Продолжаем тему недооцененных по важности деталей авто.
Лямбда-зонд — это датчик, используемый для определения состава продуктов горения в двигателе. Его задача передавать в ЭБУ информацию о составе рабочей смеси. Качество сгорания топливно-воздушной смеси напрямую влияет на работу двигателя.
Другие названия лямбда-зонда, которые больше на слуху обывателей — кислородный датчик, датчик кислорода, «кислородник», «датчик, который воздух там че-то туда-сюда».
Лямбда-зонд нужен, чтобы:
- повысить производительность мотора благодаря определению пропорции впрыскиваемого топлива и воздуха (для супер-гонщиков).
- уменьшить выработку вредных газов, выбрасываемых в атмосферу (для эко френдли).
- обеспечить экономичную работу автомобиля за счет правильно подобранного состава рабочей смеси (для простых смертных, следящих за расходом).
В зависимости от типа двигателя и марки авто, датчиков кислорода в автомобиле может быть несколько.
Где находятся датчики кислорода и за что отвечают
Верхний датчик кислорода устанавливают перед катализатором в выпускном коллекторе двигателя. Его также называют передним или первым датчиком кислорода (ДК1). Установка ДК1 началась с принятием норм токсичности Евро 2.
Верхний лямбда-зонд отвечает за контроль состава смеси и участвует в процессах топливной коррекции и лямбда-регулирования.
Нижнийлямбда-зонд располагают после катализатора в системе выхлопа. Другие его названия — задний или второй датчик кислорода (ДК2), диагностический лямбда-зонд. Его устанавливают с принятием норм Евро 3.
Второй лямбда-зонд отвечает за контроль работы и состояния каталитического нейтрализатора.
КСТАТИ, при несоответствии заданных и фактических параметров сигнала от ДК2, в блок управления двигателем записывается код неисправности и загорается контрольная лампа «Check Engine».
Именно показания второго датчика кислорода позволяют соблюдать установленные для современных автомобилей нормы токсичности и совершенствовать системы нейтрализации вредных для окружающей среды веществ.
Как работает лямбда-зонд
Лямбда-зонд обеспечивает обратную связь с ЭБУ, что позволяет точно определить пропорции топлива. ЭБУ запрашивает информацию один раз в 0,5 секунды на холостом ходу. На повышенных оборотах частота запросов пропорционально увеличивается. Анализируя данные, блок управления корректирует состав топливно-воздушной смеси, делая её беднее или богаче.
Идеальным соотношением воздуха и топлива обычно считают пропорции 14.7:1 (бензин), 15.5:1 (газ) и 14.6:1 (дизель).
Чтобы датчик включился в работу, ему необходимо нагреться до определенной температуры. В первых вариантах исполнения датчик кислорода нагревался только от выхлопных газов, что занимало слишком долгое время — нормы токсичности требовали быстрого включения датчика в работу. Тогда произошли конструктивные изменения: добавили электрический подогрев кислородного датчика и вывели ещё два провода. Итого стандартный датчик теперь имеет четыре провода: два на подогрев, один на массу и один на сигнал.
На данный момент существует два типа датчиков кислорода: узкополосный (прыжкового типа, двухточечный) и широкополосный (универсальный).
Узкополосный лямбда-зонд позволяет определять богатую или бедную смесь, сравнивая количество остаточного кислорода в выхлопных газах с его содержанием в атмосфере: если кислорода в выхлопе много — смесь бедная, напряжение ниже, если кислорода мало — смесь богатая, напряжение выше.
Функциональность узкополосного ДК сильно ограничена, так как ЭБУ все равно не достает информации, насколько смесь переобогащена или переобеднена. Соответственно, лямбда-регулирование проходит медленно и неэффективно.
Широкополосный лямбда-зонд стал решением данной проблемы. Такой датчик позволяет с высокой точностью определять состав смеси, поэтому система управления двигателем работает значительно точнее: с мотора снимается большая мощность, уменьшается расход топлива, увеличивается КПД.
Принцип работы широкополосного датчика кислорода основан на законах химии и физики, в его устройстве используется чувствительный элемент из керамики диоксида циркония. В зависимости от количества кислорода, в выхлопных газах проходят соответствующие окислительно-восстановительные реакции, результат которых отражает выходное напряжение датчика в широком диапазоне.
Срок службы лямбда-зонда
Средняя продолжительность срока службы датчика кислорода на российском бензине 40 000–100 000 км. Для увеличения срока работы рекомендуем заливать качественное топливо с низким содержанием примесей и тяжелых металлов.
Если у вас возникли подозрения в неисправности датчика кислорода, лучше обратитесь на диагностику автомобиля к профессионалам. Причины могут быть следующие:
- Механическое повреждение. Сильный удар в результате аварии, наезда на бордюр или любой внезапный офф-роуд;
- Некорректная работа двигателя и пропуски зажигания могут навредить нежному датчику;
- Засорение системы. Часто причиной неисправности становятся продукты сгорания некачественного топлива;
- Поломка в поршневой группе. Неисправный поршень, поршневой палец и шатун пропускают масло в выхлопную систему, которое забивает просто датчик;
- Попадание жидкости. Загрязнение любого вида – это плохо и может сократить срок службы не только датчика кислорода, но и других деталей;
- Замыкание в проводке;
- Чересчур богатая или слишком бедная топливно-воздушная смесь. Датчик навредит сам себе, по сути;
- Разгерметизация выпускной системы;
- Естественный износ или совокупность вышеперечисленных пунктов.
Выход из строя лямбда-зонда происходит постепенно. Последствия выливаются в аварийный режим управления двигателем. Так производители оберегают машину от серьезных поломок, а водителя от аварийных ситуаций.
Признаки неисправности лямбда-зонда:
- Повышается уровень токсичности выхлопных газов. Определить токсичность можно только на диагностике. Внешне никак не понять, даже запах выхлопа практически не изменится;
- Увеличивается расход топлива. В зависимости от серьезности неисправности, он вырастает на 1–6 литра;
- Появляются ошибки датчика кислорода (P0131, P0135, P0141 и другие), загорается «Check Engine»;
- Появляется дерганье и нехарактерные хлопки в двигателе. Лямбда-зонд перестает генерировать правильный сигнал, что приводит к ухудшению качества топливной смеси. Это в свою очередь приводит к плавающим холостым оборотам;
- Перегревается катализатор. Так как неисправный датчик подает некорректные сигналы в ЭБУ, работа катализатора тоже нарушена — он начинает перегреваться, и его поломка лишь дело времени;
- Ухудшаются динамические характеристики автомобиля, падает тяга двигателя. Это тоже связано с богатой или бедной смесью.
Если заметили один из этих симптомов, нужно обращаться в сервис, чем раньше обнаружится проблема, тем проще будет решение (но это не точно).
Мне кажется, такими темпами мы придём к тому, что в машине нет «не важных» деталей, все имеет свою ценность и функцию, которыми не стоит пренебрегать.