Сопротивление датчика кислорода: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Я буду описывать исключительно своё мнение и делиться исключительно своим опытом без заумных изречений, которые, по сути, никому не нужны. Если человек ищет ответ на вопрос — «Как проверить лямбда зонд», то ему абсолютно всё равно какая там керамика легирована оксидом иттрия.

Зачем нужен лямбда зонд

Многие считают, что лямбда зонд (он же датчик кислорода) является чуть ли не главнейшим датчиком в системе управления двигателем. Но на самом же деле это очередная дань экологии. И не в том смысле, что он напрямую что-то делает полезное для экологии.

Лямбда зонд устанавливается для полноценной работы каталитического нейтрализатора! Дело в том, что катализатор работает с максимальным КПД только тогда, когда смесь близка к стехиометрии, то есть, топливовоздушная смесь состоит из воздуха и топлива в соотношении 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива.

Как только это соотношение изменяется в ту или иную сторону, тогда катализатор снижает свою производительность и не в полной мере выполняет свою задачу, что пагубно влияет на экологию.

Поэтому лямбда зонд в первую очередь призван следить за стехиометрическим составом смеси ради полноценной работы катализатора.

К слову сказать, показания лямбда зонда учитываются блоком управления двигателем (ЭБУ) не всегда. Допустим, при разгоне двигателю необходима более обогащенная смесь, поэтому в этот момент ЭБУ не учитывает сигнал с лямбда зонда. Аналогичная картина происходит и при торможении двигателем.

Также стоит отметить, что хоть ЭБУ и не учитывает сигнал в этот момент, но всё равно лямбда зонд вырабатывает сигнал, который мы можем видеть в диагностической программе. И по этому сигналу можно многое сказать о состоянии системы топливоподачи и прочих составляющих работы двигателя. Это мы ниже наглядно рассмотрим на скриншотах.

Как работает лямбда зонд

Тут тоже много заблуждений. Даже Википедия дает не совсем корректную информацию. Вот цитата:»Лямбда-зонд (λ-зонд) — датчик остаточного кислорода. Позволяет оценивать количество оставшегося несгоревшего топлива либо кислорода в выхлопных газах.»

Получилось два предложения, которые противоречат друг другу и ещё больше запутывают начинающих автомобилистов.

Так что он оценивает? Остаточный кислород? Или остаточное несгоревшее топливо?

На самом деле лямбда зонд понятия не имеет сколько там несгоревшего топлива! Потому что он предназначен не для этого. И даже не для определения количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

Он всего лишь сравнивает количество кислорода в выхлопных газах с количеством кислорода в окружающей среде в том месте, где находится автомобиль. Ведь мы знаем, что количество кислорода в окружающей среде не везде одинаково.

В общем, на простом языке — Лямбда зонд сравнивает количество кислорода в окружающей среде с количеством кислорода в выхлопных газах! По этой разности можно судить сколько кислорода сгорело в камере сгорания двигателя. Если кислорода в выхлопных газах много, значит смесь была обеднена и в следующем цикле ЭБУ прибавит топлива, чтобы сгорело больше кислорода.

Этот цикл повторяется постоянно и топливовоздушная смесь благодаря этому находится в районе стехиометрии. Именно в РАЙОНЕ стехиометрии — чуть выше, чуть ниже, чуть выше, чуть ниже. На графиках это выглядит как пила

Посредине этой пилы, как раз и есть стехиометрия. Именно по этому сигналу происходит топливная коррекция и выглядит она, естественно, тоже, как пила

Как видим, блок управления двигателем выполняет топливные коррекции строго по сигналу лямбда зонда. Всё как бы в зеркальном отражении — сигнал лямбда зонда вниз (обеднённая смесь), а коррекции сразу вверх (поддать топлива). И так происходит бесконечно, пока необходима смесь, близкая к стехиометрии.

Думаю, должно быть понятно.

Но ещё раз подчеркну, что лямбда зонд не видит топлива, он видит только кислород! Поэтому он и называется датчиком кислорода! Естественно, он никак не может определить несгоревшее топливо. Никак! Он для этого не предназначен.

Почему так важно это понимать?

Представьте ситуацию, если на авто прогорит прокладка выпускного коллектора. Так как выхлопные газы имеют пульсирующий характер, то через эту прокладку будут не только выходить выхлопные газы, но и засасываться воздух из окружающей среды. Лямбда зонд, естественно, увидит этот кислород и сообщит об этом. ЭБУ неизбежно определит, что смесь слишком обеднена и загонит коррекции далеко в плюс, добавляя топлива. Но лямбда зонд не умеет определять топливо, он видит только кислород! И сообщает только о большом количестве кислорода! ЭБУ в этой ситуации будет добавлять топливо до того момента, пока коррекции не дойдут до своего крайнего значения. В этот момент вылезет ошибка о бедной смеси и невозможности блока управления исправить ситуацию своими силами и он просит о помощи человека разобраться в этой проблеме.

Первые промежуточные выводы: Лямбда зонд установлен в систему управления двигателем для поддержания топливовоздушной смеси в районе стехиометрии для полноценной работы катализатора и сравнивает содержание кислорода в выхлопных газах с содержанием кислорода в окружающей среде. Исключительно кислорода!

Где установлен лямбда зонд

Лямбда зонд устанавливается в системе выпуска отработанных газов перед каталитическим нейтрализатором

Некоторые производители могут устанавливать несколько катализаторов, и, естественно, несколько лямбда зондов.

Лямбда зонды, устанавливаемые перед катализатором называются управляющими, так как по их сигналу происходит управление топливными коррекциями.

Но борьба за экологию не стоит на месте, поэтому автопроизводителей обязали научить блоки управления двигателем следить и диагностировать работу лямбда зонда и катализатора. Поэтому на более поздних автомобилях появились дополнительные лямбда зонды, которые установлены после катализатора. Они получили название, как это не банально звучит, — диагностические.

Но лямбда зонд имеет один недостаток — он работает только разогретым. Поэтому сразу после запуска двигателя этот датчик не участвует в работе системы управления двигателем, а топливо подаётся по таблице, заложенной в память ЭБУ и по накопленным коррекциям, записанным в адаптивную память ЭБУ

После прогрева датчика он начинает вырабатывать сигнал и ЭБУ включает его в работу, переводя систему топливоподачи в замкнутый контур. Она ещё называется топливоподачей с обратной связью по датчику кислорода.

То есть, пока датчик холодный, то стехиометрия не регулируется.

Данный факт оказался неприемлемым в постоянной борьбе за экологию. Поэтому производители были вынуждены установить в лямбда зонд автономный электрический подогрев. Он позволяет в разы уменьшить время прогрева датчика до рабочей температуры.

Работу прогрева мы также можем видеть в диагностической программе

Неисправность лямбда зонда

Какие симптомы неисправности лямбда зонда? Они могут быть самые разные и неожиданные, но основные можно выделить:

• всевозможные ошибки по обогащенной или обедненной смеси
• ошибки по высокому или низкому сигналу лямбда зонда
• топливные коррекции ушли далеко от 0%
• большой перерасход топлива
• плавают обороты холостого хода
• система топливоподачи никогда не переходит в замкнутый контур

Как проверить лямбда зонд

Проверить лямбда зонд не так сложно, как кажется, но важно понимать постоянную дилемму автодиагноста — некорректная работа датчика вызвана его неисправностью или он так реагирует на какие-то некорректные процессы в двигателе или в системе управления двигателем?

Другими словами, если сигнал лямбда зонда указывает на обедненную смесь, то необходимо разобраться, может смесь действительно обеднена или может произошла разгерметизация выпускного тракта перед лямбда зондом, о которой я писал выше. То есть, в таких показаниях виноват сам датчик или он показывает реальную картину происходящего. Это самый сложный и самый ответственный этап, потому что именно он определяет путь дальнейших действий.

А бывают ситуации и более сложные, когда проблема не одна. Допустим, и выпускной коллектор подсасывает и топливный насос не дает достаточного давления. И то, и другое будет влиять на показания лямбда зонда.

Поэтому внимание и некоторая фантазия поможет быстро решить проблему и найти виновника.

Многие пытаются проверить лямбда зонд мультиметром. Можно ли его так проверить? Конечно можно, по закону это не запрещено

Вот только полученная информация таким способом мало что нам даст. Да, мы увидим изменяющееся напряжение, по которому можно судить, что датчик работает. А вот как он работает угадать сложно.

Поэтому наиболее лучший и бюджетный вариант проверки — это купить диагностический адаптер для своего автомобиля, который стоит не так уж и дорого. И установить на ноутбук какую-нибудь диагностическую программу.

Лично мой выбор:

• адаптер для диагностики за несколько долларов
• бесплатная диагностическая программа для автомобилей Шевроле. Если у Вас другое авто, то можно найти в сети программу и для Вашего авто
• если никогда с этим не сталкивались, тогда можно посмотреть пошаговую инструкцию по началу диагностики своими руками

Данным способом мы сможем многое сказать не только о состоянии лямбда зонда, но и о многом другом.

Идеальный сигнал лямбда зонда имеет пилообразную форму с нижним значением 0.1 В и с верхним значением 0.9 В, а также с частотой переключения не более 2 секунд

Какие могут быть неисправности у лямбда зонда:

• слабая амплитуда переключений
• низкая частота переключений
• обрыв или полный отказ датчика
• отсутствие переключений
• немыслимые значения амплитуды

Если не понятно, то сейчас станет всё понятно.

Как определить частоту переключений? Вот я блеснул творчеством и нарисовал. Сетка на графике имеет размер 2 секунды (зеленый цвет). Два соседних верхних значения показаний лямбда зонда укладываются в этот промежуток (2 секунды). Значит датчик в норме

Я подобрал Вам несколько проблемных графиков для наглядных примеров.

Вот пример уставшего датчика, у которого время переключения составляет почти 10 секунд

Решение проблемы: Замена лямбда зонда

Следующий график показывает неисправный лямбда зонд, у которого вообще нет переключений. Просто прямая линия, которая гуляет то вверх, то вниз. Такое я пару раз наблюдал после того, как обрабатывали разъем лямбда зонда WD-40. Поэтому я всегда советую крепко подумать, прежде чем проводить похожие процедуры. К слову сказать, в большинстве случаев через пару недель датчик приходит в норму и начинает практически корректно работать.

Решение проблемы: Осматриваем разъем датчика на наличие конденсата и прочих нежелательных вещей. Если всё в норме, тогда меняем лямбда зонд.

Следующий случай показывает, как уставший лямбда зонд не выдает необходимую амплитуду 0.1-0.9 В. Вместо этого верхний сигнал датчика составляет примерно 660 мВ

А нижний не опускается ниже 330 мВ

Решение проблемы: Отключаем разъем от датчика. Если видим прямую линию 415 мВ, тогда меняем датчик. Если не видим прямую линию 415 мВ, тогда обращаем внимание на ЭБУ

Вот ещё один очень интересный момент, который мне доводилось видеть неоднократно. Лямбда зонд сходит с ума и вместо положенных 0.9 В выдаёт почти 5 В!

Сам датчик не может выработать такой сигнал. Что же происходит? Ответ прост — сигнальная цепь датчика периодически замыкает на цепь нагрева и подтягивает оттуда напряжение

Как видим, бывает и такое. Причем иногда выявить это довольно сложно, так как замыкание носит кратковременный и непостоянный характер. Приходится по несколько дней ездить с ноутбуком, чтобы поймать этот момент.

Решение проблемы: Проверяем наличие замыкания в проводке. Если всё отлично, тогда меняем лямбда зонд

Вот такие основные неисправности лямбда зондов встречаются чаще всего. Поэтому, если Вы наблюдаете что-то похожее на своих графиках, тогда стоит принимать меры.

Но на этом диагностика лямбда зонда не заканчивается. Вернее не диагностика самого лямбда зонда, а диагностика по лямбда зонду.

Диагностика по лямбда зонду

Ведь он может нам многое рассказать о процессах в системе управления двигателем.

Пример №1.

Как я выше писал, лямбда зонд не учитывается во многих режимах работы двигателя. Это касается и разгона, так как в этот момент важна не стехиометрия, а тяговые характеристики двигателя, поэтому экология отбрасывается на задний план и ЭБУ льёт топлива столько, сколько необходимо для успешного разгона.

Но если логически подумать, то хоть лямбда зонд и не учитывается, но сигнал он вырабатывает и мы можем его увидеть.

Так как ЭБУ льет топливо от души, то лямбда зонд должен это показывать, поднявшись максимально вверх и оставаясь там, пока идет разгон. Как на этом графике

Если в Вашем случае лямбда зонд не висит вверху во время интенсивного разгона, как на графике выше, а, наоборот, падает вниз, значит двигателю не хватает топлива. В этом случае обращаем внимание на топливный насос, фильтр, форсунки и т.д. А лучше сразу замерить давление топлива.

Пример №2

Это аналогичный пример, только наоборот. Также этот пример разрушает некоторые стереотипы, сложившиеся у людей после некорректного теоретического объяснения — как работает лямбда зонд.

Как объясняют работу лямбда зонда — «исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ» Всё! А нужно примерно так — «исправный датчик должен вырабатывать сигнал от 100 мВ до 900 мВ на прогретом двигателе в режиме холостого хода или в режиме частичных нагрузок при установившихся оборотах двигателя». Чувствуется разница?

Поэтому очень много раз приходилось отвечать на одни и те же вопросы — «Мой лямбда зонд выходит за пределы и опускается до нуля. Новый датчик ведёт себя также. Что делать?», «Мой лямбда зонд периодически падает до нуля. Замена?», «Лямбда зонд падает в 0. Это же не нормально?»

Причем, некоторые даже после ответа, что это нормально, всё равно не верят и меняют датчики. Ведь убеждение, что сигнал датчика может быть только 0.1В-0.9В, не позволяет принять реальность.

Вот пример графика, где лямбда зонд показывает 0

Я специально вывел режим работы двигателя. В режиме отсечки (принудительный холостой ход, торможение двигателем) ЭБУ довольно серьезно прикрывает форсунки (вплоть до полного закрытия) и, естественно, кислород в камере сгорания не сгорает. Поэтому лямбда зонд падает в ноль. Он практически не видит разницы между количеством кислорода в выхлопных газах и в окружающей среде.

Поэтому если в режиме отсечки сигнал лямбда зонда болтается где-то в верху, значит необходимо обратить на это внимание и разобраться в этом. Возможно какие-то форсунки не герметичны и огромное разрежение (посмотрите на показания ДАД) в режиме отсечки буквально высасывает топливо из них. А может просто прошлый хозяин автомобиля залил супер-пупер прошивку от очередного «гения калибровок».

Пример №3

По второму лямбда зонду можно оценить работу катализатора. А также узнать, установлен ли он вообще.

Если сигнал второго лямбда зонда имеет практически ровную линию, то это значит, что катализатор работает

А если сигнал второго лямбда зонда имеет такой же вид, как и сигнал первого лямбда зонда, то это означает, что катализатор не работает либо отсутствует

Вот такие основные выводы можно сделать, посмотрев на графики сигнала лямбда зонда.

В конце отмечу ещё один важный момент. Если у Вас есть подозрения на неисправность лямбда зонда, то лучше посмотреть на его сигнал в режиме «Тест датчика кислорода». Этот режим позволяет получить из блока управления двигателем только сигнал лямбда зонда. В чем смысл?

А смысл в том, что обмен между ЭБУ и диагностической программой происходит на довольно низкой скорости. И когда параметров очень много, то, естественно, это сказывается на скорости обмена ещё больше.

Поэтому этот режим позволяет вывести на экран только информацию, связанную с лямбда зондом.

Также желательно поднять обороты двигателя до 2000-3000 оборотов в минуту и анализировать график лямбда зонда аналогично приведенным выше примерам.

Надеюсь статья была для Вас интересной и полезной. Высказывайте свое мнение в комментариях.

Всем Мира и ровных дорог!

По теме:

Как проверить датчик O2 с помощью мультиметра (ШАГ ЗА ШАГОМ)

Не нужно объяснять, почему двигатель вашего автомобиля является хрупким и, вероятно, самым важным компонентом вашего автомобиля.

Есть много датчиков, которые заставляют его работать в оптимальном режиме, и когда один из них неисправен, двигатель в опасности.

У вас проблемы с двигателем?

Вы проводили тесты на более популярных датчиках, таких как датчик коленчатого вала или датчик положения дроссельной заслонки, и по-прежнему испытываете ту же проблему?

Тогда датчик O2 может быть менее популярным виновником.

В этом посте мы проведем вас через весь процесс проверки датчиков O2, от понимания того, что они собой представляют, до использования мультиметра для постановки различных диагнозов.

Давайте приступим.

Что такое датчик кислорода?

Датчик O2 или датчик кислорода — это электронное устройство, которое измеряет количество кислорода в воздухе или жидкости вокруг него.

В автомобилях кислородный датчик представляет собой устройство, помогающее двигателю регулировать соотношение воздуха и топлива.

Находится в двух местах; либо между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором, либо между каталитическим нейтрализатором и выпускным отверстием.

Наиболее распространенным типом датчика O2 в автомобилях является широкополосный циркониевый датчик, к которому подсоединены четыре провода.

Эти провода включают один провод выхода сигнала, один провод заземления и два провода нагревателя (одного цвета).

Сигнальный провод является наиболее важным для нашей диагностики, и, если ваш кислородный датчик неисправен, вы ожидаете, что ваш двигатель пострадает и проявит определенные симптомы.

Симптомы неисправности датчика O2

Некоторые из признаков неисправности датчика O2 включают

• Подсветка индикатора проверки двигателя на приборной панели,
• Грубый холостой ход двигателя,
• Плохой запах от двигателя или выхлопной трубы,
• Прыгающий двигатель или скачки напряжения,
• Низкая эффективность использования топлива и
• Плохой пробег автомобиля, в том числе.

Если вы не замените свой датчик O2, когда у него возникла проблема, вы рискуете получить еще больше транспортных расходов, которые могут исчисляться тысячами долларов или вашей местной валютой.

Как проверить наличие проблем с датчиком O2?

Отличным инструментом для поиска и устранения неисправностей электрических компонентов является цифровой вольтметр, который вам понадобится.

Как проверить датчик O2 с помощью мультиметра

Установите мультиметр на диапазон 1 вольт, прощупайте сигнальный провод датчика O2 булавкой и прогрейте автомобиль в течение примерно пяти минут. Подсоедините положительный щуп мультиметра к контакту заднего щупа, заземлите черный щуп на любую металлическую поверхность поблизости и проверьте показания мультиметра в диапазоне от 100 мВ до 1000 мВ.  

Требуется много дополнительных шагов, поэтому мы продолжим подробно объяснять все шаги.

1. Принять превентивные меры

Превентивные меры помогут вам избежать последующих тщательных проверок датчика O2, которые необходимо выполнить для выявления проблемы с ним.

Во-первых, вы визуально осмотрите провода, чтобы увидеть, не повреждены ли они и не загрязнены.

Если вы не обнаружите в них проблему, вы продолжите использовать сканер, например OBD-сканер, для получения кодов ошибок.

Коды ошибок, такие как P0135 и P0136, или любой другой код, сигнализирующий о проблеме с кислородным сканером, означает, что вам не нужно проводить дальнейшие проверки.

Тем не менее, тесты мультиметра являются более подробными, поэтому вам может потребоваться выполнить дополнительные тесты.

2. Установите мультиметр на диапазон 1 вольт

Кислородные датчики работают с милливольтами, что является довольно низким показателем напряжения.

Чтобы провести точную проверку кислородного датчика, вам необходимо настроить мультиметр на самый низкий диапазон напряжения постоянного тока; диапазон 1 вольт.

Показания, которые вы получаете, варьируются от 100 милливольт до 1000 милливольт, что соответствует от 0,1 до 1 вольта соответственно.

3. Задний датчик Сигнальный провод датчика O2

Вам необходимо проверить датчик O2, пока его соединительные провода подключены.

Вставить щуп мультиметра в гнездо разъема сложно, поэтому вам необходимо закрепить его булавкой.

Просто вставьте штифт в клемму провода выходного сигнала (куда втыкается провод датчика).

4. Поместите щуп мультиметра на штифт заднего щупа

Теперь подсоедините красный (положительный) щуп мультиметра к штырьку заднего щупа, желательно с помощью зажима типа «крокодил».

Затем вы заземляете черный (отрицательный) щуп на любую металлическую поверхность поблизости (например, на шасси вашего автомобиля).

5. Прогрейте машину

Чтобы датчики O2 работали точно, они должны работать при температуре около 600 градусов по Фаренгейту (600°F).

Это означает, что вы должны запустить и прогреть двигатель вашего автомобиля в течение от пяти (5) до 20 минут, пока ваш автомобиль не достигнет этой температуры.

Будьте осторожны, когда машина такая горячая, так как вы не хотите обжечься.

6. Оценка результатов

После того, как вы разместили щупы в правильных положениях, пришло время проверить показания мультиметра.

При прогретом датчике кислорода цифровой мультиметр должен давать показания, которые быстро колеблются от 0,1 до 1 вольта, если датчик исправен.

Если показания останавливаются на определенном значении (обычно около 450 мВ/0,45 В), датчик неисправен и его необходимо заменить.

Идя дальше, показание, которое постоянно остается обедненным (ниже 350 мВ/0,35 В), означает, что топливная смесь бедна по сравнению с воздухозаборником, а показание, которое постоянно остается высоким (выше 550 мВ/0,55 В), означает, что имеется много топливной смеси в двигателе и нижний воздухозаборник.

Низкое значение также может быть вызвано неисправной свечой зажигания или утечкой выхлопных газов, а высокое значение может быть вызвано такими факторами, как 

• Датчик O2 со слабым заземлением
• Клапан рециркуляции отработавших газов заедает в открытом положении
• Свеча зажигания, расположенная в непосредственной близости от датчика O2
• Загрязнение провода датчика O2 из-за отравления кремнием

Теперь есть дополнительные тесты, чтобы определить, правильно ли работает датчик O2.

Эти тесты реагируют на обедненную или богатую смесь и помогают нам определить, работает ли датчик должным образом.

Проверка реакции кислородного датчика на бедную смесь

Как упоминалось ранее, обедненная смесь естественным образом заставляет кислородный датчик выдавать показания низкого напряжения.

Когда показания датчика все еще колеблются между 0,1 В и 1 В, отсоедините вакуумный шланг от принудительной вентиляции картера (PCV).

Теперь ожидается, что мультиметр выдаст низкое значение от 0,2 В до 0,3 В.

Если он постоянно не держится между этими низкими показаниями, то датчик неисправен и его нужно менять.

Проверка реакции датчика O2 на богатую смесь

При тестировании с высоким содержанием смеси вы хотите оставить вакуумный шланг подключенным к PCV и вместо этого отсоединить пластиковый шланг, идущий к узлу воздушного фильтра.

Заблокируйте отверстие для шланга на узле воздухоочистителя, чтобы воздух не попадал в двигатель.

Как только это будет сделано, ожидается, что значение мультиметра будет отображать постоянное значение около 0,8 В.

Если он не показывает постоянное высокое значение, то датчик неисправен и его необходимо заменить.

Вы можете дополнительно протестировать провода нагревателя датчика O2 с помощью мультиметра.

Проверка датчика O2 через провода нагревателя

Поверните шкалу мультиметра в положение настройки омметра и обратно проверьте клеммы провода нагревателя датчика O2 и провода заземления.

Теперь подключите положительный вывод мультиметра к одному из контактов заднего датчика провода нагревателя, а отрицательный вывод подключите к выводу заднего датчика провода заземления.

Если цепь кислородного датчика исправна, вы получите показания от 10 до 20 Ом.

Если ваши показания не находятся в этом диапазоне, датчик O2 неисправен и нуждается в замене.

Заключение

Проверка датчика O2 на наличие повреждений — это процедура, включающая несколько этапов и методов проверки. Обязательно пройдите их все, чтобы ваш тест был исчерпывающим, или обратитесь к механику, если они станут слишком сложными.

Часто задаваемые вопросы

Сколько Ом должен считывать датчик кислорода?

Кислородный датчик должен показывать сопротивление от 5 до 20 Ом, в зависимости от модели. Это получается при проверке проводов нагревателя с проводами заземления на наличие повреждений.

Каков нормальный диапазон напряжения для большинства датчиков O2?

Нормальный диапазон напряжения для хорошего датчика O2 — это быстро меняющееся значение от 100 милливольт до 1000 милливольт. Они преобразуются в 0,1 вольт и 1 вольт соответственно.

• О НАС

Автор

Алекс Кляйн — инженер-электрик с более чем 15-летним опытом работы. Он является ведущим YouTube-канала Электроуниверситета, у которого тысячи подписчиков.

Тестирование датчиков кислорода — General Technologies Corp.

Существует несколько различных тестов для кислородных датчиков (также известных как лямбда-зонды), некоторые из которых можно выполнять без специальных инструментов. Наиболее эффективные тесты, как правило, проводятся в нормальных условиях эксплуатации на датчике, установленном в системе двигателя, хотя есть некоторые тесты, которые можно проводить вне автомобиля. Датчики кислорода можно проверить с помощью следующих инструментов:

• Мультиметры
• Клещи
• Осциллографы
• Тестер датчика кислорода ST05

Предупреждение: Обязательно соблюдайте меры предосторожности производителя кислородного датчика при тестировании, а также указания производителя инструмента и прочитайте руководство по обслуживанию автомобиля (или другой системы) перед выполнением любого теста. Кислородные датчики сильно нагреваются при работе, будьте осторожны!

Но подождите! Прежде чем что-либо тестировать, вам нужно знать, с каким датчиком вы работаете и где он находится.

Типы датчиков кислорода

Есть несколько распространенных типов кислородных датчиков, установленных на транспортных средствах, которые имеют от одного до пяти проводов, соединяющих их с остальной частью автомобиля. Вы должны определить, с каким типом кислородного датчика вы работаете, прежде чем пытаться выполнить какой-либо тест:

• Циркониевые датчики, также известные как «узкополосные кислородные датчики», являются наиболее распространенным типом. Циркониевые датчики имеют два электрода, которые выдают 200 мВ (0,2 В) в «бедном» состоянии и 800 мВ (0,8 В) в богатом состоянии. В нормально работающем двигателе циркониевые датчики обычно выдают 450 мВ (0,45 В).
Широкополосные циркониевые датчики
• , часто называемые просто «широкополосными датчиками», также довольно распространены. Широкополосные датчики имеют четыре электронных соединения, одна пара из которых является их выходным сигналом.
Датчики
• Titania, представляющие собой тип узкополосных датчиков, которые встречаются редко, но не редко. Существует два типа датчиков Titania, один из которых работает в диапазоне полного диапазона 5 вольт, а другой — в 1 вольте.

Расположение датчиков кислорода

Кислородные датчики обычно расположены в одном из двух мест (вдоль выхлопа двигателя), и важно знать, с каким из них вы имеете дело. Позиции:

• Между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором. Они известны как датчики «предварительного каталитического нейтрализатора» или «предкатализаторы» 9.0036
• Между каталитическим нейтрализатором и выпускным патрубком (выхлопной трубой). Они известны как датчики кислорода «после каталитического нейтрализатора» или «после каталитического нейтрализатора».

Датчики кислорода перед каталитическим нейтрализатором обычно выдают сигнал, который варьируется между «бедным» и «богатым» (или высоким и низким). Кислородные датчики после каталитического нейтрализатора обычно имеют плавный выходной сигнал, поскольку каталитический нейтрализатор смешивает оставшиеся несгоревшие выхлопные газы и вступает в реакцию кислорода с топливом.

Тесты датчика кислорода

«Проверка кислородного датчика» может означать много разных вещей. Наиболее распространенные тесты:

• Проверка нагревателя датчика кислорода. Обычно это проверка сопротивления нагревательного элемента или потребляемой мощности с помощью мультиметра или токоизмерительных клещей.
• Проверка среднего выходного уровня датчика кислорода. Это тест среднего выходного сигнала датчика, выполненный с помощью мультиметра.
• Проверка количества пересечений кислородного датчика. Это тест поведения датчика кислорода на работающем двигателе, выполняемый с помощью осциллографа или тестера/симулятора датчика кислорода ST05.
• Тесты отклика датчика кислорода. Они сильно различаются, но обычно выполняются с помощью пропановой горелки (или другого источника тепла) и некоторого измерительного устройства (например, мультиметра или тестера / симулятора датчика кислорода ST05).
• Тест срабатывания кислородного датчика Совета по воздушным ресурсам Калифорнии. Это специальный тест (описанный ниже), который так и не получил широкого распространения.

Калифорнийский тест датчика кислорода

В 1990-х годах Калифорнийский совет по воздушным ресурсам ввел стандарт для тестирования автомобильных кислородных датчиков. Чтобы пройти этот тест, кислородный датчик должен перейти от «низкого» к «высокому» менее чем за 100 мс, когда двигатель прогрет и работает на 1800 об/мин. По разным причинам этот тест так и не получил широкого распространения в автомобильной промышленности, поэтому большинство кислородных датчиков не проходят тест, даже если они совершенно новые и работают должным образом. Вы не должны полагаться на тест, если только производитель кислородного датчика прямо не заявляет, что его устройство соответствует тесту Калифорнии.

Как проверить датчик кислорода с помощью мультиметра

Самый простой тест кислородного датчика с помощью (цифрового) мультиметра – это проверить, не сломан ли нагревательный элемент (при условии, что рассматриваемый датчик самонагревается). Вы можете проверить нагревательный элемент кислородного датчика,

1. Включение мультиметра в режим «Сопротивление».
2. Подсоедините измерительные провода к штырям или проводам разъема питания и заземления нагревателя.
3. Прочтите показания мультиметра, большинство этих нагревателей имеют внутреннее сопротивление примерно от 10 Ом до 20 Ом (в холодном состоянии).

Следующий тест, который вы можете запустить на датчике кислорода с самонагревом, — это проверить, подается ли питание на его нагревательный элемент. Чтобы сделать этот тест:

1. Убедитесь, что выхлопная система двигателя холодная. Некоторые обогреватели не включаются, если выхлопные трубы двигателя горячие.
2. Включить мультиметр в режим «Напряжение постоянного тока».
3. Подсоедините мультиметр к проводам или контактам питания обогревателя. Back-probes — лучший инструмент для этого. Если у вас нет доступа к обратным датчикам, может быть проще всего подключить мультиметр к линиям электропередач, отсоединив кислородный датчик от его жгута и подключив мультиметр к разъему. Вам следует прочитать руководство по обслуживанию двигателя, чтобы узнать, что здесь можно и чего нельзя делать.
4. Включите двигатель.
5. Следите за показаниями мультиметра, они должны быть в пределах от 12В до 14В.

Если вы работаете с широкополосным циркониевым датчиком, вы также можете попробовать проверить его среднее выходное напряжение, которое обычно должно составлять около 450 мВ и быть стабильным при работающем и прогретом двигателе. Узкополосные датчики (диоксид циркония и титана), особенно предварительный каталитический нейтрализатор, сложно проверить с помощью мультиметра. Мультиметры не реагируют достаточно быстро, чтобы уловить быстро меняющийся выходной сигнал узкополосного датчика.

Как проверить датчик кислорода с помощью клещей

Клещи значительно ускоряют и упрощают проверку самонагрева датчика кислорода. Все, что вам нужно сделать, это:

1. Убедитесь, что выхлопная система двигателя холодная.
2. Включить токоизмерительные клещи в режим «Постоянный ток/Постоянный ток».
3. Наденьте зажим на любой из проводов питания нагревателя кислородного датчика (но не на оба). Будьте осторожны, чтобы не положить руку или инструмент на двигатель или выхлопную трубу
4. Включите двигатель.
5. Наблюдайте за показаниями, которые должны быть в пределах от 0,25 А до 1,5 А.

Некоторые из преимуществ использования токоизмерительных клещей (по сравнению с обычным мультиметром) заключаются в том, что он быстрее, информативнее и менее навязчив, так как не мешает нормальной работе двигателя.

Как проверить кислородный датчик с помощью осциллографа

Осциллографы являются очень полезными инструментами и гораздо более информативны, чем мультиметры, но их использование с кислородными датчиками также может быть сложным. Обычно лучше использовать осциллограф с питанием от батареи или с изолированными входами, поскольку транспортные средства могут не иметь общего заземления с сетью в гараже или магазине. Если транспортное средство «плавает» выше или ниже напряжения источника питания осциллографа, может разрядиться значительный ток в тысячи вольт, что приведет к повреждению цепей автомобиля или осциллографа. Второй проблемой при использовании осциллографа для проверки датчиков кислорода является фактическое подключение осциллографа к цепи (цепям) датчика кислорода, что лучше всего выполняется с помощью обратных датчиков. Чтобы использовать осциллограф на датчике кислорода, вы должны:

1. Убедитесь, что входы осциллографа должным образом изолированы от сети гаража или магазина.
2. Убедитесь, что двигатель холодный.
3. Подсоедините щупы осциллографа к линиям ячеек датчика кислорода (убедитесь, что используется эталонный/заземляющий зажим осциллографа). Убедитесь, что провода не будут мешать движущимся частям двигателя.
4.  Запустить двигатель
5. Наблюдайте за выходными сигналами кислородного датчика во время работы двигателя и во времени. Выходные данные датчика кислорода должны быть низкими, пока двигатель прогревается, а затем повышаться до среднего значения, соответствующего «сбалансированной» смеси. Выходные данные датчика перед каталитическим нейтрализатором обычно должны быстро колебаться между «богатым» и «обедненным». Выходные данные после каталитического нейтрализатора должны быть намного более стабильными, примерно на «сбалансированном» уровне. Количество пересечений сигнала со своим средним значением является важным параметром, и каждая система (ECM/PCM, двигатель и кислородный датчик) имеет характерное количество пересечений в секунду.
6. Выключите двигатель.
7. Подождите, пока двигатель не остынет.
8. Снимите щупы осциллографа.

Проверка с помощью тестера датчика кислорода ST05

Наш собственный тестер/симулятор датчика кислорода ST05, вероятно, является лучшим и самым простым в использовании инструментом для проверки датчиков кислорода. ST05 не повредит кислородные датчики и поставляется со специальными зажимами, которые можно либо прикрепить к открытому металлу, либо использовать для прокалывания сигнальных проводов (где это приемлемо).

1. Убедитесь, что двигатель холодный.
2. Подсоедините измерительные провода ST05 к выходам кислородного датчика. ST05 сообщит вам (через буквенно-цифровой дисплей с правой стороны), если обнаружит неправильное соединение, например, отсутствие соединения, соединение с проводами нагревателя или обратную полярность.
3. Включите двигатель.
4. Наблюдайте за дисплеями ST05 по мере прогрева двигателя и с течением времени. Выход кислородного датчика (отображаемый на левой панели ST05) обычно должен начинаться с низкого уровня и повышаться по мере прогрева. Когда двигатель прогрет, вы можете увидеть «количество пересечений» на правом дисплее. Количество пересечений сигнала со своим средним значением является важным параметром, и каждая система (ECM/PCM, двигатель и кислородный датчик) имеет характерное количество пересечений в секунду. Выходные данные датчика перед каталитическим нейтрализатором обычно должны быстро колебаться между «богатым» и «обедненным».