Чем грозит отключение датчика кислорода в автомобиле?

Как определить неисправность датчика кислорода

Существует ряд методов для проверки состояния лямбда датчика и его питающих/сигнальных цепей.

Специалисты компании BOSCH советуют проверять соответствующий датчик каждые 30 тысяч километров пробега, либо при выявлении описанных выше неисправностей.

Что нужно сделать в первую очередь при диагностике?

1. Необходимо оценить количество сажи на трубке зонда. Если ее слишком много — датчик будет работать некорректно.
2. Определить цвет отложений. Если на чувствительном элементе датчика имеются белые или серые отложения — это означает, что используются присадки к топливу или к маслу. Они негативно сказываются на работе лямбда зонда. Если на трубке зонда имеются блестящие отложения — это говорит о том, что в используемом топливе очень много свинца, и от использования такого бензина лучше отказаться, соответственно, сменить марку бензозаправки.
3. Можно попытаться очистить сажу, однако это не всегда возможно.
4. Проверить мультиметром целостность проводки. В зависимости от модели конкретного датчика он может иметь от двух до пяти проводов. Один из них будет сигнальным, а остальные — питающими, в том числе, для питания элементов подогрева. Для выполнения процедуры проверки вам понадобится цифровой мультиметр, способный измерять постоянное электрическое напряжение и сопротивление.
5. Имеет смысл проверить сопротивление нагревателя датчика. В разных моделях лямбда зонда оно будет находиться в пределах от 2 до 14 Ом. Значение питающего напряжения должно быть около 10,5…12 Вольт. В процессе проверки также нужно обязательно проверить целостность всех проводов, подходящих к датчику, а также значение сопротивления их изоляции (как попарно между собой, так и каждого на «массу»).

Как проверить лямбда-зонд видео

Обратите внимание, что нормальная работа датчика кислорода возможна лишь при его нормальной рабочей температуре, равной +300°С…+400°С. Это обусловлено тем, что лишь в таких условиях циркониевый электролит, нанесенный на чувствительный элемент датчика, становится проводником электрического тока. Также при такой температуре разница атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе приведет к тому, что на электродах датчика появится электрический ток, который и будет передаваться на электронный блок управления двигателем

Также при такой температуре разница атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе приведет к тому, что на электродах датчика появится электрический ток, который и будет передаваться на электронный блок управления двигателем.

Так как проверка кислородного датчика во многих случаях подразумевает снятие/установку то стоит учесть такие нюансы:

• Лямбда — устройства очень хрупкие, поэтому при проверке нельзя подвергать их механическим нагрузкам и/или ударам.
• Резьбу датчика необходимо обработать специальной термопастой. При этом нужно следить, чтобы паста не попала на его чувствительный элемент, поскольку это приведет к его некорректной работе.
• При закручивании необходимо соблюдать значение крутящего момента, и пользоваться для этих целей динамометрическим ключом.

Точная проверка лямбда зонда

Точнее всего определить неисправность датчика концентрации кислорода позволит осциллограф. Причем использовать профессиональный аппарат необязательно можно снять осциллограмму используя программу-симулятор на ноутбуке либо другом гаджете.

График правильной работы датчика кислорода

На первом рисунке в данном разделе представлен график правильной работы датчика кислорода. В этом случае на сигнальный провод поступает сигнал, похожий на ровную синусоиду. Синусоида в данном случае означает, что контролируемый датчиком параметр (количество кислорода в выхлопных газах) находится в предельно допустимых границах, и просто происходит его постоянная и периодическая проверка.

График работы сильно загрязненного датчика кислорода

График работы датчика кислорода на обедненной топливной смеси

График работы датчика кислорода на обогащенной топливной смеси

График работы датчика кислорода на бедной топливной смеси

Далее представлены графики, соответствующие сильно загрязненному датчику, использованию двигателем автомобиля обедненной топливной смеси, богатой смеси, а также бедной смеси. Ровные линии на графиках означают, что контролируемый параметр вышел за допустимые пределы в ту или другую сторону.

Симптомы и причины выхода из строя

Загорание сигнальной лампы Check Engine на панели приборов – основное сообщение водителю о неисправности электронной системы управлением двигателем. Это касается и отказа кислородного датчика. Одновременно с индикацией может возникнуть ряд отклонений в работе мотора:

1. Двигатель не «держит» обороты или глохнет на холостом ходу.
2. Потребление горючего заметно увеличилось.
3. Автомобиль «дёргается» во время движения (особенно при подъёме вверх).
4. Из выхлопной трубы слышна детонация несгоревшего топлива.
5. Появилась инерционность при наборе оборотов двигателем.

Поломаться кислородный датчик может не сразу. Автомеханики выделяют три этапа аварийной работы сенсора:

1. На первом – кислородный датчик выдаёт нестабильные сигналы. Периодически связь с ним пропадает, а ЭБУ управляет впрыском топлива по положению дроссельной заслонки. В это время загорается контрольная лампа неисправности. Через некоторое время штатная работа системы восстанавливается.
2. На втором этапе происходит отказ датчика на холодном двигателе. Пока мотор не прогреется, он плохо «держит» обороты и не развивает номинальную мощность.
3. Третий этап заключительный: датчик полностью выходит из строя, а ЭБУ переводит двигатель в аварийный режим работы.

Кислородный датчик – наиболее уязвимый компонент силового агрегата. Целый ряд факторов может привести к его поломке:

1. Выработка ресурса. Срок службы кислородных сенсоров составляет 60-120 тыс. км (в зависимости от модели и производителя). После этого в датчике происходят необратимые процессы коррозии и разрушения рабочих поверхностей.
2. Заправка некачественным бензином. Из-за накопления нагара на чувствительных поверхностях сенсора ЭБУ получает неправильные сигналы о количестве кислорода в выхлопных газах.
3. Повреждение датчика либо соединительных проводов. Как правило, это происходит после езды по бездорожью либо случайного воздействия во время ремонта других компонентов двигателя.

Основные виды лямбда-зондов

В конструкции современного автомобиля могут присутствовать следующие лямбда-зонды:

1. Циркониевый.

Самая популярная модель, которая изготавливается на основе диоксида циркония.

Работает рассматриваемый элемент по принципу гальванического элемента с твердым электролитом в виде специального наконечника.

Изготовленный из керамики и циркония наконечник со всех сторон покрыт защитными пластинами из пористых платиновых электродов, которые выполняют роль проводников тока. Стоит отметить, что свойства электролита активизируются только при нагреве диоксида циркония выше +350 °C. Получается, что лямбда-зонд будет выдавать ошибку, если не прогреется до определенной температуры. Быстрый нагрев устройства осуществляется благодаря встроенной нагревательной конструкции с керамическим изолятором.

Обратите внимание! Повышение температуры до +950 °C может привести к перегреву датчика и его дальнейшей поломке.

Посредством прохождения через небольшие просветы в защитном кожухе выхлопные газы поступают к наружной части наконечника. Воздух, в свою очередь, проникает внутрь датчика через специальную пройму в корпусе устройства или пористую уплотнительную крышку.

Разница потенциалов формируется благодаря перемещению ионов кислорода по электролиту между наружным и внутренним платиновыми электродами.

Напряжение на электродах обратно пропорционально объемам кислорода в выхлопной системе.

При наличии оповещения, поступающего от датчика, блок управления выравнивает содержание компонентов топливовоздушной смеси. Напряжение, поступающее от лямбда-зонда, каждую секунду меняется по несколько раз, что позволяет оптимизировать состав смеси независимо от режима работы ДВС.

В зависимости от количества проводов лямбда-зонды из циркония делятся на несколько групп:

• однопроводные – оснащены одним сигнальный проводом, при этом контакт на массу осуществляется через корпус;
• двухпроводные – имеют сигнальный и заземляющий провода;
• трех- и четырехпроводные – подразумевают наличие системы нагрева, а также подведенных к ней управляющих и заземляющих проводов.

2. Титановый.

Внешне схож с циркониевым, но в данном случае чувствительная деталь датчика изготовлена из диоксида титана. Объемное сопротивление устройства меняется с учетом изменения количества кислорода в смеси: от 1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Вместе с этим меняется проводимость титанового элемента, о чем лямбда-зонд сообщает блоку управления. Эффективность датчика рассматриваемого вида достигается только при температуре +700 °C, поэтому без нагревательного элемента здесь не обойтись.

Титановый лямбда-зонд имеет высокую цену и сложную конструкцию, что отрицательно сказывается на популярности данных устройств.

3. Широкополосный.

В отличие от вышеописанных моделей, широкополосные приборы имеют конструкцию, состоящую из двух камер: измерительной и насосной.

В измерительном отсеке поддерживается такой состав газов, при котором лямбда равна единице. Что касается насосной камеры: если мотор работает на бедной смеси, камера убирает лишний кислород из диффузионного зазора в атмосферу, а если на богатой – пополняет диффузионное отверстие недостающим кислородом из внешней среды. Направление тока для перемещения кислорода в разные стороны меняется, а его величина пропорциональна объемам бесцветного газа.

Нормальное функционирование широполосных датчиков возможно при температуре +600 °C, что достигается за счет работы нагревательного элемента в датчике.

Широкополосные датчики кислорода детектируют лямбду от 0,7 до 1,6.

Внешние признаки и причины

Если система подогрева лямбда-зонда или само устройство в автомобиле не работает, симптомы неисправного состояния будут следующими:

1. Силовой агрегат стал работать менее стабильно. Обороты могут самопроизвольно увеличиваться и падать. Мотор часто глохнет, особенно на светофорах.
2. Снизилось качество горючей смеси, которая подкачивается воздухом в систему цилиндров. Если исправность датчика была нарушена, это станет причиной перерасхода горючего.
3. Подача горючего стала неэффективной, топливо попадает в камеры сгорания бесконтрольно. Это может привести к появлению неполадок в работе агрегата, а также электронной системы авто.
4. Со временем может проявляться прерывистость работы мотора при функционировании на холостых оборотах. На максимальных — эффективность работы ДВС также будет менее низкой.
5. Появились неполадки в функционировании электронных систем. Из-за необходимости ремонта датчика отдельные отсеки силового агрегата будут работать нестабильно. Это связано с тем, что импульсные сигналы о неисправности подаются с задержкой.
6. Во время движения транспортное средство стало дергаться. Особенно когда машина идет в гору.
7. При функционировании двигателя на любых оборотах могут появляться хлопки.
8. Двигатель стал с замедлением реагировать на нажатие педали газа. Ускорение происходит, но не сразу.

Одним из важных симптомов является загорание индикатора Чек Энджин либо лампочки выхода из строя кислородного контроллера на приборном щитке авто.

Причины, по которым работоспособность датчика кислорода будет нарушена, могут возникать не сразу, поэтому выход из строя детали происходит в несколько этапов:

1. На первом кислородный датчик начинает функционировать нестабильно. Периодически сигнал с устройства пропадает, информация подается в обширном диапазоне. Это приводит к ухудшению качества горючей смеси, а также нестабильной работе оборотов. На начальном этапе происходит подергивание машины при движении, проявляются нехарактерные для работы ДВС хлопки, на приборке может загореться индикатор неисправности.
2. На следующем этапе лямбда-зонд перестает функционировать на холодном моторе, пока агрегат не прогреется. Симптомы неполадок будут аналогичными, только проявляются с большей силой. Может снизиться мощность мотора машины, появится отклик при нажатии на педаль газа. В итоге это может привести к перегреву ДВС.
3. На третьем этапе кислородный датчик обычно полностью выходит из строя. Мощность силового агрегата еще больше падает, это явно проявляется при езде на высокой скорости. Из глушителя появляется неприятный и резкий запах.

Причины, с которыми может быть связана поломка датчика кислорода:

1. Произошла разгерметизация корпуса устройства. Из-за этого внутрь стали попадать отработавшие газы и воздух.
2. Перегрев контроллера. Причина может быть связана с неполадками в работе системы зажигания либо неправильно выполненным тюнингом силового агрегата.
3. Длительное воздействие внешних факторов. Эту причину можно отнести к естественному износу, поскольку любой датчик кислорода со временем выходит из строя.
4. Рабочая поверхность датчика кислорода покрыта продуктами сгорания, которые блокируют его работу. Это обычно связано с регулярным использованием низкокачественного горючего.
5. Произошло нарушение в работе электропитания либо повреждена проводка, ведущая к центральному блоку управления.
6. Механическое повреждение устройства. В результате сильного удара по корпусу могут разрушиться внутренние элементы контроллера. Такое часто проявляется при регулярной езде по бездорожью.

Принцип работы лямбда-зонда и частые причины его выхода из строя

Самая распространенная причина выхода из строя лямбда-зондов – износ. Типовая конструкция зонда изображена на рисунке:

Самыми «слабыми» местами конструкции являются керамический наконечник и электрический нагреватель. Перегорание электрического нагревателя не полностью выводит датчик из строя.

Лямбда-зонд установлен в выпускном коллекторе перед катализатором, и по мере нагревания коллектора выпускными газами двигателя разогревается до высокой температуры и сам кислородный датчик.

Электрический нагреватель в основном служит для корректности показаний кислородного датчика в первые несколько минут после запуска холодного двигателя.

Керамический наконечник выполнен из специальной пористой керамики, на который нанесен тонкий диоксида циркония, электроды выполнены из платины технологией вакуумного напыления (именно поэтому лямбда-зонды дорогие).

В процессе работы через микропоры датчика проходят выхлопные газы очень высокой температуры. Тонкий слой диоксида со временем выгорает, оксидирует, его электрические свойства изменяются.

В результате этого показания лямбда-зонда становятся недостоверными, по существу, он приходит в негодность. В этом случае всевозможные промывки, чистки, другие методы восстановления работоспособности бессмысленны.

Структурно принцип работы лямбда-зонда можно изобразить:

На схеме: 1 – диоксид циркония, 2,3 – электроды (иногда платиновые), 4 – минусовое заземление, 5 – выходной сигнальный контакт. Зонд на основе оксида циркония приобретает свойства твердого электролита при температуре от 300 до 400 градусов Цельсия (именно поэтому датчик предварительно нагревают). Затем лямбда-зонд начинает регистрировать напряжение в соответствии с концентрацией кислорода.

Как видно из графика, зависимость имеет ярко выраженную скачкообразную характеристику, что очень выгодно при обработке сигналов цифровыми методами.

Ускорить преждевременный отказ работоспособности лямбда-зонда могут следующие факторы:

• попадание внутрь выхлопной системы посторонних примесей (тосол в случае нарушений прокладки ГБЦ, остатки эфира при использовании спреев «быстрый запуск» при запуске автомобиля, масла при пониженной компрессии двигателя и др.);
• высокая концентрация свинца в топливе;
• чистка выхлопной системы средствами, не предназначенными для этих целей;
• попадание в выпускной коллектор пыли, примесей, не удаленных фильтром очистки топлива.

Инструкция по замене датчика своими руками

Перед началом работ требуется подготовить материалы и инструменты:

1. Новый зонд.
2. Гаечный ключ или насадку, которая позволит выкрутить корпус датчика из коллектора. На некоторых автомобилях можно попытаться снять устройство обычным рожковым ключом на 22 мм или газовым разводным ключом. Но основная часть машин требует использования специализированной насадки.
3. Удлинитель для насадки.
4. Динамометрический ключ до 50-100 Н/м.
5. Защитные перчатки и нарукавники, поскольку работы производятся на нагретом коллекторе.
6. Гаечные ключи для демонтажа защитных теплоизоляционных экранов и/или коллектора.

Менять лямбда-зонды следует на такую же модель или аналогичную, подходящую по параметрам. Устанавливать первый попавшийся датчик нельзя. Перед монтажом нужно внимательно изучить инструкцию, прилагаемую производителем.

Приблизительная последовательность действий при замене первого зонда:

1. Прогреть силовой агрегат до рабочей температуры. При этом происходит термическое расширение элементов выхлопной системы, что позволяет облегчить задачу выкручивания сенсора из коллектора или выхлопной трубы.
2. Выключить двигатель.
3. Снять клемму с аккумулятора для исключения вероятности запуска электрического вентилятора системы охлаждения.
4. Аккуратно разъединить разъем зонда с проводкой.
5. Надеть защитные перчатки и снять провод зонда с фиксаторов.
6. При помощи насадки выкрутить зонд. На этом этапе возможны трудности, поскольку стык зонда и коллектора забивается ржавчиной и сгоревшей смазкой. Для облегчения процесса может применяться локальный прогрев газовой горелкой, который позволяет выжечь ржавчину. После этого следует попытаться сдернуть зонд с места, если деталь не начала откручиваться — прогрев повторить заново.
7. Протереть место установки от остатков старой графитной смазки.
8. Проверить наличие штатной смазки на резьбе нового зонда. Средство может входить в комплект поставки в отдельном пакетике. Смазывающее вещество наносится тонким равномерным слоем на резьбу. Категорически запрещается нанесение на защитный колпачок, поскольку это приводит к образованию твердого нагара и ухудшению параметров работы зонда. Если на автомобиле использован датчик, закрепленный двумя болтами, то они не нуждаются в смазке.
9. Аккуратно закрутить датчик на место от руки до упора.
10. Затянуть зонд ключом с требуемым моментом. Большинство производителей указывают силу 40-45 Н/м, но рекомендуется уточнять значение по сервисной литературе. При отсутствии динамометрического ключа затяжка производится доворотом зонда на 180º после закручивания рукой до упора.
11. Проложить жгут по фиксаторам, закрепить при необходимости хомутами.
12. Подключить аккумулятор и удалить ошибки из блока управления. Ошибки убираются при помощи компьютера или иным способом (в зависимости от марки и модели автомобиля).

При установке зонда требуется соблюдать момент затяжки. Превышение силы приводит к разрушению корпуса зонда или срыву резьбы, низкий момент является причиной прорыва выхлопных газов и неравномерного прогрева детали.

Необходимость в подогреве кислородного датчика

Кислородный датчик для начала работы требует разогрева чувствительного элемента до определенной температуры. Во время работы двигателя это обеспечивается температурой выхлопных газов, особенно на современных двигателях с катколлекторами, где верхний лямбда-зонд установлен впритык к головке блока.

Изначально лямбда-зонды никаких цепей подогрева не имели – с такими датчиками можно столкнуться, например, на старых «японцах» (однопроводные, где «масса» сигнала идет по выхлопной трубе на двигатель, и более точные двухпроводные с отдельной сигнальной «массой»). Во времена, когда строгость экологических норм была несравнима с нынешними, отсутствие коррекции по лямбда-зонду во время прогрева мотора не было критичным: двигатель прогревался на заведомо богатой смеси. Уже по мере того, как начинал изменяться сигнал на выходе лямбда-зонда, электронный блок управления (ЭБУ) переходил на алгори, включая обратную связь по кислородному датчику.

В дальнейшем и на этот режим экологи обратили пристальное внимание. Автоконцернам пришлось обеспечить максимально быстрый вывод системы впрыска на «замкнутую петлю», чтобы уложиться в требования эконорм

Так появились кислородные датчики с подогревом, вначале проволочным, а затем и керамическим.

Как только Вы включаете зажигание, ЭБУ впрыска проводит первичное тестирование себя самого и периферийных цепей, включая подогрев кислородного датчика. К моменту запуска мотора он уже успевает нагреться, окончательно выходя на рабочий режим с минимальной задержкой. Но отсюда же возникла и вероятность появления «лишней» неисправности.

Контроль целостности нагревателя происходит в ЭБУ очень просто – по падению напряжения на резисторе очень малого сопротивления (сотые доли ома), включенного в цепь транзистора, управляющего подогревом. Когда все нормально, в полном соответствии с законом Ома для полной цепи на этом транзисторе присутствует небольшое напряжение, которое расценивается контроллером ЭБУ как нормальная работа нагревателя. Но в случае слишком большого сопротивления в цепи ДО этого резистора или ее полного обрыва напряжение на измерительном резисторе становится равным нолю. Контроллер, определив это, переходит в аварийный режим и заносит в память ошибку P0135.

Сколько стоит лямдазон

По данным из таблицы видно, что цены лямдазонов варьируются в широких пределах. В среднем цены на лямбда-зонды начинаются от 1200 и могут доходить до 16000 рублей и даже больше. Устройства для некоторых автомобилей по стоимости могут превышать сумму и в 50 тысяч рублей.

В свою очередь, если вы решили вместо нового датчика приобрести б/у вариант, то средняя стоимость оригинального лямдазона будет находиться между 300 и 2000 рублей. Тем не менее, приобретать датчик «с пробегом» мы вам крайне не рекомендуем. Лямдазон – это такой же расходный элемент в машине, как и ремень ГРМ или свечи зажигания. Вы же не будете покупать в свою машину подержанные свечи?

Более того покупка бывшего в употреблении датчика – это «кот в мешке». Например, зонд после покупки может оказаться нерабочим или проработать совсем недолго. Ведь ресурс датчика не бесконечен и сколько ему еще осталось никому неизвестно. Поэтому лучше сразу приобрести новый зонд и необязательно это должен быть оригинал. На сегодняшний день множество производителей выпускают качественные датчики по демократичным ценам под любые автомобили.

Какая фирма лучше

В настоящее время пользуются популярность лямдазоны следующих производителей:

1. NGK;
2. Bosch;
3. Denso;
4. Delphi;
5. Febi Bilstein;
6. Topran;
7. SWAG.

По многочисленным отзывам надежнее всего лямдазоны фирмы NGK, дольше всего служат. По тем же отзывам датчики от компании Бош до 100 000 километров редко доживают, зачастую выходят из строя уже после 30-50 тысяч. В принципе можно остановить свой выбор на любой фирме-производителе из нашего списка. Главное покупайте в проверенных местах, чтобы не приобрести подделку.

Возможные причины появления ошибки Р0130

Не обязательно ошибка Р0130 напрямую связана с работоспособностью лямбда-зонда. Наоборот, наиболее частой причиной неисправности является нарушение электропроводки.

Датчик О2 размещен в одной из самых горячих зон подкапотного пространства, а именно, сразу за выпускным коллектором. Температура в этом месте достигает 300 градусов Цельсия и более. Расположенный неподалеку разъем датчика прилично нагревается. Его контакты могут разрушиться, оксидировать, потерять механические свойства. В этом случае возможно нарушение электрического контакта, как следствие, возникновение ошибки Р0130.

На втором месте по вероятности возникновения ошибки Р0130 стоит отказ работоспособности датчика кислорода. Рабочим элементом лямбда-зонда является керамическое пористое основание, покрытое тонкой пленкой чувствительного к содержанию кислорода элемента. Через микропоры проходят выхлопные газы, нагретые до высокой температуры в процессе воспламенения. После 50.000 километров пробега рабочее покрытие начинает стремительно уменьшаться по толщине, и  датчик O2 теряет свою чувствительность. Когда амплитуда сигнала уменьшается ниже уровня 0,45 Вольт, датчик не отвечает необходимым параметрам, и блок управления двигателя формирует ошибку Р0130.

В некоторых источниках есть сведения о том, что на некоторое время можно устранить ошибку Р0130, промыв датчик O2 в специальном составе или растворителе, удалив следы нагара с рабочего элемента. В единичных случаях это дает эффект, но только на непродолжительное время.

Ошибка Р0130 по датчику, расположенному в 1 Банке, может определить блок управления двигателя на основании некорректного сравнения его показаний с сигналом от лямбда-зонда, расположенного за катализатором. Такая ситуация может быть, если катализатор был нештатно удален. В этом случае показания первого и второго датчика кислорода приблизительно одинаковы, и блок управления двигателем ошибочно думает, что что-то произошло с одним из лямбда-зондов. На практике эту проблему искусственно устраняют установкой дополнительного штуцера на 2-й датчик кислорода, специального электронного фильтра, эмулятора или проведением чип-тюнинга. Первое время такое «скрытие» удаления катализатора может успешно работать, но затем рано или поздно «предательски вылезает» ошибка Р0130.

Наконец, одной из наименее вероятных причин ошибки Р0130 является отказ блока управления двигателя. Такие неисправности случаются, но крайне редко. Как правило, блок управления двигателя имеет надежную защиту по входным цепям от перегрузок. Если же происходит сбой прошивки, тогда наряду с ошибкой P0130 будет диагностироваться множество других ошибок по двигателю.