Датчик кислорода (другое название – лямбда-зонд) – устройство, предназначенное для измерения уровня кислорода в смеси отработанных газов. С его помощью осуществляется корректировка пропорций кислорода и топлива в смеси, что обеспечивает максимальную эффективность работы двигателя и уменьшение расхода горючего.
Описание, принцип действия
Основа конструкции датчика – твердый газонепроницаемый электролит, представляющий собой керамический материал из диоксида циркония и оксида иттрия. Внутренние и внешние поверхности элемента покрыты пористой платиной, выступающей в качестве электродов.
Устройство устанавливается в выпускной коллектор, где разогревается выхлопными газами до температуры 300-400 град. Разогретый датчик становится проводящим для ионов кислорода и начинает функционировать.
Наиболее эффективным и надежным элемент становится при температурах выше 350 градусов.
Лямбда-зонд сравнивает концентрацию кислорода в отработанных газах с содержанием кислорода во внутренней камере. Внутренняя камера устройства изолирована от потока выхлопов и сообщается с окружающим воздухом, который используется в роли контрольного газа. Из-за получения различной концентрации кислорода возникает разница потенциалов, которая передается в виде сигналов в систему управления двигателем.
В стехиометрии лямбда – это соотношение реального содержания воздуха к нужному. Если лямбда равна 1, то реальное количество воздуха равняется необходимому. Лямбда >1 – бедная смесь, лямбда <1 – богатая смесь, то есть недостаточно кислорода для сжигания топлива. Чтобы обеспечить нормальное дожигание СО и СН на катализаторе в присутствии определенного количества кислорода, за катализатором размещают второй датчик кислорода. В течение 5-7 минут после запуска мотора электронное бортовое устройство (ЭБУ) корректирует состав рабочей смеси с учетом данных других датчиков и усредненных параметров. При разогреве лямбда-зонда до рабочей температуры ЭБУ включает его параметры в общую формулу расчета.
Конструктивные особенности датчика кислорода ВАЗ 2114
Датчик кислорода начинает эффективно работать только при нагреве до 350 град., поэтому сначала такие устройства устанавливали поближе к выпускному коллектору. Современный лямбда-зонд имеет встроенный нагревательный элемент, что позволяет быстрее включаться в работу.
Датчик кислорода ВАЗ 2114 включает следующие элементы:
- твердые керамические наконечники с отверстиями для отбора выхлопов и атмосферного воздуха;
- нагревательный элемент, размещенный внутри наконечников;
- токосъемник электросигнала;
- металлический корпус с резьбой, используемый для установки датчика (в корпусе размещаются все элементы конструкции, кроме чувствительных частей наконечников);
- комплект проводов, которые подключаются к ЭБУ.
Устройства с комплектом проводов – это современная версия датчика кислорода, который называется четырехпроводным (два белых провода являются контактами системы подогрева, черный – сигнальный, белый или черный с полосок – «земля»).
Как часто менять датчик кислорода
Лямбда-зонд ВАЗ 2114 имеет значительный ресурс – 80-160 тыс. км, что зависит от качества топливной смеси и других важных факторов. Согласно с требованиями сервисной книжки, замена датчика нужна после пробега 60-80 тыс. км. Это связано с тем, что лямбда-зонд со временем изнашивается, что приводит к потере чувствительности и, соответственно, ухудшению эффективности.
Признаки неисправности датчика кислорода
Основные симптомы неполадок лямбда-зонда 2114 представлены ниже:
- значительный расход горючего в стандартных условиях;
- нестабильный холостой ход;
- ухудшение динамических характеристик и мощности автомобиля;
- сигналы на бортовом устройстве, указывающие на ошибки в работе датчика кислорода (ошибки Р0130, Р0131, Р0134, Р0135, Р0138, Р1102 и др.);
- потрескивание в зоне катализатора при выключении мотора;
- специфический запах, появляющийся по причине попадания в катализатор не сгоревшего бензина в большом количестве.
При возникновении всех вышеперечисленных признаков, вероятнее всего, понадобится замена датчика кислорода. Устройство определенного типа подбирают с учетом года выпуска автомобиля, так как могут использоваться одно- или четырехпроводные датчики.
Можно ли просто отключить датчик
Некоторых автолюбителей интересует вопрос, можно ли не менять, а просто отсоединить лямбда-зонд на ВАЗ 2114. Специалисты утверждают, что сама процедура достаточно простая, но не желательна. После отключения датчика кислорода ЭБУ перейдет на примерные параметры, подавая топливо на впрыск в усредненных значениях.
Это приведет к дестабилизации работы двигателя, потере динамики, увеличению расхода горючего и ухудшению свойств отработанных газов. Кроме того, бортовой компьютер начнет выдавать ошибку из-за отсутствия датчика, поэтому потребуется его перепрошивка с помощью чип-тюннинга. Поэтому лучше установить новый датчик.
Причины неисправности
Выше были приведены данные касательно срока службы лямбда-зонда, который находится в диапазоне 80-160 тыс. км.
В целом ресурс датчика кислорода определяется с учетом различных условий эксплуатации автомобиля:
- низкое качество топливной смеси. Содержание в отработанных газах большого количества свинца и железа приводит к ускоренному износу электродов датчика;
- устаревшие или испорченные маслосъемные кольца, колпачки, использование которых обуславливает проникновение масла в смесь и, соответственно, выхлопную систему;
- появление в выхлопной системе хлопков, которые вызывают деструкцию поверхности датчика;
- перегрев устройства, что возникает из-за подачи неочищенного топлива (засорение очистных фильтров);
- выработка ресурса;
- механическое повреждение датчика кислорода при движении авто.
С целью создания оптимальных условий для эксплуатации датчика кислорода 2114 необходимо соблюдать следующие правила: использовать топливо, рекомендованное для ВАЗ 2114, не фиксировать датчик с помощью силиконового герметика, проверять качество и сертификацию присадок.
Также нельзя обрабатывать керамические наконечники химически активными жидкостями, допускать перегрев системы выхлопа, предотвращая скопление несгоревшего топлива (температура эксплуатации датчика не превышает 950 град).
Ремонт, замена
Состояние лямбда-зонда сначала проверяют на измерительном приборе, поскольку в случае повреждения контактов в линии перегрева можно выполнить ремонт устройства. Если на датчике присутствует нагар, при этом разница потенциалов на нем не имеет больших отличий от допустимых значений, тогда стоит произвести очистку.