Замена лямбда зонда калина: Замена датчика кислорода Калина (лямбда-зонд)

Обманка лямбда зонда Калина: устранение неисправностей кислородного датчика

Кислородный датчик – лямбда зонд. В машиностроении избыточный коэффициент топливовоздушной смеси обозначается буквой греческого алфавита – лямбда. Отсюда такое название у этого узла выхлопной системы. Выход его из строя может повлечь за собой серьёзные неисправности двигателя, да и всего автомобиля в целом. Очень важно, чтобы этот датчик был всегда исправен.

На автомобилях Лада Калина очень часто выходят из строя кислородные датчики. Это происходит не только из-за условий эксплуатации, но и в связи с конструктивными особенностями этих автомобилей.

Для чего нужен лямбда зонд и когда может понадобится обманка лямбда зонда Калина

При помощи кислородного датчика производится замер количества кислорода, который содержится в отработанных газах. Контроллер передаёт сигнал на ЭБУ автомобиля. Электронный мозг делает заключение о качестве сгорания топлива и регулирует его подачу в двигатель. Благодаря этому обеспечивается стабильная работа каталитического блока.

Диапазон эффективной работы блока катализации довольно невелик. В связи с этими особенностями, необходимо следить за исправностью лямбда зонда, потому что именно он контролирует выпускной тракт.

Важно! Необходимо помнить, что такой агрегат устанавливается только в топливные системы, имеющие электронный впрыск.

В случаях, когда экологичность автомобиля соответствует Евро и Евро 2, кислородный контроллер один и установлен на выпускном коллекторе перед катализатором. Если же экологичность — Евро 3 и выше, то есть ещё один датчик, установленный после каталитической камеры.

Далее в данной статье мы подробно расскажем почему и когда может понадобиться обманка лямбда зонда.

Диагностика неисправности кислородного контроллера

Отказ кислородного датчика поможет выявить качественная диагностика. Её рекомендовано проводить через каждые тридцать тысяч пробега автомобиля.

На неисправность кислородного зонда указывает неправильное напряжение на выходе при работе двигателя на холостом ходу на 2-х тысячах оборотов в минуту. При показаниях вольтметра больше 1В – датчик не исправен.

Для измерения остаточного кислорода в отработанных газах температура датчика должна быть не ниже 300 градусов. Только при таких условиях циркониевый электролит проводит ток, который возникает из-за разницы между кислородом атмосферы и кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Таким образом, появляется напряжение на электродах кислородного датчика.

Важно! Исходя из этих особенностей датчика, диагностика производится только при запущенном двигателе, а измерения показаний выполняются осциллографом или мультиметром.

Обязательно необходимо произвести замер сопротивления нагревателя контроллера, предварительно отсоединив штекер. Показания 2-14 Ом считаются стандартными. А рекомендованное производителем выходное напряжение на нём должно соответствовать 10,5 В. Показания ниже указывают на неисправности. Нужно проверить напряжение АКБ, электропроводку и контактные соединения.

Есть ещё один простой и надёжный способ диагностики, которым можно проверить кислородный датчик Калины, при этом не используя дополнительное оборудование. Для этого необходимо выключить зажигание автомобиля, отсоединить колодку жгута и проверить контакт Х1/С4. В случае неисправности контроллера, замыкания с бортовой сетью не произойдёт.

Признаки неисправности лямбда зонда

Выход из строя кислородного датчика можно определить по некоторым признакам. При его отказе ухудшается качество топливной смеси, подаваемой в камеры сгорания. Работа двигателя становится не стабильной на холостом ходу.

Диапазон колебания оборотов значительно увеличивается. Снижается корректность работы топливной системы транспортного средства. При движении автомобиль дёргается.

Происходит значительное снижение мощности. Кроме этого, снижается реакция системы на нажатие педали акселератора. Автомобиль начинает «чихать» — под капотом раздаются характерные звуки.

Причины отказа кислородного датчика

• Некачественное топливо. Примеси, которые в нём содержатся, забивают электроды датчика.
• Износ маслосъёмных колец.
• Попадание антифриза или растворителей на керамический наконечник контроллера.
• Если случился перегрев корпуса кислородного датчика, то это может произойти из-за некорректной работы системы зажигания.
• Некорректное подключение данной детали.
• Многократные попытки запустить двигатель с кратковременными промежутками между ними. В этом случае происходит скопление несгоревшего топлива внутри выпускного коллектора, в результате этого может произойти его возгорание.

Важно! Помните, что при установке кислородного датчика нельзя использовать герметики. Они способны вулканизироваться.

Решение проблемы с лямбда зондом на автомобиле Лада Калина

Если на Вашей Калине всё-таки вышел из строя кислородный контроллер, то можно воспользоваться одним из вариантов его замены:

• заменить неработающую деталь на новую;
• установить механическую обманку;
• установить электронную обманку;
• сделать перепрошивку ЭБУ.

Обманка лямбда зонда

С первым вариантом замены лямбда зонда всё понятно – купить новый датчик, отключить неисправный, на его место установить исправный контроллер.

Второй вариант – механическая обманка. Это небольшой отрезок бронзовой или другой термостойкой трубки с небольшим отверстием, внутри которой находится каталитическая вставка, как в катализаторе. Проходя через такую обманку, уровень вредных веществ в выхлопных газах сокращается за счёт каталитической реакции, и на ЭБУ автомобиля поступает верный сигнал. Транспортное средство работает в штатном режиме.

Важно! Помните, что любая обманка устанавливается только на исправный кислородный датчик!

Третий вариант – установка электронной обманки – эмулятора. Это своего рода мини-компьютер, который слегка корректирует сигнал, подаваемый на электронный блок управления машины. ЭБУ не видит ошибок, и автомобиль работает без сбоев.

И самый радикальный метод – перепрошивка электронного блока управления. В результате этой манипуляции полностью блокируется подача сигнала со второго кислородного датчика. Другими словами, экологичность автомобиля переводится с норм Евро 3 и выше на Евро 2. В соответствии со стандартами Евро 2 не устанавливался второй лямбда зонд, который обычно расположен после катализатора.

Автомобили Лада Калина, выпускаемые в последние годы, соответствуют стандартам Евро 3  и выше. У них установлено два кислородных датчика: первый — на выпускном коллекторе, а второй — после каталитического фильтра. Первые автомобили выпускались в соответствии с нормами Евро – у них установлен только один контроллер, который находится на «штанах».

Важно! Если Вы не имеете достаточного опыта – доверьте свой автомобиль квалифицированным работникам автосервиса! Они выполнят весь объём необходимых мероприятий качественно и в срок!

Последствия установки обманок

Помните, что любые действия с установкой не штатных деталей, произведённых кустарным способом, могут привести к нежелательным последствиям:

• нарушение работы двигателя из-за некорректной работы компьютера;
• повреждение проводки из-за установки самодельного эмулятора и ошибки в его схеме;
• при самостоятельном изготовлении механической обманки можно повредить сам датчик, и так и не узнать об этом, потому что уже установлена обманка;
• итогом подобных вмешательств может стать сбой ЭБУ.

Если Вы решились заменить лямбда зонд на обманку – приобретите деталь, изготовленную в заводских условиях! Это позволит Вам избежать массы проблем!

ЛАДА КАЛИНА.ДАТЧИК КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА

Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в отработавших газах, состав которых зависит от соотношения топлива и воздуха в смеси, подаваемой в цилиндры двигателя. Информация, которую выдает датчик в виде напряжения (или изменения сопротивления), используется электронным блоком управления впрыском (или карбюратором) для корректировки количества подаваемого топлива.

Для полного сгорания 1 кг топлива необходимо 14,7 кг воздуха. Такой состав топливо-воздушной смеси называют стехиометрическим, он обеспечивает наименьшее содержание токсичных веществ в отработавших газах и, соответственно, эффективное их «дожигание» в каталитическом нейтрализаторе.

Для оценки состава топливо-воздушной смеси используют коэффициент избытка воздуха — отношение количества воздуха, поступившего в цилиндры, к количеству воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания топлива. В мировой практике этот коэффициент называют лямбда. При стехиометрической смеси лямбда = 1, если лямбда < 1 (недостаток воздуха), смесь называют богатой, при лямбда >1 (избыток воздуха) смесь называют бедной.
Наибольшая экономичность при полностью открытой дроссельной заслонке бензинового двигателя достигается при лямбда=1,1-1,3. Максимальная мощность обеспечивается, когда лямбда =0,85-0,9.

Общие сведения

В справочной литературе датчик может называться по-разному: кислородный датчик, регулятор «лямбда», лямбда-зонд, датчик концентрации кислорода в отработавших газах. Кислородные датчики бывают двух типов: электрохимические и резистивные. Первый тип датчиков работает по принципу элемента, вырабатывающего электрический ток. Второй — работает, как резистор, изменяя свое сопротивление от условий среды, в которой находится.

Наибольшее распространение в настоящее время получили электрохимические датчики кислорода. В них используется свойство диоксида циркония создавать разность электрических потенциалов (напряжение) при разной концентрации кислорода (в отработавших газах и окружающем воздухе).

При нормальной работе системы подачи топлива напряжение, вырабатываемое датчиком кислорода, может изменяться несколько раз в секунду. Это позволяет приготавливать и поддерживать необходимый состав топливной смеси практически на любом режиме работы двигателя.

Устройство датчика кислорода.

Устройство датчика кислорода:1- металлический корпус с резьбой.
2 — уплотнительное кольцо.c 3 — токосъемник электрического сигнала.
4 — керамический изолятор.
5 — проводка.

6 — манжета проводов уплотнительная.
7 — токопроводящий контакт цепи подогрева.
8 — наружный защитный экран с отверстием для атмосферного воздуха.
9 — подогрев.
10 — наконечник из керамики.
11 — защитный экран с отверстием для отработавших газов.

Основная часть датчика — керамический наконечник, сделанный на основе диоксида циркония, на внутреннюю и наружную поверхности которого методом напыления наносится платина. Соединение наконечника и корпуса выполнено полностью герметичным во избежание попадания отработавших газов во внутреннюю полость датчика, сообщающуюся с атмосферой. Керамический наконечник находится в потоке отработавших газов, поступающих через отверстия в защитном экране. Эффективная работа датчика возможна при температуре не ниже 300-350′С. Поэтому, для быстрого прогрева после пуска двигателя, современные датчики снабжают электрическим нагревательным элементом, представляющим из себя керамический стержень со спиралью накаливания внутри. Датчики кислорода с различным количеством проводов: провод сигнала, провод «массы» сигнала, провод питания подогрева, провод «массы» подогрева. Датчики без нагревателя могут иметь один, или два сигнальных провода, датчики со встроенным электрическим нагревателем — три или четыре провода.

Как правило, провода светлых цветов относятся к нагревателю, а темных — к сигнальному проводу. Все элементы датчика кислорода изготовлены из жаростойких материалов, так как его рабочая температура может достигать 950°С. Выходящие провода имеют термостойкую изоляцию.

Место установки датчика кислорода.

В связи с тем, что датчик кислорода может вырабатывать электрический сигнал только при температуре 300-350°С и выше, датчики без нагревателя устанавливаются в выпускном трубопроводе ближе к двигателю, а с нагревательными элементами — перед нейтрализатором.

В некоторых автомобилях в каталитическом нейтрализаторе установлен датчик температуры, который не следует путать с кислородным. Иногда устанавливается два кислородных датчика — до нейтрализатора и после него.

Маркировка датчиков:

На каждом датчике кислорода, как правило, обозначено: наименование страны-изготовителя; наименование и (или) товарный знак изготовителя; условное обозначение типа.

Ресурс и периодичность контроля работоспособности

Датчики кислорода имеют неразборную конструкцию и не требуют обслуживания. Ресурс электрохимических датчиков кислорода составляет от 60 до 80 тыс. км пробега автомобиля при соблюдении условий эксплуатации, нарушение которых резко сокращает срок службы. Рекомендуется проверять датчики кислорода при каждом техническом обслуживании автомобиля.

Причины преждевременного выхода из строя датчика кислорода

1. Применение этилированного бензина или несоответствующей марки топлива. 2. Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон. 3. Перегрев датчика из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, переобогащения топливо-воздушной смеси, перебоев в зажигании и т. д. 4. Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны. 5. Проверка работы цилиндров двигателя с отключением свечей зажигания. 6. Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей и моющих средств. 7. Обрыв, плохой контакт или замыкание на «массу» выходной цепи датчика. 8. Негерметичность в выпускной системе.

Возможные признаки неисправности датчика кислорода 1. Неустойчивая работа двигателя на малых оборотах. 2. Повышенный расход топлива. 3. Ухудшение динамических характеристик автомобиля. 4. Характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя. 5. Повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния. 6. На некоторых автомобилях загорание лампы «СНЕСК ЕNGINЕ» при установившемся режиме движения.

Правила снятия и установки датчика

1. Демонтаж датчика, во избежание повреждений, производят только на холодном двигателе, перед этим отсоединяют провода датчика (при выключенном зажигании).

2. Перед заменой датчика необходимо проверить его маркировку, которая должна соответствовать указанной в инструкции по эксплуатации автомобиля.
3. Производят внешний осмотр, чтобы:
o убедиться в отсутствии механических повреждений;
o проверить наличие уплотнительного кольца; o проверить наличие на резьбовой части специальной противопригарной смазки. 4. Заворачивают от руки датчик кислорода до упора и затягивают с усилием 3,5-4,5 кгм. Соединение должно быть герметичным. 5. Соединяют электрический разъем (разъемы). 6. Проверяют работоспособность по контролируемым параметрам. В некоторых случаях датчик крепится к выпускному трубопроводу с помощью специальной пластины. Между пластиной и выпускным трубопроводом должна находиться специальная герметизирующая прокладка. Основные контролируемые параметры Проверка параметров датчика кислорода осуществляется при достижении им рабочей температуры (350+50°С) с использованием газоанализатора, осциллографа, цифрового вольтметра и омметра.

Контролируются следующие параметры:

1. при значении Лямбда=0,9 (обогащенная горючая смесь) напряжение на сигнальном проводе должно быть не менее 0,65 В;
2. при значении лямбда=1,1 (обедненная горючая смесь) напряжение на сигнальном выводе должно быть не более 0,25 В;
3. время срабатывания при обедненной горючей смеси — не более 250 мс;
4. время срабатывания при обогащенной горючей смеси — не более 450 мс;
5. сопротивление при температуре 350 + 50 «С не более 10кОм.

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. Но в некоторых случаях можно с большой степенью уверенности утверждать, что лямбда-зонд вышел из строя и подлежит замене.

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.