Полезное чтиво про лямбду

Естественно не я автор этой статьи. Это просто копипаст копипаста. Решил оставить себе как памятку, авось кто-нибудь не испугается количеству символом и осилит сей текст, я например и 2/3 из этого не знал…
Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно!
Коэффициент избыточности воздуха — L (лямбда) характеризует — насколько реальная топливно-воздушная смесь далека от оптимальной (14,7:1). Если состав смеси — 14,7:1, то L=1 и смесь оптимальна. Если L < 1, значит недостаток воздуха, смесь обогащенная. Мощность двигателя увеличивается при L=0,85 — 0,95. Если L > 1, значит налицо избыток воздуха, смесь бедная. Мощность при L=1,05 — 1,3 падает, но зато экономичность растет. При L > 1,3 смесь перестает воспламеняться и начинаются пропуски в зажигании. Бензиновые двигатели развивают максимальную мощность при недостатке воздуха в 5-15% (L=0,85 — 0,95), тогда как минимальный расход топлива достигается при избытке воздуха в 10-20%% (L=1,1 — 1,2). Таким образом соотношение L при работе двигателя постоянно меняется и диапазон 0,9 — 1,1 является рабочим диапазоном лямбда-регулирования. В то же время, когда двигатель прогрет до рабочей температуры и не развивает большой мощности (например работает на ХХ), необходимо по возможности более строгое соблюдение равенства L=1 для того, чтобы трехкомпонентный катализатор смог полностью выполнить свое предназначение и сократить объем вредных выбросов до минимума.
Датчик кислорода — он же лямбда-зонд — устанавливается в выхлопном коллекторе таким образом, чтобы выхлопные газы обтекали рабочую поверхность датчика. Материал его как правило циркониевый (используется керамический элемент на основе двуокиси циркония, покрытый платиной) — гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Конструкция его предполагает, что одна часть соединяется с наружним воздухом, а другая — с выхлопными газами внутри трубы. В зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах, на выходе датчика появляется сигнал. Уровень этого сигнала, для датчиков систем впрыска конца 80-х — начала 90-х годов, может быть низким (0,1…0,2В) или высоким (0,8…0,9В). Таким образом датчик кислорода — это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями "Больше" и "меньше" очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов.
Лямбда-зонды бывают одно-, двух-, трех- и четырехпроводные. Однопроводные и двухпроводные датчики применялись в самых первых системах впрыска с обратной связью (лямбда-регулированием). Однопроводный датчик имеет только один провод, который является сигнальным. Земля этго датчика выведена на корпус и приходит на массу двигателя через резьбовое соединение. Двухпроводный датчик отличается от однопроводного наличием отдельного земляного провода сигнальной цепи. Недостатки таких зондов: рабочий диапазон температуры датчика начинается от 300 градусов. До достижения этой температуры датчик не работает и не выдает сигнала. Стало быть необходимо устанавливать этот датчик как можно ближе к цилиндрам двигателя, чтобы он подогревался и обтекался наиболее горячим потоком выхлопных газов. Процесс нагрева датчика затягивается и это вносит задержку в момент включения обратной связи в работу контроллера. Кроме того, использование самой трубы в качестве проводника сигнала (земля) требует нанесения на резьбу специальной токопроводящей смазки при установке датчика в выхлопной трубопровод и увеличивает вероятность сбоя (отсутствия контакта) в цепи обратной связи.
Указанных недостатков лишены трех- и четырехпроводные лямбда зонды. В трехпроводный ЛЗ добавлен специальный нагревательный элемент, который включен как правило всегда при работе двигателя и, тем самым, сокращает время выхода датчика на рабочую температуру. А так же позволяет устанавливать лямбда-зонд на удалении от выхлопного коллектора, рядом с катализатором. Однако остается один недостаток — токопроводящий выхлопной коллектор и необходимость в токопроводящей смазке. Этого недостатка лишен четырехпроводный лямбда-зонд — у него все провода служат для своих целей — два на подогрев, а два — сигнальные. При этом вкручивать его можно так как заблагорассудится.
Несколько слов о взаимозаменяемости датчиков. Лямбда-зонд с подогревом может устанавливаться вместо такого же, но без подогрева. При этом необходимо смонтировать на автомобиль цепь подогрева и подключить ее к цепи, запитываемой при включении зажигания. Самое выгодное — в параллель к цепи питания электробензонасоса. Не допускается обратная замена — установка однопроводного датчика вместо трех- и более- проводных. Работать не будет. Ну и конечно необходимо, чтобы резьба датчика совпадала с резьбой, нарезанной в штуцере.
Как понять насколько работоспособен датчик? Ввобще-то для этого потребуется осциллограф. Ну или специальный мотор-тестер, на дисплее которого можно наблюдать осциллограмму изменения сигнала на выходе ЛЗ. Наиболее интересными являются пороговые уровни сигналов высокого и низкого напряжения (со временем, при выходе датчика из строя, сигнал низкого уровня повышается (более 0,2В — криминал), а сигнал высокого уровня — снижается (менее 0,8В — криминал)), а также скорость изменения фронта переключения датчика из низкого в высокий уровень. Есть повод задуматься о предстоящей замене датчика, если длительность этого фронта превышает 300 мсек. Это усредненные данные. В реальной жизни для оценки состояния лямбда-зонда необходимо провести цикл измерений. Не имея под рукой мотор-тестера или осциллографа определить неисправность лямбда-зонда можно пользуясь бортовой системой диагностики, существующей в контроллере системы впрыска, которая фиксирует в своей памяти случаи, когда сигнал с ЛЗ выходил за определенные пределы. Фиксация неисправностей производится при помощи запоминания специальных кодов, которые могут быть считаны в тестовом режиме. Однако не всегда можно с уверенностью поставить четкий диагноз о неисправности лямбда-зонда пользуясь только бортовой системой диагностики. Об этом стоит помнить! Не поленитесь съездить на диагностику.
На что менять? Самое лучшее — это менять датчик на такой, какой стоит в списке запчастей для Вашего автомобиля. В таком случае гарантия работоспособности системы после замены будет 100%. Но не всегда по финансовым соображениям выгодно гоняться за оригинальными каталожными датчиками. Ведь тот же Bosch выпускает лямбда-датчики и для других моделей. И они по принципу работы одинаковы, а внешне очень похожи. Ну и что, что каталожный номер будет стоять другой. При правильной установке и грамотном подборе можно съэкономить весьма кругленькую сумму, купив "жигулевский" датчик от фирмы Bosch за 10-20$ вместо точно такого же по сути, но фирменного за 100$ и работать он будет ничуть не хуже. Найти ЛЗ в магазине сейчас можно все чаще и чаще, а значит они будут дешеветь.
Для ничего не соображающих в данном вопросе можно сразу написать взаимозаменяемость датчиков кислорода:
Вместо родного трехпроводного датчика Bosch O 258 003 021, стоявшего на машине я поставил без каких либо проблем четырехпроводный "жигулевский" Bosch O 258 005 133.
Итак: Вы походили по магазинам и купили заветный кусочек металла с проводами…
Внимание: Кислородный датчик содержит очень хрупкие керамические ячейки. Во избежание повреждения новый ЛЗ не следует ронять, стучать по нему…
Порядок замены ЛЗ таков:
Отсоединить кабель ЛЗ от электропроводки.
Снять старый ЛЗ используя подходящий ключ. Лучше если это будет высокая головка или накидной — так вероятность повредить грани приржавленного ЛЗ будет меньше, но у меня нормально открутился на работающем моторе накидным ключом. Снимать датчик стоит при работающем двигателе. Т.е. пока трубопровод и датчик горячий. В противном случае есть вероятность отломать датчик или сорвать резьбу, т.к. металл сжимается и выворачивать очень трудно. Выкручивайте датчик до тех пор, пока из отверстия не пойдет дымок. Потом глушите машину и откручивайте совсем.
Отрезать аккуратно провода от старого ЛЗ и соединить с проводами нового, которые тоже придется отрезать от колодки. Схема соединения зависит от того — какой ЛЗ Вы купили. Но обычные цвета и предназначение проводов даны чуть выше, на картинках.
Следует иметь ввиду, что если штатный лямбда-зонд трехпроводный, то у него провода подписаны (см. на разъеме) "А" и "Б" — подогрев, "С" — сигнальный. Провода подогрева белого цвета (полярность не имеет значения), а сигнальный провод — черный.
Четвертый (незадействованный ранее) провод стоит вывести и надежно прикрутить к массе двигателя. Проверить также соединение двигателя с массой корпуса. Я прикрутил его под болт крепления главного тормозного цилиндра (в торце кронштейн) — мне так показалось удобнее.
Вкрутить новый ЛЗ. Если он четырехпроводный, то токопроводящая смазка не нужна. Достаточно графитовой — для смазки резьбовых соединений.
Соединение проводов не стоит осуществлять скруткой проводов — этот вариант ненадежен и долго не проживет. Самое лучшее — это спаять все положенные провода и хорошенько заизолировать. Паять провода стоит до того, как ЛЗ установлен в трубе, т.е. на столе.
После замены рекомендую обнулить память контроллера путем снимания на несколько секунд (-)клеммы с аккумулятора.
Проверка регулирования кислородного датчика Digifant
Силовой агрегат. Система впрыскивания бензина. Фольксваген Пассат B3
Система впрыскивания Digifant с регулируемым катализатором (двигатели PF, PG и 2Е до 7/92)
Предпосылка для проверки: система выпуска отработавших газов между катализатором и головкой цилиндров двигателя должна быть герметичной.
Внимание: Приборы подключать только при выключенном зажигании.
Проверить регулировку содержания СО и холостого хода, при необходимости указанные параметры отрегулировать.
Двигатель прогреть до температуры моторного масла не ниже +80 °С.

Проверить обогрев кислородного датчика. Для этого отсоединить штекер (стрелка) кислородного датчика и подключить вольтметр к серому проводу штекера и массе. При включенном зажигании вольтметр должен показать напряжение примерно 11,5 В. После этого штекер снова подсоединить.
Прибор для измерения содержания СО подсоединить к трубке отбора СО в моторном отсеке. Трубка отбора приварена к передней выпускной трубе и, как правило, закрыта светло-голубым колпачком.
Внимание: Шланг измерительного прибора надежно насадить на трубку отбора и следить за герметичностью соединения.
Двигатели PF, PG: запустить двигатель и оставить работать на холостом ходу в течение не менее двух минут.
Двигатель 2Е до 7/92: запустить двигатель, увеличить частоту вращения до 20001 /мин, после чего оставить двигатель работать на холостом ходу.
Считать и записать показание прибора для измерения содержания СО.

Двигатели PF, PG: отсоединить шланг от регулятора давления у патрубка дроссельной заслонки и закрыть соединительный штуцер большим пальцем.
Двигатель 2Е до 7/92: отсоединить шланг от разветвительного элемента в магистрали к усилителю тормозного привода, у автомобиля с противоблокировочным устройством отсоединить в комплекте с разветвительным элементом.
Содержание СО должно на короткое время возрасти, а затем снова понизиться. Это указывает на то, что регулирование кислородного датчика в порядке и проверка закончена.
Если значение содержания СО не уменьшается, разъединить штекерный разъем кислородного датчика.

Провод кислородного датчика к блоку управления (левый контакт штекера) с помощью вспомогательного провода попеременно соединить с массой (-) и положительным полюсом (+) аккумулятора.
Если теперь содержание СО изменяется, кислородный датчик заменить, см. главу «Система выпуска отработавших газов».
В противном случае электрические провода к блоку управления, а также сам блок управления, проверить (работа мастерской) и при необходимости заменить.
Лямбда зонд Как проверить работоспособность
Народ. Подскажите, как попроще проверить работает ли лямбда?
На предыдущих машинах такой байды небыло, так что даже незнаю что это.
VW Passat Variant, 1989 RP Моно, лямбда вроде находится в колекторе.
dantek
рррр-р-р.
- 22.02.2005
- #2
Да, господа, проясните ситуацию плиз!
Где в моторе RP энта лямбда сидит? На катализаторе ее не было. На "штанах" тоже не видно.
Может ее вообще там нет ваще?
chestni
Профессиональный советчик
- 22.02.2005
- #3
Seat_Toledo_RP_92
Завсегдатай
- 22.02.2005
- #4
Seat_Toledo_RP_92
Завсегдатай
- 22.02.2005
- #5
Yurkesch
Просто любитель VW
- 22.02.2005
- #6
Vladimir
Мастер советчик
- 22.02.2005
- #7
Pasha@VR6
2b || !2b
- 23.02.2005
- #8
Yurkesch
Просто любитель VW
- 23.02.2005
- #9
p_vlad_n
Завсегдатай
- 23.02.2005
- #10
Yurkesch
Просто любитель VW
- 23.02.2005
- #11
Кондуктор
Любитель погонять
- 24.02.2005
- #12
p_vlad_n
Завсегдатай
- 24.02.2005
- #13
Дело в том, что на низких оборотах частота переключению напряжения очень мала, речь идет даже не о герцах. Поймать такую частоту осцилографом трудно. Поэтому лучше тестером. На разъеме лямбды (если его скинуть с лямбды) идет опорное напряжение 0,4 вольта, смотреть его надо при оборотах ХХ+1200 иначе ЭБУ его может отключить, если нет этого напряжения, то смотри проводку. Да и лямбду надо проверять в промежутке между 2000-3500 об/мин иначе ЭБУ его просто не задействует.
Как проверить лямбда-зонд мультиметром

Экологические нормы становятся более жесткими, поэтому в каждую машину устанавливают катализатор (каталитический нейтрализатор), благодаря которому выхлопные газы становятся менее токсичными. Среди условий для правильной и долгой работы катализатора — контроль топливно-воздушной смеси. Эта роль возложена на датчик, который именуется лямбда-зондом. Если он работает не в полную силу или ломается, топливо становится менее качественным, что плохо сказывается на работоспособности двигателя. Мастера рекомендуют проверять датчик каждые 10 тыс км, даже если нет явных признаков сбоя. Давайте разбираться, как проверить лямбда-зонд мультиметром.
Особенности устройства
Датчик так называется из-за буквы (ƛ) греческого алфавита лямбда, обозначающей в автомобильной области коэффициент превышения уровня воздуха в топливовоздушной смеси. То есть это элемент, измеряющий кислородный объём в выхлопе. Он сравнивает его со стандартом, при несоответствии показаний подаёт сигнал. Называется также кислородным датчиком.
Место расположения соответствует количеству датчиков в машине. Если автомобиль выпустили до начала 21 века, обычно датчик один (под капотом, перед катализатором). В более современных авто от двух датчиков: первый — на привычном месте, другой — под днищем.

Принцип функционирования основан на прохождении выхлопов через датчик, внутрь которого идет чистый атмосферный воздух. Так как окислительная способность этих двух масс отличается, создаётся разность потенциалов, значения выводятся на электронный блок управления. Система в датчике начинает функционировать, когда прогрев достигает от трех до четырех сотен градусов (в титановых разновидностях нужна ещё более высокая t°), чтобы твердый электролит мог проводить электричество

Есть несколько видов датчиков, очень популярны циркониевые, которые бывают одно-, двух-, трёх- и четырехпроводные.

Обычно лямбда-зонд становится неисправен из-за проблем с топливом: плохое качество, попадание внутрь (как и масла) или проблемы с подачей.
Признаками того, что с датчиком неполадки, могут быть:
- Падение или “плавание” оборотов на холостом ходу.
- “Дерганье” авто, после запуска движка появляются необычные хлопки.
- Снижение мощности двигателя, медленная реакция, когда нажимается газовая педаль.
- Сильный перегрев мотора, увеличение бензинового расхода.
- Изменение запаха в выхлопной трубе (более «ядерные”).
Конечно, лучше не допускать появление таких признаков, регулярно выполняя проверку датчика кислорода мультиметром на неисправность.
Срок использования лямбда-зонда 60-130 тыс. км, но его служба может закончиться раньше из-за неблагоприятных факторов.
Перед тестированием датчика измерительным прибором важно провести его осмотр. Не должно быть оплавленных мест, обрывов. Нужно обратить внимание на состояние нижней части, которая прячется в катализаторе (для этого датчик выкручивается). Если замечены отложения, датчик важно заменить из-за его плохой работоспособности.

Если внешне не выявлено никаких проблем, приступаем к тестированию тестером.
Перед измерениями советуем посмотреть на картинку, которая поможет при распределении щупов измерителя в зависимости от модели кислородного датчика:



Также полезно прочитать статью о правильном использовании мультиметра, а также руководство к своей модели кислородного датчика.
Благодаря изложенной ниже информации вы узнаете, как проверить мультиметром лямбда-зонд с 4 контактами и другими вариациями, потому что принцип тестирования схож.
Проверяем напряжение
Способ, как проверить напряжение в цепи подогрева своими руками:
- Включить зажигание без снятия разъёма с лямбда-зонда.
- Соединить щупы с цепью подогрева.
- Посмотреть на значения мультиметра: в норме они такие же, как напряжение на АКБ — 12 В.
- «+» направлен на датчик от АКБ с помощью предохранителя. Если его нет, нужно прозвонить эту цепь.
- «—» идёт от управленческого блока. Если не обнаружили, тестируйте клеммы линии «лямбда-зонд — электронный управленческий блок».
Как померить опорное напряжение:
- Включить зажигание.
- Замерить напряжение между массой и сигнальным проводком.
- Норма показаний — приблизительно 0,45-0,50 В.
Полезное видео, как прозвонить лямбда зонд мультиметром на исправность:
Важно проверить сигнал, то есть восприимчивость наконечника. Инструкция, как проверить датчик кислорода мультиметром:
- Завести автомобиль и прогреть движок до семи-восьми десятков градусов°. Довести его до трех тысяч оборотов в минуту и удерживать так две-три минуты, чтобы датчик был прогретым.
- Отрицательный провод мультиметра подключить на корпус движка (к массе авто). Положительный к сигнальному проводку (чаще это черный проводок).
- Посмотреть на показания мультиметра. В норме они варьируются от 0,2 до 1 В, часто меняясь. Примерно за десять секунд датчик включается такое же количество раз. Если мультиметр показывает 0,5 В, а включения нет, датчик неисправен.
- Нажать газовую педаль в пол и резко отпустить. У рабочего датчика значение в 1 В, после чего падает до 0. Если при манипуляциях с педалью значения не меняются и показывают, скажем, 0,4 В, лямбда-зонд неисправен.
Если же напряжения вообще нет, проведите диагностику проводки: прощупайте с помощью мультиметра все кабели, которые соединяют реле с выключателем зажигания.

Проверяем сопротивление
- Выбрать на мультиметре режим измерения сопротивления и диапазон 200 Ом.
- Вывести из колодки лямбда-зонда контакты нагревателя (например, в датчике с четырьмя контактами это 3 и 4 разъёмы).
- Присоединить наконечники мультиметра к выходам и посмотреть на показания.
В норме значение в диапазоне 2-10 Ом в зависимости от модели кислородника. Часто показание выше 5 Ом указывает на отличную функциональность лямбда-зонда. Если на дисплее нет никаких показаний, произошел разрыв цепи, то есть в нагревателе порвался провод.
Вы узнали, как проверить лямбда-зонд мультиметром правильно и безопасно. Делитесь своим опытом в комментариях.
Желаем безопасных и точных измерений!
Вопрос — ответ
Вопрос: Как проверить напряжение датчика кислорода мультиметром?
Имя: Матвей
Ответ: Чтобы проверить напряжение в цепи подогрева, нужно включить зажигание без снятия разъёма с лямбда-зонда. Соединить щупы с цепью подогрева. Посмотреть на значения мультиметра: в норме они должны совпасть с напряжением на АКБ — 12 В.
Вопрос: Как проверить цифровым мультиметром лямбда зонд 4 контакта?
Имя: Дмитрий
Ответ: Кислородный датчик можно проверить на напряжение и сопротивление. Во втором случае нужно выбрать на мультиметре режим измерения сопротивления и диапазон 200 Ом. Вывести из колодки лямбда-зонда контакты нагревателя (например, в датчике с четырьмя контактами это 3 и 4 разъёмы). Присоединить наконечники мультиметра к выходам и посмотреть на показания.
Вопрос: Как проверить опорное напряжение лямбды мультиметром?
Имя: Рамиль
Ответ: Включить зажигание. Замерить напряжение между массой и сигнальным проводком. Норма показаний — приблизительно 0,45-0,50 В.
Вопрос: Как правильно прозвонить лямбда-зонд мультиметром?
Имя: Александр
Ответ: Советуется проверять восприимчивость наконечника датчика. Для этого завести автомобиль и прогреть движок. Довести его до трех тысяч оборотов в минуту и удерживать так две-три минуты. Отрицательный провод мультиметра подключить на корпус движка (к массе авто). Положительный к сигнальному проводку (чаще это черный проводок).