Содержание
Установлен в приемной трубе системы выпуска отработавших газов. Кислород, содержащийся в отработавших газах, создает разность потенциалов на выходе датчика, изменяющуюся приблизительно от 0,1 В (много кислорода — бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода — богатая смесь). По сигналу от датчика кислорода контроллер корректирует подачу топлива форсунками так, чтобы состав отработавших газов был оптимальным для эффективной работы нейтрализатора (напряжение кислородного датчика — около 0,5 В). Для нормальный работы датчик кислорода должен иметь температуру не ниже 360°С, поэтому для быстрого прогрева после запуска двигателя в него встроен нагревательный элемент. Контроллер постоянно выдает в цепь датчика кислорода стабилизированное опорное напряжение 0,45±0,10 В. Пока датчик не прогрет, опорное напряжение остается неизменным. При этом контроллер управляет системой впрыска, не учитывая напряжение на датчике. Как только датчик прогреется, он начинает изменять опорное напряжение. Тогда контроллер отключает нагрев датчика и начинает учитывать сигнал датчика кислорода.
Чувствительный элемент датчика кислорода находится в потоке отработавших газов. При достижении датчиком рабочих температур, превышающих 360 град. С, он начинает генерировать собственную ЭДС, пропорциональную содержанию кислорода в отработанных газах. На практике, сигнал ДК (при замкнутой петле обратной связи) представляет собой быстро изменяющееся напряжение, колеблющееся между 50 и 900 милливольт. Изменение напряжения вызвано тем, что система управления постоянно изменяет состав смеси вблизи точки стехиометрии, сам ДК не способен генерировать какое-либо переменное напряжение.
Выходное напряжение зависит от концентрации кислорода в отработавших газах в сопоставлении с опорными данными о содержании кислорода в атмосфере, поступающими с элемента конструкции датчика, служащего для определения концентрации атмосферного кислорода. Этот элемент представляет собой полость, соединяющуюся с атмосферой через небольшое отверстие в металлическом наружном кожухе датчика. Когда датчик находится в холодном состоянии, он не способен генерировать собственную ЭДС, и напряжение на выходе ДК равно опорному (или близко к нему).
Для ускорения прогрева датчика до рабочей температуры он снабжен электрическим нагревательным элементом. Различают датчики с постоянным и импульсным питанием нагревательного элемента, в последнем случае, подогревом ДК управляет ЭБУ. Электронный блок управления постоянно подаёт на цепь датчика стабильное опорное напряжение 450 милливольт. Непрогретый датчик имеет высокое внутреннее сопротивление и не генерирует собственную ЭДС, поэтому, ЭБУ "видит" только указанное стабильное опорное напряжение. По мере прогрева датчика при работающем двигателе его внутреннее сопротивление уменьшается, и он начинает генерировать собственное напряжение, которое перекрывает выдаваемое ЭБУ стабильное опорное напряжение. Когда ЭБУ "видит" изменяющееся напряжение, ему становится известным, что датчик прогрелся, и его сигнал готов для применения в целях регулирования состава смеси.
Датчик кислорода, применяемый в серийных системах впрыска, не способен регистрировать изменения состава смеси, заметно отличающиеся от 14,7:1, в силу того, что линейный участок его характеристики очень "узкий" (см. график выше по тексту). За этими пределами лямбда – зонд почти не меняет напряжение, то есть не регистрирует изменения состава ОГ.
На автомобилях ВАЗ прежних модификаций (1,5 л.) в системах Евро-2 применялся датчик BOSCH 0 258 005 133. В системах Евро-3 он применялся в качестве первого ДК, устанавливаемого до катализатора. Вторым ДК, для контроля содержания вредных выбросов после катализатора устанавливается датчик с "обратным" разъемом (хотя, в встречаются и авто с одинаковыми). В новых автомобилях 1,5/1,6 л., с системой впрыска Bosch M7.9.7 и Январь 7.2, выпускаемых с октября 2004 г. устанавливается датчик BOSCH 0 258 006 537. Внешние отличия смотрите на фотографиях. Новый ДК имеет керамический нагреватель, что позволяет существенно снизить потребляемый им ток и уменьшить время прогрева.
Для замены вышедших из строя оригинальных лямбда-зондов фирма Bosch выпускает специальную серию из 7 универсальных датчиков, которые перекрывают практически весь диапазон применяемых штатно датчиков.
Датчик кислорода – он же лямбда-зонд. Устройство призванное замерять уровень кислорода в смеси отработанных газов.
В автомобиле он нужен для достижения правильного сочетания пропорции кислорода и топлива в рабочей смеси. При правильной пропорции кислорода и топлива в смеси, двигатель работает максимально эффективно и что немаловажно уменьшается расход самого топлива.
Виды датчиков и принцип работы
Лямбда-зонд устанавливается в выхлопной системе. Делятся датчики на два вида: двухточечный и широкополосный.
Двухточечный датчик состоит из керамики, элементы которого с двух сторон покрыты диоксидом циркония. Устанавливается перед каталитическим нейтрализатором либо за ним.
Принцип работы – измерение уровня концентрации кислорода в окружающей среде и выхлопных газах. Если уровень меняется и становится разным, на концах элементов датчика создается напряжение, от низкого до высокого. Низкое напряжение создается, если кислорода в системе с избытком.
В противном случае если в системе не хватает нужного уровня кислорода, то создастся высокое напряжение. Эти сигналы поступают в блок управления двигателем, который различает их по силе тока.
Широкополосный датчик – более современная конструкция. Так же имеет два керамических элемента. Один из них можно назвать «закачивающим». Он отвечает за активацию процесса закачивания или удаления воздуха из системы.
Второй элемент можно условно назвать «двухточечным». Принцип работы базируется на том, что пока кислорода в смеси нужное количество сила тока на «закачивающем» элементе не меняется и передается на «двухточечный» элемент.
Он в свою очередь, получая постоянную силу тока от «закачивающего» элемента поддерживает постоянное напряжение между своими элементами и бездействует.
Как только уровень кислорода меняется, «закачивающий» элемент подает измененное напряжение на «двухточечный». Тот в свою очередь обеспечивает либо закачку воздуха в систему либо его откачку обратно.
Лямбда-зонд на автомобилях ВАЗ
На ВАЗах используется несколько типов датчиков:
1. Bosch № 0 258 005 133, норма Евро – 2. Устанавливался на устаревших моделях с объемом двигателя 1,5 литра. На поздних моделях с нормой Евро – 3, этот датчик использовался как первый, и ставили его до катализатора.
Вторым ставили датчик, у которого есть «обратный разъем». Но можно встретить установленные два одинаковых датчика
2. Bosch № 0 258 006537 устанавливался на автомобилях, выпущенных с октября 2004 года.имеют в своем строении нагревательный элемент.
Лямбда – зонды, выпускаемые фирмой «Bosch», взаимозаменяемы с похожими по строению циркониевыми датчиками. Обратите внимание, что датчик без подогрева можно заменить подогреваемым датчиком. Только не наоборот.
Неисправности датчика кислорода и коды ошибок
Из возможных поломок лямбда – зонда можно выделить такие: потеря чувствительности, неработающий подогрев. Как правило, бортовой компьютер не покажет вам поломку, если проблема в потере чувствительности. Другое дело, если оборвалась цепь подогрева – тогда неисправность будет зафиксирована.
- Ошибка Р1115 – в цепи нагрева произошла поломка
- Ошибка Р1102 — на нагревателе кислорода низкое сопротивление
- Ошибка Р0141 — на втором датчике произошла поломка нагревателя
- Ошибка Р0140 – произошел обрыв датчика номер два
- Ошибка Р0138 – второй датчик сигнализирует о завышенном уровне сигнала
- Ошибка Р0137 – второй датчик сигнализирует о пониженном уровне сигнала
- Ошибка Р0136 – произошло замыкание «на массу» второго датчика
- Ошибка Р0135 – вышел из строя нагреватель на первом датчике
- Ошибка P0134 – у первого датчика отсутствует сигнал
- Ошибка Р0133 – первый датчик медленно отвечает на запрос
- Ошибка Р0132 – мало кислорода в системе, сигнал на высоком уровне на первом датчике
- Ошибка Р0131 – много кислорода в системе, сигнал на низком уровне на первом датчике
- Ошибка Р0130 – первый датчик подает неправильные сигналы
Замена датчика кислорода
Если возникает какая–либо поломка, датчик нужно заменить. Можно попробовать сделать это самостоятельно. Рассмотрим ситуацию замены лямбда-зонда на ВАЗе 2114:
- Машину ставим на эстакаду или загоняем на яму и снимаем защиту мотора (для замены датчика с нейтрализатором).
- Ищем провода от датчика кислорода, и по ним идем к самим датчикам, стоят они на катализаторе (первый до нейтрализатора, второй после).
- Разрезаем хомуты, разъединяем разъемы.
- Оставляем систему остывать.
- Берем гаечный ключом на «22» или спец. головку и откручиваем датчик.
- Берем новый датчик и так же устанавливаем его на место старого. Прикручиваем гайки.
- Соединяем провода с разъёмам.
- Новыми хомутами крепим провода к системе охлаждения (не допускать соприкосновения с выхлопной трубой).
- Устанавливаем защиту в обратном порядке.
На остальных моделях машин замена датчика будет происходить идентично.
Проблемы при замене
При замене старый датчик может прикипеть к трубе. В этом случае действуйте так:
- Щедро полейте wd – 40 и пробуйте открутить
- Включаем двигатель, нагреваем выхлопную систему и откручиваем датчик
- Пробуем нагреть (соблюдая осторожность) сам датчик и открутить его
- Несильно обстучите молотком и пробуйте открутить заново
- Если не помогает, попробуйте «термоудар». На хорошо разогретый датчик вылейте холодную воду. Попробуйте снова открутить.
Цена на датчик кислорода
Цена на датчик кислорода будет зависеть от региона и модели. Колеблется она от 1000 до 3000 р. Покупайте лямбда–зонд в специализируемых магазинах и только с гарантией.
Причины поломки датчика кислорода
- На корпус датчика попала охлаждающая, либо тормозная жидкость
- В используемом топливе большое содержание свинца
- Сильный перегрев датчика, вызванный неочищенным топливом (засорение фильтров очистки)
- Датчик просто выработал свой ресурс
- Механическое повреждение датчика во время движения автомобиля.
Вышедший из строя датчик скажется на работе автомобиля в целом и повлечет за собой дополнительные проблемы. Но по ним Вы сможете сразу определить возможную поломку датчика и провести своевременную его замену.
Сопутствующие проблемы при выходе из строя датчика кислорода
- Автомобиль стал потреблять больше топлива, чем обычно
- Автомобиль стал двигаться рывками
- Двигатель стал работать нестабильно
- Нарушилась нормальная работа катализатора
- При проверке на токсичность выхлопных газов — результат дает завышенные показатели.
В завершение хочется дать совет: чтобы в будущем избежать изложенных проблем – следите за работоспособностью лямбда-зонда. Проверяйте его состояние через каждые пять – десять тысяч километров пробега.
Для обеспечения стабильной работы двигателя современного автомобиля используется множество разнообразных датчиков, собирающих информацию о работе той или иной системы. На основании их данных электронный блок управления корректирует качество топливной смеси, регулирует ее количество для поступления в камеры сгорания, определяет нужный угол опережения зажигания, включает-выключает различные дополнительные механизмы.
В этой статье мы поговорим о том, что представляет собой кислородный датчик (лямбда-зонд) ВАЗ-2114 , рассмотрим его конструкцию и принцип действия. Кроме этого, мы попытаемся разобраться в неисправностях этого элемента и методах их устранения.
Что такое кислородный датчик
Датчик кислорода – это электромеханическое устройство, предназначенное для определения количественного содержания кислорода в выхлопных газах. Его применение обязательно для всех автомобилей с классом экологичности выше "Евро-2".
Зачем он нужен? Дело в том, что современные экологические нормы требуют от автомобиля минимального содержания вредных соединений в выхлопах. Добиться их снижения возможно лишь путем образования идеальной (стехиометрической) топливной смеси. Именно для этих целей и служит кислородный датчик, или, как его еще называют, лямбда-зонд. Электронный блок управления, получив информацию о содержании кислорода в выхлопах, увеличивает или уменьшает количество воздуха для образования смеси.
Где находится датчик кислорода
В автомобилях ВАЗ-2114 лямбда-зонд может располагаться в разных местах, в зависимости от модификации двигателя. В «четырнадцатых», оборудованных полуторалитровыми силовыми агрегатами он находится сверху на приемной трубе. Добраться до него можно только снизу, загнав машину на смотровую яму или эстакаду. В 1,6-литровых ВАЗ-2114 лямбда-зонд расположен гораздо удобней. Он вкручен в верхнюю часть корпуса выпускного коллектора. Вы сразу увидите его, подняв капот.
Как устроен датчик кислорода
У ВАЗ-2114 лямбда-зонд имеет достаточно простую конструкцию. В ее основе лежит керамический элемент с двумя электродами. Обычно они покрыты диоксидом циркония. Один из электродов контактирует с воздухом (вынесен за пределы выхлопных коммуникаций), а второй – с отработанными газами.
Принцип работы устройства базируется на разности потенциалов, возникающей между контактами устройства во время работы двигателя. Электронный блок управления посылает на датчик электрический импульс и анализирует его изменения. Основываясь на увеличении или уменьшении напряжения на контактах зонда, ЭБУ «делает заключение» о количестве кислорода в выхлопах.
Лямбда-зонд: признаки неисправности (ВАЗ-2114)
Выход из строя датчика кислорода «четырнадцатой», обычно, сопровождается следующими симптомами:
- на панели приборов загорается сигнальная лампа «CHECK», предупреждающая водителя о возникшей ошибке;
- работа двигателя на холостых оборотах нестабильна (обороты плавают, мотор периодически глохнет);
- заметное снижение мощности и тяговых характеристик силового агрегата;
- автомобиль «дергается» при наборе скорости;
- увеличение расхода топлива;
- превышение уровня токсичных веществ в выхлопных газах (определяется путем замера на специализированной станции).
О чем может рассказать электронный блок управления
Если на приборной панели загорелась сигнальная лампа, оповещающая об ошибках в работе двигателя, а ее горение сопровождается вышеперечисленными проблемами, желательно провести тестирование контроллера. Сегодня это можно сделать, как на станции технического обслуживания, так и в домашних условиях. Конечно, если у вас есть специальный тестер и ноутбук (планшет, смартфон) с соответствующим программным обеспечением. При подключении этот прибор выдаст вам коды возможных проблем.
У автомобилей ВАЗ-2114 лямбда-зонд , вышедший из строя, может заявлять о своей неисправности следующими ошибками:
- P0130 – неверный сигнал датчика;
- P0131 – чрезмерное превышение уровня кислорода в выхлопных газах;
- P0132 – слишком низкое содержание кислорода;
- P0133 – слабый или медленный сигнал датчика;
- P0134 – отсутствие сигнала датчика.
Что может случиться с лямбда-зондом
Ресурс лямбда-зонда для «четырнадцатой», заявленный заводом-изготовителем, составляет 80 тыс. км пробега. Но это совсем не значит, что он не может выйти из строя гораздо раньше или прослужить вдвое дольше.
Причиной неисправности лямбда-зонда ВАЗ-2114 могут быть:
- перегрев рабочего элемента;
- нарушение герметичности соединения датчика с корпусом выпускного коллектора;
- засорение контактов устройства вследствие использования некачественного топлива, или попадания масла (охлаждающей жидкости) в бензин.
Порядок действий при возникновении проблем с лямбда-зондом
Обнаружив признаки выхода из строя кислородного датчика, не спешите бежать в магазин за новым устройством. Замена лямбда-зонда ВАЗ-2114 не такое уж дешевое удовольствие. Дело в том, что стоит этот датчик около 2,5 тыс. рублей. Поэтому сначала необходимо:
- визуально осмотреть лямбда-зонд;
- установить его модификацию (на случай приобретения нового и последующей замены);
- проверить работоспособность зонда.
Какой лямбда-зонд на ВАЗ-2114
На первых моделях «Самар» четырнадцатой модели с полуторалитровыми двигателями устанавливались датчики фирмы «Бош» 0 258 005 133. Этот лямбда-зонд обеспечивал работу силового агрегата в соответствии с требованиями норм "Евро-2".
С 2004 года двигатели ВАЗ-2114 стали оборудоваться датчиками «Бош» 0 258 006 537. Они отличаются от предыдущей модификации наличием нагревательного элемента. Примечательно, что все датчики кислорода фирмы «Бош» для «четырнадцатых» являются взаимозаменяемыми.
Проверяем работоспособность кислородного датчика своими руками
Как проверить лямбда-зонд на ВАЗ-2114 на работоспособность? Полную диагностику устройства можно осуществить только с помощью осциллографа. Но определить, рабочий он или нет, можно и без сложной электроники. Для этого потребуется лишь вольтметр. Подключите его «минусовой» щуп к массе, а «плюсовой» к выводу «В» в разъеме датчика, не отключая его от бортовой сети. Включите зажигание и посмотрите на показания вольтметра. Напряжение на выводах устройства должно соответствовать напряжению аккумулятора. Если оно меньше, значит, в цепи датчика возможен обрыв.
Если с напряжением все в порядке, проверьте и чувствительность рабочего элемента зонда. Для этого подключите «минусовой» щуп вольтметра к выводу «С» датчика, а «плюсовой» – к контакту «А». Напряжение должно быть в пределах 0,45 В. В случае превышения этого показателя больше чем на 0,02 В, датчик нужно заменить.
Ремонт или замена
Определив, что лямбда-зонд «четырнадцатой» неисправен, его можно либо попытаться отремонтировать, либо же просто заменить. Восстановление датчика заключается в очистке его контактов от нагара. Именно он может являться причиной того, что устройство перестало нормально функционировать.
Для начала датчик необходимо выкрутить из коллектора или приемной трубы. Сделать это не всегда просто. Дело в том, что его корпус очень часто прикипает к указанным элементам выхлопной системы. В этом случае может помочь жидкость против ржавчины (WD-40 или аналогичная). Обработайте место соединения такой жидкостью и подождите полчаса.
Когда датчик будет выкручен, обратите внимание на его корпус. Он неразборной. Контакты, которые нам предстоит очистить, находятся за прорезями корпуса в его нижней части.
Важно: не производите чистку контактов механическим способом (ножом, наждачной бумагой, надфилем и т. п.)! Так вы только усугубите ситуацию и навсегда выведете датчик из строя.
Очищать контакты следует только при помощи химических веществ. Например, ортофосфорной кислоты. Просто поместите нижнюю часть зонда в кислоту на полчаса, а потом просушите на газовой горелке.
Не стоит и разбирать датчик, распиливая его корпус. Как показывает практика, после такой процедуры, его работоспособность уже не возвращается.
Если же вы решите заменить лямбда-зонд, купите в автомагазине новое устройство, соответствующее спецификации, и установите его на место старого. Включив зажигание, запустите двигатель, прогрейте его и проверьте, горит ли сигнальная лампа «CHECK».
Способы обмана электронного блока управления
Существует еще три способа вернуть двигателю былую работоспособность, не покупая новый датчик кислорода. Без сомнений, придуманы они были нашими умельцами. А заключаются они в том, что надо ввести в заблуждение электронный блок управления, чтобы он не замечал ошибок в работе датчика.
Первый способ – механический. Для его осуществления между лямбда-зондом и корпусом коллектора (приемной трубы) вкручивается специальная проставка (втулка). Ее применение позволяет отдалить контакты датчика от выхлопных газов. Таким образом, количество кислорода между ними искусственно увеличивается, и электронный блок управления «остается довольным» полученным результатом.
Стоит подобная обманка лямбда-зонда ВАЗ 2114 около 500 рублей. А если у вас есть токарный станок, вы можете изготовить ее и самостоятельно.
Следующий способ обмануть ЭБУ – электронный. Его суть заключается в том, чтобы в цепь датчика установить примитивный преобразователь, состоящий из одного резистора (1 МОм), впаянного в разрыв синего провода разъема и одного конденсатора (1 мкФ), подключенного между синим и белым проводом. В результате такого нехитрого обмана, электронный блок управления будет постоянно получать сигнал нужного напряжения, и воспринимать работу лямбда-зонда, как надлежащую.
Как вариант, можно еще перепрошить контроллер, поменяв его программное обеспечение. Но доверить такие манипуляции с «мозгом» двигателя лучше специалистам.
Как продлить срок службы лямбда-зонда
Чтобы кислородный датчик служил как можно дольше, не пренебрегайте следующими советами:
- используйте только качественное топливо;
- не допускайте попадания в горючее масла и других технологических жидкостей;
- следите за рабочей температурой двигателя, не допускайте его перегрева;
- проводите диагностику датчика кислорода в соответствии с расписанием регламентных работ, предусмотренных заводом-изготовителем;
- при выявлении признаков, указывающих на проблемы с лямбда-зондом, не тяните с диагностикой.
