Какие могут быть неисправности лямбда-зонда в автомобиле

Какие могут быть неисправности лямбда-зонда в автомобиле

Лямбда-зонд – это датчик, расположенный в выхлопной системе, который отвечает за контроль уровня кислорода в потоке выхлопных газов. Результаты измерений в реальном времени влияют на управление двигателем.

Лямбда-зонд работает в крайне неблагоприятной среде. Он контактирует с выхлопными газами при температуре более 500 градусов по Цельсию. Зонд также подвержен воздействию влаги и вибрации, а кроме того, механическим повреждениям. Средний срок службы рассчитан на пробег в интервале 150-200 тысяч км. Однако реалии бывают разные. Водитель должен быть внимательным и следить за исправностью этого важного кислородного датчика, который позволяет электронной системе регулировать оптимальный состав воздушно-топливной смеси.

Правильно работающий лямбда-зонд влияет не только на производительность ДВС , но и на уровень токсичности выхлопа. Например, лямбда-зонд может распознать неисправность автогазового оборудования, установленного на транспортном средстве. Автовладельцам, использующим в качестве топлива сжиженный газ, не стоит проявлять беспечность, если загорается сигнал check engine. Это не «просто лямбда-зонд», а сообщение о том, что с топливной смесью что-то не так: необходима профессиональная диагностика.

Принцип действия лямбда зонда

Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям.

При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора.

Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение.

Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода.

С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры.

Возможные причины неисправности лямбда зонда

Внешний вид неисправного лямбда зонда

Как и любое другое устройство, лямбда-зонд может выходить из строя, но в большинстве случаев автомобиль остается на ходу, при этом динамика его движения значительно ухудшается, и расход топлива возрастает, из-за чего транспортное средство нуждается в срочном ремонте. Поломки λ-зонда происходят по следующим причинам:

1. Механическая поломка при повреждении или дефекте корпуса, нарушении обмотки датчика, и т. д.
2. Плохое качество топлива, при котором железо и свинец забивают активные электроды устройства.
3. Попадание в выхлопную трубу масла при плохом состоянии маслосъемных колец.
4. Попадание на устройство растворителей, моющих или любых других эксплуатационных жидкостей.
5. «Хлопки» из двигателя из-за сбоев системы зажигания, разрушающие хрупкие керамические части устройства.
6. Перегрев из-за неверно выставленного угла опережения зажигания или богатой топливной смеси.
7. Применение герметика при установке прибора, содержащего силикон, или вулканизирующегося при комнатной температуре.
8. Многочисленные неудачные попытки запуска мотора в течение короткого времени, что приводит к накоплению в выхлопном коллекторе топлива и его воспламенения, вызывающего ударную волну.
9. Замыкание на «массу», плохой контакт или его отсутствие во входной цепи прибора.

Признаки неисправности

Сейчас же рассмотрим сами неисправности кислородного датчика. В большинстве случаев о проблемах в работе лямбда зонда подскажет сам автомобиль.

Неработающий зонд скажется на:

• динамике набора скорости;
• неустойчивой работе силовой установке;
• обороты мотора на холостом ходу будут сильно «плавать»;
• потребление топлива значительно увеличится.

Если все это начало проявляться, то зачастую виной является лямбда зонд, и на него в первую очередь нужно обратить внимание.

Ну и обязательно загорится индикаторная лампа «Check Engine», хотя узнать, что причиной загорания этой лампы стал именно лямбда зонд можно будет только после диагностики электронного блока сканером.

Также читайте как проверить как проверить лямбда зонд.

Что же касается самих неисправностей этого датчика, то их условно можно подразделить на внешние и внутренние.

Их всего две – обрыв проводки, идущей к элементу (хотя данная неисправность и не касается самого датчика, но она влияет на его работоспособность), и сильный удар, приведший к повреждению корпуса и разрушению внутренних элементов его.

Обе эти неисправности зачастую происходят из-за агрессивной эксплуатации авто, к примеру, частая активная езда по бездорожью.

Их несколько больше:

• Нарушение герметичности корпуса датчика, приведший к проникновению воздуха или выхлопных газов внутрь лямбда зонда;
• Значительное наслоение продуктов горения на рабочие поверхности датчика, из-за чего платина не способна уловить молекулы кислорода. Чаще всего происходит из-за использования топлива низкого качества;
• Естественное старение датчика. Он работает в агрессивной среде, которая постепенно снижает работоспособность его вплоть до полного прекращения выполнения своих функций;
• Воздействие очень высокой температуры может привести к перегреву датчика и нарушению его работоспособности. Чаще всего происходит из-за неисправности топливной системы или неквалифицированной доработки мотора.

Внешние неисправности, а также разгерметизация корпуса сказываются на работе мотора сразу же.

А вот внутренние неисправности оказывают свое воздействие на работоспособность силовой установки постепенно, по мере усугубления проблемы.

В некоторых ситуациях спасти ситуацию с лямбда зондом может его чистка, более подробней про это можно узнать здесь https://autotopik.ru/sovet/1112-kak-pochistit-lyambda-zond-v-domashnih-usloviyah.html.

Неисправный лямбда-зонд: причины и признаки

Основные причины, которые приводят лямбда-зонд в неисправное состояние следующие:

• Перегрев;
• Механическое повреждение;
• Проблемы с подключением;
• Износ.

Как видно — все эти причины действуют на датчик кислорода не сразу, из-за чего неопытные водители могут не понять причину нестабильного поведения автомобиля и вовремя не примут соответствующих мер. Поэтому, во избежания распространённых ошибок мы расскажем вам о нескольких этапах выхода из строя датчика кислорода.

• Первый этап. На начальной стадии лямбда-зонд начинает «барахлить» — время от времени перестаёт поступать сигнал, данные идут в очень широком диапазоне, из-за чего значительно ухудшается качество топливной смеси и ухудшаются обороты холостого хода. На этом этапе неисправности лямбда-зонда автомобиль резко дергается, двигатель издает странные хлопки и на панели загорается предупреждающая лампочка.

• Второй этап. На втором этапе, при непрогретом двигателе датчик и вовсе перестаёт работать. При этом будут видны те же самые, но ещё сильнее выраженные признаки неисправности. К ним добавится также значительное падение мощности двигателя и замедленное действие педали акселератора. В одном из худших вариантов двигатель будет очень сильно перегреваться, что приведет к более значительным неисправностям и соответственно затратам.

• Третий этап. Третьим этапом обычно становится поломка лямбда-зонда. В этом случае вас ждет ещё большее снижение мощности автомобиля (особенно это будет заметно при движении на большой скорости), а также резкий и неприятный токсичный запах из выхлопной трубы.

Как проводится проверка датчика?

Срок службы датчика зависит от типа устройства и начинается от 50 000 для неподогреваемых, 100 000 для подогреваемых и 160 000 км для планарных. Если появляются первые неполадки, можно проверить состояние устройства.

Визуальная оценка:

1. Наличие сажи сказывается на передаче сигналов блоку управления. Причина – перегрев, высокое содержание кислорода в топливной смеси.
2. Образование белесых и сероватых отложений сигнализирует о большом количестве присадок в горючем, что влияет на работоспособность агрегата.
3. Блестящие наплывы подсказывают, что в топливе увеличено содержание частиц свинца.

Для определения работоспособности, получения точной информации, профессионалы используют спецоборудование. Если нет возможности отправиться в автосервис, достаточно уточнить, как проверить лямбда зонд мультиметром. Это легко сделать самостоятельно.

Основные этапы:

1. Мотор постепенно прогревают до 75 градусов.
2. Следят за постепенным повышением оборотов до 3000, поддерживая показатели на протяжении 3 минут. Это нужно для прогревания датчика.
3. Взяв мультиметр, сигнальный провод подсоединяют к устройству для проверки. Второй провод фиксируют на массе. При нормальной работе датчика показатели, выдаваемые мультиметром, остаются в пределах 0,2 – 1 Вольта.
4. В процессе тестирования данные должны постоянно меняться – при надавливании на педаль газа приближаться к 1 Вольту, а при отпускании быстро падать.

Задумываясь, как проверить лямбда зонд, учитывают, что если в процессе показания прибора не меняются, при газовании сохраняется напряжение в 0,5 Вольт, вероятно, узел неисправен. При нулевых данных нужно убедиться, что датчик подключен к массе. Рекомендуется проверить и целостность, исправность проводки, ведущей к выключателю зажигания, реле.

Преимущества обращения в автосервис

В автосервисе диагностика проводится с использованием электронного осциллографа. Желательно это делать после 30 000 км пробега, что позволит избежать непредвиденных поломок. Чтобы проверить кислородный датчик лямбда зонд, специалисты соблюдают несколько важных моментов.

Проверка в автосервисе:

1. Датчик разогревают до 300 – 400 градусов для нормальной работы и измерения остаточного кислорода.
2. Так, электролит в конструкции устройства получает проводимость, а отличия в количестве атмосферного и кислорода в выхлопах определяют появление выходного напряжения.
3. Отсоединив штекер, определяют сопротивление нагревателя. Показатель должен оставаться в пределах 2 – 14 Ом.
4. Оценивается напряжение, подведенное к нагревателю. Оптимальный вариант – 10,5 Ом. Проверка выполняется при включенном зажигании с подключенным разъемом зонда.

Преимущество обращения к мастерам заключается в точности определения не только работоспособности, но и состояния элемента.

Признаки неисправности лямбда-зонда

Выход из строя кислородного датчика характеризуется следующими признаками:

• компьютер выдал соответствующую ошибку;
• потеря мощности (динамики);
• нестабильная работа двигателя (рывки);
• «плавающие» обороты;
• нарушение работы двигателя на холостом ходу;
• увеличение расхода топлива;
• повышенная токсичность выхлопных газов.

Лямбда-зонд: почему датчик кислорода так важен для автомобиля

Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.

Лямбда и стехиометрия двигателя

Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.

Если лямбда будет 1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.

Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.

Зачем нужен кислородный датчик

Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.

Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.

Где находится кислородный датчик

Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.

Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.

Устройство кислородного датчика

Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.

Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.

В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.

Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.

Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.

Причины и признаки неисправности лямбда-зонда

Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.

Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.

Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.

Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.

Универсальные кислородные датчики

Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.

Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.

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.