Как проверить исправность лямбда зонда

©А. Пахомов 2007 (aka IS_ 18 , Ижевск)

На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на нашем форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.

Прежде всего, нужно идти от общего к частному и понимать работу системы в целом. Только тогда сложится правильное понимание работы этого весьма важного элемента ЭСУД и станут понятны методы диагностики.

Чтоб не углубляться в дебри и не перегружать читателя информацией, я поведу речь о циркониевом лямбда-зонде, используемом на автомобилях ВАЗ. Желающие разобраться более глубоко могут самостоятельно найти и прочитать материалы про титановые датчики, про широкополосные датчики кислорода (ШДК) и придумать методы их проверки. Мы же поговорим о самом распространенном датчике, знакомом большинству диагностов.

Итак, датчик кислорода. Когда-то очень давно он представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся выхлопными газами и занимал весьма продолжительное время. Жесткие нормы токсичности требовали быстрого вступления датчика в полноценную работу, вследствие чего лямбда-зонд обзавелся встроенным подогревателем. Поэтому датчик кислорода ВАЗ имеет 4 вывода: два из них – подогреватель, один – масса, еще один – сигнал.

Из всех этих выводов нас интересует только сигнальный. Форму напряжения на нем можно увидеть двумя способами:

а) сканером
б) мотортестером, подключив щупы и запустив самописец.

Второй вариант, вообще говоря, предпочтительнее. Почему? Потому, что мотортестер дает возможность оценить не только текущие и пиковые значения, но и форму сигнала, и скорость его изменения. Скорость изменения – это как раз характеристика исправности датчика.

Итак, главное: датчик кислорода реагирует на кислород. Не на состав смеси. Не на угол опережения зажигания. Не на что-либо еще. Только на кислород. Это нужно осознать обязательно. Как именно это происходит, в подробностях описано здесь.

На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0 . 45 В. Чтоб быть полностью уверенным, можно отключить разъем датчика и проверить это напряжение мультиметром или сканером. Все в порядке? Тогда подключаем датчик обратно.

К слову, на старых иномарках опорное напряжение «уплывает», и в итоге нормальная работа зонда и всей системы нарушается. Чаще всего опорное напряжение при отключенном датчике бывает выше необходимых 0 . 45 В. Проблема решается путем подбора и установки резистора, подтягивающего напряжение к «массе», тем самым возвращая опорное напряжение на необходимый уровень.

Дальше схема работы датчика проста. Если кислорода в газах, омывающих датчик, много, то напряжение на нем упадет ниже опорного 0 . 45 В, примерно до 0 . 1 В. Если кислорода мало, напряжение станет выше, около 0 . 8 – 0 . 9 В. Прелесть циркониевого датчика в том, что он «перепрыгивает» с низкого на высокое напряжение при таком содержании кислорода в отработанных газах, которое соответствует стехиометрической смеси. Это замечательное его свойство используется для поддержания состава смеси на стехиометрическом уровне.

Поняв, как работает датчик, легко осознать методику его проверки. Предположим, ЭБУ выдает ошибку, связанную с этим датчиком. Например, Р 0131 «Низкий уровень сигнала датчика кислорода 1 ». Нужно понимать, что датчик отображает состояние системы, и если смесь действительно бедная, то он это отразит. И замена его абсолютно бессмысленна!

Как же нам выяснить, в чем кроется проблема – в датчике или в системе? Очень просто. Смоделируем ту или иную ситуацию.

1 . Например, при жалобе на бедную смесь и низком напряжении на сигнально выводе датчика увеличим подачу топлива, пережав шланг обратного слива. Или, при его отсутствии, брызнув во впускной коллектор бензина из шприца. Как отреагировал датчик? Показал ли обогащенную смесь? Если да – то нет никакого смысла его менять, нужно искать причину, почему система подает недостаточное количество топлива.

2 . Если же смесь богатая, и зонд это отображает, попробуйте создать искусственный подсос, сняв какой-нибудь вакуумный шланг. Напряжение на датчике упало? Значит, он абсолютно исправен.

3 . Третий вариант (достаточно редкий, но имеющий место). Создаем подсос, пережимаем «обратку» – а сигнал на датчике не меняется, так и висит на уровне 0 . 45 В, либо меняется, но очень медленно и в небольших пределах. Все, датчик умер. Ибо он должен чутко реагировать на изменения состава смеси, быстро меняя напряжение на сигнальном выводе.

Для более глубокого понимания добавлю, что при наличии небольшого опыта легко установить степень изношенности датчика. Это делается по крутизне фронтов перехода с богатой смеси на бедную и обратно. Хороший, исправный датчик реагирует быстро, переход почти что вертикальный (смотреть, само собой, мотортестером). Отравленный либо просто изношенный датчик реагирует медленно, фронты переходов пологие. Такой датчик требует замены.

Понимая, что датчик реагирует на кислород, можно легко уяснить еще один распространенный момент. При пропусках воспламенения, когда из цилиндра в выпускной тракт выбрасывается смесь атмосферного воздуха и бензина, лямбда-зонд отреагирует на большое количество кислорода, содержащееся в этой смеси. Поэтому при пропусках воспламенения очень возможно возникновение ошибки, указывающей на бедную топливо-воздушную смесь.

Хочется обратить внимание еще на один важный момент: возможный подсос атмосферного воздуха в выпускной тракт перед лямбда-зондом. Мы упоминали, что датчик реагирует на кислород. Что же будет, если в выпуске будет свищ до него? Датчик отреагирует на большое содержание кислорода, что эквивалентно бедной смеси. Обратите внимание: эквивалентно! Смесь при этом может быть (и будет) богатой, а сигнал зонда ошибочно воспринимается системой как наличие бедной смеси. И ЭБУ ее обогатит! В итоге имеем парадоксальную ситуацию: ошибка «бедная смесь», а газоанализатор показывает, что она богатая. Кстати сказать, газоанализатор в данном случае – очень хороший помощник диагноста. Как пользоваться извлекаемой с его помощью информацией, описано в этой статье.

Читать еще: Ваз 2110 дворники работают в одном режиме

1 . Нужно совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда.

2 . Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу мотортестер.

3 . Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.

4 . По крутизне перехода напряжения от состояния «богато» к состоянию «бедно» и наоборот легко сделать вывод о состоянии лямбда-зонда и его остаточном ресурсе.

5 . Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.

Как проверить лямбда зонд на работоспособность

Лямбда-зонд – это кислородный датчик, интегрированный в автомобиль для проверки объема несгоревшего воздуха в структуре отработанных газов. Информация, считанная устройством, передается в бортовой компьютер. Он, опираясь на считанные показатели, автоматически настраивает пропорции воздуха и топлива, заставляя смесь интенсивнее сгорать. Визуально деталь не кажется важной, но это не так. Если работоспособность устройства нарушена, расход топлива начнет увеличиваться.

Что такое лямбда зонд

Лямбда-зонд – это кислородный датчик, прикрученный к выпускному коллектору, реже – к корпусу двигателя. Путем проверки объема неотработанного кислорода он посылает сигнал ЭБУ автомобиля. Датчик остаточного кислорода заставляет блок управления изменить параметры смешивания кислорода с топливом.

В конструкции предусмотрено определенное число проводов. По этому фактору изделия бывают:

однопроводными;
двухпроводными;
трехпроводными;
четырехпроводными.

Как проверить лямбда зонд на работоспособность своими руками

Чтобы проверить датчик своими руками, подойдут такие способы:

внешний осмотр;
с применением мультиметра;
с помощью осциллографа;
метод прогрева зонда;
через бортовую систему.

Рассмотрим варианты поподробнее.

Внешний осмотр

Сначала надо проверить исправность каждого провода, ведущего к устройству. Проверка выполняется путем легкого расшатывания проводников в разные стороны. При повреждении слоя защитной изоляции выходной сигнал исказится, поступит с перебоями.

Далее обратите внимание на корпус. Оцените состояние контактов. Датчик ничем не прикрыт, поэтому на него постоянно попадает вода, окисляющая контакты. Для получения достоверных результатов рекомендуем открутить изделие и посмотреть на внешний вид защитной трубки.

Мультиметр

Чтобы проверить сигнал, который передает лямбда зонд автомобиля, мастера обычно пользуются омметром и вольтметром. Но есть универсальный тестер, не требующий использования двух устройств одновременно – мультиметр. Для диагностики состояния накальной спирали нужно отключить разъемы 3 и 4 (обычно это белый и коричневый провода), а затем подсоединить их концы к зажимам. Деталь считается исправной, если спираль выдает сопротивление минимум 5 Ом.

При полном отсутствии напряжения выполните прозвон всех проводов, идущих к реле от выключателя системы зажигания.

Осциллограф

Осциллограф позволяет определить параметры чувствительности датчика путем демонстрации графика изменений. Для проверки работы нужно прогреть двигатель, а затем посмотреть на вольтаж сигналов. Нормальный диапазон – от 0.1 до 0.9 В. Количество изменений, зарегистрированных осциллографом, не должно превышать 8-9. Меньшее количество свидетельствует о медленном отклике датчика, из-за чего его надо заменить.

Прогрев зонда

Еще один интересный способ – запускаем двигатель, делаем ему подогрев 5-10 минут, а затем жмем педаль газа и удерживаем обороты на уровне трех тысяч в минуту. Удерживать газ в таком положении надо три минуты. За это время он нагреется. Проверяем напряжение. Допуск – 0.2-1 В. Интенсивность включения датчика – 1 раз в секунду. Если включение отсутствует, а на тестере показано напряжение 0.4-0.5 В, зонд подлежит замене.

Бортовая система

К сервисному порту автомобиля подключаем диагностический сканер. Проверяем количество ошибок, сохраненных в интегрированной памяти. У каждого производителя есть свой список обозначений кодов ошибок, поэтому выведенный список неисправностей сверяем с сервисной таблицей вашей марки. Простой и быстрый способ оценки состояния датчика кислорода.

Как проверить широкополосный лямбда зонд

В широкополосном датчике предусмотрена другая распиновка, а диапазон измерений выходит за штатные значения. В широкополосных устройствах обязательной проверке подлежит как датчик, так и проводка, ведущая к нему. Для диагностики используем тестер, либо считываем коды ошибок с электронного блока управления. Сигнал элемента Нернста должен выдавать от 0 до 1 В. Исправность цепи проверяется по работе принудительного обогащения.

Рекомендуем ознакомиться с полезным видео по диагностике лямбда-зондов.

Как почистить датчик кислорода

Кислородный датчик (лямбда зонд) обеспечивает корректную работу силового агрегата. Продолжительная эксплуатация автомобиля с неисправным датчиком может привести к крупным поломкам двигателя.

Признаки и причины неисправности лямбда зонда

Неисправности лямбда зонда проявляются так же, как проблемы с топливной аппаратурой или каталитическим нейтрализатором. Поэтому точно определить, какой элемент сломан, можно только путём диагностики в автосервисе. Есть ряд симптомов, которые косвенно говорят о выходе лямбды из строя:

Плавающие обороты при холостой работе ДВС. При поломке лямбда зонда они постоянно меняются, опускаются до 400-600. Происходит это из-за обеднения топливной смеси. Её недостаточно для устойчивой работы мотора в режиме ХХ. Лямбда зонд отвечает за дозирование топлива в смеси.
Падение мощности двигателя. Бедная смесь понижает мощность ДВС. Его обороты начнут медленно набираться при нажатой педали акселератора, машина будет хуже ехать в гору, разгон станет медленнее.
Повышенный расход топлива. Потребление горючего может возрасти на 25-30%.
Изменение цвета и запаха выхлопных газов. Выхлоп почернеет. В нем явно будет ощущаться запах бензина, который не догорает в катализаторе.
Цвет свечей. На них при переобогащении смеси будет черный налет.
Неравномерное ускорение с рывками. Быстро и равномерно машина разгоняться не сможет.
Индикатор «Check Engine» на приборной панели. Если считать ошибку сканером и расшифровать ее, будет явно указано, что сломался лямбда зонд. Если же ошибку просто стереть, она будет постоянно появляться до устранения неисправности.

Читать еще: Как прикурить от автомобиля

Типичные причины поломки таковы:

Использование топлива низкого качества. Пожалуй, это самая распространенная причина. Излишки вредных примесей, сгорая, оседают на рабочей поверхности нагревательного элемента, что приводит к его засорению.
Естественный износ по сроку эксплуатации. Менять «лямбду» необходимо ближе к 150 тыс. км пробега. Срок может быть увеличен, если заливать качественное топливо. Неоригинальный или дешевый датчик прослужит меньше.
Проблемы проводки. Для подключения «лямбды» к ЭБУ используют обычную медную проволоку, которая позже начнёт окисляться или переламываться.

Способы проверки кислородного датчика

Проверка проводится при заведенном двигателе. Есть несколько способов, как проверить датчик кислорода:

С помощью мультиметра (тестера). Нужно мерить напряжение и сопротивление. Щупы присоединяются к контактам в штекере, происходит измерение в разных режимах работы ДВС. Если «лямбда» полностью исправна, на оборотах ХХ напряжение будет колебаться в пределах 0.1-0.9 вольт. Недостатком такого метода является невозможность измерить скорость, с которой меняется напряжение.
Осциллографом. Проверка позволяет увидеть скорость, с которой изменяется напряжение. Она не должна быть больше 0.2-0.3 секунды. Если хотя бы один из двух описанных параметров сильно выходит за допустимые пределы, то компонент необходимо почистить или заменить.
Считывание ошибок бортовой системы. Если на приборной панели появился значок «Check Engine», это может говорить о выходе лямбда зонда из строя. Чтобы точно определить, что неисправно, нужно провести компьютерную диагностику (считать ошибку из ЭБУ). Определенные коды говорят именно об этой неполадке, они указаны в таблице.

Как отремонтировать лямбда зонд?

В большинстве случаев отремонтировать его нельзя. Но иногда помогает чистка нагревательного элемента, которую едва ли можно считать ремонтом. Для ее выполнения необходимо полностью дать остыть выпускному коллектору. Далее:

отключить аккумуляторную батарею;
отсоединить клемму от датчика и вытащить его.

Иногда сделать это сложно. Деталь сильно пригорает, вытащить её удаётся, только повредив. Но пробовать нужно: залейте резьбу уксусом или керосином и оставьте на несколько часов.

Не стучите по датчику, пытаясь его демонтировать. Велик риск повредить его или резьбу. Тогда вы самостоятельно его точно не извлечете без повреждения коллектора.

Для чистки понадобится ортофосфорная кислота. Погрузите деталь в нее на 30-40 минут, потом несколько раз хорошо промойте теплой водой. Все отложения с нагревательного элемента будут смыты. Если причина неисправности в них, работоспособность датчика будет восстановлена.

Есть необычный способ ремонта, но для нужно иметь 2 одинаковых датчика. Если причины неисправности каждого из них разные, можно попытаться собрать один из двух. Так, например, один может быть неисправен из-за обрыва сигнального провода, а второй из-за поломки нагревательного элемента. Прозвоните мультиметром каждый, чтобы выявить тот, который с обрывом. Аккуратно распилите оба. На фото видно, что на одном из них обломан нагревательный элемент. Кроме того, повреждена керамическая оболочка.

Аккуратно извлекаем нагреватель:

Пилим следующий, на котором обрыв сигнального провода. Нам нужно очень осторожно, чтобы не сломать, извлечь его нагреватель. На фото целый и ломаный:

Протираем нагреватель чистой сухой тряпкой, аккуратно помещаем в корпус с целым сигнальным проводом.

Теперь нужно запаять корпус с помощью ювелирной горелки медно-фосфорным припоем. Он выдерживает нагрев до 700 градусов, не течет.

Ставим на автомобиль и проверяем.

Заключение

Ремонтировать лямбда зонд не берутся, потому что нет возможности купить или заказать отдельно нагревательные элементы, которые выполнены из особых материалов. Именно поэтому кислородный датчик – недешевое устройство (от 3000 руб).

Иногда помогает промывка с помощью химии.

Можно попробовать собрать из двух сломанных кислородных датчиков один целый, но паять нужно особым припоем. Обычная пайка невозможна, ведь выпускной коллектор в процессе работы греется до температуры 300 градусов по Цельсию, а значит, весь припой просто растечется.

В большинстве случаев ремонт заключается в замене датчика на СТО. Если предполагается удаление катализатора, то датчик кислорода вообще демонтируют. На его место ставят заглушку или просто отключают проводку. Обязательно проводится перепрошивка ЭБУ автомобиля. Иначе ошибка «Check Engine» будет гореть постоянно.

Лямбда зонд: признаки неисправности, проверка и замена датчика кислорода

Лямбда-зонд (датчик кислорода) – один из важных элементов в составе ЭСУД автомобиля, предназначенный для измерения количества кислорода в составе выхлопных газов. Датчик, осуществляя контроль количества кислорода в выхлопе автомобиля, влияет на качество приготовления топливной смеси автомобиля, тем самым оптимизируя работу ДВС.

По этой причине очень важно следить за состояние датчика кислорода, поскольку от него зависит бесперебойная работа ДВС автомобиля. При этом проблемы, возникающие по причине сбое в работе датчика кислорода, устраняют путем диагностирования и проведения ремонтных работ по его замене.

Лямбда-зонд: виды и основные составляющие

Чаще всего устройство устанавливается на выпускном коллекторе, в который при высоких температурах и под давлением из ДВС поступают отработанные газы.

Читать еще: Электросхема на ваз 2107

Основные составляющие датчика кислорода:

внешний электрод – металлический элемент с керамическим изолятором и наконечником, покрытым платиной путем напыления, просчитывает количество кислорода в выхлопных газах;
внутренний электрод – элемент из циркония с рабочей температурой до 1000°C
нагревательный элемент- элемент нагревающий электроды до определенных температур, что позволяет датчику кислорода работать в момент холодного запуска ДВС.

Идем далее. На разных авто лямбда-зонды могут отличаться. Необходимо выделить следующие виды:

широкополосный датчик – имеет двухточечный и закачивающий керамические элементы (закачивающий элемент с использованием определенной силы тока закачивает в себя из отработанных автомобильных газов кислород).
двухточечный датчик – имеет два электрода и подсчитывает коэффициент избытка воздуха в топливной смеси. Коэффициент в идеальных условиях должен быть равен 1, некачественное топливо и воздух повышают его до отметки, например, 1.05;

Неисправности лямбда зонда: признаки и причины

Выход из строя лямбда зонда может повлечь за собой сбой в работе топливной системы, увеличение расхода топлива, уменьшение тяги и др. Сбой в работе топливной системы приведет к снижению эксплуатационных характеристик двигателя автомобиля: пропала мощность, ухудшение динамики и т. д.

Основные признаки неисправности лямбда зонда:

перерасход топлива;
нехарактерный запах из выхлопной трубы, повышение токсичности выхлопных газов;
переход ДВС в аварийный режим, ухудшение динамики, снижение мощности (сильно заметно при движении на больших скоростях);
нестабильный холостой ход, загорается лампочка «check engine»;

Неисправность лямбда зонда, причины:

топливо низкого качества (большое содержание примесей, в частности, свинца);
нарушение целостности электроцепей подключения (замыкание);
механические повреждения или загрязнение датчика кислорода продуктами сгорания топлива по причинам проблем с мотором;
температурные перегрузки (перебои в работе системы зажигания).

Еще стоит отметить, что поломка датчика кислорода может привести к собою в работе ЕGR cиcтeмы (нарушение функциональности вакуумного клапана системы).

Как проверить датчик кислорода

Начнем с того, что ЭБУ автомобиля позволяет диагностировать причину поломки того или иного элемента или узла. Об этом будет сигнализировать горящий «чек» на панели приборов.

При появлении первых признаках неисправности датчика кислорода, описанных выше, прежде чем приступить к демонтажу, его необходимо проверить. Проверка лямбда зонда, осуществляется несколькими способами:

проведение компьютерной диагностики для выяснения причин неисправностей (подключение сканера в диагностический разъем автомобиля для снятия цифрового кода ошибки);
если нет возможности проведения компьютерной диагностики, проверку проводят самостоятельно, подключив вольтметр (при прогретом датчике до температуры 300 — 400°С, замеряют напряжение, которое он посылает на ЭБУ автомобиля);

Замена датчика кислорода: интервалы замены и особенности монтажных работ

Замена кислородного датчика не является плановой процедурой, однако зачастую рекомендации сводятся к следующему:

датчики с подогревом требуют замены каждые 100 тысяч километров пробега;
датчики без подогрева – замена каждые 50 -80 тысяч километров; пробега:
планарные датчики – замена каждые 160 тысяч километров пробега.

Замена лямбда зонда производится после его проверки любым из способов, описанных выше, на предмет поломки. Ремонтные работы по устранению неполадок лямбда зонда делятся на два этапа: подготовительный и этап установки.

Что касается установки, потребуется:

отсоединить с помощью отвертки разъемы всех проводов;
открутить датчик, надев на него специальный ключ с прорезью (если датчик прикипел к другой детали, его резьбу смазывают WD-40 или жидким ключом, избегая попадания смазывающей жидкости на поверхность другой детали);
меняем датчик на новый, устанавливая его на прежнее место без перекосов, ровно, после чего затягиваем крепление, подключаем разъемы, устанавливаем на место защиту;
затем тестируем систему на работоспособность (отсутствие ошибок на панели приборов, иногда ошибку нужно предварительно сбросить).

Также замена кислородного датчика предполагает следующие особенности: при использовании датчика повторно необходимо обработать резьбу специальной монтажной пастой, избегая попадания ее на защитную трубку. Еще следует строго соблюдать момент затяжки, указанный производителем, а саму установку проводить аккуратно и не спеша, чтобы не повредить датчик.

Подведем итоги

С учетом вышесказанного становится понятно, что для максимально низкого расхода топлива и для оптимальной работы ДВС автомобиля очень важно следить за состоянием датчика кислорода (лямбда-зонда). Неисправность этого элемента может привести к перерасходу горючего, снижению КПД силовой установки и сбоям в работе ДВС.

При этом работы по замене датчика кислорода можно провести самостоятельно, так как процесс не сложный. Главное, правильно подобрать подходящий элемент, а также не допустить распространенных ошибок при снятии старой лямбды и последующей установке нового кислородного датчика.

Эмулятор лямбда зонда и механические обманки катализатора: что нужно знать. Если горит ошибка катализатора, обманка кислородного датчика или прошивка ЭБУ.

На горячую плавают обороты двигателя: возможные причины. Диагностика плавающих оборотов на прогретом двигателе. Полезные советы и рекомендации.

Почему периодически нужно чистить дроссельную заслонку. Как почистить заслонку, обучение и адапатация дроссельной заслонки после чистки, полезные советы.

Назначение и принцип работы датчика (регулятора) холостого хода. Симптомы неисправностей датчика холостых оборотов, проверка и калибровка РХХ.

Устройство, назначение и принцип работы датчика положения дроссельной заслонки. Виды ДПДЗ, распрстраненные неисправности и спсобы проверки датчика.

Регулятор холостого хода ВАЗ 2114: где стоит датчик холостого хода ДХХ, основные признаки неисправностей. Как проверить регулятор, замена датчика.