Основное назначение лямбда-зондов – информировать блок управления двигателем о том, насколько плотно сгорает топливовоздушная смесь. Датчик O2 определяет количество кислорода в выхлопных газах; исходя из этого определяется состав топливовоздушной смеси. Теория гласит, что на 1 кг топлива должно приходиться 14,7 кг воздуха. Тогда топливо и кислород сгорят полностью, без образования избытка вредных веществ, и топливо не будет вылетать в выхлопную трубу. Стехиометрическое соотношение 14,7:1 называется «коэффициент избытка воздуха» и обозначается греческой буквой «лямбда». Если лямбда меньше единицы, то смесь богатая, то есть количество топлива в ней больше. Если лямбда больше единицы, то смесь бедная, то есть количество топлива в ней меньше.
Причины выхода из строя датчика могут быть разными. Например, некорректная работа датчика О2 может быть спровоцирована наличием различных отложений. И наиболее частой причиной поломки лямбды является нарушение ее герметичности, вызванное естественным износом материала ее изготовления. Механические повреждения датчика концентрации кислорода встречаются реже, так как элемент хорошо защищен.
Наиболее распространенные причины и симптомы проблем с датчиком O2
Причины неисправности датчика:
- Разгерметизация кузова автомобиля;
- воздух или выхлопные газы попали в топливную систему;
- датчик перегрелся из-за неисправности в системе зажигания или неправильной покраски мотора;
- нормальный износ компонентов;
- отказ блока питания – на ЭБУ не поступают сигналы;
- поломка в результате механического воздействия.
В последнем случае лямбда-зонд ломается в одно мгновение. Остальные симптомы указывают на то, что устройство выходит из строя постепенно.
Как понять, что этой детали скоро придет конец? Сначала датчик О2 не работает как надо. Сигнал иногда просто не передается на электронный блок управления; это приводит к коррекции скорости холостого хода. Этот показатель начинает меняться, а его колебания расширяются в диапазоне. Снижается качество бензина или солярки, а сам автомобиль дергается.
Вы услышите хлопки внутри двигателя, и загорится соответствующий значок на приборной панели. Тогда датчик просто не работает на только что запущенном двигателе. Приборная панель сообщит вам об этом всеми доступными способами. Мощность машины сильно снижается, а при нажатии на педаль акселератора вы услышите хлопающий звук двигателя.
Но наибольшую опасность для водителя представляет перегрев двигателя, приводящий к полному выходу системы из строя. Если игнорировать сломанный датчик O2, то его состояние ухудшится.
Процедура проверки проводится при работающем двигателе, так как если датчик находится в спокойном состоянии, то определить его работоспособность невозможно. Если лямбда-зонд работает некорректно, то рекомендуется заменить деталь.
Сколько стоит датчик O2?
Если вы хотите заменить свой старый кислородный датчик на новый на станции технического обслуживания, вам придется заплатить около 150-500 долларов США, в зависимости от марки автомобиля, года выпуска, типа лямбда-зонда и т. д.
А если вы захотите поменять его сами, то это будет гораздо дешевле. Вы можете найти широкий выбор датчиков O2 для любого автомобиля по доступной цене на веб-сайте PartSouq. Удобный интерфейс поможет выбрать нужную запчасть для нужного автомобиля. Найти нужную запчасть можно по VIN, номеру детали или просто найти нужный автомобиль и поискать запчасть в его каталоге.
Как работает датчик O2?
Под защитным металлическим колпаком лямбда-зонда находится датчик из диоксида циркония. Эта керамика является твердым электролитом, то есть проводит электрический ток, но непроницаема для газов. Этот чувствительный элемент имеет снаружи и внутри газопроницаемое платиновое контактное покрытие, к которому подключаются сигнальные провода.
Рабочая температура керамического элемента составляет около 350 градусов Цельсия. Ранний датчик O2 не имел принудительного нагрева, а нагревался выхлопными газами. Более поздние версии имеют встроенный нагреватель, который намного раньше выводит их на рабочую температуру.
Так, внутренняя часть керамики сообщается с воздухом, а ее внешняя поверхность – с выхлопными газами. Разница в концентрации молекул кислорода в выхлопных газах и окружающем воздухе заставляет ионы кислорода перемещаться из области с высоким содержанием кислорода в область с низким содержанием. Ионы движутся через керамический элемент, который, как уже отмечалось, является электролитом. Разница в количестве кислорода и внутри керамического датчика вызывает напряжение сигнала. 0,45 вольта это один - то есть лямбда равна единице. Бедная топливно-воздушная смесь выдает напряжение 0,1 вольта, а богатая – 0,9 вольта.
Именно так работает узкополосный кислородный датчик. Проще говоря, он может фиксировать отклонения от стехиометрии в очень небольшом диапазоне. Он просто фиксирует отклонение от лямбды в ту или иную сторону.
Лямбда-зонд на основе оксида титана
Кислородные датчики на основе оксида титана уже некоторое время используются в автомобилях. Как правило, в этом случае в выхлопной системе имеется только один такой датчик, к которому подключаются три или четыре провода. Это дороже и точнее, чем диоксид циркония. Такой датчик не совместим с атмосферой, не вырабатывает напряжения, имеет повышенный диапазон изменения.
Широкополосный (широкополосный) лямбда-зонд
Наиболее современным решением является широкополосный кислородный датчик, также называемый «датчик воздуха/топлива» (датчик A/F). В его "косичке" - 5-6 проводов. Этот датчик способен измерять состав топливовоздушной смеси во всем диапазоне величин и напряжений в сложном, чувствительном элементе. Эти датчики в основном используются в бензиновых двигателях с обедненной смесью, бензиновых двигателях с непосредственным впрыском и дизельных двигателях для точного измерения соотношения воздух-топливо.
Неисправный датчик O2: симптомы, причины, стоимость замены Часто задаваемые вопросы
- Сколько будет стоить замена датчика O2?
Покупка нового датчика обойдется вам от 20 до 100 долларов, замена старого датчика на новый в автосалоне в середине 200 долларов. На нашем сайте вы можете найти датчики O2 разных типов для любого автомобиля и другой автомобильной электроники.
- Как лучше всего диагностировать датчик O2?
Конечно, лучше всего проводить диагностику с помощью современного оборудования на СТО. Также можно проверить состояние датчика мультиметром. Подробнее о диагностике читайте на нашем сайте .
- Сколько лямбда-зондов может быть в автомобиле?
Большинство автомобилей имеют один лямбда-зонд, но сегодня можно встретить автомобили с двумя датчиками. Использование двух кислородных датчиков позволяет усилить контроль за выхлопными газами автомобиля. Это поможет добиться наиболее эффективной топливно-воздушной смеси и работы катализатора с учетом всех факторов.
- Какой лямбда-зонд выбрать?
Как и свечи зажигания, кислородные датчики производятся всего несколькими производителями в мире. Производители автомобилей никогда не изготавливали лямбда-зонды, и в их заводской упаковке всегда присутствуют датчики одной из этих марок: NGK (NTN), DENSO, BOSCH, BERU.