Szerokopasmowy czujnik tlenu: urządzenie, zasada działania, nieprawidłowe działanie. Szerokopasmowa sonda lambda

Każdego roku standardy ochrony środowiska stają się coraz trudniejsze na świecie. Teraz każdy samochód jest wyposażony w system filtracji spalin. A jeśli chodzi o silniki wysokoprężne, ta funkcja jest wykonywana filtr cząstek stałych i system SCR, a następnie na benzynie wszystko jest inne. Używane tutaj katalizator. To on przekształca szkodliwe metale w tlenki przyjazne dla środowiska. Jednak jego praca i wydajność zależą od elektroniki. Tak więc, w projekcie samochodu można znaleźć szerokopasmowy czujnik tlenu. Czym jest ten element, jak działa, jak działa i czy można go zweryfikować własnymi rękami? Odpowiedzi na te pytania dowiesz się z naszego dzisiejszego artykułu.

Charakterystyczne

Co to za przedmiot? Szerokopasmowa sonda lambda jest urządzeniem odpowiedzialnym za pomiar ilości tlenu w spalinach pojazdu. Dzięki pracy tego elementu zapewnione jest optymalne mieszanie, dzięki czemu silnik jest optymalny i stabilny we wszystkich trybach. Proces kontrolowania stężenia tlenu w gazach nazywa się regulacją lambda.

Nazwa "lambda" pochodzi od greckiego symbolu λ. W przemyśle motoryzacyjnym symbol ten wskazuje współczynnik pozostałości powietrza w mieszaninie palnej.

Gdzie się znajduje?

Szerokopasmowa sonda lambda jest zainstalowana w układzie wydechowym. W zależności od typu pojazdu, projekt może wykorzystywać jeden lub więcej z tych czujników. Tak więc pierwszy jest zainstalowany przed katalizatorem, drugi - po nim. Zewnętrznie nie można go zawsze zobaczyć. Na przykład na "Kalinie" pierwszej generacji ten element znajduje się w dolnym obszarze. I począwszy od drugiej generacji tlenu czujnik (sonda lambda) Jest on montowany bezpośrednio do kolektora wydechowego, który jest dostępny spod maski silnika. Ale w każdym razie ten element będzie wyglądał jak rodzaj dyszy, która wystaje z rury za pomocą wiązki przewodów.

Należy pamiętać, że stare samochody nie były używane szerokopasmowego czujnika tlenu i dwupunktowy. Ma prostą konstrukcję. Został zastąpiony ze względu na potrzebę dokładniejszych odczytów. Wszakże im bardziej poprawna jest mieszanina, tym bardziej optymalny silnik będzie pracował w różnych trybach i obciążeniach. Przy okazji, niektórzy instalują szerokopasmowy czujnik tlenu z miernikiem. Jest to zwykle cyfrowy "budzik", który pokazuje stosunek benzyny i powietrza do mieszaniny w czasie rzeczywistym. Często używany do diagnozowania błędów auto. Ten produkt nie jest zainstalowany fabrycznie.

Urządzenie

Konstrukcja tego mechanizmu zakłada obecność następujących elementów:

• Metalowa koperta z gwintem.
• Grzejnik elektryczny.
• Wskazówka
• Ekran ochronny.
• Kontakt przewodzący.
• Mankiet uszczelniający do drutu.
• Izolator

Mechanizm oparty jest na dwóch czułych elektrodach. Warstwa zewnętrzna ma powłokę platynową, dzięki czemu elektroda jest bardzo wrażliwa na tlen. Wewnętrzna wykonana jest z cyrkonu. Czujnik jest zainstalowany w taki sposób, że gazy spalinowe przechodzą przez niego. Elektroda zewnętrzna odbiera O ₂ , po czym mierzy się potencjał między dwoma końcami. Im wyższy, tym więcej tlenu znajduje się w systemie.

Szerokopasmowy czujnik tlenu to udoskonalona konstrukcja mechanizmu z dwoma stykami. Należy zauważyć, że potencjał różnicowy jest mierzony pod wpływem określonej siły prądu.

Jak to działa?

Algorytm działania tego elementu opiera się na wsparciu pewnego napięcia. Jest to 0,45 V. Jest to stabilny wskaźnik między dwiema elektrodami czujnika.

Poprzez zmniejszenie stężenia O2 wzrasta napięcie między elementem ceramicznym. Wskazuje to na obecność wzbogaconej mieszaniny. Sygnał ten natychmiast wchodzi do elektronicznej jednostki sterującej. Ten ostatni, na podstawie tych sygnałów, wytwarza prąd o pewnej sile na siłownikach (w tym dyszy). To z kolei wstrzykuje więcej (lub mniej, w zależności od odczytów) benzyny do komory. Jeśli mieszanina jest słaba, czujnik sygnalizuje to do ECU w ten sam sposób.

Ważna funkcja

Należy zauważyć, że praca delikatnych końcówek jest możliwa tylko wtedy, gdy temperatura osiągnie trzysta stopni Celsjusza. Zasięg działania elektrod ceramicznych wynosi od trzystu do jednego tysiąca stopni. Ale jak działa element "na zimno"? Wcześniej na urządzeniach z dwoma kontaktami, sygnał powstał z drugiego czujniki (przepływ powietrza, pozycje przepustnic i prędkości wału korbowego). Uśredniona wartość lambda pojawiła się na bloku i utworzyła gotową mieszaninę. To prawda, że ​​te wartości nie zawsze były prawdziwe. Nie gwarantowało to optymalnej i stabilnej pracy silnika spalinowego.

Dlatego w nowej generacji czujników (typu szerokopasmowego) wykorzystywana jest specjalna grzałka. Jego zadaniem jest podwyższenie temperatury końcówek. Konieczne jest, aby urządzenie rozpoczęło pracę natychmiast po zimnym uruchomieniu silnika. Kiedy temperatura osiąga trzysta stopni, element ceramiczny staje się stałym elektrolitem, który przepuszcza przez niego jony tlenu zgromadzone na platynowej siatce elektrod.

Element grzewczy znajduje się wewnątrz obudowy czujnika i jest przymusowo zasilany z układu elektrycznego pojazdu.

Wartość lambda i komunikacja z silnikiem

Na podstawie powyższego można stwierdzić, że stabilna praca silnika spalinowego jest niemożliwa bez czujnika szerokopasmowego. To właśnie ten element tworzy wartości sygnału dla ECU, który następnie koryguje palną mieszaninę. Jednostka elektroniczna jest łącznikiem, który nie tylko odbiera impulsy, ale także dostarcza napięcie odniesienia o wartości 0,45 V do czujnika. W zależności od obciążenia silnika spalinowego, jego trybu pracy i temperatury pracy, elektronika wybiera najbardziej optymalny stosunek powietrza i paliwa w mieszance.

Uważa się, że idealny stosunek wynosi 14,7 części tlenu na jedną część benzyny. Pod tym warunkiem wartość lambda będzie równa jednej. Ale nie zapominaj o takiej wartości jak współczynnik nadmiaru powietrza. Jeśli lambda pokazuje powyżej, wtedy mieszanina będzie chuda. W takim przypadku do cylindra dostanie się więcej tlenu. Jeśli lambda jest mniejsza niż jeden, wówczas ECU utworzy wzbogaconą mieszaninę. W ten sposób cylindry otrzymają więcej paliwa niż zwykle.

Zasób

To jest raczej delikatny przedmiot w samochodzie. Wymiana sondy lambda może być potrzebna po 50 tysiącach kilometrów. Ale z reguły czujniki samochodów krajowych zużywają się na taki przebieg. Jeśli mówimy o zagranicznych samochodach, wymiana sondy lambda może nastąpić w odległości 100-120 tysięcy kilometrów. Nikt nie reguluje dokładnych liczb, ponieważ zasób zależy od wielu czynników (aż do zawartości ołowiu w benzynie).

Znaki

Jak to ustalić czujnik tlenu (sonda lambda) wymaga wymiany? Bardzo łatwo się go nauczyć. Ponieważ czujnik będzie wadliwy, błędne sygnały i dane będą odbierane przez jednostkę elektroniczną. W rezultacie silnik będzie niestabilny. Powodem tego jest nieprawidłowo ukształtowana mieszanka paliwowo-powietrzna. Usterce czujnika tlenu typu szerokopasmowego towarzyszą:

• Zwiększone zużycie paliwa.
• Niestabilna prędkość biegu jałowego.
• Niekontrolowane ogrzewanie katalizatora. po zatrzymaniu silnika może się trzeszczeć.
• Zmiana stężenia CO w gazach. Wydech będzie bardziej ostry i nieprzyjemny w zapachach.
• Wygląd lampy "Sprawdź silnik" na desce rozdzielczej.
• Zredukowana dynamika przyspieszenia.
• Dipy (szarpnięcia), gdy próbujesz nabrać prędkości.

Jeśli pojawił się co najmniej jeden z powyższych objawów, jest to powód do przeprowadzenia szczegółowej kontroli szerokopasmowego czujnika tlenu.

Przyczyny niepowodzenia

Dlaczego ten mechanizm może zawieść? Pierwszym powodem jest normalne zużycie. Jeśli przebieg samochodu wynosił ponad 50 tysięcy kilometrów, mechanizm zasobów może się skończyć. Ale także czujnik pęka z innych powodów:

• Z przerwą w przewodach, które trafiają do czujnika. W takim przypadku sygnał po prostu nie trafia do komputera.
• Z uszkodzeniami mechanicznymi. Wiele czujników zainstalowano w dolnej części. Jeżeli samochód przejdzie przez głęboką przeszkodę, możliwe jest uszkodzenie elementu pomiarowego. Przy najmniejszym obciążeniu element galwaniczny szerokopasmowego czujnika tlenu zostaje zniszczony.
• Jeśli czujnik się przegrzeje. Może to wystąpić z powodu problemów w układzie paliwowym samochodu. Zwykle jest to nieprawidłowy kąt zapłonu lub nieprawidłowe ustawienie silnika (na przykład niewłaściwe oprogramowanie układowe ECU podczas dostrajania chipa).
• Kiedy zanieczyszczony wrażliwy element. Jeśli górna warstwa pokryta jest powłoką platynową, jony nie będą wychwytywane przez czujnik szerokopasmowy. Co to może być? Zanieczyszczenie jest zwykle spowodowane przez olej dostający się do komory spalania. Sadza następnie pokrywa ściany kolektora wydechowego, a także czubek czujnika. Większe zanieczyszczenie może wystąpić z powodu użycia benzyny niskiej jakości, która zawiera dużo ołowiu.

• W przypadku rozprężania. Jest to rzadkie, ale nie należy wykluczać tej usterki.
• Przy uderzeniu środka przeciw zamarzaniu w cylindrach silnika. Jest to spowodowane uszkodzeniem uszczelki głowicy. W wyniku tego gazy zyskują charakterystyczny biały kolor. Ponadto stężenie tlenu w spalinach jest różne. W prostych słowach czujnik zaczyna "wariować". ECU przygotowuje niewłaściwą mieszankę.

Dobieramy kontakty

W przeciwieństwie do czujnika z dwoma kontaktami, łącze szerokopasmowe ma nieco inne urządzenie.

Cały blok z drutami jest do niego doprowadzony. Za co jest odpowiedzialny każdy z nich? Poniżej opisujemy wyprowadzenie szerokopasmowego czujnika tlenu:

• Pin-1. Odpowiada za prąd pompy jonowej. Napięcie na tym pinie musi wynosić co najmniej 10 mikroamperów.
• Pin-2. Odpowiedzialny za masę. Tolerancja nie przekracza 100 mV.
• Pin-3. Odpowiedzialny za działanie ogniwa galwanicznego (sygnał Nernsta). W odłączonym złączu poziom napięcia powinien wynosić około 0,45 V. Gdy złącze jest podłączone, liczba ta nie przekracza 1 V.
• Pin-4 i 5. Te styki są odpowiedzialne za napięcie na grzałce. Grzałka czujnika szerokopasmowego jest sterowana za pomocą modulacji szerokości impulsu. W przypadku awarii nagrzewnicy, komputer zostanie zdiagnozowany następującymi kodami błędów: РОО36 i РОО64.

Podsumowując

Tak więc dowiedzieliśmy się, jak działa czujnik tlenu, jak to działa i dlaczego zawodzi. Jak widać, element szerokopasmowy jest znacznie bardziej skomplikowany niż dwupinowy. Niemniej jednak jest to ten rodzaj, który pozwala precyzyjnie kontrolować i prawidłowo przygotowywać mieszankę paliwowo-powietrzną, bez polegania na uśrednionych parametrach. W przypadku awarii elementu należy pilnie wymienić.

Gdzie jest czujnik tlenu, już wiemy (przed i za katalizatorem lub w obszarze kolektora wydechowego). Podczas wymiany mogą pojawić się trudności. Gwint często przylega, a czujnik można odkręcić tylko za pomocą uniwersalnych smarów, takich jak VD-40.