Типы лямбда зондов bosch

Опубликовано: 17.05.2024

В 1976 г. Bosch представил на мировой рынок первый лямбда-зонд, благодаря применению которого, а также использованию современных систем впрыска и зажигания содержание вредных веществ в выхлопных газах современного автомобиля за 30 лет снизилось на 90%. В 2011 году компания Bosch отметила 35-летие своего изобретения.

Как работает лямбда-датчик

Для полного сгорания 1 кг бензина требуется примерно 14,5 кг воздуха. Такое идеальное соотношение определяется как "лямбда=1". Соотношение количества воздуха и топлива оказывает существенное влияние на рабочие характеристики двигателя. Так, богатая смесь позволяет получить максимальный крутящий момент и более равномерную работу двигателя, однако при этом повышается расход топлива и увеличивается концентрация вредных веществ в выхлопных газах. Сразу же после запуска двигателя лямбда-датчик измеряет процент содержания кислорода в выхлопных газах, которые ещё не прошли катализатор. Полученное значение показывает, происходит ли в двигателе полное сгорание топливно-воздушной смеси. Лямбда-зонд определяет отклонения в концентрации кислорода в отработавших газах и передает информацию в бортовой компьютер, который корректирует параметры работы систем зажигания и впрыска.Таким образом,лямбда-датчик контролирует оптимальный состав топливно-воздушной смеси, что позволяет экономит топливо и достигать минимальной токсичности выхлопных газов. Кроме того, только при достижении оптимального значения "лямбда=1" установленный на автомобиле катализатор может в полной мере выполнять свои функции по расщеплению образовавшихся при сгорании топлива вредных веществ.

Универсальная программа лямбда-датчиков Bosch

Программа из 10 универсальных лямбда-зондов покрывает применимость по более чем 1000 оригинальным лямбда-зондам (75% европейского автопарка):

Вместо большого ассортимента можно держать на складе только 9 позиций!
Быстрая оборачиваемость складских запасов
Привлекательная цена

В комплект поставки универсальных лямбда-зондов Bosch входят:

лямбда-зонд
универсальный коннектор
инструкция по установке

Перед выходом с конвейера каждый лямбда-зонд тестируется, вследствие чего на защитном колпачке появляются характерные цвета побежалости

Лямбда-датчики Bosch имеют уникальный корпус. Он выполнен из нержавеющей стали и сварен лазером двойным швом. Благодаря этому измерительный элемент неподвержен попаданию воды и грязи
Быстрореагирующий нагревательный элемент обеспечивает быстрое нагревание измерительного элемента, а значит – быструю готовность к работе. Высокая точность изготовления нагревательного элемента позволяет достигнуть заданного диапазона рабочих температур
Измерительный элемент лямбда-датчика имеет платиновые электроды, чем достигается увеличение срока службы

При замене лямбда-зонда, новый универсальный датчик крепится к проводу от старого встроенного лямбда-датчика при помощи оригинального коннектора, который также является запатентованным изобретением Bosch

Фирма Bosch производит лямбда-зонды с измерительными керамическими элементами на основе двуокиси циркония. Принцип действия заключается в том, что при определенной разнице в концентрации кислорода в выхлопном газе, воздействующем на керамический элемент с одной стороны, и в атмосферном воздухе с другой, происходит скачкообразное изменение выходного напряжения в диапазоне от 0,1 до 0,9 В. Бедной смеси соответствует 0,1 В, богатой смеси 0,9 В. Проверить лямбда-зонд на автомобиле лучше всего при помощи осциллографа.

Нормально работающий зонд.

Проверка заключается в том, что при прогретом двигателе при оборотах 2000 об/мин, лямбда-зонд должен выдавать сигнал частотой 1–2 Гц и амплитудой от 0,1 до 0,8 В. При выключенном зажигании подсоединить осциллограф параллельно сигнальному напряжению лямбда-зонда. Сразу после запуска холодного двигателя напряжение на выходе лямбда-зонда вначале будет постоянным (0,4–0,6 В). По мере роста температуры появятся колебания выходного отверстия лямбда-зонда, амплитуда и частота которых постепенно возрастает. После прогрева двигателя и лямбда-зонда напряжение будет колебаться от 0,1 до 0,8 В.

Следует учесть, что отсутствие нормального сигнала лямбда-зонда не обязательно указывает на неисправность самого датчика. Причиной может быть, например, подсос воздуха в выхлопной системе, плохо распыляющие форсунки и т.д.

Работу лямбда-зонда можно проверить, симулируя бедную или богатую смесь при отсоединенном сигнальном проводе, но подключенных проводах нагревательного элемента лямбда-зонда. Двигатель и лямбда-зонд должны быть в прогретом состоянии.

Симуляция богатой смеси.

На вход сигнала лямбда-зонда блока управления подать напряжение UV

0,8…0,9 В (относительно потенциала массы лямбда-зонда).При этом блок управления должен подать сигнал на обеднение смеси. Вследствие этого ухудшается холостой ход (двигатель вибрирует). Напряжение на лямбда-зонде Uλ должно упасть до 0,1 В. Если напряжение не упало, неисправность может быть, например, в датчике температуры двигателя, проводке, блоке управления и т.д. В случае, если обеднение смеси произошло, но напряжение лямбда-зонда не упало, то неисправность может находиться в области лямбда-зонда (плохое соединение с массой, нагревательный элемент лямбда-зонда неисправен, старение/отказ лямбда-зонда).

Симуляция бедной смеси.

На вход сигнала лямбда-зонда блока управления подать напряжение UV

0,1 В (относительно потенциала массы лямбда-зонда). Обороты двигателя должны кратковременно возрасти за счет обогащения смеси блоком управления. Напряжение на зонде Uλ должно подняться до 0,8…0,9 В. Если напряжение не поднялось, проблема может быть, например, в лямбда-зонде, подсосе воздуха через негерметичность выпускного тракта и т.п.

Проверка нагревательного элемента лямбда-зонда

Проверка нагревательного элемента лямбда-зонда происходит путем измерения его сопротивления. Обычно оно составляет 2…14Ω при комнатной температуре. При значениях >30Ω, лямбда-зонд дефектный.

Рейтинг производителей лямбда-зондов

При составлении обзора эксперты учитывали:

Репутация – анализаторы выпускают компании с многолетним опытом работы и молодые бренды;
Ассортимент – в каталогах лучших производителей модели для десятков марок автомобилей;
Технологии – на предприятиях используют проверенные методы изготовления кислородных датчиков, внедряются инновационные материалы и конструктивные решения;
Наличие сертификатов – лидеры отрасли сертифицируют свои комплектующие по разным международным стандартам, малоэффективные производители редко имеют хотя бы один сертификат;
Защита продукции – обратной стороной популярности брендов является большое количество контрафактной продукции. Компании, которые заботятся о своей репутации, защищают свой продукт.

Лучшие производители лямбда-зондов

Достоинства:

Запчасти для вторичного рынка имеют международные сертификаты;
Повышенная герметичность прокладок;
Низкая цена;
Стабильная работа;
Долговечность.

Недостатки:

Перед установкой нужно смазать резьбу.

Mobiletron – один из немногих производителей с мировой известностью, который предлагает купить детали на официальном сайте. Интернет-ресурс работает на разных языках, есть удобная система поиска по году выпуска машины, модели и марке. Сервис гарантирует получение оригинальных запчастей.

Bosch

Именитый немецкий производитель держит марку качества с 1886 года. Продукция холдинга выпускается на 350 заводах, расположенных в 60 странах мира. После появления инжекторных двигателей, Bosch одним из первых приступил к производству кислородных датчиков. Концерн имеет мощный научно-исследовательский комплекс и владеет правами на 4000 патентов. Инновационные решения сделали продукцию бренда одной из самых востребованных на рынке.

Лямбда-зонды Bosch хорошо знакомы автовладельцам, которые отмечают высокое качество деталей. Потребителям нравится, что комплектующие поставляются со смазкой на резьбе. Немецкий концерн поставляет датчики для конвейерной сборки, а вся продукция для вторичного рынка проходит сертификацию по международным правилам.

Достоинства:

Экранированные фишки разъема;
Защитный колпачок у всех моделей;
Низкое потребление электроэнергии;
Два варианта подключению к питанию;
Хорошее сервисное обслуживание клиентов.

Недостатки:

Высокая цена.

Denso

Японская компания входит в тройку лучших производителей сложной электроники для автомобилей. В каталоге бренда системы зажигания элементы топливной системы, датчики, свечи накала и бортовая электроника. В мире 90% машин имеют комплектующие, выпущенные этой компанией. Продукция из Японии поставляется на конвейеры автопроизводителей Европы, Соединенных Штатов и Южной Кореи. Среди постоянных заказчиков – Lexus и Toyota.

Фирменный лямбда зонд поставляется в коробках синего цвета и маркировкой Lambda Sensor. Устройство не требует сложной подготовки при замене, так как поставляется со смазкой на резьбе. При запуске автомобиля датчик оперативно проверяет состав топливной смеси и снижает расход горючего. На рынке можно купить оригинальную продукцию для конвейерной сборки и вторичного рынка. Все детали имеют полный пакет сертификатов.

Достоинства:

Хорошее качество разъемов и резьбовых соединений;
Низкое энергопотребление;
Быстрое реагирование на изменение показаний;
Цена ниже оригинальных комплектующих.

Недостатки:

Много подделок;
Нет деталей для некоторых европейских брендов.

Японская компания основана в 1936 году и выпускает свечи накала, автомобильную проводку, полупроводниковые комплектующие и датчики двигателей. Производственные мощности расположены на 20 предприятиях. Это позволяет поставлять продукцию в десятки стран мира. У концерна есть представители в Европе, хорошо налажено сервисное обслуживание покупателей. Свечи зажигания NGK предпочитают производители болидов для Формулы-1.

Каждый второй автомобиль в мире, сходящий с конвейера, имеет свечи NGK. Это позволило концерну занять до 30% вторичного рынка. Японцы предлагают качественный товар с продолжительным сроком службы. Лямбда-зонды поставляются в фирменных коробках, которые отличаются безупречной полиграфией.

Достоинства:

Самая высокая чувствительность;
Высокая производительность;
Точная настройка топливной системы;
Хорошее качество резьбы;
Плотные уплотнители.

Недостатки:

Низкая цена.

Дочернее предприятие NGK, которое выпускает датчики кислорода под собственным брендом с 1997 года. В каталоге около 1000 зондов, перечень продукции охватывает 81% автомобилей, укомплектованных системой контроля за содержание кислорода в отработанных газах. Компания выпускает модели на базе диоксида кремния и диоксида титана, для улучшения точности устанавливается система нагрева с керамическим покрытием.

По своей производительности, уступают продукции NGK по причине стандартного количества отверстий в цилиндре. Устройства отличаются высокой точностью, служат не менее 30-40 тысяч км. Ресурс немного уступает лучшим моделям Bosch, но цена японских комплектующих в 3-4 раза ниже.

Достоинства:

Хорошая прибавка динамики двигателя;
Значительная экономия топлива;
В ассортименте универсальные модели;
Простое подключение;
Наличие сертификатов.

Недостатки:

Нет фишек разъема.

Международная компания с центральным офисом в Китае имеет заводы в 50 странах мира. Концерн выпускает весь спектр продукции, поставляя запчасти на вторичный рынок. Комплектующие сертифицированы по международным стандартам. В каталоге – датчики для большинства популярных марок автомобилей.

Зонды бренда отличаются стабильным качеством, поставляются в хорошей упаковке. Важным преимуществом является отсутствие на рынке подделок. При выборе SAT, покупатель может рассчитывать, что деталь прослужит не менее 50-60% времени по сравнению с оригинальным зондом. С учетом низкой цены – это выгодное приобретение.

Достоинства:

Хорошая точность показаний;
Нет необходимости переделывать фишки разъемов;
Простой монтаж;
Заметно улучшает динамику.

Недостатки:

Небольшая экономия топлива по сравнению с оригиналом.

Молодой испанский бренд стремительно захватывает вторичный рынок. В каталоге производителя более 4000 деталей, которые по своему качеству соответствуют комплектующим, предназначенным для конвейерной сборки. Одно из основных направлений деятельности – выпуск электрики для автомобилей европейских, американских и японских марок. Компания производит датчики, свечи, электромагниты. Продукция сертифицирована по международным стандартам.

Испанский концерн активно начинает осваивать первичный рынок. Контракты заключены с Iveco, Suzuki, Nissan, Skoda. Детали, предназначенные для конвейеров этих автогигантов, имеют более высокое качество и отвечают стандартам автопроизводителей. Лямбда-зонды FAE отличаются простотой монтажа, хорошо снижают расход топлива. В каталоге модели с оксидом титана и циркония.

Достоинства:

Оптимальная длина шнура;
Стабильная работа двигателя;
Низкая цена;
Не требует переделки при монтаже.

Недостатки:

Продолжительность работы ниже, чем у оригиналов.

Stellox

Немецкая компания владеет предприятиями в Китае и на Тайване. Лямбда-зонды являются основной продукцией бренда. Концерн ориентирован на вторичный рынок европейских, японских, южнокорейских и китайских автомобилей. В каталоге классические и широкополосные датчики, пластинчатые и пальчиковые сенсоры. Сенсоры Stellox покрывают потребности 70% автолюбителей на постсоветском пространстве.

Специалисты концерна постоянно анализируют вторичный рынок легковых автомобилей и коммерческого автотранспорта. Это помогает быстро реагировать на запросы потребителей. Датчики бренда эффективно снижают расход топлива, отличаются низким энергопотреблением. Поставляются комплектующие в хорошо выполненных упаковках.

Достоинства:

Качество выше среднего;
Низкая цена;
Самый широкий выбор типов датчиков;
Быстрый монтаж;
Стабильная работа.

Недостатки:

Нет сенсоров для грузовых автомобилей.

Profit

Чешский концерн выпускает продукцию бюджетного сегмента. В каталоге более 13 тысяч комплектующих в 28 товарных группах. Лямбда-зонды торговой марки имеют низкую цену, главная особенность этих деталей – универсальность. Сенсоры одинаково стабильно и точно считывают информацию с двигателей разной мощности. Продукция бренда – хороший выход из ситуации, когда невозможно достать оригинальный датчик или его точную реплику.

Запчасти PROFIT рассчитаны на европейский рынок подержанных автомобилей. Компания работает с 1993 года, но в последнее время ее деятельность направлена на улучшение качества предлагаемых деталей. Сенсоры не будут работать так же долго, как оригинальные комплектующие, но стабильно прослужат 50-70% времени от ресурса OEM-деталей.

Достоинства:

Простая установка;
Хорошо экономят топливо;
Нет проблем с возвратом деталей;
Качественная упаковка.

Недостатки:

Незакрытые провода между гильзой и кабелем.

Китайская компания, основанная в 1994 году, сразу взяла курс на высокое качество при доступной цене. К выпуску кислородных анализаторов на предприятии приступили в 2010 году, сегодня в портфеле бренда 2000 моделей сенсоров. Детали рассчитаны на установку в автомобили европейских, японских, южнокорейских и американских брендов. Покупатели положительно отзываются о комплектации датчиков: есть все необходимое для монтажа, включая зажимы и хомуты.

Специалисты называют конструкцию сенсоров ACHR простой, но надежной и эффективной. Особое уважение у профессионалов вызывает прочный корпус. Это упрощает монтаж, так как мастер при закручивании не боится повредить анализатор. Вся продукция имеет международные сертификаты, отвечает строгим стандартам современного автопрома.

Многие задаются вопросом зачем он вообще нужен, и зачастую наслушавшись безграмотных советов доморощенных *чиптюнеров* стремятся его разными способами удалить из системы. Не буду долго лить всякую теоретическую воду напишу кратко:
-для владельца авто он позволяет экономить бензин как гласит запись из каталога бош (см. рис.) при исправном двигателе, системе управления ну и собственно лямбда зонде (далее ЛЗ) это реальная экономия до 15% топлива, нетрудно посчитать это 1,5 л на 10 л!

-для экологии, ну этот пункт мы пропускаем, ввиду низкой экологической культуры на территории стран бывшего СНГ.
-для нас диагностов, его показания очень важны, так как дают очень много полезной информации о состоянии системы и двигателя в целом, что повышает качество наших выводов.
Описание
Датчики кислорода (см. Рис. 1) сегодня востребованы благодаря постоянно растущим жестким требованиям по токсичности выхлопных газов, и идут рука об руку с каталитическими конвертерами. Один датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе непосредственно перед катализатором. Иногда второй датчик устанавливается в выхлопной системе после каталитического конвертера для того, чтобы обеспечить его максимальную эффективность.
Получаемая с датчиков информация, показывает, насколько полно происходит сгорание топлива в камерах двигателя внутреннего сгорания. Оптимальные показания получаются, когда соотношение воздуха к топливу составляет 14.7 : 1. Стехиометрическое соотношение воздух/топливо — это когда на 1 килограмм бензина приходится 14.7 килограмм воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания. Фактор избыточного количества воздуха (λ-«лямбда») показывает отношение действительного количества воздуха (в смеси воздух+топливо) к теоретически необходимому. То есть λ = (действительная масса воздуха)/(теоретическая потребность в воздухе).

пояснение к рисунку, заводские сток машины все настраиваются под лямбда =1
спортсмены настраивают под лямбда 0,8-0,9
экономисты всех мастей под лямбда 1,05-1,10
те *чиптюнеры* которые вам пообещают что ваша машина будет валить как болид F1, и в тоже время будет экономной, вас обманывают, так как законы физики и химии никто не отменял!

Рисунок 3. Датчик кислорода в выхлопной трубе
1. Керамическое покрытие
2. Электроды
3. Контакты
4. контакты корпуса
5. Выхлопная труба
6. Керамическая поддерживающая оболочка (пористая)
7. Отработавшие газы
8. Наружный воздух.

Датчик кислорода представляет собой гальваническую ячейку (ячейку Нернста) с твёрдым электролитом. В качестве электролита используется газонепроницаемая керамика из диоксида циркония (ZrO2), стабилизированного оксидом иттрия (YO). C одной стороны (снаружи) он сообщается с выхлопными газами, а с другой (изнутри) — с атмосферой. На внешнюю и внутреннюю сторону керамики нанесены газопроницаемые электроды из тонкого слоя платины.
Платиновый электрод на наружной стороне работает как миниатюрный катализатор, поддерживающий в прилегающем слое поступающих выхлопных газов химические реакции, этот слой в состояние стехиометрического равновесия. Сторона чувствительной керамики, обращенная к отработавшим газам, во избежание ее загрязнения покрыта слоем пористой шпинелевой керамики (Шпинель — минералогическое название тетраоксида диалюминия-магния). Металлическая трубка со щелями предохраняет керамику от ударов и чрезмерных тепловых воздействий. Внутренняя полость сообщается с атмосферой и служит в качестве референсной (опорной) стороны датчика.
Работа датчика основана на принципе ячейки Нернста (гальванической ячейки). Керамический материал пропускает ионы кислорода при температурах от 350oC и выше. Разница в количестве кислорода с разных сторон чувствительной зоны датчика приводит к образованию электрического потенциала (напряжения) между этими двумя поверхностями (внутренней и внешней). Величина напряжения служит показателем того, на сколько количество кислорода на этих двух поверхностях различается. А количество остаточного кислорода в выхлопных газах точно соответствует пропорции между топливом и воздухом, поступающими в двигатель.
Широкополосный λ-датчик кислорода

Этот датчик также использует принцип ячейки Нернста, но устроен по-другому. Его конструкция подразумевает наличие двух камер (ячеек): измерительной и так называемой «насосной» (см. Рис. 7). Через маленькое отверстие в стенке насосной ячейки выхлопные газы попадают в измерительную камеру (диффузионную щель) в ячейке Нернста.

Рисунок . Конструкция широкополосного датчика кислорода непрерывного действия, установленного в выхлопной трубе.
1. Ячейка Нернста
2. Референсная ячейка
3. Подогреватель
4. Диффузионная щель
5. Насосная ячейка
6. Выхлопная труба
Эта конфигурация отличается от обычного датчика с двумя состояниями постоянным поддержанием стехиометрического соотношением воздух/топливо в диффузионной камере. Электронная схема модуляции напряжения питания поддерживает в измерительной камере состав газов, соответствующий λ=1. Для этого насосная ячейка при работе двигателя на бедной смеси и избытке кислорода в выхлопных газах удаляет кислород из диффузионной щели во внешнюю среду; а при богатой смеси и недостатке кислорода в выхлопных газах перекачивает ионы кислорода из окружающей среды в диффузионную щель. Направление тока для перекачивания кислорода в разные стороны тоже отличается.
Так как насосный ток пропорционален концентрации кислорода — он и является показателем величины λ-фактора отработавших газов.

Таким образом, если обычные датчики используют напряжение на ячейке Нернста для прямого измерения и определения одного из двух состояний (λ>1 или λ<1), то широкополосные датчики используют специальную схему, управляющую током «накачки» насосной ячейки. Величина этого тока и измеряется как признак содержания избыточного воздуха в выхлопных газах.
Так как работа датчика уже больше не зависит от ступенчасти в работе ячейки Нернста, то коэффициент избыточного воздуха (λ) может быть измерян в широких пределах от 0.7 до 4. Соответственно, контроль двигателя по λ может работать уже во всем спектре значений (а значит и режимов), а не только в одной точке около λ=1
Встроенный нагреватель обеспечивает рабочую температуру не ниже 600C.
Замкнутая петля лямбдарегулирования

Рисунок . Схема замкнутой петли λ-регулирования качества смеси.
1. Датчик массового расхода воздуха
2. Двигатель
3a. Датчик кислорода 1
3b. Датчик кислорода 2
4. Катализатор
5. Форсунки инжектора
6. Электронный Блок Управления
Vv напряжение управления форсунками
Vs напряжение с датчика
Qe Количество впрыскиваемого топлива
Датчик кислорода передает сигнал (напряжение) электронному блоку управления (ЭБУ) двигателем. Этот сигнал используется системой для обогащения или обеднения смеси в соответствии с величиной напряжения с датчика (см. Рис. 8). Таким образом система обогащает бедную смесь, увеличивая количество впрыскиваемого топлива, и обедняет богатую, уменьшая количество топлива.
Диагностика
Лямбда-зонд сравнивает уровень содержания кислорода в выхлопных газах и в окружающем воздухе и представляет результат этого сравнения в форме аналогового сигнала. Применяются двухуровневые зонды, чувствительный элемент которых выполнен из оксида циркония либо из оксида титана, но на их смену приходят широкополосные лямбда-зонды. При условии сгорания стехиометрической топливо-воздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда равно 445…450mV.

Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливо-воздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2…3% с частотой 1…2раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме напряжения выходного сигнала лямбда-зонда.

осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного лямбда-зонда BOSCH.

Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет

Проверка выходного сигнала датчика Измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно сигнальной «массы» датчика. Сигнальная «масса» двух- и четырёх-проводных лямбда-зондов BOSCH выведена через отдельный провод (провод серого цвета идущий от датчика) на разъём датчика. Сигнальная «масса» одно- и трёх-проводных лямбда-зондов BOSCH соединена с металлическим корпусом датчика и при установке датчика автоматически соединяться с «массой» автомобиля через резьбовое крепление датчика. Выведенная через отдельный провод на разъём датчика сигнальная «масса» лямбда-зонда в большинстве случаев так же соединена с «массой» автомобиля. Встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной «массы» лямбда-зонда подключен не к «массе» автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала лямбда-зонда блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигнальной «массы» лямбда-зонда. Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала лямбда-зонда, разъём осциллографического щупа должен быть подключен к любому из аналоговых входов осциллографа, чёрный зажим типа «крокодил» осциллографического щупа должен быть подсоединён к «массе» двигателя диагностируемого автомобиля, пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (провод чёрного цвета идущий от датчика).

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного лямбда-зонда BOSCH.

Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала занижена и составляет

0,6Hz. Снижение частоты переключения выходного сигнала лямбда-зонда может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или химического отравления датчика. Неисправность может привести к раскачке частоты вращения двигателя на режиме холостого хода и к потере «приёмистости» двигателя. Ресурс датчика содержания кислорода в отработавших газах составляет 20 000…80 000 km. Из-за старения, выходное электрическое сопротивление лямбда-зонда снижается при значительно более высокой температуре чувствительного элемента до значения, при котором датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение. Из-за возросшего выходного электрического сопротивления, размах выходного напряжения сигнала лямбда-зонда уменьшается. 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.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного лямбда-зонда BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Переключения выходного сигнала отсутствуют. Напряжение выходного сигнала стареющего лямбда-зонда при работе двигателя на холостом ходу становится почти стабильным, его значение становится близким опорному напряжению 300…600mV.

Уровень содержания кислорода в камере с атмосферным воздухом при этом оказывается значительно выше уровня содержания кислорода в выхлопных газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V положительной полярности. В случае разгерметизации лямбда-зонда, в камеру с атмосферным воздухом проникают отработавшие газы с низким содержанием кислорода. На режиме торможения двигателем (закрытая дроссельная заслонка при вращении двигателя с высокой частотой, подача топлива при этом отключена), в выхлопную систему двигателем выбрасывается почти чистый атмосферный воздух. В таком случае, уровень содержания кислорода в выхлопной системе резко возрастает и уровень содержания кислорода в атмосферной камере зонда оказывается значительно ниже уровня содержания кислорода в отработавших газах, вследствие чего зонд генерирует напряжение 1V отрицательной полярности. Блок управления двигателем в таком случае считает лямбда-зонд исправным, так как вскоре после пуска двигателя и прогрева, датчик отклонил опорное напряжение и снизил его до

Выходное напряжение зонда напряжением

0V свидетельствует о близком уровне содержания кислорода в отработавших газах и в разгерметизированой атмосферной камере зонда. На блок управления двигателем поступает сигнал зонда низкого уровня, что является для него свидетельством обеднённой топливовоздушной смеси. Вследствие этого, блок управления двигателем обогащает топливовоздушную смесь. Таким образом, разгерметизация лямбда-зонда приводит к значительному обогащению топливовоздушной смеси. При этом многие системы самодиагностики выявить данную неисправность зонда не способны.
Широкополосный лямбда-зонд Выходной сигнал широкополосного лямбда-зонда в отличие от двухуровневых зондов несёт сведения не только о направлении отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического, но и о его численном значении. Анализируя уровень выходного сигнала широкополосного лямбда-зонда, блок управления двигателем рассчитывает численное значение коэффициента отклонения состава рабочей смеси от стехиометрического состава, что, по сути, является коэффициентом лямбда.

Для широкополосных зондов производства BOSCH Выходное напряжение чувствительного элемента зонда (чёрный провод относительно жёлтого провода) изменяется в зависимости от уровня содержания кислорода в отработавших газах и от величины и полярности электрического тока, протекающего по кислородному насосу зонда (красный провод относительно жёлтого). Блок управления двигателем генерирует и подаёт на кислородный насос зонда электрический ток, величина и полярность которого обеспечивает поддержание выходного напряжения чувствительного элемента зонда на заданном уровне (450 mV). Если бы двигатель работал на топливовоздушной смеси стехиометрического состава, то блок управления двигателем установил бы на красном проводе напряжение равное напряжению на жёлтом проводе, и ток протекающий через красный провод и кислородный насос зонда был бы равен нулю.

При работе двигателя на обеднённой смеси, блок управления двигателем на красный провод подаёт положительное напряжение относительно жёлтого провода, и через кислородный насос начинает течь ток положительной полярности. При работе двигателя на обогащенной смеси, блок управления изменяет полярность напряжения на красном проводе относительно жёлтого провода, и направление тока кислородного насоса так же изменяется на отрицательное. Величина тока кислородного насоса устанавливаемая блоком управления двигателем зависит от величины отклонения состава топливовоздушной смеси от стехиометрического состава. В электрическую цепь кислородного насоса включен измерительный резистор, падение напряжения на котором и является мерой уровня содержания кислорода в отработавших газах.
Проблемы
Проблема заключается в следующем, цена на новый ЛЗ сейчас очень высока. На рынках в магазинах сейчас очень часто попадаются бракованные, поддельные ЛЗ, в случае установки его в выпуск, обратно вернуть его уже весьма проблематично.
Из того что испытывалось, нагрев строительным феном ЛЗ до 350 С с подачей опорного напряжения 0,45 в никакой реакции (способ найден в инете!) на ламповом оссцилоскопе с высоким входным сопротивлением.
Но порадовало одно у чуствительного элемента ЛЗ есть емкость где то в районе 50-80 Пикофарад.
Другой более надежный способ рожденный опытом это берем газовый паяльник и нагреваем чуствительный элемент при этом разьем лямды подключен к эбу и смотрим на отклонение напряжения от опорного, в небольших пределах мы увидим отклонение что косвенно потверждает его исправность.
Меня интересуют варианты безустановочной диагностики ЛЗ. Буду рад любым идеям, даже самым бредовым на первый взгляд.

Легенда номер 2: Провода лямбда-зонда нельзя паять.

Действительно, бош прямо запрещает паять провода. Однако, если включить голову, то можно понять, почему. И все-таки спаять их, но хитрым образом.
Итак, почему нельзя паять провода:
а) сталистые жилы очень плохо паяются. без норм флюса может получиться фейл. (самый простой ЗИЛ-1 отлично подойдет - проверено)

б) рядом с раскаленным коллектором жилы могут распаяться

и главное:
в) при качественной пайке и последующей изоляции места пайки, может получиться ситуация, что лямбда не сможет получать по проводам кислород. (припой будет "пробкой", через которую кислород не пойдет)

Т.о. было бы правильно написать бошу: "паять можно со специальным флюсом, тугоплавким припоем, качественно изолируя место пайки от коллектора и обеспечивая дополнительный воздухозабор после места пайки".

Но, сами понимаете, правильнее написать "нельзя".
Как обеспечить воздухозабор после места пайки: элементарно – канцелярским ножом сделайте маленькие насечки на каждом проводе и дело в шляпе.

Более того, ПРАВИЛЬНО спаять провода ЛЗ - не только не плохо, а даже хорошо. Почему - об этом ниже )

Легенда номер 3: Лямбду нужно ставить только оригинальную или только подбирать по МБ (в худшем случае каталогу Бош).

Это, конечно, очень далеко от правды. На M271, например, подходят сотни разных лямбд. На более новые моторы и того больше.

Однако, действительно, не все широкополосные лямбды взаимозаменяемы.

Немного теории. Пятипроводные широкополосные лямбда зонды бывают трёх основных видов (может больше, но три основных). Отличаются по типу сенсора (керамический элемент) стоящего ВНУТРИ зонда.

1. LSU-4.0
2. LSU-4.2 (4.21, 4.23)
3. LSU-4.9

Все эти 3 типа - разработки БОШ. Внутри одного типа сенсоры АБСОЛЮТНО одинаковые. Разъемы могут быть разные, длина проводов может быть разной, а вот сам датчик, провода и калибровочный резистор (который стоит внутри разъема – см ниже) - идентичны ПОЛНОСТЬЮ.

Так прямо бош и заявляет на своем сайте. Собственно, в это нетрудно поверить, зная, что БОШ сам разработал эти типы датчиков и потом предложил производителям их использовать. Зачем при таком раскладе делать десятки подтипов чувствительных элементов – непонятно.

Нужно сразу сказать , что лямбды 5проводные, но ШЕСТИконтактные. 6й контакт (к которому не идет провод) на самом деле ИСПОЛЬЗУЕТСЯ. Он используется калибровочным резистором, который стоит в самой фишке лямбды между красным проводом и "пустым" контактом. Калибруется на заводе индивидуально для каждого экземпляра сенсора, тк они чуть отличаются друг от друга.

Если поэтому, например, решим ставить датчик от Хонды, у которой другая фишка, то разъем придется поставить НАШ. А вот калибровочный резистор придется выпаять из разъема хонды и впаять в нашу фишку.
В остальном все будет ГУД.

Итак, подведем итоги.
=========
Если хотите найти себе бюджетную лямбду, вам нужно:

б) подобрать ЛЮБОЙ соответствующий по типу датчик, который дешевле

в) _правильно_(см выше) перепаять или переобжать разъем, если необходимо(часто этого не требуется, тк разъемы совпадают у разных марок).

г) переставить калибровочный резистор (если выполняем пункт в.)

Всё, лямбда будет работать.

Зачем этот гимор и сколько можно сэкономить? На моем M271 стояла LSU-4.21 лямбда. Оригинал стоит 15-20, бошевский аналог -

10. Я купил бошевскую лямбду от Nissan Altima (чо это за ведро?) за 2300р. Почему 2300? Видимо, никому не нужна и валялась на складе с докризисных времен. 7,5 тысяч экономии, конечно, не очень много, но тоже деньги. Были еще варианты от X5, кайена, японцев - много в районе 4-5 тысяч, может быть где-то даже с совпадающим с нашим разъемом. Но я решил испробовать самую дешевую.

Как подбирать датчик? Очень просто! У бош LSU-4.2x датчики маркируются 0 258 007 xxx (xxx от 0 до

400). LSU-4.9 датчики маркируются 0 258 017 xxx (0..

Я лично сварганил скрипт по базе экзиста/autodoc'а, который слил все их предложения по 0258007xxx и нашел самое дешевое. Кто не умеет программить, может просто попробивать ручками. Минут за 20 управится.

Экзист выводит еще аналоги, иногда они дешевле боша. Но, как нетрудно понять, на 99% придет все равно БОШ - просто на датчике может быть еще что-то нашкрябано рядом с их лого)

Я заказал датчик SG964 странной конторы "STANDARD". Пришел бош 0258007179 )
Разумеется, экзист может ошибиться, поэтому лучше пробить еще по базе аналогов БОШа, является ли этот датчик LSU-4.xx который вам нужен.

============
На некоторых форумах я встречал мнения, что LSU-4.9 можно поставить вместо 4.2x и наоборот. Хотя Бош прямо говорит о их несовместимости (необходимости менять прошивку в контроллере).
Я проверил. У меня несколько машин в семье, поэтому чисто для теста я снял датчик с ауди. Оказался Бош LSU-4.9. Подкинул его на мерседес - сигнал пошел. Прогазовки, накат - графики рисует похожие на правду. Уж было возрадовался, ан нет. Сбрасываешь ошибку - через 5 минут снова появляется. Код не помню, суть, что "медленная реакция л.з."+"неправильный сигнал". Ауди практически новая, и ошибок ее комп не выдает.

О том, что такое кислородный датчик или лямбда-зонд водитель неожиданно для себя узнает тогда, когда его машина вдруг перестает хорошо разгоняться, тяга мотора падает, а аппетит ДВС заметно возрастает. В то же время показания газоанализатора фиксируют повышенное значение угарного газа ( СО ) в отработанных газах. Справедливости ради нужно отметить, что подобная ситуация возникает при пробеге автомобиля, составляющем более 100 000 км. Это значит, что, скорее всего, неисправен лямбда-зонд, и нужно поспешить в автосервис.

Всякая сложная система, каковой и является автомобиль, требует точности и бесперебойной работы, что осуществляется за счет датчиков и точек контроля. Когда отказывает один из узлов, другие тоже начинают давать сбой, чтобы неисправность была сразу обнаружена, и можно было ее устранить. Одной из таких контрольных точек можно считать датчик кислорода, он же лямбда-зонд, который предназначен для контроля работы двигателя. Чтобы понять, чем так важна данная деталь, и какие функции выполняет, попробуем разобраться, как она устроена.

Для чего устанавливается лямбда-зонд

Функцией автомобильного лямбда-зонда является определения и регулировка количества остаточного или не участвовавшего в процессе горения кислорода в общем составе автомобильного выхлопа. Если кислорода недостаточно, то топливо полностью сгорать никогда не будет. Как результат, кроме углекислого газа (он же СО2 ) в составе выхлопе присутствует ядовитый газ СО , называемый иначе угарным. При худшем сгорании топлива уменьшается мощность двигателя, и он быстрее изнашивается. При избытке объема кислорода несгоревший бензин попадает в выхлопную часть.

Избыток воздуха ведет к сгоранию топлива при повышенной температуре, что приводит к быстрому износу поршней, свечей, равно как и клапанов. Величина мощности ДВС при этом идет на убыль. Избыток кислорода ведет к тому, что ядовитый оксид азота ( NOх ) не распадается на абсолютно безвредный азот ( N ), а также кислородные соединения ( Ох ).

В каких случаях необходимо менять лямбда-зонд

Датчик кислорода, как правило, не меняют до тех пор, пока он более или менее исправен, так как деталь недешевая. Обнаружить проблему лямбда-зонда можно с помощью диагностики. Если рассматривать ресурсы существующих сегодня кислородных датчиков , то они приблизительно такие:

Циркониевые датчики, не оснащенные подогревом – от 50 до 80 тыс. км ;
Циркониевые датчики, имеющие подогрев – до 100 тыс. км ;
Датчики циркониевые широкополосные – до 160 тыс. км .

Необходимость замены могут определить на СТО во время проверки, когда специалист обнаруживает, что лямбда-зонд еще работает, но уже на «последнем издыхании». Это означает, что деталь следует менять незамедлительно.

Основные причины поломки кислородного датчика

Кроме того случая, когда происходит естественная поломка в силу длительной эксплуатации , кислородный датчик может выходить из строя потому, что:

Во внутреннюю часть корпуса попадает тосол или жидкость из тормозной системы;
Чистка корпуса осуществлялась с использованием не подходящих для этого средств;
В топливе содержится большое количество свинца;
Произошел перегрев корпуса по причине заправки топливом низкого качества. Перегрев случается в тех случаях, когда вышел из строя прибор охлаждающей жидкости То же случается при поломке регулятора давления, износу топливного фильтра. Загрязненный бензин при этом проникает в камеру сгорания.

Неисправный датчик кислорода не подлежит ремонту , его можно только заменить на новый.

Система, обеспечивающая обратную связь

Так как условия, в которых эксплуатируется автомобиль, не являются идеальными, то для контроля функции двигателя существует электроника, корректирующая его работу. Лямбда зонд осуществляет такую работу вместе с ЭБУ, что позволяет снимать показания содержащихся газов из выхлопной трубы и корректировать подачу топлива к мотору. Обратная связь предусмотрена как для бензиновых инжекторных, так и для дизельных моторов. Без нормально функционирующего лямбда-зонда система не может обеспечить точный расчет расхода топлива.

Конструкция и принцип работы лямбды

Лямбда-зонд представляет собой батарейку, внутри которой находится керамический электролит, в состав которого входит диоксид циркония. Электроды батареи выполнены из платины. Электролит включается в работу при температуре не ниже 300-350 C , потому лямбда-зонду нужен разогрев. Когда платиновые электроды соприкасаются с воздухом, имеющим определенное содержание кислорода, между электродами возникает разность потенциалов. Элемент устроен таким образом, что снижение объема кислорода в пространстве одного из электродов более допустимого уровня, ведет к значительному росту ЭДС батареи от 0 до 1В , и наоборот.

Основным конструктивным элементом кислородного датчика является пустотелый керамический наконечник, выполненный из оксида циркония. На его внутреннюю и внешнюю поверхность наносится пористое покрытие из платины, которое выполняет функции внутреннего и внешнего электродов. При нагревании до температуры 300-350C материал превращается в диэлектрик, который проводит сигнал от наружного электрода к внутреннему, что возникает от разности соотношения кислорода между выхлопными газами внутри / снаружи автомобильной системы выхлопа. Ионы кислорода начинают двигаться в направлении от одного из электродов к близлежащему, от области с большой концентрацией кислорода или атмосферы в ту область, где концентрация наименьшая – к выхлопу. При этом возникает электрический ток, причем его сила зависит от степени плотности кислорода с обеих сторон. Данный показатель фиксируется и поступает на ЭБУ , задачей которого является регулировать продолжительность работы инжекторов. Для надежности работы датчика имеющиеся в нем внутренние и внешние электроды надежно заизолированы. В свою очередь, погруженная часть, находящаяся в выпускной системе, изолируется от наружного воздуха.

Где устанавливают лямбда-зонд?

В автомобилях может быть установлен один или два кислородных датчика. Когда конструкция предполагает один элемент, то его устанавливают рядом с двигателем. Если требуется подогрев то ближе к двигателю, если нет, то дальше.

Два лямбда-зонда используют в автомобилях, имеющих нейтрализатор, и располагают по обеим сторонам от него. Подобные датчики предназначаются для контролирования работы двигателя, а также для оценки эффективности функций катализатора. Когда устанавливаются два датчика, то первым (входным) в катализатор должен быть широкополосный элемент, а уже на выходе из катализатора – двухточечный. Впрочем, оба могут быть двухточечными.

Конструктивные особенности, типы кислородных датчиков

Принцип работы любого лямбда-зонда остается неизменным, независимо от его конструкции и вносимых изменений и дополнений, которые часто используются производителями. Их вносят по необходимости, из-за недостатков и конструктивно слабых мест датчиков.

Подогрев датчиков. Одним из важных видов усовершенствования является искусственный контролируемый подогрев керамического наконечника с целью ускорить достижение им рабочей температуры. Первые кислородные датчики нагревались от раскаленных выхлопов и устанавливались поближе к двигателю, где температура будет наивысшая. И, тем не менее с учетом того, что датчик должен нагреваться до температуры 350-400C , требовалось некоторое время, в течение которого он не работал. В настоящее время большинство лямбда-зондов оснащены электрическими нагревателями, с которыми датчики быстро выходят на рабочий режим. Такая функция не только помогает оптимизировать расход топлива, но и продлевает жизнь катализатора.

О чем нужно знать:

Наиболее распространенный двухточечный датчик имеет самую простую схему работы. Он фиксирует факт различия в концентрации кислорода между атмосферой и автомобильном выхлопе;
Широкополосный датчик можно считать продуктом эволюции данного устройства. Его функция заключается в накачке кислорода, который всегда имеется в выпускной системе, в отдельную камеру. Работа осуществляется при подаче тока к устройству. Чем меньше объем кислорода, тем более высокая сила тока потребуется для закачки. Изменение силы тока и будет фиксироваться датчиком;
Количество необходимых проводов. При этом различные конструкторские решения в лямбда-зондах могут требовать 1-5 проводов;
Цветовая маркировка проводов лямбда-зондов разнится от производителя к производителю. На деле провода темного (т.е. черного) цвета идут на сигнал, а «массовый» провод бывает как белого , так и серого или желтого цвета. «Накальный» провод вывода подогрева всегда бывает красным .

Как проверить исправность лямбда-зонда самостоятельно?

Для проверки можно использовать вольтметр или мультиметр, которые будут фиксировать изменение напряжения на датчике в момент работы двигателя. Проверку осуществляем в следующей последовательности:

Сначала находим датчик, аккуратно вытираем его ветошью и осматриваем наружную часть. Если датчик потемнел и имеет отложения сажи на поверхности, это говорит о том, что он сгорел, то есть вышел из строя;
Затем нужно отключить разъем датчика от электрической системы автомобиля и завести двигатель;
Для того чтобы прогреть датчик повышаем обороты двигателя до 2-3 тыс.об/мин ;
Далее, щупы вольтметра подключаются к черному и серому проводу. Плюс подключают на сигнал, минус – на массу. Нормально работающий датчик покажет от 0,2 до 0,8 В , плохо работающий от 0,3 до 0,7 В . Неизменный показатель прибора говорит о том, что датчик нерабочий.

Если лямбда-зонд оказался неисправны м, то придется его заменить на новый.

Корректный подбор кислородного датчика

Если кислородный датчик неисправен, то не стоит спешить купить новый в ближайшем магазине, так как, скорее всего, вам предложат то, что есть в наличии. Большинство производителей этой детали в своих каталогах утверждают, что их датчики совмещаются с большинством транспортных средств. При замене на новый элемент в таком случае неисправность сразу не будет заметна, но со временем датчик откажется правильно работать. В конце концов, это скажется на автомобиле. Суть дела в том, что лямбда-зонды разных авто отличны друг от друга конструктивно . Они различаются резьбовой частью, равно как и наличием предварительно подогрева, предусмотренным количеством проводов, разъемами для соединения. В то же время принцип работы и основной элемент датчиков от модели к модели не разнится.

Исходя из этого, лучше всего приобрести оригинал и обращать внимание на маркировку детали , которая должна быть такой же, как и на старом датчике. Если есть желание экономить, то можно приобрести универсальный датчик, специально разработанный для определенной марки автомобиля. Универсальность датчика состоит в том, что он имеет клеммы, подходящие сразу для нескольких автомобилей.

Сколько стоит лямбда-зонд?

Перед покупкой лямбда-зонда рекомендуется заглянуть в соответствующий раздел по ремонту вашего авто и уточнить, во что именно вкручивается датчик. Это может быть просто коллектор или специальная приставка – футорка , которую тоже придется приобрести. Ее цена, в принципе, небольшая. Для автомобилей европейских марок лямбда-зонд может обойтись в разные суммы. Одними из самых качественных на сегодняшний день считаются датчики японских брендов – NKG и Denso , а также немецкого бренда Bosch , хотя они обойдутся совсем недешево. Если хочется сэкономить, то можно приобрети датчик бюджетного класса, к примеру, производства Чехии. К примеру, продукция Profit уже довольно долго поставляется на рынок Украины.

Что касается б/у датчиков, то от них точно можно отказаться, если не хочется выбрасывать деньги «на ветер».

Замена лямбда-зонда

Замена осуществляется обязательно на непрогретом двигателе. Перед заменой нужно отключить зажигание. Приобретая новый датчик, нужно обратить внимание на маркировку. Она должна быть идентичной той , что уже была нанесена производителем на старую деталь. Замена осуществляется в три этапа:

Сначала отключаются провода от датчика;
При помощи гаечного ключа снимается старый лямбда-зонд;
На освободившееся посадочное место устанавливается новый датчик. Помните: работать нужно аккуратно, дабы не повредить резьбу.

По окончании замены подключается проводка и проверяется работоспособность детали.

Вывод

Лямбда-зонд устанавливается во многие современные автомобили неспроста. Это достаточно сложное устройство, которое дает электронике информацию о работе выхлопной системы. Если на автомобиле стоит катализатор, ценность датчика еще больше возрастает. Если требуется замена лямбда-зонда, вы с легкостью сможете выбрать аналог или оригинал и даже поставить новую запчасть самостоятельно.

С другими новостями автомира можно ознакомиться здесь .

Если Вам понравилась публикация, поделитесь новостью в социальных сетях и подписывайтесь на канал .

Читайте также:

Типы лямбда зондов bosch

Как работает лямбда-датчик

Универсальная программа лямбда-датчиков Bosch

Нормально работающий зонд.

Симуляция богатой смеси.

Симуляция бедной смеси.

Проверка нагревательного элемента лямбда-зонда

Рекомендуемые интервалы проверки и замены лямбда-датчиков

Рейтинг производителей лямбда-зондов

Лучшие производители лямбда-зондов

Bosch

Denso

Stellox

Profit

Для чего устанавливается лямбда-зонд

В каких случаях необходимо менять лямбда-зонд

Основные причины поломки кислородного датчика

Система, обеспечивающая обратную связь

Конструкция и принцип работы лямбды

Где устанавливают лямбда-зонд?

Конструктивные особенности, типы кислородных датчиков

Как проверить исправность лямбда-зонда самостоятельно?

Корректный подбор кислородного датчика

Сколько стоит лямбда-зонд?

Замена лямбда-зонда

Вывод