Перейти к содержанию
Партнерские сервисы
Kузовной ремонт и запчасти на пр. Вернадского (495)-222-6064 Cервис у Пчела оригинальные запчасти кузовная станция IDS +7 495 6406454
Форд Центр "ПИЛОТ" на Волгоградском проспекте. тел. (495) 785-06-65
  • О лямбде (датчик кислорода)


    macar

    Что нужно знать о лямбде (датчик кислорода)

    Устройство:

    Изображение

    1- металлический корпус с резьбой.
    2 - уплотнительное кольцо.c 3 - токосъемник электрического сигнала.
    4 - керамический изолятор.
    5 - проводка.
    6 - манжета проводов уплотнительная.
    7 - токопроводящий контакт цепи подогрева.
    8 - наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха.
    9 - подогрев.
    10 - наконечник из керамики.
    11 - защитный экран с отверстием для отработавших газов

    Место установки датчика кислорода.
    В связи с тем, что датчик кислорода может вырабатывать электрический сигнал только при температуре 300-350°С и выше, датчики без нагревателя устанавливаются в выпускном трубопроводе ближе к двигателю, а с нагревательными элементами - перед нейтрализатором.

    В некоторых автомобилях в каталитическом нейтрализаторе установлен датчик температуры, который не следует путать с кислородным. Иногда (ФМ-3)устанавливается два кислородных датчика - до нейтрализатора и после него (ST220 - два ката и 4 лямбды).

    1. назначение, применение.
    Для корректировки оптимальной смеси горючего с воздухом
    применение приводит к повышению экономичности автомобиля, влияет на мощность двигателя, динамику, а также на экологические показатели.

    Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно!

    Таким образом датчик кислорода - это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями "Больше" и "меньше" очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.

    Функционально лямбда-зонд работает, как переключатель и выдает опорное напряжение (0.45V) при низком содержании кислорода в выхлопных газах. При высоком уровне кислорода датчик О2 снижает снижает свое напряжение до ~0.1-0.2В. При этом, важным параметром является скорость переключения датчика. В большинстве систем впрыска топлива О2-датчик имеет выходное напряжение от от 0.04..0.1 до 0.7...1.0В. Длительность фронта должна быть не более 120мСек. Следует отметить, что многие неисправности лямбда-зонда контроллерами не фиксируются и судить о его исправной работе можно только после соответствующей проверки.

    Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Один из электродов «дышит» выхлопными газами, а второй – воздухом из атмосферы. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400оС. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.

    Для повышения чувствительности лямбда-зондов при пониженных температурах и после запуска холодного двигателя используют принудительный подогрев. Нагревательный элемент (НЭ) расположен внутри керамического тела датчика и подключается к электросети автомобиля

    Изображение

    Элемент зонда, сделанный на основе диоксида титана не производят напряжение а меняет свое сопротивление (нас этот тип не касается).

    При пуске и прогреве холодного двигателя управление впрыском топлива осуществляется без участия этого датчика, а коррекция состава топливо-воздушной смеси осуществляется по сигналам других датчиков (положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, числа оборотов коленвала и др.). Особенностью циркониевого лямбда-зонда является то, что при малых отклонениях состава смеси от идеального (0,97 Ј l Ј 1,03) напряжение на его выходе изменяется скачком в интервале 0,1 - 0,9 В

    Кроме циркониевых, существуют кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2). При изменении содержания кислорода (О2) в отработавших газах они изменяют свое объемное сопротивление. Генерировать ЭДС титановые датчики не могут; они конструктивно сложны и дороже циркониевых, поэтому, несмотря на применение в некоторых автомобилях (Nissan, BMW, Jaguar), широкого распространения не получили.

    2. Совместимость, взаимозаменяемость.
    -принцип работы лямбда-зонда у всех производителей в общем одинаков. Совместимость чаще всего обусловлена на уровне посадочных размеров.
    -различаются монтажными размерами и разъемом
    -Можно купить оригинальный датчик б/у, что чревато пустыми тратами: на нем не написано, в каком он состоянии, а проверить вы его сумеете только на автомобиле

    3. Виды.
    а) с подогревом и без подогрева
    б) кол-вом проводов: 1-2-3-4 т.е. соответственно и комбинацией с/без подогрева.
    в) из разных материалов: циркониево-платиновые и подороже на основе двуокиси титана (TiO2)
    Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя – он всегда красный.
    г) широкополосная для дизелей и двигателей работающих на обедненной смеси.

    4. Как и почему умирает.
    - плохой бензин, свинец, железо забивают платиновые электроды за несколько "удачных" заправок.
    - масло в выхлопной трубе - Плохое состояние маслосъемных колец
    -попадание на нее моющих жидкостей и растворителей
    -"хлопки" в выпуске разрушающие хрупкую керамику
    -удары
    - перегрев его корпуса из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, сильно пере обогащённой топливной смеси.
    - Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей, моющих средств, антифриза
    - обогащенная топливно-воздушная смесь,
    - сбои в системе зажигания, хлопки в глушителе
    - Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон
    - Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны.
    - Обрыв, плохой контакт или замыкание на "массу" выходной цепи датчика.

    Ресурс датчика содержания кислорода в выхлопных газах обычно составляет от 30 до 70 тыс.км. и в значительной степени зависит от условий эксплуатации. Дольше служат, как правило, датчики с подогревом. Рабочая температура для них обычно 315-320°C.

    Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда:
    -неработающий подогрев
    -потеря чувствительности - уменьшение быстродействия

    Причем это как правило самодиагностикой автомобиля не фиксируются.
    Решение о замене датчика можно принять после его проверки на осцилографе.
    Следует особо отметить, что попытки замены неисправного лямбда-зонда имитатором ни к чему не приведут - ЭБУ не распознает "чужие" сигналы, и не использует их для коррекции состава приготавливаемой горючей смеси, т.е. попросту "игнорирует".

    Можно использовать и такой способ:
    Если лямбда работала на нашем бензине более 2-3-х лет то можно не тратиться на ее проверку.
    Ее стоит менять уже хотя бы по возрасту. Быстродействие все равно уже далеко от оптимального.

    В автомобилях, система l-коррекции которых имеет два кислородных датчика, дело обстоит еще сложнее. В случае отказа второго лямбда-зонда (или "пробивки" секции катализатора) добиться нормальной работы двигателя сложно.

    Как понять насколько работоспособен датчик?
    Для этого потребуется осциллограф. Ну или специальный мотор-тестер, на дисплее которого можно наблюдать осциллограмму изменения сигнала на выходе ЛЗ. Наиболее интересными являются пороговые уровни сигналов высокого и низкого напряжения (со временем, при выходе датчика из строя, сигнал низкого уровня повышается (более 0,2В - криминал), а сигнал высокого уровня - снижается (менее 0,8В - криминал)), а также скорость изменения фронта переключения датчика из низкого в высокий уровень. Есть повод задуматься о предстоящей замене датчика, если длительность этого фронта превышает 300 мсек.
    Это усредненные данные.

    Возможные признаки неисправности датчика кислорода:
    - Неустойчивая работа двигателя на малых оборотах.
    - Повышенный расход топлива.
    - Ухудшение динамических характеристик автомобиля.
    - Характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя.
    - Повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния.
    - На некоторых автомобилях загорание лампы "СНЕСК ЕNGINЕ" при установившемся режиме движения

    5. Как снять - установить.

    Нужен подходящий ключ.
    Для установки оптимально спец. высокая головка с прорезью для проводов и гранями снаружи.

    Откручивать лучше на горячую, меньше риск сорвать прикипевшую резьбу.
    Резьбовая часть как правило уже имеет спец смазку (высокотемпературную, токопроводящую). можно добавить и графитки.
    Разъем надо поднять повыше оберегая от воды и грязи. Контакты смазать.
    Если провода скручивались их тоже надо покрыть графиткой - окисляться не будут.
    Насчет пайки надо хорошо подумать.
    Дело в том что лямбда получает кислород по эл. проводам. Обратите внимание все разъемы лямбд непаянные а обжимные.
    Полагаю лучше так и делать, обжимать-скручивать.

    Снимать датчик стоит при работающем двигателе особого смысла нет. Он не так уж быстро остывает. А шанс получить пару ожогов есть реальный.
    Просто пока трубопровод и датчик горячий.
    После замены неплохо бы обнулить память путем снимания на 5-10 минут (-)клеммы с аккумулятора.

    Изображение

    6. Для маргиналов. "Оживление" лямбды.

    Во Владивостоке технология "оживления" лямбда-зонда уже отработана. Оказывается, достаточно продержать датчик десять минут в ортофосфорной кислоте при комнатной температуре, затем промыть водой - и он снова в строю. Правда, сигнал восстанавливается не сразу, а через час-полтора работы двигателя.
    Для промывки датчик лучше вскрыть. На токарном стаже тонким резцом срезают у самого основания колпачок с отверстиями. Датчик (он представляет собой керамический стержень с напыленными платиновыми полосками) окунают в кислоту. Кислота разрушает нагар и свинцовую пленку на поверхности стержня. Важно не передержать датчик - могут разрушиться токопроводящие платиновые электроды. Зачищать его шкуркой или другим абразивом нельзя по той же причине. Очистив стержень от токопроводящей пленки, его промывают в воде и крепят колпачок каплей нержавеющей проволоки аргоновой сваркой.
    Ученые из дальневосточного отделения РАН предлагают другой путь восстановления - более сложный и весьма надежный. Как известно из физики, плотность тока в газах определяется концентрацией ионов, их подвижностью и величиной заряда. В выхлопных газах ионы образуются от нагрева. Поскольку температура (стало быть, подвижность ионов) и напряженность поля (на электроды подается напряжение 1 В) известны, выходные его характеристики зависят лишь от концентрации ионов. Их замеряют осциллографом и частотомером (около 2 МГц). Далее на ультразвуковом диспергаторе в эмульсионном растворе проводится "мягкая зачистка" напыленных электродов. Возможен электролиз вязких металлов, осевших на их поверхности. При этом учитываются конструктивные особенности зонда и материал (металлокерамика или фарфор) с напылением малоинерционных металлов (платина, барий, цирконий и пр.). Восстановленный датчик испытывают приборами и устанавливают на автомобиль. Операцию можно проводить многократно.
    Так российские инженеры и ученые доказали справедливость пословицы: "Голь на выдумки хитра", сумев разработать простую и остроумную технологию.

    Информацию собрал и отредактировал MAIKLE.


    Обратная связь

    Рекомендуемые комментарии

    Комментариев нет



    Присоединяйтесь к обсуждению

    Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

    Гость
    Добавить комментарий...

    ×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

      Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

    ×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

    ×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

    ×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.


×
×
  • Создать...