Лямбда-Зонд
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.
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. О том, как это сделать
описано здесь. 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 случае аналогичном этому 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.
- Вкрутить новый ЛЗ. Если он четырехпроводный, то токопроводящая смазка не нужна. Достаточно графитовой - для смазки резьбовых соединений.
- Соединение проводов не стоит осуществлять скруткой проводов - этот вариант ненадежен и долго не проживет. Самое лучшее - это спаять все положенные провода и хорошенько заизолировать. Паять провода стоит до того, как ЛЗ установлен в трубе, т.е. на столе.
- После замены рекомендую обнулить память контроллера путем снимания на несколько секунд (-)клеммы с аккумулятора. Только подумайте предварительно - не отключатся ли у вас какие нибудь электроприборы типа магнитол, CD-чейнджеров и пр. и не встанут ли они после этого на код. Это важно.>
Copyright
©2006-2008
