В первую очередь важно понимать, что код неисправности OBD2 сам по себе не является признаком неисправного датчика кислорода. Данные коды являются только информационными сообщениями о работе датчиков. К примеру, датчик кислорода обнаружил признак обедненной топливной смеси и, естественно, будет сформирован соответствующий код. Следовательно, данный датчик выполняет свою работу и не нуждается в замене.

Однако, существует несколько OBD2 кодов, которые информируют о неисправностях или выходе из строя именно датчика кислорода, читать далее… В свою очередь определенная работа двигателя будет же будет свидетельствовать о том, что датчик не функционирует должным образом.

Увеличение расхода топлива может быть одним из признаков, что датчик кислорода не работает, как следует и топливная смесь слишком «бедная» или слишком «богатая». Такое изменение состава топливной смеси является признаком неисправности датчика кислорода, расположенного сразу за выхлопным коллектором, т.е верхнего по течению потоков выхлопа.

Датчики, расположенные за катализатором, являются диагностическими, предназначены только для контроля параметров выхлопных газов и не могут вызвать изменения параметров топливной смеси.

Другие типичные признаки неисправности датчика кислорода — это нарушения работы двигателя в режиме холодного хода и быстрых динамических режимах.

Однако следует иметь в виду, что проблемы в работе двигателя могут иметь совершенно другие причины, не имеющие ни какого отношения к неисправности датчика кислорода. Поэтому для выяснения причин часто требуются провести комплексные мероприятия, связанные с анализом OBD2 кодов, проверкой топливной системы двигателя, а так же физического осмотра датчика кислорода и его проверки.

Неисправность датчика кислорода может быть вызвана одной из трех причин: длительная эксплуатация, работа двигателя на некачественном топливе (отравление) или проблемы по электрической части.

Одно или двухпроводные датчики без нагревательного элемента должны проверятся или быть заменены каждые 50 000 км. Данные датчики располагаются в непосредственной близости или на коллекторе выхлопных газов, в зоне высоких температур, и требуют более пристального внимания, чем датчики с внутренним нагревателем.

Датчики кислорода с нагревательным элементом менее подвержены отравлению, так как они обычно размещаются намного дальше вниз по потоку, чем не обогреваемые датчики. Данные датчики должны быть проверены или заменены каждые 100 000 км. Однако выход из строя нагревательного элемента может стать дополнительным источником кодов неисправности OBD2.

Нужно понимать, что все датчики кислорода находятся в зоне высоких температур, высоких скоростей потока выхлопных газов и их чувствительность с течением времени будет неуклонно снижаться.

Полезные статьи по автодиагностике — Школа Пахомова

На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на интернет-форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.

Прежде всего, нужно идти от общего к частному и понимать работу системы в целом. Только тогда сложится правильное понимание работы этого весьма важного элемента ЭСУД и станут понятны методы диагностики.

Чтоб не углубляться в дебри и не перегружать читателя информацией, поведу речь о циркониевом лямбда-зонде, используемом на автомобилях ВАЗ. Желающие разобраться более глубоко могут самостоятельно найти и прочитать материалы про титановые датчики, про широкополосные датчики кислорода (ШДК) и придумать методы их проверки. Мы же поговорим о самом распространенном датчике, знакомом большинству диагностов.

Когда-то очень давно датчик кислорода представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся отработанными газами и занимал весьма продолжительное время. Жесткие нормы токсичности требовали быстрого вступления датчика в полноценную работу, вследствие чего лямбда-зонд обзавелся встроенным подогревателем. Поэтому датчик кислорода ВАЗ имеет 4 вывода: два из них — подогреватель, один — масса, еще один — сигнал.

Из всех этих выводов нас интересует только сигнальный.

Форму напряжения на нем можно увидеть двумя способами:

• сканером
• мотортестером, подключив щупы и запустив самописец

Второй вариант предпочтительнее. Почему? Потому, что мотортестер дает возможность оценить не только текущие и пиковые значения, но и форму сигнала, и скорость его изменения. Скорость изменения — это как раз и есть характеристика исправности датчика.

Итак, главное: датчик кислорода реагирует на кислород. Не на состав смеси. Не на угол опережения зажигания. Не на что-либо еще. Только на кислород. Это нужно осознать обязательно.

О физическом принципе работы датчика рассказано во многих книгах, посвященных электронным системам управления двигателем, и мы на нем останавливаться не будем.

На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0.45 В. Чтобы быть полностью уверенным, можно отключить разъем датчика и проверить это напряжение мультиметром или сканером. Все в порядке? Тогда подключаем датчик обратно.

К слову, на старых иномарках опорное напряжение «уплывает», и в итоге нормальная работа зонда и всей системы нарушается. Чаще всего опорное напряжение при отключенном датчике бывает выше необходимых 0.45 В. Проблема решается путем подбора и установки резистора, подтягивающего напряжение к «массе», тем самым возвращая опорное напряжение на необходимый уровень.

Дальше схема работы датчика проста. Если кислорода в газах, омывающих датчик, много, то напряжение на нем упадет ниже опорного 0.45 В, примерно до 0.1В. Если кислорода мало, напряжение станет выше, около 0.8-0.9 В. Прелесть циркониевого датчика в том, что он «перепрыгивает» с низкого на высокое напряжение при таком содержании кислорода в отработанных газах, которое соответствует стехиометрической смеси. Это замечательное его свойство используется для поддержания состава смеси на стехиометрическом уровне.

Поняв, как работает датчик кислорода, легко понять методику его проверки.

Предположим, ЭБУ выдает ошибку, связанную с этим датчиком. Например, Р0131 «Низкий уровень сигнала датчика кислорода 1». Нужно понимать, что датчик отображает состояние системы, и если смесь действительно бедная, то он это отразит. И замена его абсолютно бессмысленна.

Как нам выяснить, в чем кроется проблема — в датчике или в системе? Очень просто. Смоделируем ту или иную ситуацию.

1. Например, при жалобе на бедную смесь и низком напряжении на сигнально выводе датчика увеличим подачу топлива, пережав шланг обратного слива. Или, при его отсутствии, брызнув во впускной коллектор бензина из шприца. Как отреагировал датчик? Показал ли обогащенную смесь? Если да — то нет никакого смысла его менять, нужно искать причину, почему система подает недостаточное количество топлива.
2. Если же смесь богатая, и зонд это отображает, попробуйте создать искусственный подсос, сняв какой-нибудь вакуумный шланг. Напряжение на датчике упало? Значит, он абсолютно исправен.
3. Третий вариант (достаточно редкий, но имеющий место). Создаем подсос, пережимаем «обратку» — а сигнал на датчике не меняется, так и висит на уровне 0.45 В, либо меняется, но очень медленно и в небольших пределах. Все, датчик умер. Ибо он должен чутко реагировать на изменения состава смеси, быстро меняя напряжение на сигнальном выводе.

Для более глубокого понимания добавлю, что при наличии небольшого опыта легко установить степень изношенности датчика. Это делается по крутизне фронтов перехода с богатой смеси на бедную и обратно. Хороший, исправный датчик реагирует быстро, переход почти что вертикальный (смотреть, само собой, мотортестером). Отравленный либо просто изношенный датчик реагирует медленно, фронты переходов пологие. Такой датчик требует замены.

Понимая, что датчик реагирует на кислород, можно легко уяснить еще один распространенный момент. При пропусках воспламенения, когда из цилиндра в выпускной тракт выбрасывается смесь атмосферного воздуха и бензина, лямбда-зонд отреагирует на большое количество кислорода, содержащееся в этой смеси. Поэтому при пропусках воспламенения очень возможно возникновение ошибки, указывающей на бедную топливно-воздушную смесь.

Хочется обратить внимание еще на один важный момент: возможный подсос атмосферного воздуха в выпускной тракт перед лямбда-зондом.

Мы упоминали, что датчик реагирует на кислород. Что же будет, если в выпуске будет свищ до него? Датчик отреагирует на большое содержание кислорода, что эквивалентно бедной смеси.

Обратите внимание: эквивалентно

Смесь при этом может быть (и будет) богатой, а сигнал зонда ошибочно воспринимается системой как наличие бедной смеси. И ЭБУ ее обогатит! В итоге имеем парадоксальную ситуацию: ошибка «бедная смесь», а газоанализатор показывает, что она богатая. Кстати сказать, газоанализатор в данном случае — очень хороший помощник диагноста.

Как пользоваться извлекаемой с его помощью информацией, рассказано в статье «Газоанализ и диагностика».

1. Нужно совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда.
2. Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу мотортестер.
3. Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.
4. По крутизне перехода напряжения от состояния «богато» к состоянию «бедно» и наоборот легко сделать вывод о состоянии лямбда-зонда и его остаточном ресурсе.
5. Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.

Что необходимо знать домашнему механику о датчиках O2

Современные компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования характеристик двигателя, выбросов и других важных функций. Датчики должны предоставлять точную информацию, в противном случае могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и сбои в выбросах.

Одним из ключевых датчиков в этой системе является датчик кислорода. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда перемещаются парами, а не поодиночке).

Первый датчик O2 был представлен в 1976 году на Volvo 240. Следующим в Калифорнии автомобили получили их в 1980 году, когда калифорнийские правила выбросов требовали снижения выбросов. Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, построенных с 1981 года. И теперь, когда действуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, некоторые из которых целых четыре!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.Контроль уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, является ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или бедной (больше кислорода).

На относительную насыщенность или обедненную смесь топливной смеси может влиять множество факторов, включая температуру воздуха, температуру охлаждающей жидкости двигателя, барометрическое давление, положение дроссельной заслонки, расход воздуха и нагрузку на двигатель. Есть и другие датчики, которые отслеживают эти факторы, но датчик O2 является главным монитором того, что происходит с топливной смесью.Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

Петли

Компьютер использует вход кислородного датчика для регулирования топливной смеси, что называется топливным «контуром управления с обратной связью». Компьютер ориентируется на датчик O2 и реагирует изменением топливной смеси. Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой «замкнутого контура», потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования топливной смеси.Результатом является постоянное переключение от богатой к обедненной смеси, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом среднюю общую топливную смесь в надлежащем балансе для минимизации выбросов. Это сложная установка, но она работает.

Когда от датчика O2 не поступает сигнал, как в случае, когда холодный двигатель запускается впервые (или выходит из строя датчик 02), компьютер заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь. Это называется операцией «разомкнутого контура», потому что никакой входной сигнал от датчика O2 не используется для регулирования топливной смеси.Если двигатель не переходит в замкнутый цикл, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого цикла из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов. Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может предотвратить переход системы в замкнутый контур, потому что компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый цикл.

Как это работает

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается.Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба снаружи покрыта пористым слоем платины. Внутри колбы находятся две платиновые полоски, которые служат электродами или контактами.

Наружная часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопе, в то время как внутренняя часть колбы выходит изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Кислородные датчики старого образца на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, чтобы воздух мог попасть в датчик, но датчики O2 нового типа «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия.В это трудно поверить, но небольшое пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для проникновения воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует наносить смазку на разъемы датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). Проветривание датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск загрязнения датчика изнутри и его выхода из строя. Разница в уровнях кислорода между выхлопным и наружным воздухом внутри датчика вызывает прохождение напряжения через керамическую грушу.Чем больше разница, тем выше значение напряжения.

Датчик кислорода обычно генерирует напряжение до 0,9 вольт, когда топливная смесь богатая и в выхлопных газах мало несгоревшего кислорода. Когда смесь бедная, выходное напряжение датчика упадет примерно до 0,1 вольт. Когда топливно-воздушная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия около 14,7 к 1, датчик будет показывать около 0,45 вольт.

Когда компьютер получает сигнал обогащения (высокое напряжение) от датчика O2, он понижает топливную смесь, чтобы уменьшить показания датчика.Когда показания датчика O2 становятся бедными (низкое напряжение), компьютер снова меняет направление, заставляя топливную смесь обогащаться. Это постоянное переключение топливной смеси вперед и назад происходит с разными скоростями в зависимости от топливной системы. Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об / мин. Двигатели с впрыском в корпус дроссельной заслонки несколько быстрее (2–3 раза в секунду при 2500 об / мин), а двигатели с многоточечным впрыском являются самыми быстрыми (5–7 раз в секунду при 2500 об / мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют внутри небольшой нагревательный элемент, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры. Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного холостого хода, что может привести к возврату системы к разомкнутому контуру.

Датчики O2 с подогревом используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода.Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей. При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без него).

Новая роль датчиков O2 с OBDII

Начиная с нескольких автомобилей в 1994 и 1995 годах и всех автомобилей 1996 года и новее, количество кислородных датчиков на каждый двигатель увеличилось вдвое. Второй кислородный датчик теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля его эффективности. На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному для каждого ряда цилиндров и по одному после каждого преобразователя).

Система OBDII предназначена для контроля выбросов двигателя. Это включает в себя наблюдение за всем, что может вызвать увеличение выбросов. Система OBDII сравнивает показания уровня кислорода датчиков O2 до и после преобразователя, чтобы увидеть, снижает ли преобразователь загрязняющие вещества в выхлопных газах. Если он видит незначительные изменения в показаниях уровня кислорода или совсем не видит их, это означает, что преобразователь не работает должным образом. Это приведет к включению контрольной лампы неисправности (MIL).

Диагностика датчика

O2 невероятно надежны, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены. Характеристики датчика O2 имеют тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязнения накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность производить напряжение. Такое ухудшение может быть вызвано различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые топливные присадки.Датчик также может быть поврежден факторами окружающей среды, такими как вода, брызги дорожной соли, масло и грязь.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в топливно-воздушной смеси, замедляется, что приводит к увеличению выбросов. Это происходит потому, что колебания топливной смеси замедляются, что снижает эффективность преобразователя. Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронной карбюрацией или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется намного быстрее в приложениях MFI.Если датчик полностью умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию для большинства применений с впрыском топлива средний диапазон составляет три минуты. Это вызывает большой скачок расхода топлива, а также выбросов. А если преобразователь перегреется из-за богатой смеси, он может выйти из строя. Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, не прошедших испытание на выбросы I / M 240, нуждались в новом датчике O2.

Единственный способ узнать, выполняет ли датчик O2 свою работу, — это регулярно его проверять.Вот почему на некоторых автомобилях (в основном импортных) есть сигнальная лампа с напоминанием о техническом обслуживании датчика. Хорошее время для проверки датчика — замена свечей зажигания.

Вы можете прочитать выходные данные датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что числа сильно меняются. Вот где действительно сияет инструмент сканирования на базе ПК, такой как AutoTap. Вы можете использовать функции построения графиков, чтобы наблюдать за изменениями напряжения датчиков O2. Программное обеспечение отобразит выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к бедному).

Хороший датчик O2 должен выдавать колеблющуюся форму волны на холостом ходу, при которой напряжение изменяется от почти минимального (0,1 В) до почти максимального (0,9 В). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти немедленно (в течение 100 миллисекунд) и перейдет на максимальный (0,9 В) выходной сигнал. Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимального (0,1 В) значения. Если датчик не переключается вперед и назад достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 разомкнута, закорочена или выходит за пределы допустимого диапазона, она может установить код неисправности и загореться контрольной лампой проверки двигателя или неисправности. Если дополнительная диагностика выявляет неисправность датчика, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно повреждены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не устанавливать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива. Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно.

Замена датчика

Очевидно, что неисправный датчик O2 требует замены. Но также может быть полезно периодически заменять датчик O2 для профилактического обслуживания. Замена стареющего датчика O2, который стал медленно работать, может восстановить максимальную топливную эффективность, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы преобразователя.

Необогреваемые одно- или двухпроводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль.Подогреваемые 3- и 4-проводные датчики O2 в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях, оборудованных OBDII (1996 г. и новее), рекомендуется интервал замены 100 000 миль.

Разбираемся с датчиками: датчик кислорода

Датчик кислорода, также известный как датчик O2, выполняет то, что предполагает его название — он измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Хотя это может показаться довольно скромной задачей, датчик O2 на самом деле является одним из самых важных датчиков на любом транспортном средстве, отвечающим за поддержание правильного баланса между воздухом и топливом для оптимальных выбросов.Из-за этого вы захотите знать, что он делает, почему выходит из строя, и, что важно, как его заменить, когда это произойдет.

Как работает датчик O2?

Большинство автомобилей имеют по крайней мере два кислородных датчика, расположенных по всей выхлопной системе; по крайней мере, один перед каталитическим нейтрализатором и один или несколько после каталитического нейтрализатора. Датчик предварительной очистки регулирует подачу топлива, а датчик ниже по потоку измеряет эффективность каталитического нейтрализатора.

O2 обычно можно разделить на узкополосные или широкополосные.Чувствительный элемент находится внутри датчика в стальном корпусе. Молекулы кислорода из выхлопных газов проходят через крошечные щели или отверстия в стальной оболочке датчика, чтобы достичь чувствительного элемента или нервной ячейки. На другой стороне нервной ячейки кислород из воздуха за пределами выхлопной трубы проходит вниз по датчику O2 и вступает в контакт. Разница в количестве кислорода между кислородом в наружном воздухе и в выхлопных газах способствует потоку ионов кислорода и создает напряжение.

Если смесь выхлопных газов слишком богата и в выхлопе слишком мало кислорода, в электронный блок управления двигателя (ЭБУ) отправляется сигнал для уменьшения количества топлива, добавляемого в цилиндр. Если смесь выхлопных газов слишком бедная, то отправляется сигнал об увеличении количества топлива, используемого в двигателе. Слишком много топлива производит углеводороды и окись углерода. Слишком мало топлива производит загрязняющие вещества в виде оксидов азота. Сигнал датчика помогает поддерживать правильную смесь. Датчики O2 с широким диапазоном имеют дополнительную ячейку откачки O2 для регулирования количества кислорода, присутствующего в чувствительном элементе.Это позволяет измерять гораздо более широкое соотношение воздух / топливо.

Почему датчики O2 выходят из строя?

Поскольку датчик кислорода находится в потоке выхлопных газов, он может быть загрязнен. Общие источники загрязнения включают чрезмерно богатую топливную смесь или прорыв масла в старом двигателе и охлаждающую жидкость двигателя, сгорающую в камере сгорания в результате утечки через прокладку двигателя. Он также подвергается воздействию чрезвычайно высоких температур и, как и любой другой компонент, со временем изнашивается. Все это может повлиять на характеристики отклика датчика кислорода, что приведет к увеличению времени отклика или сдвигу кривой напряжения датчика и, в конечном итоге, к снижению характеристик датчика.

На что обращать внимание при выходе из строя датчика O2

Когда датчик кислорода выходит из строя, компьютер больше не может определять соотношение воздух / топливо, поэтому в конечном итоге он делает предположения. По этой причине есть несколько контрольных признаков, на которые следует обратить внимание:

• Индикатор проверки двигателя: хотя индикатор проверки двигателя может гореть по многим причинам, обычно это связано с проблемой, связанной с выбросами.
• Низкая экономия топлива: неисправный кислородный датчик преобразует воздух в топливную смесь, что приводит к увеличению расхода топлива.
• Неровная работа двигателя на холостом ходу или пропуски зажигания: поскольку выходной сигнал датчика кислорода помогает управлять синхронизацией двигателя, интервалами сгорания и соотношением воздуха к топливу, неисправный датчик может привести к неровной работе автомобиля.
• Низкая работа двигателя.

Поиск и устранение неисправностей датчика O2

Чтобы определить источник неисправности датчика O2, выполните следующие действия:

• Считайте все коды неисправностей с помощью диагностического прибора. Обратите внимание, что при проблемах с датчиками O2 часто возникает несколько кодов неисправностей.
• Лямбда-зонд имеет внутренний нагреватель, поэтому проверьте сопротивление нагревателя — обычно оно будет довольно низким.
• Проверьте подачу питания на ТЭН — часто эти провода одного цвета.
• Осмотрите электрический разъем на предмет повреждений или грязи.
• Проверьте выпускной коллектор и топливные форсунки на предмет утечек, а также на состояние компонентов системы зажигания — они могут повлиять на работу датчика.
• Проверьте правильность показаний датчика O2, подтвердив значение O2 с помощью четырех или пяти анализаторов выбросов газов.
• С помощью осциллографа проверьте сигнал как на холостом ходу, так и на прибл. Скорость двигателя 2500 об / мин.
• Используйте данные в реальном времени, чтобы проверить наличие сигнала, если проводка датчика труднодоступна.
• Проверьте состояние защитной трубки элемента зонда на предмет повреждений и загрязнения.

Общие коды неисправностей

Общие коды неисправностей и причины включают:

• P0135 : Датчик кислорода перед катализатором 1, цепь подогрева / обрыв
• P0175 : слишком богатая система (банк 2)
• P0713 : Неисправность топливной отделки (банк 2)
• P0171 : слишком бедная система (банк 1)
• P0162 : Неисправность цепи датчика O2 (bank 2, датчик 3)

Как заменить датчик O2

Перед заменой датчика необходимо диагностировать проблему.Подключите диагностический прибор, такой как Delphi DS, выберите правильный автомобиль и прочтите код (ы) неисправности. Подтвердите код неисправности, выбрав данные в реальном времени и сравнив значение подозрительного неисправного датчика со значением известного исправного датчика. При необходимости обратитесь к данным производителя транспортного средства, чтобы найти правильное значение для сравнения. Другие инструменты или оборудование могут потребоваться, чтобы определить, является ли именно датчик, а не проводка, которая является причиной проблемы.

• Поскольку многие автомобили последних моделей имеют несколько кислородных датчиков, убедитесь, что вы правильно определили неисправный датчик, чтобы по ошибке не заменить неправильный.Производители автомобилей идентифицируют позиции «банк1» и «банк2» и «перед / зад» и «до / после» по-разному, поэтому следует позаботиться о том, чтобы убедиться, что вы определили правильный (проблемный) датчик. Лучший способ сделать это — просмотреть данные в реальном времени с помощью диагностического инструмента.
• Затем отключите проводное соединение.
• Затем с помощью гаечного ключа или специального торцевого ключа для O2 открутите датчик от гнезда. После откручивания выбросьте старый датчик и замените его новым.
• Большинство кислородных датчиков поставляются со специальным электропроводящим противозадирным составом, нанесенным на резьбу, поэтому нужно просто вставить новый датчик в пустоту, оставленную старым.
• Чтобы защитить датчик от приваривания к резьбе, датчики Delphi поставляются с противозадирными составами, нанесенными заранее или включенными в комплект. При необходимости нанесите состав на новый датчик перед повторной установкой. Будьте осторожны, чтобы не нанести чрезмерное количество противозадирного средства на нитки, так как это может загрязнить чувствительную область.
• Затяните датчик с рекомендованным крутящим моментом.
• После того, как датчик будет на месте, вставьте электронный разъем.
• Теперь снова подключите диагностический прибор и удалите все связанные коды неисправностей.
• Наконец, включите зажигание и убедитесь, что индикатор проверки двигателя погас, затем выполните дорожное испытание.

Как работает кислородный датчик в автомобиле?

Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 года, имеют кислородный датчик .Датчик является частью системы контроля выбросов и передает данные в компьютер управления двигателем. Цель датчика — помочь двигателю работать с максимальной эффективностью, а также производить как можно меньше выбросов.

Бензиновый двигатель сжигает бензин в присутствии кислорода (подробные сведения см. В разделе «Как работают автомобильные двигатели»). Оказывается, существует определенное «идеальное» соотношение воздуха и бензина, и это соотношение составляет 14,7: 1 (разные виды топлива имеют разные идеальные соотношения — соотношение зависит от количества водорода и углерода, присутствующих в данном количестве. топлива).Если воздуха меньше, чем это идеальное соотношение, то после сгорания останется топливо. Это называется смесью rich . Богатые смеси плохи, потому что несгоревшее топливо создает загрязнение. Если воздуха больше, чем это идеальное соотношение, значит, имеется избыток кислорода. Это называется смесью обедненной смеси . Бедная смесь имеет тенденцию производить больше загрязняющих веществ оксидами азота, и в некоторых случаях это может вызвать снижение производительности и даже повреждение двигателя.

Датчик кислорода расположен в выхлопной трубе и может обнаруживать богатые и бедные смеси.Механизм в большинстве датчиков включает химическую реакцию, которая генерирует напряжение (подробности см. В патентах ниже). Компьютер двигателя смотрит на напряжение, чтобы определить, является ли смесь богатой или бедной, и соответственно регулирует количество топлива, поступающего в двигатель.

Причина, по которой двигателю нужен кислородный датчик, заключается в том, что количество кислорода, которое может потреблять двигатель, зависит от всех факторов, таких как высота, температура воздуха, температура двигателя, барометрическое давление. , нагрузка на двигатель и т. д.

Когда датчик кислорода выходит из строя, компьютер больше не может определять соотношение воздух / топливо, поэтому он в конечном итоге угадывает. Ваша машина плохо работает и расходует больше топлива, чем нужно.

КАК ДИАГНОСТИРОВАТЬ И ЗАМЕНИТЬ

Компьютеризированные системы управления двигателем полагаются на входные данные от различных датчиков для регулирования характеристик двигателя, выбросов и других важных функций. Датчики должны предоставлять точную информацию, в противном случае могут возникнуть проблемы с управляемостью, повышенный расход топлива и сбои в выбросах.

Датчик кислорода — один из ключевых датчиков в этой системе. Его часто называют датчиком «O2», потому что O2 — это химическая формула кислорода (атомы кислорода всегда перемещаются парами, а не поодиночке). Его также можно назвать датчиком h3O2 для подогреваемого кислородного датчика, поскольку он имеет внутреннюю цепь нагревателя, которая доводит датчик до рабочей температуры после холодного запуска.

Первый датчик O2 был представлен в 1976 году на Volvo 240. Следующие автомобили в Калифорнии получили их в 1980 году, когда правила Калифорнии по выбросам требовали более низких выбросов.Федеральные законы о выбросах сделали датчики O2 практически обязательными для всех автомобилей и легких грузовиков, построенных с 1981 года. И теперь, когда действуют правила OBD-II (автомобили 1996 года и новее), многие автомобили теперь оснащены несколькими датчиками O2, некоторые из которых целых четыре!

Датчик O2 установлен в выпускном коллекторе для контроля количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя. Контроль уровня кислорода в выхлопных газах — это способ измерения топливной смеси. Он сообщает компьютеру, является ли топливная смесь богатой (меньше кислорода) или бедной (больше кислорода).

На относительную насыщенность или обедненную смесь топливной смеси может влиять множество факторов, включая температуру воздуха, температуру охлаждающей жидкости двигателя, барометрическое давление, положение дроссельной заслонки, расход воздуха и нагрузку на двигатель. Существуют и другие датчики для отслеживания этих факторов, но датчик O2 является главным монитором того, что происходит с топливной смесью. Следовательно, любые проблемы с датчиком O2 могут вывести из строя всю систему.

ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ

Компьютер использует вход датчика кислорода для регулирования топливной смеси, что называется контуром управления обратной связью по топливу.»Компьютер ориентируется на датчик O2 и реагирует изменением топливной смеси. Это приводит к соответствующему изменению показаний датчика O2. Это называется работой» замкнутого контура «, потому что компьютер использует вход датчика O2 для регулирования Результатом является постоянное переключение от богатой к обедненной смеси, что позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью, сохраняя при этом средний общий баланс топливной смеси для минимизации выбросов.Это сложная установка, но она работает.

Когда сигнал от датчика O2 не поступает, как в случае, когда холодный двигатель запускается впервые (или выходит из строя датчик 02), компьютер заказывает фиксированную (неизменную) богатую топливную смесь. Это называется операцией «разомкнутого контура», потому что никакой входной сигнал от датчика O2 не используется для регулирования топливной смеси.

Если двигатель не переходит в замкнутый цикл, когда датчик O2 достигает рабочей температуры, или выходит из замкнутого цикла из-за потери сигнала датчика O2, двигатель будет работать на слишком богатой смеси, что приведет к увеличению расхода топлива и выбросов.Неисправный датчик охлаждающей жидкости также может предотвратить переход системы в замкнутый контур, потому что компьютер также учитывает температуру охлаждающей жидкости двигателя при принятии решения о переходе в замкнутый цикл.

КАК РАБОТАЕТ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК

Датчик O2 работает как миниатюрный генератор и вырабатывает собственное напряжение, когда нагревается. Внутри вентилируемой крышки на конце датчика, который ввинчивается в выпускной коллектор, находится циркониевая керамическая колба. Колба снаружи покрыта пористым слоем платины.Внутри колбы находятся две платиновые полоски, которые служат электродами или контактами.

Наружная часть колбы подвергается воздействию горячих газов в выхлопных газах, в то время как внутренняя часть колбы выходит изнутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу. Кислородные датчики старого образца на самом деле имеют небольшое отверстие в корпусе, чтобы воздух мог попасть в датчик, но датчики O2 нового типа «дышат» через свои проводные разъемы и не имеют вентиляционного отверстия. Трудно поверить, но небольшое пространство между изоляцией и проводом обеспечивает достаточно места для проникновения воздуха в датчик (по этой причине никогда не следует наносить смазку на разъемы датчика O2, поскольку она может блокировать поток воздуха). .Проветривание датчика через провода, а не через отверстие в корпусе, снижает риск попадания грязи или воды, которые могут засорить датчик изнутри и вызвать его выход из строя.

Разница в уровнях кислорода между выхлопным и наружным воздухом внутри датчика вызывает прохождение напряжения через керамическую грушу. Чем больше разница, тем выше значение напряжения.

Датчик кислорода обычно вырабатывает примерно до 0,9 вольт, когда топливная смесь богатая и в выхлопе мало несгоревшего кислорода.Когда смесь обеднена, выходное напряжение датчика упадет примерно до 0,2 В или меньше. Когда топливно-воздушная смесь сбалансирована или находится в точке равновесия около 14,7: 1, датчик будет показывать около 0,45 вольт.

Когда компьютер получает сигнал обогащения (высокое напряжение) от датчика O2, он понижает топливную смесь, чтобы уменьшить напряжение обратной связи датчика. Когда показания датчика O2 становятся бедными (низкое напряжение), компьютер снова меняет направление, заставляя топливную смесь обогащаться. Это постоянное колебание топливной смеси вперед и назад происходит с разными скоростями в зависимости от топливной системы.Скорость перехода самая низкая на двигателях с карбюраторами с обратной связью, обычно один раз в секунду при 2500 об / мин. Двигатели с впрыском в корпус дроссельной заслонки несколько быстрее (2–3 раза в секунду при 2500 об / мин), а двигатели с многоточечным впрыском являются самыми быстрыми (5–7 раз в секунду при 2500 об / мин).

Датчик кислорода должен быть горячим (около 600 градусов или выше), прежде чем он начнет генерировать сигнал напряжения, поэтому многие датчики кислорода имеют внутри небольшой нагревательный элемент, чтобы помочь им быстрее достичь рабочей температуры.Нагревательный элемент также может предотвратить слишком сильное охлаждение датчика во время длительного холостого хода, что может привести к возврату системы к разомкнутому контуру.

Датчики O2 с подогревом используются в основном в новых автомобилях и обычно имеют 3 или 4 провода. Старые однопроводные датчики O2 не имеют нагревателей. При замене датчика O2 убедитесь, что он того же типа, что и оригинальный (с подогревом или без подогрева). кислородных датчиков на двигатель увеличилось вдвое.Второй датчик кислорода теперь используется после каталитического нейтрализатора для контроля его эффективности. На двигателях V6 или V8 с двойным выхлопом это означает, что можно использовать до четырех датчиков O2 (по одному для каждого ряда цилиндров и по одному после каждого преобразователя).

Система OBD II предназначена для контроля выбросов двигателя. Это включает в себя наблюдение за всем, что может вызвать увеличение выбросов.Система OBD II сравнивает показания уровня кислорода датчиков O2 до и после преобразователя, чтобы увидеть, снижает ли преобразователь загрязняющие вещества в выхлопных газах. Если он не видит изменений в показаниях уровня кислорода, это означает, что преобразователь не работает должным образом. Это приведет к включению контрольной лампы неисправности (MIL).

ДИАГНОСТИКА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Датчики O2 невероятно прочны, учитывая условия эксплуатации, в которых они живут. Но датчики O2 изнашиваются и в конечном итоге должны быть заменены.

Характеристики датчика O2 имеют тенденцию к снижению с возрастом, поскольку загрязнения накапливаются на наконечнике датчика и постепенно снижают его способность генерировать напряжение. Такое ухудшение может быть вызвано различными веществами, попадающими в выхлопные газы, такими как свинец, силикон, сера, масляная зола и даже некоторые присадки к топливу. Датчик также может быть поврежден факторами окружающей среды, такими как вода, брызги дорожной соли, масла и грязи.

По мере того, как датчик стареет и становится вялым, время, необходимое для реакции на изменения в топливно-воздушной смеси, замедляется, что приводит к увеличению выбросов.Это происходит потому, что колебания топливной смеси замедляются, что снижает эффективность преобразователя. Эффект более заметен на двигателях с многоточечным впрыском топлива (MFI), чем с электронной карбюрацией или впрыском через корпус дроссельной заслонки, потому что соотношение топлива изменяется намного быстрее в приложениях MFI.

Если датчик полностью умирает, результатом может быть фиксированная богатая топливная смесь. По умолчанию для большинства применений с впрыском топлива средний диапазон составляет три минуты. Это вызывает большой скачок расхода топлива, а также выбросов.А если преобразователь перегреется из-за богатой смеси, он может выйти из строя.

Одно исследование EPA показало, что 70% автомобилей, не прошедших испытание на выбросы I / M 240, нуждались в новом датчике O2.

Большинство проблем с датчиком O2 приводят к тому, что система OBD II устанавливает один или несколько диагностических кодов неисправности (DTC) и включает световой индикатор Check Engine. Это коды OBD, связанные с неисправностями датчика O2:

КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

P0030 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0031…. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0032 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 1
P0033 …. Цепь управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0034 …. Управление перепускным клапаном турбонагнетателя Низкий уровень цепи
P0035 …. Высокий уровень цепи управления перепускным клапаном турбонагнетателя
P0036 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0037 …. Низкий уровень цепи управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0038 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 2
P0042 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0043…. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0044 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 1, датчик 3
P0050 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 1
P0051 …. Управление нагревателем HO2S Цепь низкого уровня, ряд 2, датчик 1
P0052 …. Цепь управления нагревателем HO2S, высокий уровень, ряд 2, датчик 1
P0056 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0057 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 2
P0058 …. Цепь управления нагревателем HO2S, высокий ряд 2, датчик 2
P0062 ….HO2S Цепь управления нагревателем, ряд 2, датчик 3
P0063 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0064 …. Цепь управления нагревателем HO2S, ряд 2, датчик 3
P0130 …. Цепь датчика O2, ряд 1 Датчик 1
P0131 …. Низкое напряжение цепи датчика O2, ряд 1 Датчик 1
P0132 …. Высокое напряжение цепи датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0133 …. Цепь датчика O2 медленная реакция, ряд 1, датчик 1
P0134. … Нет активности в цепи датчика O2, датчик 1, ряд 1
P0135 …. Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 1
P0136…. Неисправность цепи датчика О2, ряд 1, датчик 2
P0137 …. Цепь датчика О2, низкое напряжение, ряд 1, датчик 2
P0138 …. Цепь датчика О2, высокое напряжение, ряд 1, датчик 2
P0139 …. Цепь датчика О2 Медленный отклик, блок 1, датчик 2
P0140 …. Не обнаружена активность в цепи датчика O2, банк 1, датчик 2
P0141 …. O2 Sensor Heater Circuit Bank 1 Sensor 2
P0142 …. O2 Sensor Circuit Malfunction Bank 1 Sensor 3
P0143 …. Низкое напряжение цепи датчика O2, ряд 1, датчик 3
P0144 … Высокое напряжение цепи датчика O2, ряд 1, датчик 3
P0145…. Цепь датчика O2 с медленным откликом, ряд 1, датчик 3
P0146 …. Цепь датчика O2 не обнаружена, блок 1, датчик 3
P0147 …. Цепь нагревателя датчика O2, ряд 1, датчик 3

Если датчик O2 работает незначительно вялый или слегка предвзятый, богатый или худой, он может не устанавливать код неисправности. Единственный способ узнать, нормально ли работает датчик O2, — это проверить его реакцию на изменения в топливно-воздушной смеси. Вы можете прочитать выходное напряжение датчика O2 с помощью сканирующего прибора или цифрового вольтметра, но переходы трудно увидеть, потому что числа сильно меняются.Лучше всего наблюдать за изменениями выходного напряжения датчика O2 с помощью цифрового запоминающего осциллографа (DSO). Осциллограф отобразит выходное напряжение датчика в виде волнистой линии, которая показывает как его амплитуду (минимальное и максимальное напряжение), так и его частоту (скорость перехода от богатого к обедненному).

Хороший датчик O2 должен выдавать колеблющуюся форму волны на холостом ходу, при которой напряжение изменяется от почти минимального (0,1 В) до почти максимального (0,9 В). Искусственное обогащение топливной смеси путем подачи пропана во впускной коллектор должно привести к тому, что датчик среагирует почти немедленно (в течение 100 миллисекунд) и достигнет максимума (0.9в) выход. Создание обедненной смеси путем открытия вакуумной линии должно привести к падению выходного сигнала датчика до минимального (0,1 В) значения. Если датчик не переключается вперед и назад достаточно быстро, это может указывать на необходимость замены.

Если цепь датчика O2 разомкнута, закорочена или выходит за пределы допустимого диапазона, он может установить код неисправности и загореться контрольной лампой проверки двигателя или неисправности. Если дополнительная диагностика обнаруживает неисправность датчика, требуется его замена. Но многие датчики O2, которые сильно повреждены, продолжают работать достаточно хорошо, чтобы не устанавливать код неисправности, но недостаточно хорошо, чтобы предотвратить увеличение выбросов и расхода топлива.Таким образом, отсутствие кода неисправности или контрольной лампы не означает, что датчик O2 работает правильно. Датчик может быть ленивым, или смещенным, богатым или бедным.

Компания под названием Lenehan Research производит портативный тестер датчика O2, который проверяет время отклика датчика O2, чтобы определить, хорошее оно или плохое. Тестер требует, чтобы датчик кислорода перескочил с уровня ниже 175 мВ до уровня выше 800 мВ менее чем за 100 мс, когда дроссельная заслонка открыта. — отрезал. Если датчик не реагирует достаточно быстро, тест не проходит.Тестер также показывает работу с обратной связью на быстром, сверхъярком цветном 10-светодиодном дисплее и проверяет управление PCM системой управления с обратной связью по топливу.

ЗАМЕНА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Очевидно, что любой неисправный датчик O2 требует замены. Но также может быть полезно периодически заменять датчик O2 для профилактического обслуживания. Замена стареющего датчика O2, который стал медленно работать, может восстановить максимальную топливную эффективность, минимизировать выбросы выхлопных газов и продлить срок службы преобразователя.

Необогреваемые одно- или двухпроводные датчики O2 на автомобилях с 1976 по начало 1990-х годов можно заменять каждые 30 000–50 000 миль. Подогреваемые 3- и 4-проводные датчики O2 в приложениях с середины 1980-х до середины 1990-х годов можно менять каждые 60 000 миль. На автомобилях, оборудованных OBD ​​II (1996 и новее), можно рекомендовать интервал замены 100 000 миль.

Датчик кислорода можно снять с выпускного коллектора с помощью специального гнезда датчика кислорода (в котором есть вырез для очистки проводов) или гнезда 22 мм.Датчик выйдет легче, если двигатель немного теплый, но не горячий на ощупь. Поместите гнездо на датчик и поверните против часовой стрелки, чтобы ослабить его. Если он замерз, нанесите проникающее масло и нагрейте основание датчика.

При установке нового кислородного датчика прямого подключения или штатного кислородного датчика разъем проводки нового датчика вставляется в разъем без каких-либо изменений. Но если вы устанавливаете «универсальный» кислородный датчик, исходный разъем проводки придется отрезать, чтобы провода на новом датчике можно было соединить с проводами, идущими к разъему.В 4-проводных датчиках один провод является сигнальным, один — заземлением, а два других — для цепи нагревателя. Провода имеют цветовую кодировку, но цвета на универсальном датчике, вероятно, не будут совпадать с цветами на исходном датчике. См. Таблицу ниже с цветовой кодировкой, используемой на датчиках кислорода различных марок:

Датчик кислорода, вопросы и ответы

Сколько датчиков кислорода установлено на современных двигателях?

Зависит от года выпуска и типа двигателя.На большинстве четырех- и рядных шестицилиндровых двигателей обычно установлен единственный кислородный датчик, установленный в выпускном коллекторе. На двигателях V6, V8 и V10 обычно есть два датчика кислорода, по одному в каждом выпускном коллекторе. Это позволяет компьютеру контролировать воздушно-топливную смесь из каждого ряда цилиндров.

На более поздних моделях автомобилей с OBD II (некоторые модели 1993 и 94 года, а также все модели 1995 года и новее) один или два дополнительных кислородных датчика также устанавливаются в каталитическом нейтрализаторе или за ним для контроля эффективности преобразователя.Они называются датчиками O2, расположенными ниже по потоку, и будут по одному для каждого преобразователя, если двигатель имеет двойные выхлопы с отдельными преобразователями.

Как кислородные датчики идентифицируются на диагностическом приборе?

При отображении на сканирующем приборе правый и левый верхние кислородные датчики обычно обозначаются Bank 1, Sensor 1 и Bank 2, Sensor 1. Датчик Bank 1 всегда будет находиться на той же стороне двигателя V6 или V8, что и цилиндр номер один.

На сканирующем приборе нижний датчик на четырех- или рядном шестицилиндровом двигателе с одним выхлопом обычно обозначается «Банк 1, датчик 2».На двигателях V6, V8 или V10 нижний датчик O2 может быть помечен как банк 1 или банк 2, датчик 2. Если двигатель V6, V8 или V10 имеет двойной выхлоп с двойными преобразователями, нижние датчики O2 будут обозначены как банк 1, Датчик 2 и ряд 2, датчик 2. Или нижний кислородный датчик может быть помечен как блок 1 Датчик 3, если у двигателя есть два верхних кислородных датчика в выпускном коллекторе (некоторые делают для более точного контроля выбросов).

Важно знать, как идентифицируются датчики O2, потому что диагностический код неисправности, указывающий на неисправный датчик O2, требует замены определенного датчика.Блок 1 Датчик 1 может быть задним датчиком O2 на поперечном V6 или датчиком на переднем выпускном коллекторе. Более того, датчики O2 на поперечном двигателе могут быть помечены иначе, чем датчики на заднем приводе. От одного производителя транспортного средства к другому не так много единообразия в том, как маркируются датчики O2, поэтому всегда обращайтесь к документации OEM по обслуживанию, чтобы узнать, какой датчик является датчиком 1 банка 1, а какой датчиком 1 банка 2. информацию бывает трудно найти.Некоторые OEM-производители четко определяют, какой датчик O2 является каким, а другие — нет. В случае сомнений позвоните дилеру и спросите кого-нибудь в сервисной службе.

Чтобы узнать, где находится датчик кислорода, щелкните здесь.

Как датчик O2 ниже по потоку контролирует эффективность преобразователя?

Нижний кислородный датчик в каталитическом нейтрализаторе или за ним работает точно так же, как верхний кислородный датчик в выпускном коллекторе. Датчик вырабатывает напряжение, которое изменяется при изменении количества несгоревшего кислорода в выхлопных газах.Если датчик O2 является традиционным датчиком циркониевого типа, выходное напряжение падает примерно до 0,2 В при обедненной топливной смеси (больше кислорода в выхлопе). Когда топливная смесь богатая (меньше кислорода в выхлопе), выходной сигнал датчика подскакивает до максимума около 0,9 вольт. Сигнал высокого или низкого напряжения сообщает PCM, что топливная смесь богатая или бедная.

На некоторых новых автомобилях используется новый тип датчика топлива с широким соотношением сторон (WRAF). Вместо того, чтобы генерировать сигнал высокого или низкого напряжения, сигнал изменяется прямо пропорционально количеству кислорода в выхлопных газах.Это обеспечивает более точное измерение для лучшего контроля топлива. Эти датчики также называются широкополосными датчиками кислорода, поскольку они могут считывать очень бедные топливно-воздушные смеси.

Система OBD II контролирует эффективность преобразователя, сравнивая сигналы верхнего и нижнего кислородных датчиков. Если преобразователь выполняет свою работу и снижает количество загрязняющих веществ в выхлопных газах, нижний кислородный датчик должен показывать небольшую активность (несколько переходов от обедненной к богатой, которые также называются «перекрестным подсчетом»).Показание напряжения датчика также должно быть довольно стабильным (не повышаться или понижаться) и составлять в среднем 0,45 В или выше.

Если сигнал нижнего кислородного датчика начинает отражать сигнал верхнего кислородного датчика (ов), это означает, что эффективность преобразователя снизилась и преобразователь не очищает загрязняющие вещества в выхлопных газах. Пороговое значение для установки диагностического кода неисправности (DTC) и включения контрольной лампы неисправности (MIL) — это когда выбросы, по оценкам, превышают федеральные ограничения на 1.5 раз. См. Раздел «Поиск и устранение неисправностей кода катализатора P0420» для получения дополнительной информации о проблемах преобразователя.

Если эффективность преобразователя снизилась до точки, при которой транспортное средство может превышать предел загрязнения, PCM включит контрольную лампу неисправности (MIL) и установит диагностический код неисправности. В этот момент может потребоваться дополнительная диагностика для подтверждения неисправного преобразователя. Если датчики O2 на входе и выходе работают нормально и показывают снижение эффективности преобразователя, преобразователь необходимо заменить, чтобы восстановить соответствие требованиям по выбросам.Автомобиль не пройдет тест на выбросы OBD II, если в PCM есть коды преобразователя.

В чем разница между «подогреваемым» и «ненагреваемым» кислородным датчиком?

Подогреваемые кислородные датчики имеют внутреннюю цепь нагревателя, которая доводит датчик до рабочей температуры быстрее, чем ненагреваемый датчик. Кислородный датчик должен быть горячим (примерно от 600 до 650 градусов по Фаренгейту), прежде чем он сгенерирует сигнал напряжения. Горячий выхлоп двигателя будет обеспечивать достаточно тепла, чтобы довести датчик O2 до рабочей температуры, но это может занять несколько минут в зависимости от температуры окружающей среды, нагрузки двигателя и скорости.В это время система управления с обратной связью по топливу остается в «разомкнутом контуре» и не использует сигнал датчика O2 для регулировки топливной смеси. Обычно это приводит к богатой топливной смеси, потраченному впустую топливу и более высоким выбросам.

Путем добавления цепи внутреннего нагревателя к датчику кислорода можно направить напряжение через нагреватель, как только двигатель начнет нагревать датчик. Нагревательный элемент представляет собой резистор, который накаляется докрасна, когда через него проходит ток. Нагреватель доводит датчик до рабочей температуры в течение от 20 до 60 секунд в зависимости от датчика, а также поддерживает датчик кислорода в горячем состоянии, даже когда двигатель работает на холостом ходу в течение длительного периода времени.

Датчики O2 с подогревом обычно имеют два-три или четыре провода (дополнительные провода предназначены для цепи нагревателя). Примечание. Сменные датчики O2 должны иметь такое же количество проводов, что и исходные, и иметь такое же внутреннее сопротивление.

Система OBD II также контролирует цепь нагревателя и устанавливает код неисправности, если цепь нагревателя внутри датчика O2 неисправна. Нагреватель является частью датчика и не может быть заменен отдельно, поэтому, если цепь нагревателя разомкнута или закорочена и проблема не во внешней проводке или разъеме датчика, датчик O2 необходимо заменить.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы просмотреть или загрузить эту статью в виде PDF-файла.

Анализ датчиков двигателя

Общие сведения о системах управления двигателем

Модули управления трансмиссией (PCM)

Все о бортовой диагностике II (OBD II)

Обнуление диагностики OBD II

OBD Монитор не готов

Каталитические преобразователи

Поиск и устранение неисправностей каталитического нейтрализатора P0420 Код

Низкая экономия топлива (причины)

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

Нужна информация из руководства по техническому обслуживанию вашего автомобиля?

Когда следует заменять датчик кислорода? | Новости

АВТО.COM — Современные системы управления двигателями автомобилей полагаются на входные данные от нескольких датчиков для регулирования производительности двигателя, а также его выбросов и других жизненно важных функций. Когда эти датчики не могут предоставить точную информацию, водитель может испытывать повышенный расход топлива, проблемы с управляемостью, сбои в выбросах и другие проблемы.

Одним из самых важных датчиков в современных автомобилях является датчик кислорода. Также известный как датчик O2, поскольку O2 — это химическая формула кислорода, датчик кислорода отслеживает, сколько несгоревшего кислорода присутствует в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.Контролируя уровень кислорода, датчик обеспечивает средство измерения топливной смеси. Датчик O2 сообщает компьютеру, является ли топливная смесь богатой (недостаточно кислорода) или бедной (слишком много кислорода). Знание соотношения топлива и воздуха позволяет двигателю вашего автомобиля вносить любые необходимые изменения, чтобы ваша машина работала должным образом.

Связано: Почему гремит мой глушитель?

O2 являются обязательными для всех автомобилей, произведенных с 1981 года. Из-за правил ODB-II, которые применяются к автомобилям, произведенным в 1996 году и позже, многие новые автомобили имеют несколько датчиков O2.Фактически, в некоторых автомобилях есть целых четыре датчика кислорода. Автомобили, выпущенные в 1996 году и позже, должны иметь второй кислородный датчик, расположенный под каталитическим нейтрализатором. Этот датчик O2 контролирует эффективность работы каталитического нейтрализатора.

Если датчик после каталитического нейтрализатора показывает минимальные отклонения от показаний первого кислородного датчика, это означает, что каталитический нейтрализатор не работает должным образом. Современные автомобили с двигателями V-6 или V-8 могут иметь до четырех датчиков O2 — по одному в каждом ряду цилиндров и по одному после каждого каталитического нейтрализатора.Если либо датчик кислорода в блоке цилиндров, либо датчик каталитического нейтрализатора выходит из строя, ваш автомобиль может столкнуться с серьезными проблемами с двигателем.

Поскольку кислородные датчики играют жизненно важную роль в работе вашего двигателя и контроле за выбросами, вы можете задаться вопросом, когда следует подумать о замене.

Когда следует заменять датчик O2?

не относятся к элементам технического обслуживания, которые необходимо регулярно заменять, например масляным и воздушным фильтрам, поэтому их обычно заменяют только в случае их выхода из строя.

Датчики кислорода являются важным компонентом топливной системы и систем выбросов, поскольку они контролируют количество кислорода в выхлопных газах и передают эту информацию в компьютер двигателя, который соответствующим образом регулирует соотношение воздуха и топлива. Если датчик кислорода выходит из строя, компьютер двигателя не сможет правильно установить соотношение воздух-топливо, что может привести к снижению расхода топлива, увеличению выбросов и повреждению других компонентов, таких как перегретый каталитический нейтрализатор.

Ни одно транспортное средство, о котором мы знаем, не имеет сигнальной лампы, которая сигнализирует о выходе из строя датчика кислорода, поэтому вы должны полагаться на другие жизненно важные признаки, чтобы предупредить вас, когда у вас неисправный датчик кислорода, который вам необходимо заменить, например световой индикатор проверки двигателя на приборной панели загорается и увеличивает расход топлива.

Признаки того, что вам нужен новый датчик O2

Светящаяся лампочка проверки двигателя может быть признаком более серьезной проблемы, например, с каталитическим нейтрализатором, или чего-то столь же незначительного, как незакрепленная крышка бензобака, поэтому всегда требуется дальнейшее расследование. Однако это может указывать на проблему с датчиком O2 или даже с другой частью вашей выхлопной или выхлопной системы. Любая ремонтная мастерская должна иметь возможность узнать, что привело к срабатыванию индикатора проверки двигателя, а механик или магазин автозапчастей может выполнить эту услугу бесплатно.

Другие признаки того, что вам нужен новый кислородный датчик, включают грубый холостой ход, пропуски зажигания в свечах зажигания, отсутствие мощности, остановку двигателя или значительное увеличение расхода топлива. Эти симптомы также могут указывать на другие проблемы, но EPA заявляет, что замена неисправного кислородного датчика может улучшить экономию топлива на целых 40 процентов, поэтому очевидно, что это одно место, где можно посмотреть, не разовьется ли у вашего автомобиля большая тяга к газу. Если ваш автомобиль не прошел тест на выбросы, в этом также может быть виноват неисправный датчик O2.

Новый кислородный датчик может стоить от менее 100 долларов на одних моделях до 300 долларов и более на других, но это не включает оплату труда, которая может сильно варьироваться в зависимости от автомобиля из-за того, где расположены датчики. В результате полная стоимость замены кислородного датчика может сильно различаться в зависимости от типа автомобиля, которым вы управляете.

Редакционный отдел Cars.com — ваш источник автомобильных новостей и обзоров. В соответствии с давней политикой этики Cars.com редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей.Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.

Как работает датчик кислорода в двигателе?

Что такое датчик кислорода?

Технически кислород очень важен для двигателя. Он определяет правильную работу двигателя. Поэтому для достижения правильного соотношения воздух-топливо производители используют кислородные датчики в выхлопных системах. Кроме того, кислородный датчик выхлопных газов также известен как «лямбда-зонд».Он расположен перед каталитическим нейтрализатором в выхлопной трубе. Датчик генерирует напряжение в отношении количества кислорода в выхлопных газах. Таким образом, он обеспечивает обратную связь в режиме реального времени с системой управления двигателем о составе смеси.

Кроме того, откалибрована система управления двигателем (EMS). Он обеспечивает оптимальную мощность двигателя, выбросы и экономичность во всем рабочем диапазоне двигателя. Датчик кислорода помогает EMS контролировать оптимальные выбросы в выхлопной системе.Таким образом достигается идеальное соотношение воздух-топливо 14,7: 1.

Дизайн:

Кроме того, кислородный датчик состоит из «гальванической батареи». Датчик содержит два пористых платиновых электрода. Кроме того, между ними находится керамический электролит (диоксид циркония). Датчик кислорода генерирует напряжение. Он колеблется от 100 мВ (0,1 В) до 900 мВ (0,9 В). Это зависит от уровня кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода сравнивает атмосферный кислород, обычно 21% прибл., к количеству кислорода в выхлопе.

Обычно богатая смесь содержит больше топлива на одну часть кислорода. Это означает, что в нем 0% кислорода. Таким образом, датчик выдает высокое напряжение около 900 мВ. Бедная смесь содержит меньше топлива на часть кислорода. Он может содержать от 3% до 4% кислорода. Итак, датчик выдает низкое напряжение 100 мВ. Однако среднее напряжение датчика составляет ~ 450 мВ, что дает идеальное соотношение смеси 14,7: 1.

Критерии:

Rich Mixture — большая разница между уровнями кислорода в атмосфере и выхлопных газах.Это приводит к высокой проводимости между электродами. Следовательно, выходное напряжение высокое — около 900 мВ.

Lean Mixture — меньшая разница между уровнями кислорода. Это приводит к меньшей проводимости и меньшему выходному напряжению, обычно около 100 мВ.

Нормальная смесь — когда уровень смеси составляет примерно 14,7: 1. Тогда выходной сигнал кислородного датчика будет около 450 мВ.

Датчики кислорода Характеристики:

1. Имеет проволоку из нержавеющей стали.Он обеспечивает лучшую устойчивость к коррозии и термическим нагрузкам.
2. Производители используют позолоченные клеммы на контактах сигнального и опорного разъемов. Кроме того, он обеспечивает превосходный контакт даже для минутных сигналов напряжения / тока.
3. Корпус датчика с двойной лазерной сваркой предотвращает попадание влаги на чувствительный элемент / нагреватель.
4. Производители проводят функциональную проверку качества датчиков O2 при 1000 ° C.
5. Производители также испытывают давление в керамической гильзе 420 бар, чтобы убедиться в целостности.
6. Измерительный элемент кислородного датчика при изготовлении проходит испытания на «газопроницаемость».

Датчик O2 Функция:

Кроме того, кислород очень важен для человеческого организма. Точно так же важно запустить двигатель и получить лучшую производительность. Датчик кислорода помогает поддерживать «идеальное» соотношение воздух / топливо 14,7: 1 или лямбда 1. Он обеспечивает значение лямбда, равное 1, для различных условий работы двигателя. Кроме того, он сравнивает количество кислорода в выхлопных газах с количеством кислорода в атмосфере.При таком разном количестве кислорода кислородный датчик вырабатывает и отправляет выходное напряжение в систему управления топливом двигателя.

Кроме того, AC Delco, Bosch, Denso и Hitachi являются одними из ведущих производителей датчиков O2 в мире.

Примечание: изображения (любезно предоставлены соответствующими производителями)

Смотреть Датчик кислорода в действии:

Подробнее: Как работают датчики двигателя? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог.Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Что делает датчик кислорода?

Как владелец транспортного средства, последнее, что вы хотите видеть, — это горящий ярко-оранжевый индикатор «Check Engine». Это предупреждение почти всегда является результатом срабатывания датчика кислорода, также известного как O2. Еще одним предупреждающим знаком может быть сообщение на компьютере вашего автомобиля о неисправности цепи обогревателя.Когда вы видите индикатор проверки двигателя (CEL) или сообщение о неисправности цепи нагревателя, это может означать, что ваш датчик O2 просто вышел из строя. Конечно, это также может означать, что ваш автомобиль не работает должным образом, что приводит к чрезмерному выбросу вредных веществ. В любом случае, сдача вашего автомобиля на настройку — лучший способ убедиться, что датчик O2 в вашем автомобиле работает на высшем уровне.

Что такое датчик кислорода?

Кислородный датчик, также известный как лямбда-зонд, был разработан в конце 1960-х гг.Гюнтер Бауман для компании Robert Bosch GmbH. Этот датчик представляет собой электронное устройство, используемое для измерения пропорционального количества кислорода в жидкости или газе. Оригинальный датчик кислорода был изготовлен из оксида циркония и платины с керамическим покрытием. Чтобы сделать датчик O2 более пригодным для массового производства, были разработаны планарные датчики кислорода. Этот модернизированный датчик O2 был разработан NTK в 1990 году для использования в Honda Civic и Accord. Изготовленный с использованием слоев зеленых лент из высокотемпературной керамики (HTCC), нынешний тип датчика стал более эффективным, чем датчики оригинального стиля.

Мы можем починить ваш контрольный свет двигателя! Найти магазин Meineke поблизости

Что делает датчик кислорода в автомобиле?

Все автомобили, выпущенные после 1980 года, оснащены кислородным датчиком. Он расположен в системе контроля выбросов. Во время работы датчик O2 отправляет данные в управляющий компьютер, расположенный внутри двигателя. В вашем автомобиле работающий датчик O2 гарантирует, что ваш двигатель работает с максимальной производительностью. Кроме того, этот датчик контролирует выбросы и предупреждает о чрезмерных выбросах.В штатах, где есть программы техосмотра автомобилей для регулирования выбросов, использование индикаторов CEL и O2 предупредит чиновников о любых чрезмерных выбросах. В результате, если один или несколько ваших кислородных датчиков неисправны во время проверки выбросов для вашего автомобиля, вы, скорее всего, не пройдете проверку.

Сколько датчиков кислорода в машине?

Автомобили с датчиками O2 имеют как минимум один датчик перед каталитическим нейтрализатором, а также по одному датчику в каждом выпускном коллекторе автомобиля.Фактическое количество кислородных датчиков в автомобиле зависит от года выпуска, марки, модели и двигателя. Однако большинство более поздних моделей автомобилей имеют четыре кислородных датчика. Обратите внимание на следующие автомобили с четырьмя датчиками кислорода:

• 2013 Honda Civic 1.8L 4 цилиндра
• 2010 Chevrolet Tahoe 6.0 L 8 цилиндров
• 2004 Jeep Wrangler 4.0L 6 цилиндров
• 2000 Toyota Land Cruiser 4.7L 8 цилиндров

Количество датчиков зависит от типа двигателя:

• Традиционные V6 и V8 имеют три кислородных датчика, включая левый и правый датчик перед и нижний датчик O2.
• 4-цилиндровый поперечный с датчиком O2 на входе и на выходе
• V6 и V8 поперечные имеют четыре кислородных датчика, включая левый или передний передний ряд; правый или задний берег вверх по течению; задняя часть двигателя; и нижний датчик
• 4- и 6-цилиндровые рядные имеют три кислородных датчика, включая передний и задний ряд перед и датчик после него.

Что делают датчики кислорода?

Когда бензиновый двигатель сжигает бензин, в нем присутствует кислород.Кислород в двигателе является результатом ряда факторов, включая температуру воздуха, высоту, температуру двигателя, нагрузку на двигатель и атмосферное давление. Идеальное соотношение кислорода и бензина — 14,7: 1, которое незначительно варьируется в зависимости от типа газа. В том случае, когда присутствует меньше кислорода, топливо останется после сгорания, которое называется богатой смесью. С другой стороны, если присутствует больше кислорода, это называется бедной смесью. И богатая, и бедная смеси вредны для вашего автомобиля, а также для окружающей среды.Богатая смесь приводит к тому, что топливо не сгорает, что создает загрязнение. Бедная смесь выделяет оксиды азота, загрязняющие окружающую среду, что может привести к снижению производительности автомобиля и повреждению двигателя. Датчики кислорода расположены рядом с точками в выхлопной системе, чтобы определить, есть ли в вашем автомобиле богатая или бедная смесь.

Обычно датчик O2 создает напряжение из-за химической реакции в результате несбалансированного отношения бензина к кислороду. Большинство автомобильных двигателей могут определить, сколько топлива нужно израсходовать в двигатель, на основе напряжения датчика O2.Если ваш кислородный датчик не работает должным образом, ваш компьютер управления двигателем не может определить соотношение воздух-топливо. Таким образом, двигатель вынужден угадывать, сколько бензина использовать, что приводит к загрязнению двигателя и плохому функционированию автомобиля.

Как проверить датчик кислорода

Чтобы проверить датчик кислорода, вы можете оставить его прикрепленным к автомобилю или снять для проверки. Для тестирования требуются два инструмента: цифровой вольтметр с высоким сопротивлением и обратный пробник.У механика в ремонтной мастерской Meineke есть эти необходимые специализированные инструменты для проверки датчиков O2. Первым шагом к проверке датчика O2 является обнаружение окружающих проводов, чтобы убедиться, что они целы и без видимых следов износа. Затем необходимо запустить автомобиль и дать ему поработать до тех пор, пока двигатель не достигнет 600 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить точные показания датчика. Используя задний датчик и вольтметр, датчик кислорода измеряется в заданном количестве точек и при определенных условиях, чтобы определить любые ошибочные измерения.Поскольку для проверки кислородного датчика требуется специальная подготовка и инструменты, лучше всего позволить механику провести это испытание на основе напряжения.