Датчик кислорода: зачем нужен и как проверить лямбда-зонд

Вообще-то, прежде чем говорить о лямбда-зонде, цитата: «…как об одном из самых важных датчиков в инжекторных системах впрыска», — следует обратить внимание читателя на то, что лямбда-зонд (на самом-то деле) не является наиважнейшим, а — всего лишь «одним из» множества других датчиков и устройств.

лямбда зонд

Дело в том, что карбюрация топлива (смешение) и инжекция (впрыск) — работают по-разному и разительно отличаются по своей сложности. Если в карбюраторных системах качеством и количеством топлива управляли при помощи жиклеров (их диаметров и пропускной способности), то в инжекторных — временем, углом и продолжительностью впрыска занимается целый дивизион датчиков, контроллеров и актуаторов.

Что такое лямбда зонд?

Функции лямбда-зонда:

  • да, он высчитывает количество воздуха (кислорода) в выхлопе;
  • да, он передает эти данные в ЭБУ;
  • да, в иных инжекторных системах требуется даже не один, а два датчика кислорода…

…но, еще раз специально повторюсь, поскольку это крайне важно, главным исполнительным механизмом в такой системе питания является не он, а форсунка! А вот уже ею управляет ЭБУ — электронный блок управления, который предварительно собирает данные от целого перечня датчиков, и кислородный датчик (лямбда-зонд) тут далеко — не «самый главный».

лямбда зонд

Принцип работы инжектора

Самая большая сложность заключается в том, что для правильного, не взрывного, горения воздушно-топливной смеси нужно смешивать топливо и кислород (воздух) по двум, строго определенным, правилам:

  • В нужных пропорциях. В частности, для надежного воспламенения смеси в камере сгорания важно соотношение 14,7 частей воздуха и 1 (одной) части бензина, такую смесь называют стехиометрической. Отклонения от этой нормы принято называть коэффициентом избытка воздуха; как раз и обозначается значком «λ» (латинской литерой лямбда).

  • Поджигать топливную смесь нужно в строго определенный момент времени, и этим занимается система зажигания, которой также управляет ЭБУ (электронный блок управления) ДВС.

Однако кроме этих двух основных функций ЭБУ выполняет еще множество других. Он управляет турбиной (или турбинами), управляет трансмиссией (если речь идет об автоматах), исполняет требования класса экологичности выхлопа и тд и тп и проч.

Вся суть работы «электронных мозгов» (ЭБУ) сводится к правильному дозированию и своевременному моменту поджигания смеси в цилиндрах. Свои команды ЭБУ выдает на основании показаний следующих датчиков:

  1. ДМРВ (или иноязычная его аббревиатура MAF) датчик массового расхода воздуха, который измеряет и передает в ЭБУ количество проходящего через него атмосферного воздуха.
  2. ДАД (или MAP) — датчик абсолютного давления, который подключен к впускному коллектору двигателя и измеряет разрежение или наоборот избыточное давление в коллекторе (в моторах с наддувом). На основании его показаний, а также показаний датчиков температур и датчика частоты вращения коленчатого вала тоже можно вычислить объем этого самого воздуха, чем ЭБУ и занимается в процессе своей работы.
  3. ДПКВ — датчик положения коленчатого вала позволяет электронному блоку управления точно знать, сколько топлива надо подать в очередной цилиндр (и в какой именно), а также в какой именно момент зажигать топливную смесь.
  4. ДПРВ — датчик положения распределительного вала. Его еще называют датчиком фаз газо- и искро- распределения.

Прибавляйте сюда также не менее важные датчики температуры охлаждающей жидкости, температуры поступающего воздуха, устройство под названием РХХ — регулятор холостого хода, ДПДЗ — датчик положения дроссельной заслонки, а также многие и многие другие в зависимости от конструкции и сложности конкретного ДВС.

лямбда зонд

Устройство и принцип действия датчика кислорода

Жесткие экологические нормы давно узаконены и требуют применения в автомобилях самых различных устройств — каталитических нейтрализаторов, различных фильтров и систем типа EGR (рекуперации выхлопных газов) и тд, которые способствуют снижению вредных веществ в выхлопе.

А как контролировать этот самый выхлоп? Для этой цели и существует датчик кислорода, так называемый лямбда-зонд, который показывает Электронному Блоку, сгорела ли топливная смесь вся полностью, и имеются ли в выхлопе остатки топлива или «свободный» кислород. По его показаниям инжектор корректирует свою работу, увеличивая или уменьшая количество топлива в КАЖДОМ ЦИЛИНДРЕ и в КАЖДЫЙ МОМЕНТ впрыска.

Лямбда-зонд устроен и работает по принципу «твердого» гальванического элемента с электролитами в виде керамики и пористых электродов из платины. Один из этих электродов «дышит» выхлопом из двигателя, а второй — воздухом из окружающей среды. Разницу потенциалов и считывает ЭБУ.

Сроки службы у лямбда-зондов самые разные — от 40 до 80-100 тыс км пробега, и зависят они от конструкции конкретного датчика, от типа и конструктивных особенностей двигателя, от стиля вашей езды, а также от качества топлива, которым ты заправляешь ежедневно свой автомобиль. Степень «убитости» поможет выявить диагностика лямбда-зонда, а правильно определить износ может только профессионал с помощью специальных приборов.

диагностика лямбда-зонда

Признаки поломки или как проверить лямбда зонд?

Когда профессиональному механику задают подобный вопрос, то ничего кроме улыбки (спрятанной от клиента, разумеется) этот вопрос не вызывает. Почему? А потому что признаков некорректной работы двигателя не очень много и они очевидны:

  • двигатель «троит» и/или его «колбасит»;
  • видны и слышны даже без специальных приборов пропуски зажигания и/или впрыска;
  • из выхлопной трубы периодически (или систематически) появляется черный дым (несгоревшее топливо);
  • пропала тяга во всех режимах, а не только на холодную или только на горячую;
  • увеличился перерасход топлива,

…а вот причин появления данных признаков и других «болезней» — великое множество, смотрите в начале статьи — целый список устройств, датчиков и контроллеров инжекторной системы топлива в современном ДВС.

Автомеханик для начала направляет ваш автомобиль на компьютерную диагностику, которая лишь в общих чертах укажет на ошибки управления. А вот конкретно умерший или умирающий датчик порой может быть обнаружен только «путем вскрытия».

Признаки поломки или как проверить лямбда зонд

Способов проверки конкретно датчика кислорода — несколько:

  • с помощью уже названного способа считывания ошибок в бортовом компьютере автомобиля диагностическим сканером;
  • с помощью мультиметра путем проверки напряжения и сопротивления на его выводах (электродах);
  • с помощью осциллографа, который покажет даже скорость, с которой меняется это напряжение.

Но в любом случае «дядя Вася» в ближайшем кооперативном гараже полноценную диагностику никак не сделает, а здесь — в Injector.ua (город Киев) — аж легко, поскольку профессиональный инструментарий (а также запасные части и комплектующие) всегда под рукой и в наличии на складе.