Как проверить лямбда зонд на работоспособность своими руками мультиметром и осциллографом, где находится датчик кислорода в авто » АвтоНоватор

Лямбда зонд: что такое и где находится

Лямбда зонд (ƛ зонд) – датчик, который замеряет объём кислорода в выхлопных газах и сравнивает со стандартом. Иными словами, это кислородный датчик. Если показатели его не устраивают, он подаёт сигнал в блок управления.

Место нахождения зависит от числа датчиков в машине. Так, в ТС, выпущенных до 2000 года, чаще всего стоит один. В более поздних моделях — от 2 датчиков. Первый всегда находится под капотом, второй (если он есть) – под днищем машины.

Особенности устройства

Датчик так называется из-за буквы (ƛ) греческого алфавита лямбда, обозначающей в автомобильной области коэффициент превышения уровня воздуха в топливовоздушной смеси. То есть это элемент, измеряющий кислородный объём в выхлопе. Он сравнивает его со стандартом, при несоответствии показаний подаёт сигнал. Называется также кислородным датчиком.

Место расположения соответствует количеству датчиков в машине. Если автомобиль выпустили до начала 21 века, обычно датчик один (под капотом, перед катализатором). В более современных авто от двух датчиков: первый — на привычном месте, другой — под днищем.

Принцип функционирования основан на прохождении выхлопов через датчик, внутрь которого идет чистый атмосферный воздух. Так как окислительная способность этих двух масс отличается, создаётся разность потенциалов, значения выводятся на электронный блок управления. Система в датчике начинает функционировать, когда прогрев достигает от трех до четырех сотен градусов (в титановых разновидностях нужна ещё более высокая t°), чтобы твердый электролит мог проводить электричество

Есть несколько видов датчиков, очень популярны циркониевые, которые бывают одно-, двух-, трёх- и четырехпроводные.

Обычно лямбда-зонд становится неисправен из-за проблем с топливом: плохое качество, попадание внутрь (как и масла) или проблемы с подачей.

Признаками того, что с датчиком неполадки, могут быть:

1. Падение или “плавание” оборотов на холостом ходу.
2. “Дерганье” авто, после запуска движка появляются необычные хлопки.
3. Снижение мощности двигателя, медленная реакция, когда нажимается газовая педаль.
4. Сильный перегрев мотора, увеличение бензинового расхода.
5. Изменение запаха в выхлопной трубе (более «ядерные”).

Конечно, лучше не допускать появление таких признаков, регулярно выполняя проверку датчика кислорода мультиметром на неисправность.

Срок использования лямбда-зонда 60-130 тыс. км, но его служба может закончиться раньше из-за неблагоприятных факторов.

Перед тестированием датчика измерительным прибором важно провести его осмотр. Не должно быть оплавленных мест, обрывов. Нужно обратить внимание на состояние нижней части, которая прячется в катализаторе (для этого датчик выкручивается). Если замечены отложения, датчик важно заменить из-за его плохой работоспособности.

Если внешне не выявлено никаких проблем, приступаем к тестированию тестером.

Перед измерениями советуем посмотреть на картинку, которая поможет при распределении щупов измерителя в зависимости от модели кислородного датчика:

Также полезно прочитать статью о правильном использовании мультиметра, а также руководство к своей модели кислородного датчика.

Благодаря изложенной ниже информации вы узнаете, как проверить мультиметром лямбда-зонд с 4 контактами и другими вариациями, потому что принцип тестирования схож.

Зачем в автомобиле нужен лямбда-зонда, место расположения

Лямбда-зонд необходим для измерения коэффициента содержания кислорода в горючей смеси. Он устанавливается всегда в районе приемной трубы до катализатора и измеряет объем несгоревшего кислорода в продуктах сгорания. Эта информация позволит ЭБУ готовить оптимальную смесь.

Наиболее эффективно сгорает смесь, в которой содержится 14,7 частей воздуха и одна часть топлива. Это оптимальные показатели, если кислород присутствует в больших количествах, то смесь бедная, если воздуха меньше, то богатая.

Сгорание богатой смеси менее эффективно – можно наблюдать снижение мощности, повышенный расход топлива.

Так как моторы в автомобилях функционируют на совершенно разных режимах, то оптимальное соотношения воздуха и топлива может не соблюдаться. Для контроля качества смеси в системах питания применяют кислородные датчики.

На основе сигналов от лямбды ЭБУ может оценить качество смеси. Если обнаружены показатели, которые не соответствуют нормам, смесь корректируется.

Проверяем напряжение

Способ, как проверить напряжение в цепи подогрева своими руками:

1. Включить зажигание без снятия разъёма с лямбда-зонда.
2. Соединить щупы с цепью подогрева.
3. Посмотреть на значения мультиметра: в норме они такие же, как напряжение на АКБ — 12 В.

Два момента:

1. «+» направлен на датчик от АКБ с помощью предохранителя. Если его нет, нужно прозвонить эту цепь.
2. «—» идёт от управленческого блока. Если не обнаружили, тестируйте клеммы линии «лямбда-зонд — электронный управленческий блок».

Как померить опорное напряжение:

1. Включить зажигание.
2. Замерить напряжение между массой и сигнальным проводком.
3. Норма показаний — приблизительно 0,45-0,50 В.

Полезное видео, как прозвонить лямбда зонд мультиметром на исправность:

Важно проверить сигнал, то есть восприимчивость наконечника. Инструкция, как проверить датчик кислорода мультиметром:

1. Завести автомобиль и прогреть движок до семи-восьми десятков градусов°. Довести его до трех тысяч оборотов в минуту и удерживать так две-три минуты, чтобы датчик был прогретым.
2. Отрицательный провод мультиметра подключить на корпус движка (к массе авто). Положительный к сигнальному проводку (чаще это черный проводок).
3. Посмотреть на показания мультиметра. В норме они варьируются от 0,2 до 1 В, часто меняясь. Примерно за десять секунд датчик включается такое же количество раз. Если мультиметр показывает 0,5 В, а включения нет, датчик неисправен.
4. Нажать газовую педаль в пол и резко отпустить. У рабочего датчика значение в 1 В, после чего падает до 0. Если при манипуляциях с педалью значения не меняются и показывают, скажем, 0,4 В, лямбда-зонд неисправен.

Если же напряжения вообще нет, проведите диагностику проводки: прощупайте с помощью мультиметра все кабели, которые соединяют реле с выключателем зажигания.

Проверяем сопротивление

Как проверить сопротивление:

1. Выбрать на мультиметре режим измерения сопротивления и диапазон 200 Ом.
2. Вывести из колодки лямбда-зонда контакты нагревателя (например, в датчике с четырьмя контактами это 3 и 4 разъёмы).
3. Присоединить наконечники мультиметра к выходам и посмотреть на показания.

В норме значение в диапазоне 2-10 Ом в зависимости от модели кислородника. Часто показание выше 5 Ом указывает на отличную функциональность лямбда-зонда. Если на дисплее нет никаких показаний, произошел разрыв цепи, то есть в нагревателе порвался провод.

Вы узнали, как проверить лямбда-зонд мультиметром правильно и безопасно. Делитесь своим опытом в комментариях.

Как работает датчик

Выхлопные газы проходят сквозь датчик, а внутрь него поступает чистый воздух из атмосферы. Из-за разной окислительной способности чистого воздуха и отработавших газов появляется разность потенциалов. Эти показания и отправляются в ЭБУ.

Внутри датчика спрятаны токопроводящий элемент, электроды, сигнальный контакт и заземление. Вся эта система начинает работать только после прогрева до 300–400 oC. Только при такой температуре твёрдый электролит способен проводить электричество.

Виды кислородных датчиков

Современные ТС оснащаются тремя видами датчиков.

Циркониевый. Одна из самых популярных моделей, основной элемент в составе — диоксид циркония. Наконечник керамический, начинает работать только при нагреве до 350 oC. Быстро разогревается за счёт вмонтированной нагревательной детали с керамическим изолятором.

Такие датчики делятся на 1, 2, 3 и 4 проводные.

Титановый. Наконечник устройства изготовлен из диоксида титана. Внешне датчик мало отличается от циркониевого, но работать начинает только при температуре от 700 oC. Из-за сложной конструкции, высокой стоимости и излишней чувствительности к температурным перепадам такие датчики редко используются.

Широкополосный. В отличие от предыдущих моделей, у этого датчика имеются две ячейки:

1. Измерительная. Благодаря электронной схеме модуляции, в составе газов внутри ячейки сохраняется показатель ƛ =1.
2. Насосная. Если смесь богатая, дополняет состав ионами кислорода из атмосферы, если обеднённая — выводит лишние молекулы кислорода из диффузионного отверстия во внешнюю среду.

Основные причины неисправностей лямбда-зонда и последствия его поломки

После того, как мы определились с понятием и особенностями работы датчика кислорода, можно сделать вывод, что он играет ключевую функцию в нормальной работе двигателя внутреннего сгорания. Так что же может привести к поломке лямбда зонда и выхода его из строя? Существуют два аспекта в этом вопросе: внешние факторы и внутренние о которых читайте ниже.

• Протекание в корпус датчика охлаждающей жидкости или же тормозной;
• Уход за датчиком средствами, которые не предназначены для таких целей;
• Некачественное топливо с чрезмерным содержанием свинца;
• Перегрев датчика, который также случается при использовании плохого топлива.

После того, как лямбда зонд вышел из строя ваш автомобиль начнет подавать определенные признаки:

• Существенные рывки при движении;
• Чрезмерные расход топлива;
• Плохая работа катализатора;
• Плавающие обороты двигателя;
• Излишки токсических отходов в отработавших газах.

Серьёзность всего вышеперечисленного должна наталкивать водителя на проверку лямбда зонда практически каждые 10 тыс. км. Его полная замена желательна после каждых 40 000 км пробега.

Проверка лямбда зонда с 4 проводами тестером. Методы проверки ЛЗ

Итак, мы подошли к тому вопросу, который волнует каждого автолюбителя: как же проверить датчик лямбда зонд в домашних условиях? Для этого вам понадобится обычный тестер (мультиметр) или вольтметр.
Лямбда зонд 4 провода

Первым делом необходимо прогреть двигатель, после чего произвести замеры сопротивления на проводах подогревателя. Как правило, это два белых провода полярность между которыми можно не соблюдать. Нормальное сопротивление между ними должно равняться от 2 до 10-ти Ом. Если это значение другое, то следовательно датчик неисправен.

Идем далее. Теперь нужно минусовой провод тестера подключить на корпус двигателя. При этом плюсовой контакт подключите к сигнальному проводу самого датчика. Как правило это будет черный провод. На прогретом двигателе нажмите на педаль газа и наберите обороты до 3000 об/мин. Удерживайте педаль в этом положении около трёх минут. В это время производится прогрев лямбда зонда. Теперь вы можете проверить включение датчика кислорода.

Напряжение между корпусом двигателя и сигнальным (черным проводом) детали должно колебаться в районе от 0,2 до 1 вольта. За каждые прошедшие 10 секунд времени датчик должен включаться около 10-ти раз. В тех случая когда тестер будет показывать 0,4-0,5 вольта и не будет производиться включение, то можно сделать вывод о неисправности лямбда зонда.

Также вам нужно знать о том, что при резком нажатии на педаль газа тестер должен показывать напряжение около 1 вольта. При резком отпускании педали – ноль вольт.

Как проверить лямбда-зонд мультиметром

Когда наблюдаются рывки при движении, повышенный расход горючего, и горящий “чек”, то стоит провести диагностику. Эти признаки могут говорить и о других неисправностях, но если есть мультиметр, то можно проверить кислородный датчик своими руками. Специалисты рекомендуют проверять лямбду через измерение напряжений.

Но прежде любых измерений нужно прогреть ДВС. Если лямбда холодная, она не будет работать. Также рекомендуется по возможности снять датчик и осмотреть его и проводку на предмет грязи и повреждений. Если датчик деформирован, электрод поцарапан или покрыт сажей, нагаром, то лучше его заменить.

Измерения напряжения в цепи подогрева

Включают зажигание, щупами протыкают провода, которые идут к нагревателю. Можно также втыкать щупы мультиметра в разъем. Напряжение будет примерно равно напряжению в бортовой сети. Если двигатель не запущен, то напряжения может и не быть.

Обычно плюс приходит к нагревателю напрямую. Минус подает блок управления. Если отсутствует плюс, следует проверить цепи от аккумулятора до датчика. Если отсутствует минус, тогда нужно проверить цепь от ЭБУ до датчика.

Проверка нагревателя

Можно проверить работоспособность кислородного датчика при помощи омметра. Очень часто поломка связана со спиралью подогрева или проводкой к ней.

Для проверки омметр присоединяют между контактами нагревателя. Если нагреватель исправен, то омметр покажет сопротивление от 2 до 10 ОМ. В цепи подогрева сопротивление будет от 1 кОм до 10 мОм. Если сопротивления нет, то стоит поискать обрыв в проводке.

Признаки и причины неисправности ƛ-зонда

Лямбда-зонд в процессе эксплуатации авто может выйти из строя. Чаще всего датчик ломается из-за некачественного топлива, попадания топлива или масла внутрь, или неполадок в системе подачи горючего.

О неисправности лямбда-зонда могут говорить следующие признаки:

• обороты растут до максимума, после чего резко выключается мотор;
• обороты на холостом ходу становятся нестабильными;
• мощность существенно падает при повышении оборотов;
• электронный блок выдаёт ошибку из-за поздней подачи сигнала с ƛ-датчика;
• машина едет рывками.

Чтобы вернуть датчику работоспособность, его необходимо вынуть и правильно очистить. Для этого снимают керамическую головку и убирают загрязнения тряпкой с химическим средством. Если и это не помогает, датчик придётся менять.

Как отремонтировать лямбда-зонд

Ремонт лямбда зонда своими руками выполнить довольно просто, для этого необходимо определить, в каком именно узле произошел сбой.

Если проблема связана с контактами цепи, то в первую очередь необходимо найти место разрыва и проверить, не окислились ли контакты. Сигнал может, элементарно, не идти от блока управления. Поэтому проверьте питание лямбды. Если контакты элемента окислились их необходимо обработать WD40.

Если на корпусе зонда образовалось много нагара, то может потребоваться чистка всех частей системы. И тут возникает закономерный вопрос, чем промыть лямбда зонд. Дело в том, что обрабатывать платиновые электроды и керамический стержень наждачной бумагой категорически запрещено. Поэтому необходимо использовать специализированные средства, предназначенные для растворения ржавчины.

Для очистки датчика необходимо выполнить следующие шаги:

• Демонтируйте лямбда зонд, предварительно нагрев его корпус до 50 градусов.
• Снимите защитный колпачок.
• Замочите датчик в ортофосфорной кислоте на 30 минут (она справится даже с самыми сложными отложениями).
• Ополосните лямбду в воде, высушите и установите элемент обратно. Не забудьте смазать резьбу датчика специальным средством для создания полной герметичности (но только не используйте силиконовый герметик).

Так как стоимость датчиков колеблется от 1000 – 3000 рублей за один элемент, то вполне разумно попробовать осуществить ремонт лямбда зонда своими руками (видео смотрите ниже), а уже потом приступать к установке нового элемента.

Инструкция по ремонту и замене датчика

Своими руками можно заменить либо восстановить контроллер.

Как демонтировать датчик

Снятие устройства, независимо от модели машины, выполняется так:

1. Прогрейте поверхность детали примерно до 60 градусов. Для этого можно воспользоваться обычной зажигалкой либо горелкой. Прогрев позволит легче удалить устройство из посадочного места.
2. Отсоедините провода, подключенные к детали.
3. Осторожно открутите кислородный датчик. Пользоваться спецсредствами для демонтажа не рекомендуется.
4. Извлеките защитный колпачок.

Диман Степаненко рассказал о самостоятельном демонтаже лямбда-зонда.

Очистка и отмачивание

Есть два вариант восстановления кислородного датчика:

• первый — с использованием ортофосфорной кислоты;
• второй — с ортофосфорной кислотой и горелкой.

Нужно учесть, что ортофосфорная кислота или другое аналогичное средство относится к категории опасных веществ. При работе с веществом важно помнить о правилах безопасности. Нельзя допустить попадание кислоты на слизистые оболочки либо внутрь организма.

1 способ:

Этот способ нельзя назвать ускоренным, поскольку потребителю надо получить полный или хотя бы частичный доступ к керамической поверхности устройства. Эта составляющая спрятана за защитным колпачком, выполненным из металла, демонтировать его непросто. Для снятия нельзя использовать ножовку, поскольку она повредит рабочую поверхность. Демонтаж выполняется с помощью токарного станка — у основания датчика кислорода надо с помощью резца отрезать защитный колпак. Срезание выполняется рядом с резьбой.

При отсутствии возможности воспользоваться станком допускается использовать напильник. Полностью удалить колпачок этим инструментом не выйдет, то на нем можно сделать небольшие окошки размером около 5 мм. Для очистки используется примерно 100 мл ортофосфорной кислоты. При ее отсутствии можно использовать преобразователь ржавчины.

Восстановление устройства:

1. Налейте жидкость в стеклянную емкость. Можно использовать банки, рюмки и т. д.
2. Опустите в емкость сердечник кислородного датчика. Полностью контроллер опускать в жидкость нельзя. Подождите около двадцати минут.
3. Извлеките датчик из емкости, выполните промывку его основания водой из-под крана. Ждите, пока устройство полностью высохнет.
4. Если с первого раза удалить темный налет на сердечнике не получилось, повторите процедуру. Надо добиться того, чтобы элемент опять стал металлического цвета.
5. Если после нескольких попыток выполнить качественную очистку не получилось, то для усиления воздействия средства можно использовать кисть. Ею смачивается и обрабатывается основание устройства. В результате налет должен удалиться. Если защитный колпачок был демонтирован, то кисточка не понадобится. Вместо нее лучше использовать зубную щетку.
6. После того как очистка была полностью завершена, датчик промывается. Если колпачок был демонтирован, то после восстановления его надо установить на место. Для этого применяется аргонная сварка.

При использовании этого способа учтите:

1. Если устройство сильно загрязнено, то двадцати минут для его восстановления будет недостаточно. При критических засорениях процедуру отмачивания можно увеличить до трех часов. В некоторых ситуациях для очистки может потребоваться целая ночь, не меньше восьми часов.
2. После чистки надо проверить, насколько эффективно была выполнена процедура. Для диагностики потребуется определенное время, чтобы автовладелец понял, как ведет себя машина и сколько «кушает» топлива. Если на приборке остался гореть индикатор неисправности, то отремонтировать контроллер не получилось.
3. Если машина оборудована датчиком, защитный колпак которого оснащен двойной оболочкой, то сделать в нем отверстие напильником не выйдет. Чтобы решить проблему, необходимо выполнить замачивание устройства в кислоте или другом средстве с самим колпачком.

2 способ:

Для восстановления контроллера понадобится та же кислота, а также газовая горелка либо кухонная плита. При использовании бытовой печки отдайте предпочтение маленькой по размерам конфорке.

Процедура очистки:

1. С конфорки удаляется крышка. Затем она переворачивается и устанавливается обратно, с небольшим смещением в сторону. Надо установить крышку так, чтобы она закрывала саму трубу от попадания жидкости внутрь.
2. Зажигается огонь на конфорке.
3. Сердечник лямбда-зонда надо окунуть в емкость с кислотой, после чего возьмите его пассатижами и разогрейте на огне. Это приведет к кипению кислоты, вещество начнет брызгаться. На рабочей поверхности устройства появится соль зеленоватого оттенка.
4. Подождите, пока вещество полностью не выкипит. Промойте контроллер чистой водой, а затем повторите процедуру очистки. Эти шаги надо выполнять, пока контроллер не будет полностью блестеть. На это может потребоваться от десяти минут и более. Перед дальнейшим монтажом резьбу лямбда-зонда нужно обработать графитовой смазкой, что позволит предотвратить пригорание датчика кислорода к резьбовому отверстию.

Установка лямбда-зонда

Монтаж устройства выполняется в обратной последовательности:

1. На датчик устанавливается защитный колпачок.
2. К устройству подключаются провода.
3. Контроллер устанавливается в посадочное место и закручивается.

Как сделать корректор (обманку) лямбда-зонд?

Есть несколько видов корректоров для кислородных контроллеров. Механическое устройство является наиболее простым и доступным в плане исполнения корректоров. Надо выточить специальный переходник, в который устанавливается лямбда-зонд, а также мини-катализатор. После этого собранное устройство монтируется в штатное место глушителя машины.

Если сломается катализаторное устройство либо кислородный датчик, установленные после него, на блок управления поступит сигнал. Модуль будет предупрежден о том, что в выхлопных газах содержатся вредные вещества, объем которых превышает допустимую величину. Управляющий блок воспримет это событие как аварийное и повысит подачу горючего для обогащения топливовоздушной смеси.

При монтаже такого корректора отработанные газы будут поступать через небольшое отверстие переходника в катализаторное устройство. Последнее наполнено керамической пылью с каталитическим слоем. Концентрация вредоносных веществ в отработанных газах будет меньше. Управляющий модуль воспримет это как правильную работу контроллера и штатного катализаторного устройства. Изготовление обманки выполняется с помощью токарного станка и схемы, в качестве материала допускается применение стали либо бронзы.

Схема механического корректора для лямбда-зонда

Универсальные чертежи, которые можно найти в сети, могут не подойти для изготовления обманки лямбда-зонда к конкретной модели авто, надо искать проверенный вариант.

Изготовление электронной обманки контроллера:

1. С помощью программы СпринтЛейаут и принтера выполняется распечатка чертежа разводки и расположения элементов схемы. Печать выполняется на глянцевой бумаге.
2. При отправке файла на печать для слоя К1 надо выбрать черный цвет на 100%. В программе установите галочку напротив пунктов Зеркально и Контур схемы. Все другие слои удаляются.
3. Затем отправляется на печать следующий слой. Для слоя М2 указывается черный цвет. Галочка напротив пункта Зеркально убирается, но она оставляется напротив второго элемента. Другие слои убираются.
4. При выполнении задачи рекомендуется использоваться фольгированный текстолит. Он должен быть односторонним, а его толщина составит не менее 1 и не более 2 мм.
5. Когда распечатка будет на руках, ее надо перенести на плату LM324 с помощью утюга. Сама плата вырезается с учетом размеров, а по ее контуру надо сделать распечатки. После вырезания приложите схему к чертежу, размеры должны полностью совпадать.
6. С использованием мелкозернистой наждачной бумаги выполняется зачистка медного слоя. С помощью топлива или растворителя делается очистка платы.
7. Затем на рабочую поверхность платы надо перенести распечатку с дорожками. На обратную (медную поверхность) устанавливается распечатанный слой элементов. Для этого фольгированная бумага прикладывается к плате и прогревается утюгом, процедура занимает не более 10 минут. При прогреве поверхность утюга надо максимально прижать к плате. В итоге тонер должен перепечататься с фольгированной поверхности на схему. Если плотность бумаги невысокая, то дорожки будут просвечиваться. Проблему можно исправить с помощью перманентного черного маркера.
8. Следующим этапом будет вытравливание, для этого потребуется хлорное железо либо перхлорат натрия.
9. Затем на плате высверливаются отверстия, выполняется припайка элементов.
10. На завершающем этапе делается регулировка рабочих параметров корректора. Для этого на вход подается +950 мВ, выполняется регулировка величины напряжения в диапазоне от 950 до 1000 мВ. Для платы LM324 процедура делается посредством настройки элементов VR3 и VR4.

Схема для изготовления электронной обманки
Распечатка схемы для установки на плату
Соединение всех компонентов на плате обманки