Как проверить лямбда зонд в домашних условиях

Устройство лямбда – зонда

Чтобы качественно проводить работы по проверке О2-датчика необходимо хотя бы на поверхностном уровне знать его устройство.
Лямбда зонд состоит из:

Металлического корпуса;
Защитный корпус;
Керамический изолятор;
Наконечник из керамики.

Все остальные детали датчика кислорода можно увидеть на рисунке ниже.

В зависимости от количества проводов, с помощью которых лямбда зонт подключается к системе, существуют

4 типа данных устройств:

Виды датчиков кислорода

1. Однопроводной
2. Двухпроводной
3. Трёхпроводной
4. Четырёхпроводной

Причины поломок лямбда зонда
— Не качественно топливо;
— Применение топлива с повышенным октановым числом, что может привести к перегреву элементов лямбда зонда.
— Повышенное количество свинца в топливе.
— Попадание в корпус грязи и различных технологических жидкостей.

К чему это может привести
— Большой расход топлива;
— Не правильная работа инжектора;
— Рывки в движении;
— Не правильная работа катализатора;
— Появление сильно загрызенных выхлопных газов;
— Плавающие обороты двигателя;
— Снижение мощности;

На автомобилях с коробкой автомат переключение передач может происходить со стуком и дерганием автомобиля.

Способы проверки лямбда зонда

Основные способы проверки лямбда зонда:

Визуальный осмотр;
С помощью приборов.
Визуальный осмотр

Перед проверкой лямбда зонда с помощью прибора рекомендовано сначала провести его визуальный осмотр.
Грязь, сажа и гарь. Причины: сгорание пере обогащённой топливной смеси, перегрев лямбда зонда.

Последствия: замедленное реагирование кислородного датчика и запоздалая выдача информации компьютеру, запоздалое переключение напряжения.

На датчике замечены отложения серого и белого цветов. Причины: Применение присадок различного типа в маслах и топливе.Последствия: Сбои в работе топливной системы, необходима замена устройства.
Блестящие отложения. Причина: много свинца в топливе.Последствия: Сбои в работе топливной системы, необходима замена устройства.

Отложения серого цвета

Проверка с помощью приборов
С помощью приборов проверку проводят только в том случае, когда визуальный осмотр не выявил указанных выше дефектов. В других случаях лямбда зонт просто меняют.

Для проверки лямбда зонта с помощью приборов используют:

Опытные водителя – осциллограф;

Для обычных проверок – вольтметр, желательно цифровой;

Знания, без них никак.

Далее действуем так:

Отсоединяем датчик от колодки с проводами;
Подключаем его к прибору (вольтметр);
Заводим двигатель и прогреваем его;
Увеличиваем обороты до 2000 – 2600 и резко бросаем педаль газа;
Снимаем трубку с вакуумного регулятора давления;
Замеряем напряжение, оно должно быть в пределах 0,45 — 0,8 Вт.
Проводим проверку на обедненную топливную смесь

С помощью трубки снятой с вакуумного регулятора давления создаем искусственный подсос воздуха. Если напряжение на выходе меньше 0,2 Вт, то датчик исправный.
Как еще можно проверить, работает датчик кислорода или нет? Просто переставьте его на другой автомобиль, при условии, что подойдут разъемы. Часто такой способ проверки используется там, где в семье имеются два автомобиля.

Как необходимо проводить проверку
Все проверки необходимо проводить только на прогретом двигателе, на оборотах от 2,0 до 2,6 тыс.
В отличает от проверки вольтметров, где необходимо отключить О2 от контролера, при проверки осциллографом лямбда зонт от сети отключать не нужно.
К сигнальному проводу датчика подключается щуп осциллографа и снимаются показания.
Ниже на рисунке видна схема расположения разъемов.

Таблица. Разъемы лямбда-зондов, цвета проводов, подключение.

Рекомендации и выводы

Проводить проверку лямбда зонда необходимо в обязательном порядке, ведь последствия неисправности данного датчика могут быть критическими, вплоть до полной остановке автомобиля.
При замене данного устройства на другое, желательно использовать новый аналог, так как компьютер вашего автомобиля уже настроен на получение сигнала именно от этой модели.

Хотя стоит заметить, что некоторые автомобилисты все же рискуют и устанавливают вместо вышедших из строя дорогих О2 на дешевые аналоги.
К примеру, для автомобилей ВАЗ, Москвич лямбда зонды производит компания BOSH. Эта же компания выпускает их для автомобилей форд, поэтому стандарт качества европейский.
Для автомобиля Форд можно приобрести аналог устройства, выпускаемого для автомобилей ВАЗ, главное, чтобы было одинаковое количество контактов.

Современные автомобили оборудованы системами электронного впрыска горючего с возможностью регулировки состава смеси. В случае поломки устройства знание признаков неисправности лямбда-зонда поможет определить причину проблемы.

Описание устройства и где находится

С появлением систем электронного впрыска бензина перед конструкторами встала задача корректировки состава топливной смеси. Для этого стали применяться датчики кислорода или лямбда-зонды. Устройства поддерживают состав топливной смеси в определенных переделах, что позволяет обеспечивать максимальную эффективность каталитического нейтрализатора. При иных составах смеси нейтрализатор начинает работать некорректно и выходит из строя.

В зависимости от конструкции выхлопной системы используется один или два датчика:

1. Первый установлен непосредственно в выхлопном коллекторе и замеряет состав выхлопных газов перед каталитическим нейтрализатором. На ранних системах этот девайс был единственным.
2. С введением нормативов Евро-3 стал применяться второй зонд, расположенный после нейтрализатора. Электронный блок управления анализирует данные от двух зондов и косвенно оценивает эффективность работы катализатора, а также корректирует состав смеси.

Варианты исполнения лямбда-зондов

Производители установили для изделий срок службы:

• зонд без спирали подогрева — не более 80 тыс. км;
• узел с подогревом — до 100 тыс. км;
• планарные (широкополосные) зонды — до 160 тыс. км.

Заявленный ресурс зондов не является точным. Срок работы устройств зависит от множества факторов и может быть меньше или больше указанных значений.

Схема устройства

Рассмотрим схему зонда, дающую представление о размещении узлов. Знание конструкции позволяет понять места расположения деталей, подверженных поломкам.

Пример конструкции зонда

• 1 — металлический штуцер, предназначенный для установки зонда, на внешней поверхности имеются грани под ключ, ниже расположена резьба;
• 2 — керамический изолятор;
• 3 — уплотнительный элемент для ввода жгута проводов;
• 4 — сигнальные провода;
• 5 — металлический защитный колпачок, оснащенный вентиляционными продухами, предназначен для защиты измерительного элемента от повреждений;
• 6 — пружинная контактная часть;
• 7 — чувствительный элемент, выполненный из керамики;
• 8 — нагревательный стержень;
• 9 — вентиляционный канал;
• 10 — внешний металлический корпус.

Основные признаки и причины неисправности лямбда-зонда

Основные признаки неисправности лямбда-зонда:

• перебои в работе и плавающие обороты на холостом ходу или низкой частоте вращения вала;
• снижение разгонных параметров автомобиля;
• заметное (иногда на несколько литров) увеличение расхода топлива;
• включение индикатора Check Engine и появление ошибок в памяти блока управления.

Причинами неисправности кислородного датчика могут быть:

• поврежденный чувствительный элемент;
• засорение рабочей зоны зонда сажей или свинцом;
• разрушение проводки;
• выход из строя элемента подогрева.

Как проверить датчик кислорода?

При возникновении перечисленных выше проблем необходимо проверить состояние датчика кислорода. Проверка лямбда-зонда выполняется визуальным методом и с помощью электронного оборудования.

Визуальный осмотр

Самым первым этапом проверки является внешний осмотр детали, который состоит из этапов:

1. Провести визуальный осмотр проводки и штекеров. Недопустимы оплавления изоляции, механические повреждения, окисления контактов.
2. На рабочей поверхности датчика не должно иметься налета сажи и копоти. Слой сажи возникает при износе поршневых колец или плохой герметичности клапанов. Копоть изменяет чувствительность зонда, который передает неверную информацию на блок управления двигателем. После очистки детали работоспособность восстанавливается. Очистка производится мягкой щеткой и выдерживанием зонда в ортофосфорной кислоте в течение 15-20 минут.
3. Если на поверхности чувствительного элемента присутствуют отложения белого или светло-серого цвета, то это свидетельствует о применении топлива с присадками на основе тетраэтилсвинца. Как правило, такой датчик быстро выходит из строя.

Внешний осмотр лямбда-зонда позволяет определить только малую часть неисправностей, более тщательный анализ выполняется при помощи тестера или мультиметра.

Проверка мультиметром

В устройстве могут перегореть цепи подогрева или начаться разрушение рабочего элемента. Эти неисправности могут быть обнаружены при помощи электронных тестовых приборов.

Существуют три разновидности штекеров лямбда-зонда:

• двухпроводной (заземление и сигнальный);
• трехпроводной (добавляется положительный провод питания нагревательного элемента);
• четырехпроводной (имеется дополнительное заземление нагревательной спирали).

Для выполнения проверки лямбда-зонда требуется заводская документация, позволяющая определить назначение проводов и цифровой мультиметр, переключенный в режим вольтметра и омметра.

Примерная последовательность действий:

1. Прогреть двигатель до рабочей температуры, поскольку только в этом случае обеспечивается возможность снятия корректных данных.
2. Прозвонить цепи подогрева. В нормальных условиях сопротивление находится в пределах 2-15 Ом, более точные данные можно получить из справочной литературы. Сопротивление измеряется подключением к двум пинам в штекере (для четырехпроводного зонда) или к пину нагревателя и корпусу автомобиля (в трехпроводных). Если сопротивление равно нулю, это значит, что выявлено короткое замыкание обмоток подогревательного элемента. Стремление сопротивления к бесконечности является симптомом обрыва нихромовых нитей обогрева.
3. Прозвонить проводку, идущую к подогревателю от блока управления, на отсутствие разрывов.
4. Проверить напряжение в сигнальной цепи. Отрицательный сигнал может браться с корпуса автомобиля или непосредственно с клеммы аккумулятора. Перед проверкой двигатель должен поработать на средних оборотах (2500-3000 об/мин) в течение 2-3 минут. Разъединить штекер и подключить тестовый прибор.
5. Довести обороты до 2500-2600 об/мин и резко бросить педаль газа. Показания вольтметра находятся в пределах 0,2-1,0 вольта и меняются с частотой 1 Гц (в среднем один раз в секунду).
6. Отключить трубку вакуума от регулятора давления для проверки степени обеднения смеси. Возможно принудительное обеднение смеси закрыванием рукой воздухозаборного отверстия дроссельного узла. Провести замер напряжения, которое должно находиться в пределах 0,2 вольта или ниже.
7. Установить трубку обратно.
8. Резко поднять обороты до максимальных. При этом напряжение должно составлять около 1 вольта.

Косвенным признаком неработоспособности зонда является стабильное напряжение около 0,45-0,5 вольта, которое не меняется от режима работы и состава смеси. Однако для подтверждения поломки рекомендуется проводить тщательную проверку осциллографом или тестовым компьютером.

Проверка с помощью осциллографа

Преимуществом проверки зонда осциллографом является возможность контроля не только значения напряжения, но и амплитуды изменения по времени. Сдвиги амплитудных характеристик в небольших пределах вызывают изменение параметров работы двигателя, но не регистрируются блоком управления, как ошибка. Проверка осциллографом проводится в условиях специализированного сервиса, поскольку в личном владении прибор встречается нечасто.

1. Прогреть двигатель.
2. Подключить выводы осциллографа к датчику.
3. Провести тестирование на холостых оборотах. Ниже приведены примерные кривые, снятые осциллографом. По амплитуде сигнала можно сделать вывод о состоянии детали.
4. Поменять поврежденную деталь и провести повторное тестирование.

Примеры графиков, снятых осциллографом

Как проверить датчик с помощью сканера ELM327 USB OBD II

Владелец может самостоятельно протестировать датчик при помощи сканера ELM327, работающего по протоколу OBD II. Устройство совместимо с большинством автомобилей российского и зарубежного производства.

1. Подключить тестер к диагностическому разъему. Место расположения разъема необходимо уточнить по документации, прилагаемой к автомобилю.
2. Считать параметры работы и передать их на ноутбук с предустановленным специальным программным обеспечением. Наиболее распространена утилита Torque Pro, которая находится в открытом доступе.

Ниже приведен видеоурок по работе сканера ELM327 с утилитой Torque Pro, предоставленный каналом Savontiy.

Инструкция по замене датчика своими руками

Перед началом работ требуется подготовить материалы и инструменты:

1. Новый зонд.
2. Гаечный ключ или насадку, которая позволит выкрутить корпус датчика из коллектора. На некоторых автомобилях можно попытаться снять устройство обычным рожковым ключом на 22 мм или газовым разводным ключом. Но основная часть машин требует использования специализированной насадки.
3. Удлинитель для насадки.
4. Динамометрический ключ до 50-100 Н/м.
5. Защитные перчатки и нарукавники, поскольку работы производятся на нагретом коллекторе.
6. Гаечные ключи для демонтажа защитных теплоизоляционных экранов и/или коллектора.

Менять лямбда-зонды следует на такую же модель или аналогичную, подходящую по параметрам. Устанавливать первый попавшийся датчик нельзя. Перед монтажом нужно внимательно изучить инструкцию, прилагаемую производителем.

Приблизительная последовательность действий при замене первого зонда:

1. Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры. При этом происходит термическое расширение элементов выхлопной системы, что позволяет облегчить задачу выкручивания сенсора из коллектора или выхлопной трубы.
2. Выключить двигатель.
3. Снять клемму с аккумулятора для исключения вероятности запуска электрического вентилятора системы охлаждения.
4. Аккуратно разъединить разъем зонда с проводкой.
5. Надеть защитные перчатки и снять провод зонда с фиксаторов.
6. При помощи насадки выкрутить зонд. На этом этапе возможны трудности, поскольку стык зонда и коллектора забивается ржавчиной и сгоревшей смазкой. Для облегчения процесса может применяться локальный прогрев газовой горелкой, который позволяет выжечь ржавчину. После этого следует попытаться сдернуть зонд с места, если деталь не начала откручиваться — прогрев повторить заново.
7. Протереть место установки от остатков старой графитной смазки.
8. Проверить наличие штатной смазки на резьбе нового зонда. Средство может входить в комплект поставки в отдельном пакетике. Смазывающее вещество наносится тонким равномерным слоем на резьбу. Категорически запрещается нанесение на защитный колпачок, поскольку это приводит к образованию твердого нагара и ухудшению параметров работы зонда. Если на автомобиле использован датчик, закрепленный двумя болтами, то они не нуждаются в смазке.
9. Аккуратно закрутить датчик на место от руки до упора.
10. Затянуть зонд ключом с требуемым моментом. Большинство производителей указывают силу 40-45 Н/м, но рекомендуется уточнять значение по сервисной литературе. При отсутствии динамометрического ключа затяжка производится доворотом зонда на 180º после закручивания рукой до упора.
11. Проложить жгут по фиксаторам, закрепить при необходимости хомутами.
12. Подключить аккумулятор и удалить ошибки из блока управления. Ошибки убираются при помощи компьютера или иным способом (в зависимости от марки и модели автомобиля).

При установке зонда требуется соблюдать момент затяжки. Превышение силы приводит к разрушению корпуса зонда или срыву резьбы, низкий момент является причиной прорыва выхлопных газов и неравномерного прогрева детали.

Как ремонтировать лямбда-зонд?

Производители лямбда-зондов позиционируют детали, как неразборные и не подлежащие ремонту. Однако некоторые автовладельцы с определенным успехом пытаются разбирать и ремонтировать датчики, собирая из двух или более поврежденных устройств одно работоспособное.

Владельцу автомобиля следует помнить, что подобный ремонт лямбда-зонда является временным мероприятием. Рекомендуется приобрести новый датчик, а отремонтированный использовать в качестве запасного.

Ремонт нагревательного элемента

Примерная последовательность разборки и ремонта датчика с поврежденным нагревательным элементом:

1. Аккуратно распилить внешний корпус датчика.
2. Аналогичным образом распиливается второй датчик.
3. Вынуть из распиленных корпусов нагревательные стержни. Целое устройство необходимо протереть от нагара и грязи сухой материей. Использовать чистящие вещества не рекомендуется, поскольку возможно повреждение нагревателя в результате химических реакций.
4. Установить нагреватель в зонд, который будет применяться на автомобиле.
5. Спаять корпус медно-фосфорным припоем, имеющим температуру плавления около 700 ºС. В качестве источника тепла применяется газовая ювелирная горелка.
6. Проверить работоспособность изделия тестером и установить зонд в коллектор. Если отремонтированное устройство не работает, то можно попробовать поменять нагреватель еще раз. Ниже приведены фотографии, поясняющие процесс ремонта.

Ремонт неисправной проводки

Встречаются рекомендации по установке дополнительного резистора в цепь обогрева при выходе ее из строя. По идее авторов полученное сопротивление должно давать корректный сигнал в блок управления и выключать информацию об ошибке. Фактически так и происходит, но срок жизни дополнительного сопротивления составляет от нескольких часов до нескольких дней. Нагревающийся до высоких температур резистор может стать причиной возгорания в моторном отсеке.

Устранить неисправность, связанную с разорванным жгутом проводки, можно следующим образом:

1. Пропилить корпус на верхней части зонда.
2. Демонтировать полностью старые провода, поскольку изоляция со временем изнашивается и трескается.
3. Вынуть из колодки-донора пины с припаянными проводами. В качестве донора может использоваться любая штекерная колодка из имеющихся в наличии.
4. Для дальнейшей работы необходимо выпаять из пинов соединительные элементы.
5. Собрать новый жгут проводки, используя штатное резиновое уплотнение от зонда.
6. Установить на концы проводов снятые соединительные элементы.
7. Соединить проводку с ответными кабелями лямбда-зонда.
8. Обжать контакты и дополнительно пропаять тугоплавким медно-фосфорным припоем.
9. Запаять корпус и промазать место ввода жгута проводов в датчик термостойким герметиком.

При ремонте проводки лямбда-зонда рекомендуется на каждом этапе проверять отсутствие замыканий проводником на «массу» или между собой.

Очистка от нагара и сажи

Еще одним вариантом ремонта является очистка измерительного элемента от нагара и сажи:

1. Аккуратно спилить защитные колпачки.
2. Выдержать датчик в ортофосфорной кислоте, затем аккуратно счистить нагар кисточкой. Не рекомендуется прилагать усилие, поскольку измерительный элемент крайне хрупкий.
3. При необходимости дополнительно очистить элемент путем нагрева на газовой горелке. Процедуру следует выполнять аккуратно, поскольку возможно растрескивание детали. Рекомендуемый в ряде источников нагрев и охлаждение холодной водой делать запрещено, поскольку это приведет к полному выходу зонда из строя.
4. Собрать датчик обратно, соединив детали тугоплавким припоем или точечной сваркой.

Сколько стоит датчик кислорода?

Стоимость датчика зависит от типа изделия и распространенности модели. Ниже приведены справочные цены на устройства, применяемые на некоторых моделях авто.

Наименование	Цена, руб
Лямбда-зонд на ВАЗ-2114	1500-2000
Лямбда-зонд на Hyundai Solaris	4500
Лямбда-зонд на Volkswagen Polo Седан	3500-5000
Лямбда-зонд на Газель, Волга	1600-2600
Цены актуальны для трех регионов: Москва, Челябинск, Краснодар

Видео «Проверка лямбда-зонда»

Рекомендации по проверке лямбда-зонда показаны в видеоролике, снятом автором канала «v_i_t_a_l_y».

Как выявить неисправность лямбда-зонда при помощи мультиметра либо тестера?

Производители современных автомобилей оснащают их сложнейшими системами управления, состоящими из электроники и самых разных индикаторов. С помощью их происходит получение и обработка сообщений о положении дел в различных узлах машины. К таким относятся мотор, тормозная система, АКБ и лямбда-зонд (датчик кислорода), в том числе. Он заходит в число важных устройств управления и сигналит об остатке кислорода в выхлопных газах. Неисправность лямбда зонда угрожает нарушением точной работы авто.

Принцип действия

Датчик кислорода — непростая конструкция. К его многофункциональным деталям относят электролит, на который с различных сторон одеты наконечники для всасывания газовых консистенций — кислорода и отработанного горючего. Под ними находится чувствительный элемент, который при температуре до 400 градусов считывает сигналы и анализирует разницу потенциалов. Перечисленные детали запечатаны в корпус из металла. К нему подходят провода. Зависимо от модели их количество может варьироваться от 1 до 4. Они несут ответственность за работу датчика — питают, передают сигналы в блок управления и заземляют устройство. При достаточном объеме кислорода в сгораемой смеси КПД двигателя будет высоким. Но как и другие системы, лямбда-зонд тоже дает сбои.

Что расскажет о неисправности датчика?

Сигнал о неисправности датчика кислорода, можно предположить, если в работе автомобиля наблюдаются такие симптомы:

Источник: automotogid.ru