Датчик кислорода (Лямбда-зонд)

Кислородный датчик (OC), также известный как лямбда-зонд, измеряет количество кислорода в выхлопных газах, отправляя сигнал на блок управления двигателем (ECU).

Где находится датчик кислорода

Передний кислородный датчик DK1 устанавливается в выпускном коллекторе или в передней выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Как известно, каталитический нейтрализатор является основной частью системы контроля выбросов автомобиля.

Задний лямбда-зонд DK2 установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора.

На 4-цилиндровых двигателях устанавливают не менее двух лямбда-зондов. Двигатели V6 и V8 имеют как минимум четыре датчика O2.

ЭБУ использует сигнал от переднего кислородного датчика для регулировки воздушно-топливной смеси путем добавления или уменьшения количества топлива.

Сигнал заднего кислородного датчика используется для управления работой каталитического нейтрализатора. В современных автомобилях вместо переднего лямбда-зонда используется датчик соотношения воздух-топливо. Работает аналогично, но с большей точностью.

Как работает датчик кислорода

Существует несколько типов лямбда-зондов, но для простоты в этой статье мы будем рассматривать только обычные датчики кислорода, генерирующие напряжение.

Как следует из названия, кислородный датчик, генерирующий напряжение, генерирует небольшое напряжение, пропорциональное разнице в количестве кислорода в выхлопных газах и в выхлопных газах.

Для правильной работы лямбда-зонд должен быть нагрет до определенной температуры. Типичный современный датчик имеет внутренний электрический нагревательный элемент, который питается от ЭБУ двигателя.

Когда топливно-воздушная смесь (ТВС), поступающая в двигатель, обеднена (мало топлива и много воздуха), в выхлопных газах остается больше кислорода, и кислородный датчик выдает очень маленькое напряжение (0,1–0,2 В).

Если топливные элементы обогащены (слишком много топлива и недостаточно воздуха), в выхлопе остается меньше кислорода, поэтому датчик будет генерировать большее напряжение (около 0,9 В).

Регулировка соотношения топливовоздушной смеси

Передний кислородный датчик отвечает за поддержание оптимального соотношения воздух/топливо для двигателя, которое составляет примерно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Блок управления регулирует состав воздушно-топливной смеси на основании данных, поступающих от переднего кислородного датчика. Когда передний лямбда-зонд обнаруживает высокий уровень кислорода, ECU предполагает, что двигатель работает на обедненной смеси (недостаточно топлива), и поэтому добавляет топливо.

Когда уровень кислорода в выхлопе низкий, ECU предполагает, что двигатель работает на обогащенной смеси (слишком много топлива) и уменьшает подачу топлива.

Этот процесс непрерывен. Компьютер двигателя постоянно переключается между бедной и богатой смесью, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздух/топливо. Этот процесс называется работой с замкнутым контуром.

Если вы посмотрите на сигнал напряжения переднего кислородного датчика, он будет находиться в диапазоне от 0,2 вольта (бедная смесь) до 0,9 вольта (богатая смесь).

Когда автомобиль запускается в холодном состоянии, передний кислородный датчик не полностью прогревается, и ЭБУ не использует сигнал DC1 для регулирования подачи топлива. Этот режим называется открытым циклом. Только когда датчик полностью прогреется, система впрыска топлива переходит в замкнутый режим.

В современных автомобилях вместо обычного кислородного датчика устанавливается широкополосный датчик соотношения воздух-топливо. Датчик соотношения воздух/топливо работает иначе, но имеет ту же цель: определить, богатая или бедная смесь воздуха/топлива, поступающая в двигатель.

Датчик соотношения воздух-топливо более точен и может измерять более широкий диапазон.

Задний датчик кислорода

Задний или нижний кислородный датчик установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из катализатора. Сигнал заднего лямбда-зонда используется для контроля эффективности нейтрализатора.

Контроллер постоянно сравнивает сигналы от переднего и заднего датчиков O2. Основываясь на двух сигналах, ECU знает, насколько хорошо работает каталитический нейтрализатор. Если каталитический нейтрализатор выходит из строя, ECU включает индикатор «Check Engine», чтобы сообщить вам об этом.

Задний кислородный датчик можно проверить с помощью диагностического сканера, адаптера ELM327 с программным обеспечением Torque или осциллографа.

Идентификация датчика кислорода

Передний лямбда-зонд перед каталитическим нейтрализатором обычно называют датчиком «вверх по потоку» или датчиком 1.

Задний датчик, установленный после каталитического нейтрализатора, называется нижним датчиком или датчиком 2.

Типичный рядный 4-цилиндровый двигатель имеет только один блок (ряд 1/ряд 1). Поэтому на рядном 4-цилиндровом двигателе термин «ряд 1, датчик 1» просто относится к переднему кислородному датчику. «Bank 1 Sensor 2» — задний кислородный датчик.

Подробнее: Что такое банк 1, банк 2, датчик 1, датчик 2?

Двигатель V6 или V8 имеет два блока (или две части этого «V»). Обычно блок цилиндров, содержащий цилиндр №1, называется «рядом 1».

Разные производители автомобилей определяют Банк 1 и Банк 2 по-разному. Чтобы узнать, где находятся банк 1 и банк 2 на вашем автомобиле, вы можете посмотреть в руководстве по ремонту или в Google год, марку, модель и объем двигателя.

Замена датчика кислорода

Проблемы с кислородным датчиком встречаются часто. Неисправный лямбда-зонд может привести к повышенному расходу топлива, повышенным выбросам и различным проблемам с вождением (падение оборотов, плохое ускорение, плавание оборотов и т д.). Если кислородный датчик неисправен, его необходимо заменить.

На большинстве автомобилей замена ДК — достаточно простая процедура. Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, при наличии определенных навыков и руководства по ремонту, это не так сложно, но вам может понадобиться специальный разъем для датчика (на фото).

Иногда снять старый лямбда-зонд может быть сложно, так как он часто сильно ржавеет.

Еще одна вещь, о которой следует помнить, это то, что некоторые автомобили, как известно, имеют проблемы со сменными кислородными датчиками.

Например, есть сообщения о том, что послепродажный кислородный датчик вызывает проблемы на некоторых двигателях Chrysler. Если вы не уверены, лучше всегда использовать оригинальный датчик.