Как проверить исправность лямбда зонда

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Современный автомобиль – это электромеханическая система, которая состоит из множества деталей и узлов, что связаны между собой совокупностью различных датчиков. Эти датчики поддерживают рабочее состояние авто и обеспечивают его продуктивную работу. Сегодня в этой статье мы будем вести речь про датчик кислорода (лямбда зонд). В частности ответим на вопрос как проверить лямбда зонд с 4 проводами тестером. Это самый распространенный тип датчика и он весьма важен. Перед тем, как приступать к изучению и тестированию работоспособности ЛЗ мы рекомендуем кратко изучить его конструктивные особенности, виды и принцип действия.

Что такое лямбда зонд, принцип действия и его виды

Итак, датчик воздуха — это небольшое устройство, которое установлено в выпускном коллекторе любого современного автомобиля и служит для оценки концентрации остаточного кислорода в отработавших газах. Благодаря показаниям этого устройства компьютерный блок вашего автомобиля получает данные на основе которых производит приготовление горючей смеси. Лямбда зонд учитывает остаточную концентрацию кислорода в сгоревшем топливе и подает сигнал на электронику о том, что вновь поступающую горючую смесь нужно либо обогатить, либо обеднить воздухом. Разумеется то, что при любой неисправности лямбда зонда может пострадать работоспособность двигателя машины.

Помни! Для сгорания 1 кг. смеси топлива и воздуха, необходимо затратить около 15-ти кг. кислорода.

Устройство лямбда зонда

Современный датчик воздуха представляет собой небольшое конструктивное устройство внутри которого имеется ряд взаимосвязанных деталей.

Конструкция лямбда зонда

1. Металлический корпус на котором имеется резьба. Она предназначена для фиксации датчика в посадочном отверстии;
2. Изолятор изготовленный из керамики;
3. Уплотнитель в виде кольца;
4. Проводники;
5. Защитная оболочка с отверстием для вентиляции;
6. Контакт;
7. Керамический наконечник;
8. Электрический нагреватель;
9. Отверстие для выпускного газа;
10. Стальная оболочка.

Как правило, начало измерений отработавших газов наступает при температуре 310-400 градусов. Именно при такой температуре специальный наполнитель в датчике обретает электропроводимость. Пока температура не достигла нужного значения, электронный блок управления автомобиля берет показания с других датчиков, а уже потом с лямбда зонда. Особенность его работы заключается в том, что выхлопные газы и атмосферный воздух разделены емкостью с токогенерирующим составом. В следствии определенных химических воздействий на эту емкость со стороны выхлопа и со стороны воздуха возникает разница концентрации кислорода на основе чего вырабатываться электрический потенциал. Значения этого потенциала отправляются на блок управления автомобилем.

Все датчики кислорода делятся на четыре типа в зависимости от количества проводов в их конструкции:

1. Однопроводные;
2. Двухпроводные;
3. Трехпроводные;
4. Четырехпроводные.

Виды лямбда датчиков

Все вышеперечисленные лямбда зонды бывают узкополосные и широкополосные.

Основные причины неисправностей лямбда-зонда и последствия его поломки

После того, как мы определились с понятием и особенностями работы датчика кислорода, можно сделать вывод, что он играет ключевую функцию в нормальной работе двигателя внутреннего сгорания. Так что же может привести к поломке лямбда зонда и выхода его из строя? Существуют два аспекта в этом вопросе: внешние факторы и внутренние о которых читайте ниже.

• Протекание в корпус датчика охлаждающей жидкости или же тормозной;
• Уход за датчиком средствами, которые не предназначены для таких целей;
• Некачественное топливо с чрезмерным содержанием свинца;
• Перегрев датчика, который также случается при использовании плохого топлива.

После того, как лямбда зонд вышел из строя ваш автомобиль начнет подавать определенные признаки:

• Существенные рывки при движении;
• Чрезмерные расход топлива;
• Плохая работа катализатора;
• Плавающие обороты двигателя;
• Излишки токсических отходов в отработавших газах.

Серьёзность всего вышеперечисленного должна наталкивать водителя на проверку лямбда зонда практически каждые 10 тыс. км. Его полная замена желательна после каждых 40 000 км пробега.

Проверка лямбда зонда с 4 проводами тестером. Методы проверки ЛЗ

Итак, мы подошли к тому вопросу, который волнует каждого автолюбителя: как же проверить датчик лямбда зонд в домашних условиях? Для этого вам понадобится обычный тестер (мультиметр) или вольтметр.

Лямбда зонд 4 провода

Первым делом необходимо прогреть двигатель, после чего произвести замеры сопротивления на проводах подогревателя. Как правило, это два белых провода полярность между которыми можно не соблюдать. Нормальное сопротивление между ними должно равняться от 2 до 10-ти Ом. Если это значение другое, то следовательно датчик неисправен.

График напряжений лямбда зонда

Идем далее. Теперь нужно минусовой провод тестера подключить на корпус двигателя. При этом плюсовой контакт подключите к сигнальному проводу самого датчика. Как правило это будет черный провод. На прогретом двигателе нажмите на педаль газа и наберите обороты до 3000 об/мин. Удерживайте педаль в этом положении около трёх минут. В это время производится прогрев лямбда зонда. Теперь вы можете проверить включение датчика кислорода.

Напряжение между корпусом двигателя и сигнальным (черным проводом) детали должно колебаться в районе от 0,2 до 1 вольта. За каждые прошедшие 10 секунд времени датчик должен включаться около 10-ти раз. В тех случая когда тестер будет показывать 0,4-0,5 вольта и не будет производиться включение, то можно сделать вывод о неисправности лямбда зонда.

Также вам нужно знать о том, что при резком нажатии на педаль газа тестер должен показывать напряжение около 1 вольта. При резком отпускании педали – ноль вольт.

На этом у нас всё. Надеемся что ваш датчик полностью исправен и выполняет возложенные на него функции. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, оставляйте их в комментариях.

Как проверить лямбда-зонд своими руками?

Современные транспортные средства оснащены множеством датчиков, контролирующих работоспособность узлов и агрегатов. Одним из основных датчиков автомобиля является датчик остаточного кислорода (λ-зонд). Однако лишь немногие автомобилисты знают, как проверить лямбда-зонд самостоятельно, сэкономив время и финансы.

Что такое лямбда-зонд, и где он находится

В связи с ужесточением экологических норм для уменьшения токсичности выхлопных газов машины начали оборудовать каталитическим нейтрализатором (катализатором). Качество и продолжительность его работы находится в прямой зависимости от состава топливно-воздушной смеси (ТВС). В зависимости от сигналов, передаваемых лямбда-зондом, регулируется процентное соотношение в смеси топлива и воздуха.

Лямбда-зонд — система, определяющая, какое количество остаточного кислорода содержится в выхлопных газах. Иначе его можно назвать — кислородный датчик.

Располагается лямбда-зонд в выпускном коллекторе перед каталитическим нейтрализатором

Качественная очистка от токсичных выхлопов в катализаторе проводится только при наличии в них кислорода. Для контроля эффективности действия нейтрализатора и повышения точности исследования состояния выхлопных газов на многих моделях устанавливают второй лямбда-зонд на выходе катализатора.

Для повышения эффективности на современных автомобилях устанавливается дополнительный лямбда-зонд на выходе катализатора

Как работает датчик кислорода

Главной функцией лямбда-зонда считается измерение количество кислорода, содержащегося в выхлопных газах, и сравнение его с эталонным.

Электрические импульсы от кислородного датчика поступают в электронный блок управления (ЭБУ) топливной системой. Относительно этих данных ЭБУ регулирует состав ТВС, подаваемой в цилиндры.

Схема установки основного и дополнительного датчиков кислорода в автомобиле

Результатом совместной работы лямбда-зонда и ЭБУ является получение стехиометрической (теоретически идеальной, оптимальной) ТВС, состоящей из 14,7 частей воздуха и 1 части топлива, при которой λ=1. У обогащенной смеси (избыток бензина) λ 1.

График зависимости мощности (P) и расхода топлива (Q) от величины (λ)

Разновидности лямбда-зондов

Современные машины оснащаются следующими датчиками:

Циркониевый

Одна из наиболее распространённых моделей. Создана на основе диоксида циркония (ZrO2).

Циркониевый датчик кислорода действует по принципу гальванического элемента с твёрдым электролитом в виде керамики из диоксида циркония (ZrO2)

Керамический наконечник с диоксидом циркония с обеих сторон покрыт защитными экранами из токопроводящих пористых платиновых электродов. Свойства электролита, пропускающего ионы кислорода, проявляются при нагреве ZrO2 выше 350°C. Лямбда-зонд не будет работать, не прогревшись до нужной температуры. Быстрый нагрев осуществляется за счёт встроенного в корпус нагревательного элемента с керамическим изолятором.

Важно! Повышение температуры датчика до 950°C ведёт к его перегреву.

Выхлопные газы поступают к наружной части наконечника через специальные просветы в защитном кожухе. Атмосферный воздух попадает внутрь датчика через отверстие в корпусе или пористую водонепроницаемую уплотнительную крышку (манжету) проводов.

Разница потенциалов образуется за счёт передвижения ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами. Напряжение, образующееся на электродах, обратно пропорционально количеству О2 в выхлопной системе.

Напряжение, которое образуется на двух электродах, обратно пропорционально количеству кислорода

Относительно сигнала, поступающего от датчика, блок управления регулирует состав ТВС, стараясь приблизить её к стехиометрической. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, ежесекундно меняется по несколько раз. Это даёт возможность регулировать состав топливной смеси независимо от режима работы ДВС.

По количеству проводов можно выделить несколько типов циркониевых устройств:

1. В однопроводном датчике существует единственный сигнальный провод. Контакт на массу осуществляется через корпус.
2. Двухпроводное устройство оснащено сигнальным и заземляющим проводами.
3. Трёх- и четырёхпроводные датчики снабжены системой нагрева, управляющим и заземляющим проводами к ней.

Циркониевые лямбда-зонды в свою очередь разделяются на одно-, двух-, трёх- и четырёхпроводные датчики

Титановый

Визуально похож на циркониевый. Чувствительный элемент датчика создан из диоксида титана. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах скачкообразно меняется объёмное сопротивление датчика: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Соответственно, меняется проводимость элемента, о чём датчик сигнализирует блоку управления. Рабочая температура титанового датчика — 700°C, поэтому наличие нагревательного элемента обязательно. Эталонный воздух отсутствует.

Из-за своей сложной конструкции, дороговизны и привередливости к перепадам температуры большое распространение датчик не получил.

Кроме циркониевых, существуют также кислородные датчики на основе двуокиси титана (TiO2)

Широкополосный

Конструктивно отличается от предыдущих 2 камерами (ячейками):

В камере для измерений с использованием электронной схемы модуляции напряжения поддерживается состав газов, соответствующий λ=1. Насосная ячейка при работающем моторе на обеднённой смеси устраняет лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, при богатой смеси — пополняет диффузионное отверстие недостающими ионами кислорода из внешнего мира. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна количеству О2. Именно значение тока и служит детектором λ выхлопных газов.

Температура, необходимая для работы (не менее 600°C), достигается за счёт работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6

Симптомы неисправности

Основными признаками, свидетельствующими о поломке кислородного датчика, считаются:

• Повышенная токсичность выхлопных газов;
• Нестабильная, прерывистая разгонная динамика;
• Кратковременное включение лампы «CHECK ENGINE» при резком увеличении оборотов;
• Нестабильные, постоянно меняющиеся холостые обороты;
• Увеличение расхода топлива;
• Перегрев катализатора, сопровождающийся потрескивающими звуками в его зоне при заглушённом моторе;
• Постоянно горящий индикатор «CHECK ENGINE»;
• Беспричинная сигнализация бортового компьютера о переобогащённой ТВС.

Нужно иметь в виду, что все эти отклонения могут быть симптомами и других поломок.

Длительность службы лямбда-зонда примерно 60-130 тыс. км. Причинами сокращения срока службы и поломки устройства может стать:

• Применение при монтаже датчиков, не рассчитанных на высокие температуры герметиков (силиконовых);
• Некачественный бензин (повышенное содержание этила, свинца, тяжёлых металлов);
• Попадание масла в выхлопную систему в результате износа маслосъёмных колец или колпачков;
• Перегрев датчика в результате некорректно выставленного зажигания, переобогащённой ТВС;
• Множественные попытки завести мотор, приводящие к проникновению горючих смесей в систему выхлопа;
• Нестабильный контакт, замыкание на массу, обрыв выходного провода;
• Нарушение целостности конструкции датчика.

Способы диагностики кислородного датчика

Специалисты советуют проверять корректность работы лямбда-зонда каждые 10000 км пробега, даже если проблем в работе устройства не наблюдается.

Диагностику начинают с проверки надёжности соединения клеммы с датчиком и на наличие механических повреждений. Далее выкручивают лямбда-зонд из коллектора и осматривают защитный кожух. Небольшие отложения очищают.

Если в ходе визуального осмотра на защитной трубке датчика кислорода были выявлены следы сажи, сильные белые, серые или блестящие отложения, то лямбда-зонд следует заменить

Как проверить лямбда-зонд мультиметром (тестером)

Проверка датчика на работоспособность проводится по следующим параметрам:

• Напряжение в нагревательной цепи;
• «Опорное» напряжение;
• Состояние нагревателя;
• Сигнал датчика.

Схема подключения к лямбда-зонду в зависимости от его типа

Наличие напряжения в цепи подогрева определяют мультиметром или вольтметром в следующей последовательности:

1. Не снимая разъём с датчика, включают зажигание.
2. Щупы присоединяют к цепи подогрева.
3. Показания на приборе должны совпадать с напряжением на аккумуляторе — 12В.

«+» идёт на датчик от аккумулятора через предохранитель. При его отсутствии прозванивают эту цепь.

«—» поступает от блока управления. Если он не обнаружен, проверяют клеммы цепи «лямбда-зонд — ЭБУ».

Замеры опорного напряжения проводятся теми же аппаратами. Последовательность действий:

1. Включают зажигание.
2. Замеряют напряжение между сигнальным проводом и массой.
3. Прибор должен показать 0,45 В.

Для проверки нагревателя мультиметр выставляют в режим омметра. Этапы диагностики:

1. Снимают разъём с устройства.
2. Замеряют сопротивление между контактами нагревателя.
3. Показания на разных кислородниках различные, но не должны выходить за пределы 2-10 Ом.

Важно! Отсутствие сопротивления говорит о разрыве в цепи нагревателя.

Вольтметр или мультиметр используются для проверки сигнала датчика. Для этого:

1. Заводят двигатель.
2. Прогревают его до рабочей температуры.
3. Щупы прибора соединяют с сигнальным проводом и проводом массы.
4. Обороты мотора увеличивают до 3000 об/мин.
5. Следят за замерами напряжения. Должны наблюдаться скачки в диапазоне от 0,1 В до 0,9 В.

Если хотя бы при одной из проверок показатели разнятся от нормы, датчик неисправен и нуждается в замене.

Видео: проверка лямбда-зонда тестером

Проверка осциллографом

Главным преимуществом данной диагностики лямбда-зонда перед проверкой вольтметром и мультиметром является фиксация времени между однотипными изменениями выходного напряжения. Оно не должно превышать 120 мс.

1. Щуп прибора подключают к сигнальному проводу.
2. Мотор прогревают до рабочей температуры.
3. Обороты двигателя повышают до 2000-2600 об/мин.
4. По показаниям осциллографа определяют работоспособность кислородного датчика.

Диагностика осциллографом даёт наиболее полную картину работы лямбда-зонда

Превышение временного показателя или пересечение пределов напряжения нижнего 0,1 В и верхнего 0,9 В говорит о неисправном кислородном датчике.

Видео: диагностика датчика кислорода осциллографом

Другие способы проверки

Если в автомобиле есть бортовая система, то по сигналу «CHECK ENGINE», выдающему определённую ошибку, можно диагностировать состояние лямбда-зонда.

Перечень ошибок лямбда-зонда

Чтобы лямбда-зонд работал долго и эффективно, необходимо заправлять автомобиль только качественным топливом. Плановая и своевременная диагностика датчика кислорода поможет вовремя обнаружить его неисправность. Эта мера способна продлить срок эксплуатации не только самого датчика, но и катализатора.

Лямбда-зонд и его проверка мультиметром

Лямбда-зонд предназначен для анализа выхлопных газов автомобиля на количество кислорода и на современных автомобилях устанавливается вместе с так называемым катализатором. Избыток этого газа в топливовоздушной смеси не сулит вашей машине ничего хорошего, потому что работа катализатора напрямую зависит от кислорода. Как проверить лямбда-зонд на исправность мультиметром? Поговорим об этом далее.

Что такое лямбда-зонд

Лямбда-зонд — это датчик остаточного кислорода, который анализирует выхлопные газы, основываясь на гальваническом эффекте. Располагается он обычно в выпускном коллекторе, его также называют катализатором. На некоторых машинах, например, Ладе Калине, датчиков удельного количества кислорода устанавливается несколько. Замечено, что состояние устройства напрямую связано с расходом горючего.
Основываясь на показаниях датчика кислорода, система управления впуском двигателя корректирует состав горючей смеси, если она беднеет — добавляет топлива, а если богатеет — снижает его количество. Наличие кислорода изменяет разность электрических потенциалов в выхлопных газах, и эти изменения улавливаются устройством под названием Лямбда-зонд.

Лямбда-зонд может работать только в определённом температурном диапазоне, поэтому в него встроен тепловой элемент, который включается в момент запуска мотора.

Схема датчика кислорода такова:

Датчик кислорода в разрезе

Признаки неисправности

На неисправность датчика кислорода указывают следующие признаки:

• Сообщения бортового компьютера о чрезмерно богатой смеси, если на это нет причин.
• Замедленная реакция датчика на изменение состава смеси.
• Пропуски зажигания.
• Неполадки в системе электропитания.
• Внешние повреждения корпуса датчика.
• Мотор неустойчиво себя ведёт на низких оборотах.
• Ухудшается разгонная динамика автомобиля.
• Греется катализатор.

Проверка датчика кислорода мультиметром

Диагностика лямбды заключается в контроле напряжения его сигнального выхода с помощью сканера или тестера. Меняя качество смеси, можно отследить изменение показаний кислородного датчика, которые в итоге выдадут диагноз об исправности или непригодности последнего. А вот ошибки, которые вам покажет ЭБУ, могут оказаться обманом. Что поделать, иногда и электроника ошибается.

Для проверки кислородного датчика мультиметром нужно, чтобы мотор был запущен и прогрет. Число оборотов коленчатого вала по показаниям тахометра не должно превышать 3000 в минуту. Далее один из щупов тестера соединяется с выходом зонда, а другой – с «массой» автомобиля и при работающем моторе начинается имитация изменения состава горючей смеси в цилиндрах. При исправном зонде показатели напряжения будут варьироваться от 0,2 до 0,9 вольт.

Мультиметр к лямбда-зонду подключается по этой схеме

Имитировать изменение топливовоздушной смеси можно, впрыснув небольшое количество бензина во впускной коллектор либо сняв шланг с регулятора давления топлива. При этом показания прибора должны резко увеличиться.

Видео: Как прозвонить и проверить зонд

Что делать при обнаружении поломки

При показаниях тестера 0,4-0,5 и отсутствии реакции на изменение положения педали акселератора следует заменить кислородный датчик. Если напряжение и вовсе отсутствует – проверьте визуально и прозвоните идущие к зонду провода.

Лямбда-зонд можно сравнить с первой скрипкой оркестра – его состояние серьёзно отражается на поведении двигателя и машины в целом. Деталь эта весьма капризная, а в силу применения не совсем качественного горючего не замедлит себя ждать с поломкой, одним из неприятных последствий которой станет резкое увеличение токсичности отработанных газов.