Датчик кисню (Лямбда-зонд)
Датчик концентрації кисню
В основному використовуються цирконієві і титанові датчики концентрації кисню, робота яких ґрунтується на тому факті, що їх вихідна напруга залишається постійно (рівним 0, 45 при а=1), але може змінюватися стрибком від 0, 1 до 0, 9 при зміні коефіцієнта надлишку повітря в діапазоні ос = 0, 99. 1, 1 при переході через значення а = 1. Є кілька різновидів датчиків концентрації кисню:
• Датчик з одним потенційним виведенням та заземлюваним корпусом. Від потенційного виведення сигнал надходить до ЕБУ-Д. Як другий сигнальний провод використовується маса автомобіля. • Датчик з двома потенційними висновками. Тут вимірювальний ланцюг датчика не пов'язана з масою, а використовується другий провід. • Датчик з трьома висновками, на одному з яких - вимірювальний сигнал, два дроти - для живлення електронагрівача датчика. Як вимірювальна земля використовується маса автомобіля. • Датчик з чотирма висновками. Тут і нагрівач і датчик ізольовані від маси. Діагностика датчика кисню за допомогою сканера.
Процедура діагностики така: • Підключити сканер до діагностичного роз'єму автомобіля. • У режимі холостого ходу добре прогріти двигун і датчик концентрації кисню, потім підняти оберти до 2500 об/хв. • Переконатися, що система керування двигуном працює в замкнутому режимі. • Встановити на сканері режим запису параметрів ДКК і зробити запис. • Переглянути запис та визначити параметри вихідного сигналу датчика кисню. сигналу повинна рівномірно коливатися з частотою 3-10 Гц (що вище частота, тим надійніше працює система), припостійній частоті обертання колінвала двигуна (w=40..42 Гц). Нижній рівень сигналу повинен бути в діапазоні 0, 1-0, 3 В, верхній - між рівнями 0, 6-0, 9 В. Фронти сигналу круті. Діагностика датчика кисню за допомогою мультиметра
Використовується цифровий мультиметр (краще автомобільний) у режимі вимірювання постійної напруги з високим вхідним опором. Підключення мультиметра до датчика кисню показано на рис. 4. Діагностика перевірка датчиків електронної системи керування двигуном
Діагностика перевірка датчиків електронної системи керування двигуном
Перевірка датчика кисню за допомогою осцилографа
Осцилограф є зручним засобом для перевірки датчика кисню. Прилад підключається до виходу датчика, двигун прогрівається, система керування повинна працювати у замкнутому режимі. Осцилограма для повної справності датчика ДКК показана на рис. 5: коливання рівномірні, максимальна напруга більше 800 мВ, мінімальна – менше 200 мВ, частота 0,5-10 Гц, фронти круті.
На рис. 6 представлені осцилограми вихідного сигналу датчика кисню при прискоренні та гальмуванні автомобіля на випробувальному гальмівному стенді. Паливна суміш відповідно збагачується або збіднюється. Діагностика перевірка датчиків електронної системи управління двигуном
По осцилограмі вихідного сигналу датчика кисню можна перевірити правильність роботи системи керування двигуном у замкнутому режимі. Двигун має бути прогрітий. Спостерігаючи за екраном осцилографа, слід подати трохи пропану з балона в повітрозабірник двигуна. Датчик відреагує на збагачення суміші: осцилограма спочатку буде такою, як показано на рис. 7, потім ЕБУ-Д зменшить подачупалива та знову встановляться коливання, як на рис. 5. Після припинення подачі пропану спочатку осцилограма буде, як на рис. 8 потім відновиться робочий режим (рис. 5).
Відповідно до вимог стандарту ОВD-2, система управління двигуном з двома датчиками кисню контролює справність каталітичного нейтралізатора. Для цього використовується другий датчик кисню на його виході. На рис. 9 показані осцилограми вихідних напруг датчиків кисню на вході та виході каталітичного нейтралізатора.
Діагностика перевірка датчиків електронної системи керування двигуном
Несправності, що призводять до неправильних показань датчика кисню
Нагадаємо, що датчик кисню реагує на порційний тиск кисню у вихлопному газі, а не на наявність палива. Тому, у деяких випадках датчик кисню хибно індикує або бідну, або багату суміш. • При пропускі запалювання (наприклад, несправна або закоксована свічка), кисень, що не вступив в реакцію горіння, надходить з циліндра у випускний колектор, де датчик кисню хибно реєструє збіднення паливоповітряної суміші. • При негерметичності випускного колектора датчик кисню буде реагувати на кисень повітря, що надходить ззовні.
У будь-яких випадках електронний блок керування двигуном реагує на помилкове збіднення ТБ-суміші як на дійсне і автоматично збільшує подачу палива в циліндри. Це призводить до забризкування свічок запалювання, до пропусків займання і значного перевитрати палива.
Датчик кисню видає помилковий сигнал про збагачення ТВ-суміші, якщо має місце отруєння датчика. Отруєння настає з появою деяких речовин у випускному колекторі, що викликає зміну статичних характеристикдатчика кисню та поступовий вихід його з ладу. Найчастіше отруйниками є свинець (Pb) із етилованого бензину або кремній (Si) із силіконових герметиків (рис. 10).
Помилкове збагачення може мати місце і при несправності перепускного клапана в системі рециркуляції вихлопних газів від електричних наведень з боку близько розташованого високовольтного дроту системи запалення, а також при поганому заземленні датчика кисню. Зовнішній огляд датчика кисню
Несправний датчик кисню ремонту не підлягає та потребує заміни, але перед заміною доцільно уважно оглянути знятий датчик. Це допоможе з'ясувати причину, через яку датчик вийшов з ладу. Інакше новий датчик прослужить недовго.
Чорна сажа на датчику зазвичай утворюється при роботі на багатої ТВ-суміші. Відкладення на датчику білого (як крейда) порошку буває при «отруєнні» датчика кремнієм, наприклад, якщо при ремонті двигуна був неправильно застосований силіконовий герметик. Наявність білого піску на датчику означає його отруєння антифризом із системи охолодження. Датчик у цьому випадку може бути і зеленого кольору, при цьому, найімовірніше, дефектні головка циліндрів або прокладка головки. Темно-коричневі відкладення на датчику свідчить, що у вихлопних газах занадто багато олії (несправна система вентиляції картера, зношені кільця ущільнювачів поршнів і т.д.).