Лямбда-зонд - кислородный датчик. Общая информация

Вы наверное много слышали о существовании в нашем автомобиле кислородного датчика и катализатора. В данной статье я хочу высказать своё мнение об этих устройствах и постараться убедить Вас, что не всё что Вам говорят в гараже - правда. Моё мнение основано на прочтении большого количества статей про лямбда-зонд. А задача данной статьи - дать базовое представление о происходящих процессах в двигателе, не вникая в тонкости.

Итак. Многие из Вас помнят о карбюраторе - сложной механической конструкции из множества отверстий и емкостей для бензина и воздуха. Задача этого конструкторского шедевра  одна: создать правильную топливно-воздушную смесь. С приходом форсунок и развитием электроники - ситуация изменилась, а тут ещё и борьба за экологичность. Это и вызвало появление в автомобиле тандема лямбда-зонд - катализатор. 

Для правильной работы управляющим двигателем системам нужно постоянно получать информацию о моторе. Датчик концентрации кислорода -- он же лямбда-зонд -- одно из самых главных в длинной цепочке устройств.

Греческой буквой "лямбда" обозначают коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Если он равен единице -- значит, в смеси на 1 грамм бензина приходится 14,7 грамма воздуха. Такая смесь обеспечивает максимально полное сгорание топлива. Однако наиболее экономичные режимы работы обычного двигателя достигаются при значениях коэффициента избытка воздуха 1,1--1,3, а максимальную мощность двигатель выдает при значениях около 0,85--0,9.

Системы управления впрыском стараются обеспечить подачу нужного количества топлива в цилиндр в зависимости от режима двигателя. Однако оценить точность своей работы система не может: засорившаяся форсунка впрыснет не то количество топлива, да и само топливо разное бывает. Узнать реальное положение дел системе впрыска помогает кислородный датчик, который его создатель, компания Bosch, назвал "лямбда-датчиком" (lambda sensor). Он установлен в выхлопном тракте и замеряет разницу в содержании кислорода в отработавших газах и окружающей среде.

Основная деталь наиболее распространенных сейчас лямбда-зондов -- трубка из диоксида циркония с напыленными токопроводящими полосками из платины внутри и снаружи. Она вставлена в выхлопной тракт и защищена оболочкой, в которой есть отверстия для отработавших газов. Внутренняя часть датчика сообщается с атмосферой. Если концентрация кислорода внутри и снаружи трубки различается, диоксид циркония создает напряжение, которое и снимается для замера. Оптимальный режим работы датчика достигается при температурах 300 и более градусов, поэтому сейчас обычно используют лямбда-зонды с нагревательным элементом. Такие датчики ставят поближе к каталитическому нейтрализатору, а те, что без подогрева, -- наоборот, ближе к двигателю, чтобы он быстрее достиг рабочей температуры. При этом их может быть несколько: для максимальной точности на современные модели могут ставить по лямбда-датчику на каждый цилиндр.

Расчетный срок службы датчиков кислорода без подогрева составляет всего 50--80 тыс. км. Современные лямбда-зонды рассчитаны на пробег в 100--160 тыс. км. Но далеко не все "выхаживают" его полностью -- этилированный бензин или добавки к топливу просто загрязняют рабочую поверхность. Есть и масса иных причин их выхода из строя -- от механических повреждений до нарушения электрических контактов. Поэтому датчики рекомендуется проверять как минимум каждые 30 тыс. км.

При неисправности первого лямбда-зонда система впрыска считает, что топлива в смеси слишком мало, и начинает впрыскивать больше бензина, чем требуется. В результате расход топлива возрастает примерно на 15 проц. При этом также включается контрольная лампа "Неисправность двигателя".

Лямбда-зондам в выпускном трубопроводе абсолютно безразлично, есть за ними нейтрализатор или нет. Качество работы катализатора контролирует второй кислородный датчик, который стоит за ним. И вот этот лямбда-зонд начнет "обижаться", если катализатор не работает, вырезан или выбит. Поэтому убирать нейтрализатор без перепрограммирования "мозгов" не стоит: ухудшение динамических характеристик и экономичности гарантировано.

Теперь добавлю немного от себя, подводя итог. Понятно, что первый лямбда-зонд удалять нельзя ни в коем случае!!! Его отсутствие или имитация приведут к неправильному формированию топливной смеси. "Мозги" перейдут в аварийный режим и воспользуются таблицей усреднённого значения (читай - карбюратор), т.е. Вам обеспечен либо повышенный расход топлива, либо падение мощности, что явно не та цель, которая нам нужна. Кроме того - неисправность или имитация зонда приведут к преждевременному выходу из строя катализатора.

Но от катализатора избавиться всё-таки можно. Для этого надо обязательно с имитировать сигнал второго датчика.

Вот одна из схем, которую удачно применяют при отсутствии катализатора, вместо второго зонда.

Что делать, если зонды ещё работают, а пробег уже большой?

Рекомендую при пробеге в районе 40 000 км. вывернуть оба зонда и поменять их местами. Предварительно желательно их попытаться промыть. Чаще всего для этого используют различные составы, содержащие ортофосфорную кислоту либо саму кислоту.

После перемены мест, может выскочить ошибка "мясорубка". Это значит только то, что показания датчика за катализатором резко изменились (обычно первый датчик быстрее загаживается, чем второй). Для её сброса надо всего лишь отключить на некоторое время АКБ. Смысл перемены мест в том, что для создания смеси более важен первый датчик, а так же есть шанс в восстановлении работоспособности за счёт отжига, второго датчика.

Если всё-таки датчики скончались, то учтите, что в нашем движке их два с подогревом (4 провода) и заменить их можно любыми не оригинальными с подогревом, лишь бы совпала резьба. А вот ездить с неисправным датчиком (особенно первым) - себе дороже, можно запросто лишиться катализатора, а это уже совсем другие деньги.

Исчтоник: http://tiggo.ucoz.ru/index/ljambda_zond_kislorodnyj_datchik/0-27