Лямбда-зонды для определения состава отработанных газов монтируют в выхлопные системы с 1980-х. Благодаря этим датчикам возможно скорректировать работу системы впрыска, чтобы состав смеси стал оптимальным. Если датчики определяющие концентрацию кислорода, ломаются, мотор вынужден переходить из обычного режима в аварийный.
Появление лямбда-зондов
Когда шло техническое развитие систем впрыска, бензин дозировался с учетом показаний прибора-датчика, контролирующего, как расходуется воздух. Но вскоре обнаружилось: с единственным каналом обратной связи система вряд ли может полноценно функционировать в разных режимах. Первые кислородные датчики встроили в K-Jetronic — это была механическая многоточечная СВТ. Впервые она была установлена на Porsche 911 2.4 в 1973 году. Но сложная и дорогая K-Jetronic использовалась лишь для мелкосерийных моделей.
Первой компанией, использующей лямбда-зонды на серийных авто, стала Volvo. Она ввела лямбда-зонд, разработанный совместно с Bosch, в свои модели серии 200 в 1976 году. Параллельно шло производство авто с прежними СВТ — не имеющими обратной связи.
Конструкция и работа лямбда-зондов
Обычное расположение кислородных датчиков в СВТ — перед нейтрализатором и за ним. Самая простая конструкция таких датчиков — с корпусом и двумя электродами. Их разделяет элемент из ZrO₂. Вам знаком этот материал — зубные коронки тоже делают из двуокиси циркония.
Этот циркониевый элемент закрыт колпачком с перфорацией. Он располагается внутри потока отработанных газов. Воздух контактирует с внутренним электродом — это обеспечивается отверстием под проводок или прокладкой. Лямбды всегда делаются с герметичным корпусом с резьбой.
Датчик функционирует как все гальванические компоненты. Когда циркониевый элемент прогревается до + 300⁰С, зонд начинает работать. Поэтому, чтобы быстро заставить лямбда-зонд заработать, его нужно подогреть с помощью электричества. Без подогрева он включается в работу не сразу — и в результате получается неоптимальный состав смеси.
С 1990-х начали использовать другие датчики — широкополосные, конструктивно чуть более сложные. Они оснащены двумя секциями — одна из них является насосной, вторая измерительной. Первая должна сработать, когда показатель напряжения в секторе измерений отклоняется от 0,45 В — именно такой показатель характеризует смесь с оптимальным составом. Вторая мониторит подачу/откачивание воздуха из первой. Блок управления нужен для контроля — он отслеживает, как работает первая, насосная станция, какая сила тока в ее цепи. Он же следит за составом смеси.
Распространение широкополосных моделей датчиков — это время установки моторов по экологическому стандарту Euro-3. После изменения требований к двигателям ввели нормативы Euro-4. И производители автомобилей вспомнили о прежней конструкции лямбда-зондов. Второй зонд стали монтировать поближе к выхлопным каналам, за нейтрализатор. Этот второй лямбда-зонд потребовался, чтобы контролировать, насколько эффективно работает система нейтрализации. Также он занимается коррекцией подачи топлива.
Долговечность кислородных датчиков
Сколько способны проработать лямбда-зонды? На их ресурс влияют состав и качество бензина. Сегодня, чтобы повысить его октановое число, уже практически не используют тетраэтилсвинец — он довольно быстро «убивал» зонды. Также на них негативно влияют присадки с составами, в которые входит железо — его осадок на поверхности элемента приводит к искажению показаний.
Если вы используете качественное топливо, лямбда-зонд выдержит большой пробег — более 150 000 км.
Поломку датчика вы легко заметите: включится сигнал Check Engine. На диагностике выявится любая поломка этого компонента — замкнуло, обрыв, обогрев неисправен, уровень сигнала не соответствует штатному.
«Масложор» вредит скорее каталитическим нейтрализаторам — они греются и деформируются. Если маслом с выхлопами покроется зонд, это ему практически не повредит. Но нельзя исключать, что он может покрыться нагаром и показывать будет уже не точно.
Главная проблема при неисправном лямбда-зонде — неверная коррекция состава смеси. Часто мотор переходит из обычного режима на аварийный, снижая расход бензина. Конечно, о штатной мощности можно забыть.
Но куда чаще смесь обогащается, бензин догорает внутри нейтрализатора. Элемент из керамики начинает плавиться и уже ничего не пропускает.
Нагревательный компонент в лямбде порой обрывается — обычно это происходит из-за повреждения или банального износа. Датчик остается рабочим, но холодный пуск вызывает проблемы. Если в городе перегруженные дороги, то при минусах на улице выпускной коллектор может охладиться до критических +300⁰С. Лямбда отрубается, расход бензина увеличивается, нейтрализатор под угрозой деформации.
Ремонт
Если с лямбда-зондом критические проблемы и он не функционирует, его требуется заменить. Существуют так называемые универсальные варианты — но специалисты не рекомендуют их ставить. Они не соответствуют параметрам системы управления конкретным мотором. Да и подобрать комплектующую, сделанную непонятно каким производителем, возможно не на каждое авто.
Если в вашем авто V-образный движок, и лямбда-зонд сломался по единственному ряду цилиндров, поменяйте оба датчика. Второй тоже скоро сломается. К тому же старая и новая детали будут различаться параметрами работы. То есть система управления не сможет работать синхронно.
Заключение
Кислородный датчик — важный элемент в системе управления работой мотора. Если он неисправен, это чревато ошибками по составу смеси. В итоге автомобиль буквально пожирает бензин, а нейтрализатору слишком жарко, он оплавляется.
