Неисправность датчика кислорода

Неисправность датчика кислорода приводит к повышенному расходу топлива, снижению динамических характеристик автомобиля, нестабильной работе мотора на холостых оборотах, увеличению токсичности выхлопных газов. Обычно причинами неисправности датчика концентрации кислорода являются его механическое повреждение, разрыв электрической (сигнальной) цепи, загрязнение чувствительной части датчика продуктами сгорания топлива. В некоторых случаях, например, при возникновении ошибки P0130 или P0141, на приборной панели активируется сигнальная лампа Check Engine. Использовать автомобиль при неисправном датчике кислорода можно, однако это приведет к указанным выше проблемам.

Назначение датчика кислорода

Датчик кислорода устанавливается в выпускном коллекторе (у различных машин конкретное место и количество может отличаться) и выполняет мониторинг наличия кислорода в выхлопных газах. В автопромышленности греческая буква «лямбда» обозначает коэффициент избытка кислорода в топливовоздушной смеси. Именно по этой причине датчик кислорода часто называют «лямбда-зонд».

Предоставленная датчиком информация о количестве кислорода в составе выхлопных газов используется электронным блоком управления двигателем (ЭБУ) для корректировки впрыска топлива. Если кислорода в выхлопных газах много, значит, топливовоздушная смесь, подаваемая в цилиндры, бедная (напряжение на датчике 0,1…0,3 Вольта), а если кислорода мало — значит, богатая (напряжение на датчике 0,6…0,9 Вольта). Соответственно, происходит коррекция количества подаваемого топлива. Это сказывается не только на динамике двигателя, но и на работе каталитического нейтрализатора выхлопных газов.

В большинстве случаев диапазон эффективной работы катализатора составляет 14,6…14,8 долей воздуха на одну долю топлива. Это соответствует значению лямбда, равному единице.

На некоторых автомобилях конструктивно предусмотрено использование двух датчиков. Один расположен до катализатора, а второй — после. Задача первого состоит в коррекции состава топливовоздушной смеси, а второго — в проверке эффективности работы катализатора. Сами же датчики по конструкции, как правило, идентичны.

Влияет ли лямбда-зонд на запуск?

Если отключить лямбда-зонд, произойдет возрастание расхода топлива и повышение токсичности газов, иногда — нестабильная работа двигателя на холостых оборотах. Однако такой эффект проявляется лишь после прогрева, так как кислородный датчик начинает работать при температуре выше +300°С. Для ускорения выхода на рабочий режим его конструкция подразумевает использование специального элемента подогрева, который включается при запуске двигателя. Соответственно, непосредственно в момент запуска мотора сигнал с лямбда-зонда не учитывается.

Лампочка “чек” при неисправности лямбда-зонда загорается, когда в памяти ЭБУ сформированы конкретные ошибки, связанные с повреждением проводки или самого датчика.

Признаки неисправности датчика кислорода

Выход из строя лямбда-зонда, как правило, сопровождается следующими симптомами:

• Ухудшение тяги и снижение динамических характеристик автомобиля.
• Нестабильный холостой ход. Обороты могут плавать и опускаться ниже оптимальных. В критическом случае машина не держит холостые обороты и глохнет без подгазовки.
• Увеличение расхода топлива.
• Увеличение токсичности выхлопа. Газы становятся непрозрачными (сероватый или синеватый оттенок) и имеют резкий запах несгоревшего топлива.

Эти признаки могут указывать и на другие поломки. Поэтому для точного определения неисправности датчика кислорода нужны проверки с использованием диагностического сканера и мультиметра (для проверки цепи подогрева и сигнала).

Проблемы с проводкой датчика обычно фиксируются ЭБУ. Формируются ошибки: P0136, P0130, P0135, P0141. В любом случае необходимо проверить цепь датчика (наличие напряжения и целостность проводов), а также посмотреть на график работы (осциллограмму).

Причины неисправности датчика кислорода

Ресурс лямбда-зонда составляет около 100 тыс. км, однако существуют факторы, которые значительно его сокращают:

• Неисправность цепи. Обрыв питающих или сигнальных проводов, повреждение цепи подогрева. При неисправном подогреве датчик начинает работать с большой задержкой (только после разогрева выхлопными газами). Также возможно короткое замыкание.
• Внутреннее замыкание датчика. В этом случае он полностью выходит из строя.
• Загрязнение чувствительного элемента. Покрываясь сажей или отложениями от присадок, датчик перестает корректно реагировать на состав смеси («отравление» датчика).
• Термические перегрузки. Обычно происходят из-за проблем с зажиганием, когда топливо догорает в коллекторе.
• Механические повреждения. Удары при езде по бездорожью или ДТП.
• Использование при установке силиконовых герметиков, пары которых быстро выводят датчик из строя.
• Многократные неудачные попытки запуска двигателя (скопление топлива в коллекторе).
• Попадание на керамический наконечник технических жидкостей (масло, антифриз).

Значительно снижают ресурс: износ маслосъемных колец, попадание антифриза в масло и обогащенная смесь.

Как определить неисправность датчика кислорода

Визуальный осмотр и проверка мультиметром

1. Оцените количество сажи на трубке зонда. Если ее слишком много — датчик работает некорректно («медленно» реагирует).
2. Определите цвет отложений. Белые или серые отложения указывают на присадки в топливе или масле. Блестящие отложения говорят о наличии свинца в топливе — такой датчик подлежит замене.
3. Проверьте мультиметром целостность проводки. Обычно датчик имеет 4 провода: два на подогрев (белые), один сигнальный (черный) и «масса» (серый). Цвета могут отличаться.
4. Проверьте сопротивление нагревателя. Отсоедините фишку и замерьте сопротивление между проводами нагревателя. Оно должно быть в пределах 2…14 Ом (точное значение зависит от модели). Если цепь разомкнута (бесконечное сопротивление) — датчик неисправен и требует замены.
5. Проверьте питание: на разъеме со стороны ЭБУ при включенном зажигании должно быть напряжение (обычно 12В) на контактах подогрева.

Как проверить лямбда-зонд видео

Проверка осциллографом

Точнее всего работу датчика покажет осциллограф. Можно использовать профессиональный прибор или приставку к ноутбуку. Главное условие — прогретый двигатель.

График правильной работы датчика кислорода

При исправном датчике напряжение должно постоянно меняться от 0,1 до 0,9 В. График похож на ровную синусоиду с частотой переключения не реже 1 раза в секунду на холостых оборотах.

График работы сильно загрязненного датчика кислорода (медленная реакция)

График работы датчика на обедненной смеси

График работы датчика на обогащенной смеси

График работы датчика на бедной смеси

Если линия графика ровная и не меняется при перегазовках, датчик «мертв» или есть обрыв в цепи. Если переключения происходят очень медленно — датчик «отравлен».

Ремонт и восстановление датчика кислорода

Важно понимать: если у датчика сгорел нагреватель (обрыв цепи) или разрушена керамика, ремонту он не подлежит. Единственный выход — замена на новый (желательно оригинальный или качественный аналог, например, Denso или Bosch).

Однако, если датчик электрически исправен, но «тупит» (дает показания с задержкой) из-за нагара, можно попытаться его очистить.

Чистка ортофосфорной кислотой

Для попытки восстановления работоспособности загрязненного датчика:

• Налейте небольшое количество ортофосфорной кислоты (или активного преобразователя ржавчины) в стеклянную емкость.
• Опустите в кислоту только рабочую часть датчика (наконечник с отверстиями). Не погружайте корпус и место входа проводов.
• Оставьте на 15–20 минут, чтобы кислота растворила сажу.
• Тщательно промойте наконечник водой и просушите перед установкой.

Если эта процедура не вернула датчику быстродействие (проверяется по осциллографу), деталь необходимо заменить.