Что такое лямбда зонд. | |
---|---|
Для горения нужно топливо (бензин) и окислитель ( кислород из воздуха). Для полного сгорания топлива (экология) нужно больше воздуха. Для большей мощности нужно больше топлива. Коэффициент избытка воздуха в топливо-воздушной смеси назвали λ. В стехиометрии λ = (реальное к-во воздуха) / (необходимое к-во воздуха).При оптимальном составе этой смеси, когда на 14,7 части воздуха приходится 1 часть топлива, λ = 1. Обеспечить такую точность возможно только с помощью систем питания с электронным (дискретным) впрыском топлива и при использовании в цепи обратной связи датчика О2( λ-зонда). |
![]() Зависимость мощности двигателя (P) и расхода топлива (Q) от коэффициента избытка воздуха (λ) |
Как он устроен. | |
![]() Лямбда-зонд действует по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2). Керамика легирована оксидом иттрия, а поверх нее напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Эффективное измерение остаточного кислорода в отработавших газах лямбда-зонд обеспечивает после разогрева до температуры 300 – 400°С. Только в таких условиях циркониевый электролит приобретает проводимость, а разница в количестве атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе ведет к появлению на электродах лямбда-зонда выходного напряжения.
|
|
Существуют λ-зонды на основе диоксида циркония с другой характеристикой (т.н. широкополосные) и λ-зонды на основе титана. Нам они не подходят, т.к. имеют другую кривую . |
![]() |
Зачем нужно следить за ним? | |
Казалось бы, что может случиться с таким датчиком? Но, видно случается, если производитель предписывает проверять датчик каждые 30 000 км, а через 100 000 км заменять его. Причиной тому является неидеальный состав топлива, заливаемого нами в бензобак. Всякая нечитсть, содержащаяся в выхлопных газах, забивает поры керамики и платиновый электрод до такой степени, что ни о каком анализе газов речь уже не идет. А мы продолжаем ездить.
И всё это из-за одной детальки, пусть и дорогостоящей . Как его проверить? Существует два способа: с помощью тестера (вольтметра) замерять количество импульсов на выходе: при прогретом двигателе и оборотах 2500 об/мин прибор должен показать восемь импульсов амплитудой около 0,8в за 10 сек. |
|
Для тех, кто не дружит с паяльником, а осцилограмма для него - это результат анализов из кожвендиспансера, пищу для размышлений мы дали. Дело за заменой. Для остальных сюда. |
Рекомендованный заводом-изготовителем лямбда-зонд и сходные по конструкции циркониевые датчики взаимозаменяемы. (Повторюсь, что речь не идет о "широкополосных" и "титановых" датчиках.) Правда, поскольку у нас подогреваемый датчик, то круг пригодных для замены датчиков сужается. Подбираем исходя из сопротивления подогревателя и резьбового соединения (Сопротивление нагревательного элемента наших "родных датчиков" при 20°С: 5-10 Ом (89465-13030 -до 08.2005) или 11-16 (89465-68040-с 08.2005)). На снимке представлен кислородный датчик, установленный на Више ZNE-14 (артикул 89465-12710). От датчика 89465-13030 ( 89465-68040) для ZNE-10 он отличается наличием крышки. |
|
---|---|
Из представленых на рисунке датчиков, присмотримся к нижнему. Правда, у нас провода имеют другие цвета: два черных - нагреватель, синий - сигнальный провод, белый- сигнальное заземление. При этом может возникнуть проблема несовместимости разъемов, но ведь мы не боимся трудностей, правда? Откусили, припаяли, и все дела. Титановые лямбда-зонды от циркониевых легко отличить по цвету «накального» вывода подогревателя – он всегда красный. Итак, купили, перепаяли разъём, заменили....Далее для любопытных: |
![]() |
Снимки осцилограмм, приведенные ниже, позаимствованы из интернета. Автор не известен. Выполнены они с помощью USB-осцилографа на базе компьютера, и очень хорошо показывают форму сигнадов, которые нас интересуют. Лямбда-зонд на основе оксида циркония генерирует выходной сигнал напряжением от 40-100mV до 0.7-1.0V. Размах напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда достигает ~950mV (У составителя размах составил 0,83в).Если мы посмотрим осцилограмму нормального датчика, то увидим следующее:
|
![]() |
Исправный лямбда-зонд начинает работать только после прогрева чувствительного элемента до температуры выше ~350°С. При этом он начинает вырабатывать разность потенциалов. Итоговое напряжение( U опорное +Uзонда) зависит от состава выхлопных газов. На осцилограмме время прогрева датчика составляет около 30сек. |
![]() |
Необходимо отметить, что сигнал на датчике (конт 3)для уменьшения помехи необходимо мерять относительно "сигнальной" земли (конт 4 разъёма), а не относительно массы. | ![]() |
А теперь рассмотрим осцилограммы неисправных датчиков. На этом снимке приведена осцилограмма датчика, переключающегося с частотой 0,6 Hz. Такая неисправность может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или отравления датчика. Время перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому не должно превышать 120ms.
|
![]() |
Из-за старения датчик начинает отклонять опорное напряжение при значительно более высокой температуре чувствительного элемента. Стареющий лямбда-зонд легко можно выявить по осциллограмме напряжения его выходного сигнала на таких режимах работы двигателя, когда поток и температура отработавших газов снижаются. Это режим холостого хода и малых нагрузок. Практически стареющий лямбда-зонд всё ещё работает на движущемся автомобиле, но как только нагрузка на двигатель снижается (холостой ход), размах сигнала быстро начинает уменьшаться вплоть до пропадания колебаний. | ![]() |
Здесь приводится тот же датчик, но при возросшей температуре выходящих газов (увеличены обороты, возросшая нагрузка). При этом владелец автомобиля зачастую не отмечает возросшего расхода топлива и снижения мощности и приёмистости двигателя, но работа двигателя на холостом ходу может быть неустойчивой, может появляться "качание" оборотов холостого хода. |
![]() |
Ещё один дефект, вызванный внутренней (или внешней) разгерметизацией датчика. Snap throttle – метка, отмечающая момент резкого открытия дроссельной заслонки. В случае разгерметизации лямбда-зонда, в камеру с атмосферным воздухом проникают отработавшие газы с низким содержанием кислорода. При этом на графике видно смещение графика в область отрицательных величин. |
![]() |
Свернуть раздел с осцилограммами |