Проверка лямбда-зонда мультиметром: распиновка кислородного датчика

Что такое лямбда зонд, принцип действия и его виды

Следовательно, датчик воздуха — это небольшое устройство, которое устанавливается в выпускной коллектор любого современного автомобиля и служит для оценки концентрации остаточного кислорода в выхлопных газах. Благодаря показаниям этого прибора компьютерный блок вашего автомобиля получает данные, на основе которых он готовит горючую смесь. Лямбда-зонд учитывает остаточную концентрацию кислорода в сгоревшем топливе и отправляет сигнал электронике о том, что вновь поданная топливная смесь должна быть обогащена или удалена в воздух. Само собой разумеется, что в случае неисправности лямбда-зонда работа двигателя автомобиля может быть нарушена.

Помните! Для сжигания 1 кг смеси топлива и воздуха необходимо потратить около 15 кг кислорода.

В каких системах применяются

Датчики кислорода позволяют измерять объемную долю кислорода в газах, присутствующих после сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания и котлах, работающих на твердом топливе или метане.

Датчики используются в приборах, измеряющих долю кислорода в выхлопных газах котлов ТЭС и других промышленных предприятий для лучшего регулирования полноты сгорания топлива путем подачи воздуха в топку в зависимости от показаний приборов.

Датчики наиболее широко используются в автомобильной промышленности для автоматического регулирования подачи воздушно-бензиновой смеси в цилиндры двигателя.

Назначение лямбда-зонда

Датчик предназначен для измерения количества кислорода в выхлопных газах автомобиля и сравнения этих показателей со стандартными.

Говоря простым языком, это кислородный датчик, который подает сигнал на ЭБУ при нарушении необходимых показателей.

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащены следующими датчиками:

• Цирконий;
• Титан;
• Широкополосное соединение.

Циркониевый

Одна из самых распространенных моделей. Создан на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода работает по принципу гальванического элемента с твердой электролитической керамикой из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с двух сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, позволяющие проходить ионам кислорода, проявляются, когда ZrO2 нагревается выше 350 ° C. Лямбда-зонд не будет работать без нагрева до желаемой температуры. Быстрый нагрев осуществляется благодаря встроенному в корпус нагревательному элементу с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950 ° С приводит к перегреву.

Выхлопные газы попадают за пределы наконечника через специальные прорези в защитном корпусе. Атмосферный воздух попадает в датчик через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую герметизирующую крышку (колпак) проводов.

Разность потенциалов образуется из-за движения ионов кислорода через электролит между внешним и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, генерируемое на электродах, обратно пропорционально количеству O2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

По сигналу, поступающему с датчика, блок управления корректирует состав топливной группы, стараясь приблизить его к стехиометрическому. Напряжение, подаваемое лямбда-зондом, меняется несколько раз каждую секунду. Это позволяет регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

1. Однопроводной датчик имеет одиночный сигнальный провод. Контакт с землей происходит через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным кабелем и кабелем заземления.
3. Трех- и четырехпроводные датчики снабжены системой обогрева, проводами управления и заземления к ней.

Циркониевые лямбда-зонды, в свою очередь, делятся на одно-, двух-, трех- и четырехпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на цирконий. Чувствительный элемент сенсора изготовлен из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах объемное сопротивление датчика резко меняется: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. В результате изменяется проводимость элемента, о чем датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового сенсора составляет 700 ° C, поэтому требуется резистор. Нет эталонного воздуха.

Из-за сложной конструкции, дороговизны и тщательности к перепадам температур датчик не получил широкого распространения.

Помимо циркония, существуют кислородные датчики на основе диоксида титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно он отличается от двух предыдущих камер (ячеек):

• Измерение;
• Насосная станция.

В камере для измерений с использованием схемы электронной модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ = 1. При работе двигателя на обедненной смеси насосная ячейка удаляет избыток кислорода из диффузионной щели в атмосфере; с богатой смесью он заполняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, и его величина пропорциональна количеству O2. Это текущее значение, которое действует как датчик выхлопных газов.

Необходимая для работы температура (минимум 600 ° C) достигается за счет работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные кислородные датчики определяют лямбды от 0,7 до 1,6

Расположение

Лямбда-зонд может располагаться, в зависимости от количества (1 или 2), под капотом (если один) или под капотом и под днищем (если два).

Принцип работы лямбда-зонда

Разность потенциалов, передаваемая датчиком электронному блоку управления, получается в результате прохождения через него выхлопных газов и попадания чистого воздуха из окружающей среды.

Устройство лямбда зонда

Современный датчик воздуха — это небольшое конструктивное устройство, внутри которого находится ряд взаимосвязанных частей.

Конструкция лямбда-зонда

1. Металлический корпус с резьбой. Он предназначен для фиксации датчика в монтажном отверстии;
2. Керамический изолятор;
3. Кольцевая прокладка;
4. Дирижеры;
5. Защитный кожух с вентиляционным отверстием;
6. Контакт;
7. Керамический наконечник;
8. Электрическая плита;
9. Отверстие для выхлопных газов;
10. Стальная оболочка.

Как правило, начало замеров выхлопных газов происходит при температуре 310-400 градусов. Именно при этой температуре специальный наполнитель в датчике приобретает электропроводность. Пока температура не достигнет желаемого значения, электронный блок управления автомобилем получает показания от других датчиков, и только потом от лямбда-зонда. Особенность его работы заключается в том, что выхлопные газы и атмосферный воздух разделены емкостью с составом, генерирующим ток. Из-за определенных химических воздействий на этот контейнер со стороны нагнетания и со стороны воздуха создается разница в концентрации кислорода, на основе которой создается электрический потенциал. Значения этого потенциала отправляются в блок управления автомобиля.

Все кислородные датчики делятся на четыре типа в зависимости от количества проводов в их конструкции:

1. Одиночный провод;
2. Двухпроводной;
3. Три провода;
4. Четыре потока.

Типы лямбда-зондов

Все перечисленные выше лямбда-зонды бывают узкополосными и широкополосными.

Таблица распиновки датчиков лямбда-зонда

Деловое свидание, встреча	Сочетания цветов для циркониевых зондов.
один	2	3	4	5
Нагреватель +	Чернить	Фиолетовый	Белый	Коричневый	Чернить
Нагреватель —	Чернить	Белый	Белый	Коричневый	Чернить
+ Сигнал	Синий	Чернить	Чернить	Фиолетовый	Зеленый
Сигнал —	Белый	Серый	Серый	Бежевый	Белый

Деловое свидание, встреча	Цветовые комбинации для титановых датчиков.
один	2
Нагреватель +	Чернить	Красный
Нагреватель —	Чернить	Белый
+ Сигнал	Серый	Желтый
Сигнал —	Серый	Чернить

Из чего состоит лямбда-зонд

Основные причины неисправностей лямбда-зонда и последствия его поломки

Определившись с концепцией и характеристиками кислородного датчика, можно сделать вывод, что он выполняет ключевую функцию в нормальной работе ДВС. Так что же может привести к выходу из строя лямбда-зонда и его выходу из строя? В этом вопросе есть два аспекта: внешние факторы и внутренние факторы, о которых мы читаем ниже.

• Утечка в корпусе датчика охлаждающей жидкости или тормозной жидкости;
• Уход за датчиком средствами, не предназначенными для таких целей;
• Некачественное топливо с повышенным содержанием свинца;
• Перегрев датчика, который также возникает при использовании некачественного топлива.

После того, как лямбда-зонд выйдет из строя, ваша машина начнет подавать признаки:

• Значительные толчки при движении;
• Чрезмерный расход топлива;
• Плохая работа катализатора;
• Плавающая скорость двигателя;
• Избыточные токсичные отходы в выхлопных газах.

Сила всего вышеперечисленного должна подтолкнуть автомобилиста к проверке лямбда-зонда чуть ли не каждые 10 тысяч км. Полная его замена желательна каждые 40 000 км.

Проверка на пригодность

Есть несколько методов, которые можно использовать для определения работоспособности устройства. Самым простым из них является тщательный осмотр элемента, а самым сложным — диагностика на специальном оборудовании.

Осмотр

Для этого нужно выполнить несколько простых действий. Сначала осматриваем прибор на наличие точек оплавления, обрывов или замкнутых контактов.

Для этого нужно открутить элемент, который часто встречается в катализаторе, и внимательно осмотреть деталь внутри.

Если присутствуют пятна сажи, это может означать высокую концентрацию топлива, и двигатель и клапаны могут быстро выйти из строя или есть утечка в выхлопной системе.

Если присутствуют серые отложения, это может означать, что топливная смесь содержит высокое содержание свинца.

При помощи мультиметра

Для проверки отсоедините провода от разъема с номерами 3 и 4 (белый и коричневый).

• К этим проводам подключаем контакты мультиметра и измеряем сопротивление.
• Градация показаний обычно составляет от 2 до 10 Ом.
• В случае показаний выше 5 Ом. Можно с уверенностью сказать, что датчик имеет отличные характеристики.

Если индикации нет, значит обрыв провода внутри устройства и его необходимо заменить.

Прогрев

Помимо вышеперечисленных методов, вы можете использовать мультиметр для определения восприимчивости наконечника. Для этого необходимо предварительно довести двигатель до температуры 70 — 80 градусов (завести машину). Также процесс будет выглядеть так:

• Выдержать двигатель на 3000 оборотах в течение 2-3 минут для прогрева устройства;
• Подключите отрицательный щуп тестера к массе автомобиля, а положительный — к выходу датчика;
• Посмотрите на этот мультиметр в режиме измерения напряжения — они должны иметь ускорение от 0,2 до 1 В и меняться 10 раз в секунду;

Затем полностью нажмите педаль акселератора и немедленно отпустите ее. В рабочем состоянии на тестере должно появиться значение 1 В, затем упасть до 0. При постоянных значениях 0,4-0,5 В прибор необходимо заменить.

При отсутствии показаний необходимо проверить проводку.

Диагностика осциллографом

Этот метод более точен, потому что вы можете видеть временные интервалы, в течение которых будет изменяться выходное напряжение. Оптимальные значения будут ниже 120 мСм.

• Процедура проверки следующая:
• Находим сигнальный кабель прибора и подключаем к нему осциллограф. Затем заводим двигатель и доводим до температуры 60-70 градусов.
• По мере того, как устройство нагревается, показания напряжения должны немного увеличиваться.

При проверке необходимо отметить, сколько времени датчик остается в рабочем состоянии, т.е на осциллографе должна появиться динамика. Кроме того, необходимо проанализировать реакцию при работе ДВС в режиме 2000 — 3000 об / мин.

Если сигнал стабильно находится в нижнем или верхнем положении, устройство необходимо заменить. Если показания выглядят как плавная намотка, датчик перегорел или вышел из строя.

Диагностика через ЭБУ

Для этого к блоку управления подключается диагностическое оборудование и считываются коды ошибок, которые могут указывать на исправность датчика.

Проверка лямбда зонда с 4 проводами тестером. Методы проверки ЛЗ

Итак, мы подходим к вопросу, который волнует каждого автомобилиста: как проверить лямбда-зонд в домашних условиях? Для этого понадобится обычный тестер (мультиметр) или вольтметр.

4-проводной лямбда-зонд

Первым делом нужно прогреть двигатель, затем измерить сопротивление на проводах нагревателя. Как правило, это два белых провода, полярность которых можно не учитывать. Нормальное сопротивление между ними должно составлять от 2 до 10 Ом. Если это значение другое, датчик неисправен.

График напряжения лямбда-зонда

Поехали дальше. Теперь нужно подключить отрицательный вывод тестера к корпусу двигателя. В этом случае подключите положительный контакт к сигнальному проводу самого датчика. Обычно это черный провод. При прогретом двигателе нажмите педаль акселератора и увеличьте скорость до 3000 об / мин. Удерживайте педаль в этом положении около трех минут. В этот момент лямбда-зонд нагревается. Теперь вы можете проверить активацию кислородного датчика.

Напряжение между корпусом двигателя и сигналом (черный провод) детали должно колебаться между 0,2 и 1 вольт. За каждые прошедшие 10 секунд датчик должен загореться примерно 10 раз. В тех случаях, когда тестер покажет 0,4-0,5 вольта и не включится, то можно сделать вывод о неисправности лямбда-зонда.

Также нужно знать, что при сильном нажатии на педаль акселератора тестер должен показывать напряжение около 1 вольт. При резком отпускании педали — ноль вольт.

Посмотрите это видео на YouTube

Проверяем работоспособность активного элемента лямбда-зонда

Оставьте щупы прибора в том же положении. Заводим двигатель машины, даем немного прогреться. Показания мультиметра должны измениться от 0,1 до 0,9 В. Примерно за 1 секунду. Если они постоянные, датчик неисправен.

Показания прибора не меняются при работающем двигателе, а это значит, что лямбда не работает!

Чтобы лямбда работала лучше, можно снять вакуумную трубку с ресивера, то есть увеличить количество воздуха во впускном коллекторе после массового расходомера (MAF), тем самым сделав смесь обедненной. Должны измениться показания мультиметра, то есть изменятся пределы амплитуды изменения напряжения.

Общие правила подключения

С 1999 года автомобили обычно оснащаются циркониевыми или титановыми датчиками кислорода, которые соответствуют определенным стандартам для цвета проводов. Количество нитей обычно четыре. Таблицы для обоих датчиков показаны ниже. В подавляющем большинстве случаев для проверки понадобится первая таблица — для циркониевых датчиков, но иногда встречаются и титановые.

Если при проверке выяснилось, что сочетание цветов в одном из столбцов таблицы соответствует цветам проводов лямбда-зонда вашего автомобиля, значит, зонд конструктивно устроен таким образом и Распиновку надо делать в соответствии с этими данными.

Предложение	Сочетания цветов (циркониевые зонды)
один	2	3	5	6
Сигнал (плюс)	Синий	Чернить	Чернить	Фиолетовый	Зеленый
Сигнал (минус)	Белый	Серый	Серый	Бежевый	Белый
Нагреватель (подробнее)	Чернить	Фиолетовый	Белый	Коричневый	Чернить
Нагреватель (минус)	Чернить	Белый	Белый	Коричневый	Чернить

Предложение	Цветовые комбинации (титановые зонды)
один	2
Сигнал (плюс)	Серый	Желтый
Сигнал (минус)	Серый	Чернить
Нагреватель (подробнее)	Чернить	Красный
Нагреватель (минус)	Чернить	Белый

Совет по использованию таблицы:

1. Проверьте провода кислородного датчика в вашем автомобиле.
2. Сравните их цвета со столбцами в таблицах.
3. Если цвета полностью совпадают с одним из них, значит, у вас именно такой дизайн и стоит на нем отталкиваться.

Например, у лямбда-зонда четыре провода следующих цветов: бежевый, фиолетовый и два коричневых. Такая же комбинация указана в четвертом столбце первой таблицы. Итак, у вас есть циркониевый прибор с такой же резьбой и тем же принципом работы. Далее смотрим на первый столбец той же таблицы и видим, что расположение проводов по схеме следующее: бежевый идет на массу (минус), фиолетовый отвечает за передачу данных сигнала, а два коричневых нужны для заставить работать обогреватель. Так вы сможете точно определить пряди по их оттенку.

Инструкция по подключению датчика кислорода

Эта инструкция предназначена только для информационных целей. Настоятельно рекомендуется доверить такую ​​ответственную процедуру специалисту сервисного центра с соответствующим опытом работы.

1. Запомните или запишите положение проводов датчика. Отсоедините вилку от электронного компонента автомобиля, не повреждая и не размыкая провода самого щупа. Осторожно вытащите старую лямбду.
2. Обрежьте проводку нового универсального датчика так, чтобы каждый последующий провод был на 4 см короче предыдущего (начинать можно с чего угодно). Также укорачивайте кабели от старого разъема датчика.
3. Поместите специальную изоляцию и водяной экран на каждый из кабелей (широкий конец водного экрана должен быть обращен к точке подключения кабеля).
4. С помощью плоскогубцев удалите по 8 мм изоляции с каждого провода, затем вставьте контактное соединение и сожмите конструкцию, чтобы соединение было идеальным, а оголенные провода не выступали. Начать соединение следует с самого короткого провода, так проще.
5. Переместите водяной экран с обоих концов проводки на соединение, полностью закройте соединение изолирующей трубкой. Закрепите конструкцию горячим феном.
6. Установите непосредственно датчик, сняв защитный колпачок. Распиновка лямбда-кабелей поможет проложить новую проводку по цвету точно так же, как и старая. Необходимо аккуратно подключить и закрепить проводку, чтобы она не соприкасалась с нейтрализатором, коллектором или другими частями автомобиля, нагревающимися до высоких температур.

Своевременная замена лямбда-зонда очень важна. Если ЭБУ автомобиля не получает достоверную информацию об уровне кислорода в выхлопе, он будет работать исходя из средних параметров, то воздушно-топливная смесь будет не оптимальной — это отрицательно скажется на состоянии автомобиля.

Нюансы подключения

В случае выхода устройства из строя можно установить рекомендованный производителем датчик или аналогичный циркониевый зонд. Вот основные правила:

• Цвета проводов датчиков различаются, но цвет сигнала, поступающего в электронную схему, всегда темный.
• «Земля» выпускается в желтом, белом, сером оттенках.
• Для подключения 4-проводного датчика вместо 3-проводного, провода заземления нагревателя и система отрицательного сигнала подключаются к массе автомобиля. Провод нагревателя подключен через релейную цепь к положительному полюсу аккумуляторной батареи.

Подключить новый зонд лучше всего будет у специалиста автосервиса.

Советы и рекомендации

При первых признаках неправильной работы лямбда-зонда (машина начинает резко трястись при трогании с места, педаль акселератора не так быстро срабатывает, на табло должны выводиться предупреждающие сообщения, перегрев двигателя при работе, неприятный токсик газы из выхлопной трубы) нужно определиться с несколькими вопросами:

• Точная установка датчика неисправности.
• Правильный выбор нового датчика.
• У вас не должно возникнуть соблазна установить использованный датчик (оставшийся срок его службы неизвестен), если вы хотите поддерживать двигатель в хорошем состоянии.
• Нет необходимости пытаться разобрать устройство, оно выполнено герметично и ремонту не подлежит.

Рекомендуется приобрести оригинальный или универсальный щуп (для моторов определенного производителя).

Обманка кислородного датчика (лямбда-зонда)

Есть категория автолюбителей, предпочитающих обходить стороной различные электронные компоненты автомобиля. Обман все решит! Здесь я изложу свое личное мнение.

Зачем отключать или выводить из строя целые узлы автомобиля, превращая его в «Жигули»? Покупаем сразу самую простую машину и никого не высмеиваем!

Однако вот варианты трюков с кислородным датчиком

Как видно из схем обманки, они типовые. Но когда вы покупаете хорошую машину, вы должны нести расходы по ее содержанию и обслуживанию. Такие варианты отключения датчиков ни к чему хорошему не приводят!