Лямбда зонд (кислородный датчик): устройство и принцип работы, неполадки и способ замены. Особенности замены лямбда зонда Как заменить кислородный датчик

Лямбда-зонд – это кислородный датчик, который устанавливается на выпускном коллекторе авто. Посредством показаний данного устройства блок управления системой впрыска топлива (инжектор) поддерживает необходимый состав смеси, состоящей из топлива и воздуха. Элемент подает сигналы на электронный «мозг» в момент, когда в камеру сгорания начинает поступать слишком обедненная/обогащенная смесь, после чего происходит корректировка смеси через компьютер. Поэтому лямбда-зонд немаловажен для корректной работы силового агрегата/системы выхлопа.
Теоретически для воспламенения одного килограмма топливо-воздушной смеси необходимо порядка пятнадцати килограммов кислорода. Отсюда следует, что корректное функционирование устройства оказывает прямое влияние на рабочие процессы двигателя, а также на расход топлива.

Устройство

Отличительной особенностью устройства является его изготовление на основе термоустойчивых материалов (лямбда-зонд работает при высоком температурном режиме).
Датчик составляют два электрода:

  • внешний. Сконструирован на основе напыления из платины. Отсюда высокая чувствительность к кислороду, которая связана с химическим составом драгметалла;
  • внутренний. Состоит из циркония.

Лямбда-зонд расположен так, что через него проходят выхлопные газы. При проходе потоков отработавших масс происходит захват кислорода внешним электродом. Одновременно изменяется мощность между электродами по принципу: больше кислорода – выше мощность.
Циркониевый сплав имеет интересную особенность – его рабочая температура имеет определенный диапазон (300-1000О С). Поэтому датчик оснащен подогревателем – он доводит температуру устройства до необходимой при холодном запуске силового агрегата (непрогретый мотор).
Лямбда-зонд имеет такую конструкцию:

Принцип работы

ЭБУ отвечает за дозировку подачи топлива и подает в систему впрыска (форсунки) сигнал о нужном количестве смеси для камеры сгорания в режиме реального времени. Кислородный датчик здесь служит устройством обратной связи – обеспечивает правильный баланс между кислородом и топливом, которые вступая в процесс взаимодействия, попадают в камеру сгорания.

От правильного соотношения горючей смеси зависит экологическая/экономическая составляющая силового агрегата.

Современные экологические стандарты требуют от выпускной системы автомобиля наличие каталитического нейтрализатора, а также кислородный датчик (два). Подобная комбинация наносит минимум вреда атмосфере.
Кислородный датчик может быть:

  • двухточечный. Два электрода составляют основу устройства. Определяет процент воздушной массы в горючей смеси по показателям концентрации кислорода в выхлопных газах;
  • широкополосный. Современный вариант. Информация получается посредством использования силы тока при закачивании.

Такой датчик имеет следующую конструкцию:

Неисправности: причины

Кислородный датчик может работать некорректно из-за воздействия внешних факторов, а также по причине халатного обслуживания автомобиля.
Причины неисправности:

  • тосол (тормозная жидкость) просачиваются внутрь корпуса устройства;
  • очищение корпуса посредством химических составов, которые используются не по прямому назначению;
  • чрезмерная концентрация свинца в горючей смеси;
  • корпус устройства перегревается. Связано с:
    1. низкокачественным топливом;
    2. неисправным датчиком жидкости охлаждения;
    3. регулятором давления;
    4. с изношенным топливным фильтром.

Результат влияния подобных факторов – в камеру сгорания двигателя поступает неочищенное (загрязненное) топливо.

Последствия неисправности

Неисправный лямбда-зонд влияет на характеристики двигателя, в результате чего появляется:

  • неустойчивость работы силового агрегата (плавают обороты, авто дергается при движении);
  • повышенный расход топлива;
  • неправильная работа каталитического нейтрализатора;
  • высокий уровень вредных выбросов в атмосферу.

Диагностика

Как проверить лямбда-зонд? Функционирование устройство можно попытаться диагностировать визуально. Простой и понятый вариант того, как проверить лямбда зонд. Необходимо:

  • осмотреть входные разъемы проводки – должна присутствовать четкая и надежная фиксация соединений;
  • тщательно осмотреть сам датчик на наличие сажи, блестящих отложений (серых, белых осадков).

Возможные визуальные признаки:

  • Сажа. Образуется от неисправности в нагревателе устройства/сгорания чрезмерно обогащенной топливно-воздушной смеси. Тогда засорившийся датчик запоздало определяет состав выхлопных газов.
  • Блестящий осадок. Высокая уровень свинца в топливе. Нужно менять устройство, ибо велик риск выхода из строя катализатора.
  • Белый и серый осадки – только под замену. Причина отложений – использование присадок в топливе, моторном масле.

Существует проверка лямбда-зонда посредством приборов. Как проверить лямбда-зонд цифровым вольтметром (с активированным режимом определения постоянного тока)? Нужно:


Исправность устройства определяется показаниями вольтметра: при 0,8 В и ниже можно констатировать выход из строя комплектующего.
Что делать дальше в таком случае? Требуется диагностика на состав горючей смеси (на предмет ее обедненности) посредством вакуумной трубки – создать затягивание воздуха.

Исправное устройство будет иметь показания в районе 0,2 В (либо ниже). При недостижении данных показателей – замена.

Замена

Лямбда-зонд меняется только на остывшем моторе и выключенном зажигании. Новое устройство должно иметь маркировку, аналогичную старому.
Процесс разделен на несколько этапов:

  1. Отсоединить проводку от устройства;
  2. Выкрутить неисправный компонент при помощи гаечного ключа;
  3. Ввинчивается новый.На его место вкручивается новый.
    При работе соблюдать осторожность во избежание повреждения резьбы.
  4. Подключаются провода и диагностируется исправная функциональность устройства.

Приступать к замене лямбда зонда приходиться тогда, когда его проверка показала, что он не рабочий, а значит требует замены.

Стоит заметить, что желательно приобрести для замены лямбда зонд аналогичной модели, чтобы не прибегать к перепайки разъемов или модели с одинаковым количеством разъемов.

К примеру, большой популярностью пользуются датчики кислорода от фирмы BOSCH, которая выпускает лямбда зонты как для иномарок, в частности, автомобилей Ford, так и для отечественных авто, ВАЗ, Москвич и т.д. И большинство из них взаимозаменяемы.

Снятие старой лямбды

  • Найдите лямбду, которая находится на выхлопном коллекторе.

  • Отключите аккумулятор от сети автомобиля.
  • Отсоедините разъем лямбда от системы.

  • Провода датчика кислорода крепятся к деталям двигателя с помощью специальных хомутов – отсоедините их.

  • Далее понадобиться ключ на 22 или 24, с помощью которого датчик кислорода выкручивается.

Казалось-бы все так просто, но не тут то было.

В большинстве случае снять лямбду с первого раза проблематично, связано это с тем, что установлена она на выхлопном коллекторе, который разогревается до больших температур и датчик кислорода просто прикипает к нему в резьбовом соединении.

Поэтому если гаечный ключ не помог, берем:

  1. Баллоник (газовый ключ);
  2. Молоток;
  3. Добротную крестообразную отвертку, не тонкую;
  4. Электрическую дрель со сверлами, чтобы отвертка смогла зайти в отверстие.

Рукоятка газового ключа имеет большой рычаг, поэтому вероятность открутить O2 датчик вполне большая.

Если не получилось, то начинаем сверлить отверстие в лямбда зонте, прямо в гайке.

Затем в отверстие вставляется отвертка и делается новая попытка снять лямбда зонд. Отвертку можно заменить другим, более прочным инструментом, так как скорее всего Вам придется бить по ней молотком.

Главное не сдаваться

Если все ваши усилия напрасны и заменить лямбда зонд становится не выполнимой задачей, есть последний способ решить эту проблему, но придется снимать катализатор и обзавестись газовой горелкой или паяльной лампой.

С помощью одного из устройств нагреваем место, где вкручивается лямбда, даем ему немного остыть и выкручиваем лямбда с помощью ключа.

Если у Вас есть сомнения, что все выше описанные способы сразу не дадут результат, то начните сразу с последнего способа.

Установка лямбда зонда

Если у Вас не аналогичный лямбда зонд, то нужно произвести правильную распайку по схеме:

К примеру, для ВАЗ.

Нужно понимать, что распайку Вы производите на свой страх и риск, потому что если все будет сделано не правильно, то на панели приборов снова появиться ошибка «Сheck ».

Если модель такая же, то просто вкручиваем датчик, затягиваем ключем, чтобы не выходили выхлопные газы, крепим провода, подключаем датчик к разъему.

Обязательно, через колодку OBD, на сервисе нужно пройти компьютерную адаптацию, иначе замена лямбда зонда будет напрасной.

Подводим итог

Как можно заметить, чтобы заменить лямбда зонд много ума не нужно.

Главные проблемы здесь, правильно выбрать новую модель датчика кислорода, желательно, чтобы совпадало количество разъемов.

В другом случае придется заниматься перепайкой контактов, а это не каждому дано.

В случае с проблемой в демонтировании лямбды, придется включать мозги и серьезно повозится, а это может сделать не каждый водитель.

И в любому случае придется делать компьютерную адаптацию, тут без автосервиса точно не обойтись.

Поэтому заменять лямбда зонт самому или обращаться к профессионалам решать каждому автовладельцу в индивидуальном порядке.

Как заменить лямбда зонд? Чтобы ответить на этот вопрос, сначала разберемся, где он установлен. представляет собой небольшое устройство, которое устанавливается в отверстие на выхлопной трубе около самого двигателя перед резонатором. Именно в ней находится самое большее содержание выхлопных газов. Датчик представляет собой небольшой прибор в металлическом корпусе. На нем установлен нагревательный элемент и чувствительный, с платиновым покрытием, наконечник, который измеряет содержание кислорода в газовой смеси. Весь прибор находится в защитном кожухе, а сам же наконечник выполнен из керамики с добавлением окиси циркония.

Одним из главных условий для правильного функционирования лямбда-зонда является присутствие высокой температуры, поэтому производители автомобилей предусмотрели дополнительные способы подогрева датчика. Это дает практически моментальные корректные результаты. При высокой температуре на поверхности чувствительного наконечника при попадании на него молекул кислорода возникает электрический ток.

Такое же устройство имеется и со второй стороны датчика, а корпус снабжен специальными отверстиями. Через них воздух снаружи поступает в датчик и при попадании молекул кислорода на поверхность наконечника также возникает электричество. Величина напряжения между двумя измерительными наконечниками и является данными для бортового компьютера. При одинаковом содержании кислорода на обоих концах не происходит генерации тока, поэтому напряжение равно 0 В. При максимальном содержании кислорода в газах разность напряжений составляет порядка 0,1-0,2 В, при отсутствии же кислорода разность составляет 0,8-0,9 В.

Достоинства датчика

Датчик кислорода представляет собой весьма недешевый элемент автомобиля и его стоимость колеблется около 30 долларов. Поэтому все манипуляции с ним следует проводить максимально осторожно. Но, в принципе, сломать то в нем и нечего.

Лямбда-зонд обеспечивает стабильную и бесперебойную работу двигателя. А ведь именно этого от машины и добивается каждый уважающий себя автолюбитель. К тому же датчик кислорода играет не маловажную роль в экономии топлива, это объясняется точнейшим подбором соотношения компонентов горючей смеси. Низкое содержание кислорода в отработанных газах свидетельствует о малом обогащении смеси и, вследствие, значительного повышения расхода топлива.

Плюс, датчик обеспечивает эффективное сгорание топлива, тем самым способствует повышению КПД двигателя.

Взаимодействие с ЭБУ

Датчик кислорода на холодном двигателе имеет очень большое сопротивление и при включении зажигания нагревательный элемент сразу же начинает нагревать его. Это необходимо, чтобы максимально ускорить время до первого измерения напряжения. Контроллер же на лямбда-зонд сперва подает опорное напряжение не высокой амплитудой 0,8 В. И при появлении сигнала на выходе, приблизительно равной опорному, блок управления начинает реагировать на качество смеси и подавать команды на устройства и агрегаты инжектора.

Демонтаж датчика

Замена датчика кислорода ваз 2114 задача не из легких и затребует достаточно много времени и терпения, чтобы не загнать себя в большие денежные растраты на замену части выхлопной трубы, которая также стоит не малых денег.

Для снятия лямбда-зонда понадобятся следующие инструменты:

  • гаечный рожковый ключ на 17, 22, 19;
  • средство для растворения ржавчины, например, WD-40;
  • пластиковый хомут;
  • кусачки.

Порядок выполнения работы

  • На первом этапе необходимо обеспечить максимально комфортное место для работы. Для этого следует поднять машину или завести ее на эстакаду. Но лучше всего такие манипуляции проводить на авторемонтной яме.
  • Далее необходимо открыть капот и найти там провода, идущие на датчик. Они, как правило, присоединены хомутами к патрубку охлаждения. Следует откусить их кусачками и освободить провода.
  • Если машина только что заводилась, то следует выждать, когда остынет выхлопная система. Иначе можно обжечься.

Как открутить лямбда зонд? Если он прикипел «намертво»

Приступаем непосредственно к демонтажу датчика. Это можно осуществить при помощи ключей на 17 и 22. Но, зачастую, открутить его не удается с первого раза, потому что постоянные резкие изменения температуры способствуют завариванию двух типов металлов, что в итоге приводит к применению дополнительных средств для отмачивания и растворения ржавчины и коррозии. Одним из самых распространенных химических веществ для удаления ржавчины является WD-40. Она представляет собой реактивное вещество, которое активно взаимодействует с молекулами окиси металла и растворяет их до полного уничтожения. Но при работе с подобными средствами следует соблюдать технику безопасности, надевать резиновые перчатки и избегать попадания в глаза.

Как снять датчик кислорода, если WD-40 не помогает?

Если же просто обильная обработка химикатами не помогает, то можно прогреть систему, запустив двигатель. И после ее нагрева обильно смочить холодной водой и пробовать откручивать, если и это не помогает, то можно прибегнуть к прогреву датчика паяльной лампой и резко его остужать. Но тогда лямбда-зонд придет в негодность.

Такие кардинальные меры, как правило, применяются в последнюю очередь, потому что частые подобные способы расслабления резьбовых соединений не только ухудшают качество металла, но осуществляют вероятность риска возгорания около ремонтного пространства. Поэтому используйте все меры для предотвращения возникновения неожиданного огня.

Этот способ является самым продуктивным, потому что при интенсивном нагревании металла происходит его расширение, а резкое охлаждение к закалке. Тем самым осуществляется отслаивание всех инородных и производных тел, возникших на поверхности и расслаблению соединения. Если даже вы и воспользовались данным методом, то второй раз вряд ли придется это повторять, потому что к тому времени потребуется замена выхлопной системы. Это связано с прогоранием металла насквозь под постоянным воздействием высоких температур и едких газовых образований изнутри, и коррозии снаружи.

  1. После некоторого времени и видимого удаления ржавчины, можно приступать к демонтажу. После проведения подобных операций, как правило, датчик легко откручивается.
  2. После демонтажа, следует место установки датчика внимательно осмотреть на предмет грязи и повреждений, при обнаружении таковых требуется их удалить. А все имеющиеся неровности зачистить мелким напильником или наждачной бумагой.
  3. Установка лямбда-зонда производится в обратном порядке. Надевается разъем и аккуратно укладывается и прикрепляется провод обратно к патрубку охлаждения хомутами. Специализированных настроек производить не требуется.

Выхлопная система автомобиля постепенно модернизируется. И это касается не только установки катализаторов и призванных очистить газы от свинца и других вредных веществ. Кроме этого, современные автомобили укомплектовываются кислородным датчиком. В народе его называют лямбда-зонд. Что такое датчик кислорода? Замена, проверка, неисправности - далее в нашей статье.

Характеристика

О том, для чего нужен данный элемент, знает далеко не каждый автолюбитель. Лямбда-зонд - это датчик, который считывает информацию о выхлопных газах и передает ее на ЭБУ.

Полученная информация обрабатывается в блоке, затем устройство балансирует состав топливно-воздушной смеси, дабы выровнять порядок сгорания ее в цилиндрах.

Где устанавливается, типы

Располагается данный элемент в выпускном коллекторе (так называемом «пауке»), где соединяются патрубки выхлопной системы. В некоторых случаях датчик устанавливается ближе к катализатору. Но такое расположение не влияет на общую производительность устройства. Существует несколько типов кислородных датчиков:

  • Широкополосного типа.
  • С двухканальной компоновкой.

Последние устанавливались на старых автомобилях (до 90-х годов выпуска). Современные машины укомплектовываются лямбда-зондом широкополосного типа. Такой датчик способен точно определить отклонения в составе выхлопных газов и быстро сбалансировать это соотношение путем уменьшения или увеличения кислорода в смеси. Исправный датчик способен снизить расход топлива. Также его работа направлена на удержание оптимальных оборотов на холостом ходу.

Почему выходит из строя датчик кислорода («Калина»)

Признаки неисправности могут быть разными. В первую очередь это касается качества самой горючей смеси. Различные отложения могут усугубить работу кислородного датчика. Также элемент дает сбои в работе из-за разгерметизации корпуса.

Такое часто происходит из-за морального износа элемента. Реже корпус повреждается механическим путем, так как расположен он в довольно безопасном месте. Еще одна причина - неправильное электропитание. Контакты датчика могут отходить, вследствие чего информация на блок управления поступает некорректно. Нарушается состав топливно-воздушной смеси (слишком бедная или богатая). Еще одна причина неисправностей - неправильно выставленный угол опережения. Это касается автомобилей с трамблерной системой зажигания. Перебои могут возникать и вследствие проблем с высоковольтными проводами, либо из-за свечей. Мотор начинает троить на холостых и некорректно работать на высоких оборотах.

Как определить проблему?

Рассмотрим возможные признаки неисправности датчика кислорода:

  • Повышенный расход топлива.
  • Рывки при движении.
  • Заметное падение мощности.
  • Нестабильная работа мотора на холостых.
  • Повышенная токсичность отработавших газов.

Отметим, что эти признаки не всегда случаются именно из-за кислородного датчика.

Поэтому, выявив один из вышеперечисленных симптомов, приступаем к более детальной проверке устройства. Как это сделать, рассмотрим ниже.

Подробная диагностика

Как проверить Сделать это можно двумя способами:

  • Визуально.
  • При помощи мультиметра.

Сперва рассмотрим первый способ. Итак, для начала вынимаем разъем с лямбда-зонда. Осматриваем все контакты. Провода не должны иметь обрывов или повреждений. Если контакты не прилегают друг к другу плотно, нужно исправить этот момент. Далее проверяем сам датчик кислорода. «Приора», признаки неисправности датчика которой могут заключаться в наличии сажи, должна срочно ремонтироваться.

Это связано со сгоранием богатой топливной смеси. Из-за этого прибор загрязняется и не может быстро реагировать на все изменения. При наличии блестящих отложений (это свинец), производится замена кислородного датчика. Свинец повреждает как сам зонд, так и катализатор. В чем признаки неисправности датчика кислорода? Наличие свинца говорит об использовании лишних топливных присадок или некачественного моторного масла.

Диагностика мультиметром

Как проверить мультиметром? Для этого нам требуется присоединить сигнальный провод от колодки кислородного зонда к нашему измерительному прибору. Далее запускаем двигатель и держим обороты в районе 2,5 тысяч. Отпускаем педаль газа. Вытягиваем вакуумную трубку из топливного регулятора и смотрим на показания прибора.

Если напряжение составляет менее 0,8 В (или вовсе отсутствует), признаки неисправности датчика кислорода подтвердились. Ремонтировать его нет смысла. Ввиду конструкционных особенностей элемент подлежит только замене. Стоимость данного элемента составляет от двух до трех тысяч рублей для автомобилей марки ВАЗ. Как поменять кислородный датчик самостоятельно, смотрите далее.

Замена своими руками

Сперва отключаем клемму на аккумуляторной батарее. Далее отсоединяем колодку от самого датчика. Иногда она крепится при помощи хомутов - их мы тоже откручиваем. После этого берем в руки ключ «на 22» или «на 24» (в зависимости от марки автомобиля) и выкручиваем зонд. Обратите внимание, что датчик находится в составе выхлопной системы и, соответственно, работает в условиях экстремальных нагрузок. С первого раза открутить его очень сложно. Воспользуйтесь универсальной смазкой ВД-40. Старайтесь не повредить резьбу и грани самого прикипевшего датчика. В крайнем случае можно воспользоваться молотком, отверткой и газовым ключом.

Легкими ударами двигаем элемент из стороны в сторону. Можно подковырнуть его отверткой. Если и это не помогло, высверливаем дрелью отверстие в зонде на месте гайки. Вставляем внутрь отвертку и пытаемся извлечь обратно. Это должно помочь. На место старого элемента закручиваем новый. Старайтесь, чтобы деталь плотно прилегала к поверхности трубы выпускного коллектора (но не перетягивайте элемент).

Заключение

Итак, мы выяснили основные признаки неисправности датчика кислорода. Лямбда-зонд - очень маленький, но важный элемент в автомобиле. Его неисправности могут спровоцировать серьезные перебои в работе двигателя. Поэтому так важно вовремя диагностировать его поломку.