Немає сучасної системи управління двигуном без датчика кисню. Оскільки він має значний вплив на склад бензино-повітряної суміші в бензинових моделях, він має першорядне значення в системі управління двигуном.
У двигунах з V-подібним розташуванням можна знайти до чотирьох таких зондів. (Більше того, вісім для кожного з дванадцятициліндрових V-двигунів.) З нашого досвіду, деякі машини, оснащені двигунами Otto, працюють із зондом зі зниженою функціональністю або, в гіршому випадку, повністю непрацездатним, але принаймні стільки ж випадків неправильне або несправне піддавання ідеї, ідеально функціонуючий зонд замінюється та викидається. І наш час був би густим для знайомства з лямбда-зондом - тут майже сорок років.
Через кількість питань, заданих у цій темі, ми розглянемо цю тему трохи детальніше, хоча ми знаємо, що завдяки більшій технічній інформації стаття є менш читабельною і, можливо, була дещо об’ємною.


У разі двигуна Отто несправний датчик кисню може спричинити значне перевитрату, а занадто багата бензином суміш також змиє масляну плівку зі стінки циліндра, що призведе до ненормального зносу двигуна. Моторне масло, розбавлене бензином, може спричинити проблеми із змащенням. Через багату суміш ефективність каталізатора різко падає, а навколишнє середовище надмірно обтяжується. Отже, несправний зонд, який не замінений вчасно, призведе до значної шкоди.
(Є суттєві відмінності: втрата помітного лямбда-сигналу часто призводить до досить високих значень CO, чорного диму з усіма наслідками, інші системи можуть терпимо переносити несправний зонд, і, звичайно, несправність лямбда-зонда може іноді спричиняти погану суміш .)

Зонд, замінений помилково і бездоганно, є втратою, непотрібною витратою грошей.

Тому доцільно бути "в картині" з цією частиною.


За замовчуванням т. Зв. ми говоримо про "зонди зі стрибком напруги". Ми знаходимо такий зонд у більшості транспортних засобів.

двигуна

Зонд управління інтегрований між двигуном та каталізатором. Оскільки його правильна робота починається при відносно високій температурі ("температура зондування", близько 350 градусів Цельсія), нагрівальний елемент також використовується більшу частину часу. У 1 або 2 дротах, 3, 4 і. Немає нагрівального елемента у декілька проводів, проте так. Тривале теплове навантаження понад 850 градусів призведе до швидкого виходу зонда.

Зонд кріпиться гвинтовою різьбою (M18x1,5), за деякими винятками, особливо в Японії.
Необхідний момент затягування: 35 - 55 Нм, залежно від типу.
Нитки нових зондів, як правило, постачаються виробником термостійким графітовим мастилом, що дає можливість подальшого неруйнівного видалення зонда.

Загальні кольори кабелів для часто використовуваних датчиків стрибка напруги:

1 дротяний зонд. Тут виключається можливість помилки, є лише сигнальна лінія, сигнальним кузовом є сам кузов автомобіля. Такий зонд не містить нагрівального елемента.

3-дротовий зонд, зображений нижче. Тут також легко переміщатися між проводами, наприклад, сигнальним проводом (чорним) та двома білими нагрівальними проводами, їх можна навіть замінити.

4-провідний зонд. Вони мають окремі сигнальні та сигнальні дроти корпусу з двома нагрівальними проводами. Над зображенням - зонд Denso. Синій: сигнальний провід, білий: сигнальний корпус, два чорні: нагрівання.


Посередині знаходиться плоский зонд Bosch. Чорний: сигнальний провід, сірий: сигнальний корпус, два білі: нагрівання.
Звичайно, вам більше пощастить, якщо подано провід сигнального корпусу. Корозова вихлопна система може бути не зовсім підходить для спрацьовування сигнальної лінії корпусу.


Принцип лямбда-регулювання

У разі обігріву щупа або обриву дроту апаратне забезпечення ЕБУ замінює втрачений сигнал заданим значенням (зазвичай близько 0,45 В). У цьому випадку двигун працює в режимі розімкнутого циклу.

Внутрішня будова зонда Нернста. Демонтаж і демонтаж лямбда-зондів можливий лише руйнівними методами.

Керамічний зонд встановлений у металевому корпусі з різьбленням, який спереду покритий захисною трубкою з отворами або розщеплений, як показано на малюнку вище. На нашій фотографії зображений зонд, який уже позбавлений кришки.


Властивість цирконієвої кераміки полягає в тому, що прибл. Він передає іони кисню вище 300 градусів Цельсія. І зовнішня, і внутрішня сторони внутрішньої порожнистої зондової кераміки покриті тонким шаром платини, який виконує роль електрода. Зовнішня поверхня зондової кераміки контактує з відпрацьованими газами, тоді як зовнішнє повітря надходить у внутрішню порожнисту частину. Вміст кисню у відпрацьованих газах та навколишньому повітрі різниться, завдяки вже згаданим властивостям кераміки відбувається міграція іонів кисню, внаслідок чого між двома електродами створюється напруга.


Тонкий шар кераміки на зовнішній частині кераміки, тобто в контакті з вихлопними газами, захищає платину від можливих твердих частинок вихлопних газів. На фотографії висновок внутрішнього (що контактує із зовнішнім повітрям) платинового електрода можна спостерігати на кераміці, знятої з місця, яка у вбудованому положенні з'єднана з контактом, позначеним червоним прямокутником, який до сигнальної лінії зонда. Зовнішній витяжний електрод має подібний висновок, який, в даному випадку, являючи собою трипровідний щуп, з'єднаний з різьбовим корпусом за допомогою металевого кільця. У місці, позначеному квадратом, ви можете побачити маленькі канали, призначені для трьох електричних з'єднань (одна сигнальна лінія, дві лінії для подачі нагрівального елемента).


Більш складною структурою є плоскоклітинний зонд, розроблений Босхом (ім'я площинне більше відоме в свідомості автомобіля). Тут знову значення генерованої напруги становить від 0 до 1 Вольт.

Керамічний блок також включає вимірювальну камеру та нагрівальний блок. Як показано на правій стороні малюнка, для захисту вимірювальної комірки використовується двостінна трубка. Вимірювальна комірка складається з тонких керамічних пластин, розміщених одна на одній.
Планарний зонд має значно кращі властивості, ніж зонд Нернста, згаданий вище. Він уже працює при температурі вихлопу 150 градусів Цельсія, тому "час відгуку" надзвичайно короткий, 3-5 секунд. Він витримує температуру до 930 градусів і має тривалу тривалість життя. Зараз планарний зонд повністю витіснив зонд Nerst з точки зору заводської, першої установки.

Представлені два типи зондів зустрічаються у переважній більшості угорського автопарку. Поширене запитання: Якщо зонд "поля" вийшов з ладу, чи можна замінити його площинним зондом із значно кращими параметрами? З огляду на технічні характеристики, така заміна настійно рекомендується. У більшості випадків це можна вирішити без проблем на практиці, ми зіткнулися з труднощами лише в одному-двох випадках.


Однак, ні в якому разі не рекомендується замінювати площинний зонд на "поля", лямбда-контроль страждав би від слабших технічних характеристик. Не забуваємо: між впровадженням двох типів зондів, які суттєво відрізняються за своїми параметрами, минуло добрі два десятиліття.

На малюнку показано умови напруги 4-провідного зонда, що нагрівається.
У верхній частині напруга, що генерується зондом, відображається червоним кольором. В іншому каналі нагрівання зонда можна перевірити синім кольором. Прогрітий зонд більше не вимагає постійного нагрівання. У нашому випадку приблизно 180 мс безсилих секцій прибл. Далі йдуть нагрівальні секції 80 мс.


Опір нагрівального елемента може змінюватися залежно від типу зонда. Опір нагрівального елемента значно змінюється із збільшенням температури.

Деякі системи управління двигуном чутливі до опору нагрівального елемента: якщо замінений кисневий датчик має інший опір, ніж оригінальний, це може створити повідомлення про помилку.

Зображення двох зондів датчика кисню попереднього каталізатора (регулятора) двигуна V6.
Як бачите, лямбда-контроль є хорошим на обох рядах циліндрів. (Нехай вас не обдурить вибір часової бази, який відрізнявся від попереднього малюнка осцилографа.) Якщо ви все-таки вимірюєте погане, виходить за межі значення CO для нагрітого каталізатора, каталізатор втомився.

Правильний, професійний огляд звичайного зонда "Нернста" (майже) можливий лише за допомогою осцилографа. Дослідіть форму сигналу, напругу від піку до піку та частоту сигналу. На наш погляд, часта невизначеність, пов’язана з кваліфікацією датчика кисню, частково пов’язана з відсутністю належних контрольно-вимірювальних приладів, а частково через відсутність глибоких професійних знань.


У гурманів також є метод тестування. Швейцарська компанія Gutmann Messtechnik AG вже кілька років на ринку із своїм кишеньковим компаром. Від простого вимірювання до запуску запрограмованої серії вимірювань (майже) кишеньковий пристрій знає майже все, що вам може знадобитися при тестуванні звичайного датчика кисню. Він порівнює діаграми, отримані під час серії вимірювань, з еталонними даними, що зберігаються в його пам'яті, а потім відображає результат.


Деякі виробники регулярно пропонують «недорогі» тестери лямбда-зонда. Під час роботи зонда світлодіоди загоряються по черзі залежно від напруги. Ці прості інструменти непридатні для трохи більш серйозного розслідування.


Життя. Зонд зазвичай старіє, сповільнюється через 120-150 тис. Км, і напруга від піку до піку різко падає. У цьому випадку допоможе лише заміна. (Ви можете зустріти зонд, який пробіг 220 000 км, але навіть задовільно функціонуючий.) Ми маємо поганий досвід роботи з дешевими «відновленими» зондами. У пропозиції магазинів ми можемо знайти зонди від декількох тисяч форинтів. У багатьох випадках тривалість їхнього життя не можна виміряти днями, трапляється також, що відразу після встановлення нового зонда виявляється, що це була марна трата грошей. Ми не купуємо такі зонди, ми не рекомендуємо це також нашим клієнтам - звичайно, кожен вирішує сам.

Лише декілька виробників із гарантованою гарною якістю, тривалим терміном служби (180-220e км), коротким часом розігріву (5-6 сек) високоякісні зонди недешеві. Але в довгостроковій перспективі вони набагато дешевші, ніж їх потрібно замінювати кожні два місяці.


Низька якість неякісного зонда: обігрівач зонда замикається на корпус зонда. На щастя, така помилка трапляється рідко.


За розвитком лямбда-регулювання (також) можна добре стежити. Вперше з’явились нещодавно сконструйовані зонди (наприклад, плоскі). Прийшли незалежні від кузова методи монтажу, а потім в деяких моделях встановили 5-вольтові зонди. З впровадженням стандарту EOBD, на початку 2000-х років, системи з двома зондами.


Тут функція зонда перед каталізатором незмінна, це контрольний зонд. Однак після каталізатора з'явився моніторний зонд, завдання якого - перевірити правильність роботи каталізатора. Якщо амплітуда моніторного зонда досягає критичної межі за певних умов, це свідчить про знижений стан ефективності каталізатора.
Відповідно, новий двигун V6 може мати 4 зонди.

Цікаво згадати "постачання лямбда-зонда" нових, великоциліндрових 12-циліндрових V-двигунів.
Тут кожен два циліндри має зонд управління. На кінці каталізаторів є контрольний зонд на циліндр. Це лише вісім.

Останнє: 5 відп. 6 дротових (так званих широкосмугових) лямбда-зондів. Він працює в надзвичайно широкому діапазоні від 0,7 до 4 лямбда-значень.

Кількість кабелів і роз'єм дають зрозуміти з першого погляду: це широкосмуговий зонд.
Оскільки цей тип зондів використовується у дедалі більшій кількості автомобілів, рано чи пізно його зустрінуть всі, не кажучи вже про колег, які займаються цією професією.

У разі систем прямого впорскування (внутрішнього змішування) це можливо лише. Деякі виробники автомобілів (наприклад, група VW-Audi) воліють використовувати його у своїх звичайних двигунах із зовнішнім змішуванням, але він також є у більшості дизельних двигунів сажових фільтрів. Ми також виконуємо ваше обстеження як щоденне завдання.

Широкосмуговий кисневий датчик виготовляється великими партіями двома виробниками: Bosch (наприклад, на нашому малюнку) та японським NGK/NTK.
Через широкий діапазон управління зонд досить складний. Душа зонда - це насосна комірка, яка «перекачує» іони кисню до «звичайної» (Нернстівської) комірки датчика. Струм, необхідний для накачування, пропорційний різниці в концентрації кисню між двома елементами. Тобто, якщо в осередку Нернста підтримується коефіцієнт повітря "лямбда = 1", струм накачування буде пропорційний поточному співвідношенню повітря.


Великий роз'єм датчика навіть приховує калібрувальний резистор, який має окрему клему для ЕБУ. Це пояснює, чому, хоча зонд є лише 5-провідним, 6 кабелів вже проходять від роз'єму до ЕБУ.
У повсякденній діагностиці три з цих рядків заслуговують на особливу увагу. Огляд нагрівальних волокон (зонд Bosch: сіро-білий) для нагрітого зонда повинен дати подібний результат, який видно синім у нижній частині першої осцилограми сторінки, оскільки це також періодичне нагрівання.
Робота зонда вказується умовами напруги кабелю "Позитивний елемент комірки насоса". З відповідним складом суміші в лямбда-вікні - і, звичайно, з бездоганним зондом - близько до синусоїдального сигналу, від піку до піку приблизно Послідовність амплітуди 0,6 вольта отримується в стаціонарному режимі. (Як ви можете бачити на малюнку нижче, цю послідовність сигналів не слід очікувати в діапазоні від 0 до 1 вольт, типовому для зондів Нернста.)


Наведене вище зображення осцилографа було отримано під час випробування Skoda Fabia 1.4 типу 55 кВт, урожай 2005 року (код двигуна BKY), безвідмовний широкосмуговий зонд на холостому ходу. Для того, щоб бачити червоний лямбда-сигнал, корисний для ЕБУ, часову базу потрібно було вибрати порівняно велику (500 мсек/поділ), так що переривчастий характер лямбда-нагрівача не можна було чітко побачити.


Після витримування на 2500 об/хв для раптового дроселювання напруга лямбда розвивається наступним чином.
Подібні результати тесту можна очікувати для інших типів.


Так звані режим роботи зондів "стрибка опору". (Мало хто відомий під цією назвою, в тому числі більшість розподільників компонентів. "5-вольтовий, чотирипровідний зонд" є більш поширеним позначенням.) Тут керамічний елемент виготовлений з діоксиду титану, який має властивість змінювати свою стійкість як функція концентрації кисню.
Тут ступінь падіння напруги, спричиненого ЕБУ, залежить від опору щупа, який використовується ЕБУ для визначення точного складу суміші. Температура зондування досить висока, нагрівання зонда допомагає в цій частині. Дуже мало двигунів можуть зіткнутися з цим типом зонда, напр. на деяких моделях BMW, Opel, Volvo.


Незважаючи на те, що розмір та конструкція захисної трубки, що покриває вимірювальну комірку, відрізняється, інші шкали також є контрольними, найшвидший спосіб визначити зонди з діоксидом титану ("стрибок опору") з точки зору кольорів кабелю. Вони не можуть бути замінені з будь-яким іншим типом зонда через різні режими роботи.


Поширені помилки зонда:

- зниження напруги від піку до піку (втома)
- частота управління зменшується (втома)
- зсув характеристики, зсув рівня напруги
- "мовна температура" підвищується, часто працюючи лише на підвищеній швидкості
- напруга нагріву подається на сигнальну лінію (у разі нагрівання щупів)
- механічні пошкодження, дефекти установки


Заміна датчика кисню не завжди є проблемою. Він часто недоступний, частіше - навіть з усіма заклинаннями, які можна використовувати - він пошкоджується під час видалення нитки. Три чверті зондів в одному з двигунів V12 взагалі недоступні, коли встановлений двигун.

Діагностика лямбда-зонда за допомогою ЕКЮ

З розвитком блоків управління обробка сигналів та діагностика несправностей лямбда-зондів також зазнали значного розвитку. Ультрасучасне управління двигуном зазвичай може вирішити, чи працює зонд, і якщо виникає несправність, це несправність зонда або, можливо, інша проблема. Тим не менше, все ще є випадки щодня, коли ЕБУ вважає лямбда-зонд виною, якщо, наприклад, вихідна напруга зонда залишається близько 0 В через постійно погану суміш. Це небезпечно, оскільки збережене повідомлення про помилку тоді посилається на лямбда-зонд: члени групи кодів P0130 дуже часто зустрічаються навіть тоді, коли мають з'явитися DTC P0170. Інше питання полягає в тому, що більшість служб негайно звертаються за новим зондом, навіть якщо зчитуються коди підгонки суміші, хоча це часто не потрібно.

Часто несправність іншого компонента або передавача активує повідомлення про помилку, що вказує на несправність лямбда-зонда, і в цьому випадку завжди переконайтесь, що цей передавач справді несправний, перш ніж його замінювати.