Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое лямбда двигателях авто

Что такое лямбда зонд и как работает

Название датчика лямбда зонд происходит от греческой буквы λ, которая в автомобилестроении обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. По сути, это датчик для измерения состава выхлопных газов, чтобы поддерживать оптимальный состав топлива и воздуха.

При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится одна часть топлива — лямбда равна 1. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи лямбда-зонда.

Избыток воздуха в смеси измеряется весьма оригинальным способом – путем определения в выхлопных газах содержания остаточного кислорода (О2). Поэтому лямбда зонд и стоит в выпускном коллекторе перед катализатором. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления системы впрыска топлива (ЭБУ). Тот в свою очередь оптимизирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива.

Где находится лямбда-зонд и что это такое?

В конструкции автомобилей, выпускаемых разными производителями, предусмотрено использование многочисленных датчиков. С их помощью осуществляется непрерывный мониторинг, контроль функционирования различных узлов, систем и агрегатов в заданных параметрах. Важнейшим датчиком является лямбда-зонд (λ-зонд), отвечающий за уровень кислорода в отводимых от двигателя выхлопных газах.

Определение

В соответствии с техническим описанием, лямбда-зонд – это специальное устройство, которое предназначено для фиксации, измерения и оценки уровня содержания (процентного) кислорода в общей массе выхлопных газов ТС. Данная информация в постоянном режиме направляется на электронный блок управления (ЭБУ), где в автоматическом режиме производится корректировка (при необходимости) состава подготавливаемой смеси топлива и кислорода, а также ее качества. В результате обеспечивается снижение уровня токсичности в отработанных газах, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

Общее устройство

С каждым годом экологические нормы эксплуатации ТС становятся все жестче. Задача снижения уровня токсичности решается конструкторами посредством установки специального элемента – катализатора. Качество, надежность, продолжительность работы каталитического нейтрализатора обеспечивается за счет формирования правильного состава смеси (топливо/ кислород) перед ее направлением в камеру сгорания.

Лямбда-зонд представляет собой специальную систему, которая определяет уровень содержания кислорода, остающегося после завершения процесса превращения энергии сгорания топлива в движущую силу автомобиля. Если датчик зафиксирует излишки свободного кислорода, который не вступит во взаимодействие с топливом, то это указывает на недостаток бензина. С другой стороны, если не хватает кислорода, то следует снизить подачу. Принцип достаточно простой и эффективный, при этом позволяет не только контролировать выхлопные газы, но и обеспечивает экономичный расход топлива.

Месторасположение кислородного датчика

Лямбда-зонд вкручивается непосредственно в систему отвода отработанных выхлопных газов и находится в выпускном тракте в непосредственной близости с катализатором. Последние модели современных автомобилей оснащаются двумя датчиками кислорода, которые устанавливаются по обе стороны от каталитического нейтрализатора. По конструкции оба лямбда-зонда одинаковы, но производят разные замеры.

Читать еще:  Фокус 2 повышен расход масла двигателя

Так, верхний датчик замеряет и посылает на ЭБУ информацию о том, какой процент кислорода содержится в выхлопных газах. А главная задача кислородного датчика, установленного внизу, заключается в контроле эффективности работы катализатора (при необходимости – в его более тонкой, точечной корректировки).

Общее устройство детали

Наибольшее распространение в современных автомобилях получили кислородные датчики, работающие на основе диоксида циркония. Конструктивно, изделие представляет собой металлический стержень с проводом. Конец стержня несколько скруглен, внутри находится 2 электрода, между которыми – твердый электролит, либо двуокись циркония. Наружный электрод взаимодействует с выхлопными газами, а внутренний – с атмосферой. В конструкции лямбда-зонда предусмотрен специальный термоэлемент, с помощью которого осуществляется быстрый прогрев электродов до требуемых эксплуатационных параметров (приблизительно 300°С).

Возможные неисправности

Кислородные датчики функционируют в крайне тяжелых эксплуатационных условиях при непрерывном и достаточно агрессивном воздействии потока горячих отработанных газов. Выход детали из строя влечет целый ряд характерных неисправностей:

  • увеличение расхода топлива;
  • неустойчивую работу двигателя на холостом ходу;
  • снижение мощности;
  • ухудшение тяги, преемственности, передачи крутящего момента на ходовую часть;
  • характерный запах бензина из выхлопной трубы.

Поломка датчика редко происходит по причине механического воздействия. Чаще всего это последствия естественного износа, обрыва цепи питания нагревательного элемента или загрязнения.

Заменить неисправный лямбда-зонд можно самостоятельно, но при наличии соответствующей квалификации, либо рекомендуется доверить ремонт специалистам автосервиса.

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.

Основные признаки неисправностей лямбда-зонда

Понять, исправен кислородный датчик или нет, можно по некоторым характерным признакам. Хотя, причина неполадки может быть и другая, для точного определения дефекта нужна профессиональная диагностика.

Читать еще:  Чем мыть детали двигателя при капремонте

Неисправный кислородный датчик может быть, если:

  • — автомобиль по дороге передвигается с рывками,
  • — увеличился расход топлива,
  • — машина «тупит», плохо едет и набирает скорость,
  • — мотор работает неустойчиво на холостом ходу,
  • — сразу после остановки заметен характерный треск в районе нахождения «лямбды»,
  • — при внешнем осмотре датчика выясняется, что он нагрелся до раскаленного состояния (покраснел).

Если у датчика оборваны провода, то здесь нет сомнений — в таком состоянии он работать не будет. При наличии внешних повреждений можно сомневаться в работоспособности лямбда-зонд.

Еще контрольная лампа Chek Engine в салоне автомобиля сигнализирует о любых неполадках в электрике двигателя, но точно определить неисправность можно только с помощью компьютерной диагностики.

Замена кислородного датчика

Заменить лямбда-зонд на автомобиле очень просто, особенно, если датчик находится на выпускном коллекторе (к нему удобнее добраться). Лучше его менять на хорошо прогретом двигателе, так как холодный металл сжимается, и датчик нередко «прикипает» к коллектору.

Для замены нужно:

  • — заглушить двигатель и выключить зажигание,
  • — отсоединить провода у разъема,
  • — гаечным ключом (иногда требуется торцевой ключ) открутить неисправный датчик,
  • — вкрутить на место новый датчик до упора до упора, но без лишних усилий,
  • — соединить провода на разъеме.

Вот и все, довольно элементарно. Теперь с новым датчиком не будет никаких проблем.

Система, обеспечивающая обратную связь

Так как условия, в которых эксплуатируется автомобиль, не являются идеальными, то для контроля функции двигателя существует электроника, корректирующая его работу. Лямбда зонд осуществляет такую работу вместе с ЭБУ, что позволяет снимать показания содержащихся газов из выхлопной трубы и корректировать подачу топлива к мотору. Обратная связь предусмотрена как для бензиновых инжекторных, так и для дизельных моторов. Без нормально функционирующего лямбда-зонда система не может обеспечить точный расчет расхода топлива.

Контроль над качеством сгораемого состава топлива осуществляет лямбда-зонд, который расположен в агрессивной среде, но при этом очень хрупок и неустойчив, что приводит его к частым неисправностям. При поломанном лямбда-зонде автомобиль полноценно функционировать не может.

Лямбда-зонд представляет собой керамический элемент в металлическом корпусе, на который через провода подается напряжение. Керамика в зависимости от качественного состава газов в выхлопной системе подает сигнал на блок управления. Управление расходом топлива настраивается согласно показаниям датчика.

Лямбда-зонд сообщает информацию блоку управления двигателя о количестве кислорода, не вступившем в реакцию воспламенения в рабочих цилиндрах двигателя. Для полного прогорания кислорода смесь должна формироваться в пропорции один к пятнадцати (точнее 1 : 14,7). Блок управления двигателя контролирует формирование смеси (устраняет причины образования обогащенной либо бедной смеси) на основании показаний датчиков, в том числе и кислородного (лямбда-зонда).

Читать еще:  Датчик холостого хода на двигатель z22yh

Если расход топлива увеличился значительно (до 50%), следует незамедлительно проверить датчики кислорода.

Коэффициент избытка кислорода

Данный параметр показывает соотношение реального количества воздуха, подаваемого в мотор, и стехиометрической нормы, которая необходима для качественного сгорания топливного носителя. Обозначается такой параметр греческим символом «лямбда». Значение «лямбда» предопределяет соотношение воздух/топливо в смеси. Существует всего 3 вида такой смеси:

  1. Стехиометрическая смесь.
  2. Богатая смесь с избытком топливного носителя и недостатком кислорода.
  3. Бедная смесь с избытком кислорода и недостатком топливного носителя.

Современные модификации моторов работают с использованием любого типа смеси. Зависит это от конкретных задач, стоящих перед авопроизводителями:

  • интенсивность ускорения;
  • экономия топлива;
  • соблюдение норм экологической безопасности.

Для обеспечения достаточной мощности мотора достаточно богатой смеси. Значение датчика кислорода должно равняться при этом 0.9. А чтобы сократить расход топливных носителей, потребуется стехиометрическая смесь. С такой смесью эффективно будет функционировать и катализатор.

В большинстве случаев современные модели авто оснащаются двумя лямбда-зондами. Это касается рядных двигателей. Первый устанавливается перед катализатором. По-другому его называют лямбда-зондом. Второй датчик размещен после каталитического нейтрализатора. Это нижний кислородный датчик.

Обе детали имеют идентичную конструкцию, и различий между ними нет. Однако каждый из них имеет разные функции. Верхний лямбда-зонд отвечает за измерение количества воздуха в отработанных выхлопах. Он отправляет сигнал блоку управления мотора. Умная система понимает, какая топливовоздушная смесь подается в агрегат. Данный сигнал также предопределяет количество подаваемого топливного носителя. За корректировку объема смеси отвечает ЭБУ. За образец используется стехиометрическое соотношение.

Необходимо учесть, что во время прогрева мотора сигналы, поступающие с лямбда-зонда блокируются ЭБУ. Следовательно, необходимо дождаться прогрева двигателя до рабочей температуры. Нижний кислородный датчик выполняет дополнительную корректировку. Параллельно он «следит» за работой катализатора.

Ремонт датчика кислорода

Отремонтировать испорченный датчик возможно лишь в том случае, если проблема с проводами и если к месту обрыва есть доступ. Во всех остальных случаях этот прибор восстановлению не подлежит: ни промывка в кислоте, ни оттирание нагара зубной щеткой не дадут сколько-нибудь эффективного результата. Испорченная лямбда подлежит замене. И, конечно, вместе с установкой нового датчика лучше разобраться и устранить ту причину, которая привела к поломке предыдущего. Тогда у нового будут все шансы откатать свои законные 100 тыс. км до регламентной замены.

В наших условиях кислородные датчики ломаются в процессе естественного старения: присадки в топливо и затрудненный пуск двигателя на морозе – главные враги лямбды. Лучше проверять датчик, как и сказано в регламенте, каждые 30 тыс. км, чтобы не пропустить момент замены. Как и с другими запчастями, своевременный сервис является статьей экономии средств и нервов.

О том, как выбрать новый лямбда-зонд, читайте наш «Гид покупателя».

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector