Лямбда-зонд, он же кислородный датчик, служит для передачи в компьютер инжекторного автомобиля данных о составе топливовоздушной смеси. Причем измеряется не процент кислорода в самой смеси, а количество кислорода, в уже отработанных газах. При прохождении через каталитический нейтрализатор выхлопных газов, они изменяют свой состав, поэтому лямбда-зонд в машине монтируют на выпускном коллекторе, до нейтрализатора. Применение лямбда-зонда, позволяет значительно улучшить качество рабочей смеси и обеспечить наиболее полное сгорание топлива, что обеспечивает продление срока службы каталитических нейтрализаторов.
Свое второе название, он получил от коэффициента избытка воздуха в смеси, обозначаемого в автомобилестроении буквой лямбда.
Теоретическая часть работы лямбда-зонда
При создании лямбда-зонда был применен принцип гальванического элемента. В основе он имеет твердый керамический электролит (ZrO2). Поверх керамической основы делается губчатое напыление платины. Один электрод находится внутри системы выпуска отработавших газов, а второй снаружи (на чистом воздухе). Достаточная точность измерения содержания кислорода в отработавших газах возможна только после прогрева системы выпуска отработавших газов до рабочей температуры (300°C — 400°C).
При такой температуре керамика приобретает свойство проводить электрический ток, а разница в содержании кислорода в атмосфере и в отработанных газах ведет к образованию на электродах электрического напряжения.
Во время работы холодного двигателя, впрыск топлива осуществляется блоком управления автомобилем без участия показаний лямбда-зонда, а состав топливовоздушной смеси регулируется при помощи показаний других приборов.
Особенностью работы лямбда-зонда является то, что при незначительном изменении коэффициента избытка воздуха (от 0,97 до 1,03), напряжение резко изменяется скачком в интервале 0,1 — 0,9 В. Поэтому, именно применение ZrO2 обеспечивает наиболее точные данные, сильно отличающиеся даже при незначительном изменении.
Неисправный датчик кислорода
В случае, если лямбда-зонд неисправен, блок управления впрыском работает по средним параметрам, сохраненным в памяти. В результате получается, что состав топливовоздушной смеси становится далеким от идеального и автомобиль значительно увеличивает потребление топлива, двигатель начинает работать неустойчиво, особенно на холостом ходу, повышается СО в отработавших газах. Проверку работоспособности датчика следует проводить только с использованием специального оборудования, поэтому лучше всего обратиться к специалистам.
Некоторые модели автомобилей, при неисправности датчика кислорода, начинают получать настолько обогащенную смесь, что автомобиль не может даже доехать на СТО.
Возможность восстановления
Довольно часто на автомобилях наблюдается повышенный расход топлива. Основной причиной этого является топливо низкого качества, которое сильно загрязняет систему выпуска отработавших газов и датчик кислорода. Если неисправность не вызвана разрушением керамической основы, то возможно его удастся восстановить, так как это гораздо дешевле чем покупка нового.
Если поверхность электрода покрывается нагаром, датчик перестает передавать правильные показания. При удалении налета, датчик начнет работать в штатном режиме.
Процедура восстановления лямбда-зонда
- При попытке восстановления необходимо получить доступ к рабочей части электродов. Для этого можно произвести вскрытие защитного колпачка при помощи токарного станка (ни в коем случае не вскрывать ножовкой, это приведет к повреждению керамической основы) или при помощи нарезания напильником окошечек (3-4 мм) в защитном стакане.
- Слой платины очень тонкий, поэтому производить чистку любым механическим способом нельзя. Для очистки необходимо использовать ортофосфорную кислоту или очиститель ржавчины на его основе.
- Нельзя целиком погружать лямбда-зонд в кислоту. Необходимо при помощи мягкой щеточки нанести ее на рабочую поверхность электрода и дать некоторое время для реакции. При очистке электрода от нагара, должен появиться тускло-стальной цвет платинового напыления.
- По окончании операции нужно тщательно промыть его водой.
- Затем, аргоновой сваркой крепится на место защитный колпачок.
- Отремонтированный датчик закручивается на свое место. Стоит использовать антиприхватывающий герметик при установке.
- Проводятся испытания, которые и покажут эффективность всех манипуляций.
Если эта процедура не принесла результата и двигатель продолжает расходовать топливо в усиленном режиме, то придется покупать новый датчик. Если же эффект экономии проявился, то стоит повторить процедуру при повторном повышении расхода.