Для обеспечения стабильной работы двигателя современного автомобиля используется множество разнообразных датчиков, собирающих информацию о работе той или иной системы. На основании их данных электронный блок управления корректирует качество топливной смеси, регулирует ее количество для поступления в камеры сгорания, определяет нужный угол опережения зажигания, включает-выключает различные дополнительные механизмы.
В этой статье мы поговорим о том, что представляет собой кислородный датчик (лямбда-зонд) ВАЗ-2114, рассмотрим его конструкцию и принцип действия. Кроме этого, мы попытаемся разобраться в неисправностях этого элемента и методах их устранения.
Что такое кислородный датчик
Датчик кислорода – это электромеханическое устройство, предназначенное для определения количественного содержания кислорода в выхлопных газах. Его применение обязательно для всех автомобилей с классом экологичности выше «Евро-2».
Зачем он нужен? Дело в том, что современные экологические нормы требуют от автомобиля минимального содержания вредных соединений в выхлопах. Добиться их снижения возможно лишь путем образования идеальной (стехиометрической) топливной смеси. Именно для этих целей и служит кислородный датчик, или, как его еще называют, лямбда-зонд. Электронный блок управления, получив информацию о содержании кислорода в выхлопах, увеличивает или уменьшает количество воздуха для образования смеси.
Как работает?
Данный элемент отличается керамическим наконечником. Последний имеет покрытие из диоксида циркония. Замеры производятся электрохимическим методом. Суть работы предельно проста. Одной стороной электрод входит в контакт с выхлопными газами, а второй – с атмосферой. При разной концентрации О2 в атмосфере и отработавших газах, на наконечнике электрода образуется напряжение. Его величина зависит от концентрации О2 в газах. Чем она выше, тем ниже показатель напряжения. Если в цилиндры поступает обогащенная топливно-воздушная смесь, система будет переполнена кислородом и значение лямбды снизится. И наоборот, если в камеру поступила бедная смесь (где на один килограмм бензина пришлось менее 14 килограммов воздуха), лямбда будет высокой. Идеальное значение λ – единица.
Как устроен датчик кислорода
У ВАЗ-2114 лямбда-зонд имеет достаточно простую конструкцию. В ее основе лежит керамический элемент с двумя электродами. Обычно они покрыты диоксидом циркония. Один из электродов контактирует с воздухом (вынесен за пределы выхлопных коммуникаций), а второй – с отработанными газами.
Принцип работы устройства базируется на разности потенциалов, возникающей между контактами устройства во время работы двигателя. Электронный блок управления посылает на датчик электрический импульс и анализирует его изменения. Основываясь на увеличении или уменьшении напряжения на контактах зонда, ЭБУ «делает заключение» о количестве кислорода в выхлопах.
Описание, принцип действия
Основа конструкции датчика – твердый газонепроницаемый электролит, представляющий собой керамический материал из диоксида циркония и оксида иттрия. Внутренние и внешние поверхности элемента покрыты пористой платиной, выступающей в качестве электродов.
Устройство устанавливается в выпускной коллектор, где разогревается выхлопными газами до температуры 300-400 град. Разогретый датчик становится проводящим для ионов кислорода и начинает функционировать.
Наиболее эффективным и надежным элемент становится при температурах выше 350 градусов.
Лямбда-зонд сравнивает концентрацию кислорода в отработанных газах с содержанием кислорода во внутренней камере. Внутренняя камера устройства изолирована от потока выхлопов и сообщается с окружающим воздухом, который используется в роли контрольного газа. Из-за получения различной концентрации кислорода возникает разница потенциалов, которая передается в виде сигналов в систему управления двигателем.
В стехиометрии лямбда – это соотношение реального содержания воздуха к нужному. Если лямбда равна 1, то реальное количество воздуха равняется необходимому. Лямбда >1 – бедная смесь, лямбда <1 – богатая смесь, то есть недостаточно кислорода для сжигания топлива. Чтобы обеспечить нормальное дожигание СО и СН на катализаторе в присутствии определенного количества кислорода, за катализатором размещают второй датчик кислорода. В течение 5-7 минут после запуска мотора электронное бортовое устройство (ЭБУ) корректирует состав рабочей смеси с учетом данных других датчиков и усредненных параметров. При разогреве лямбда-зонда до рабочей температуры ЭБУ включает его параметры в общую формулу расчета.
Лямбда-зонд: признаки неисправности (ВАЗ-2114)
Выход из строя датчика кислорода «четырнадцатой», обычно, сопровождается следующими симптомами:
- на панели приборов загорается сигнальная лампа «CHECK», предупреждающая водителя о возникшей ошибке;
- работа двигателя на холостых оборотах нестабильна (обороты плавают, мотор периодически глохнет);
- заметное снижение мощности и тяговых характеристик силового агрегата;
- автомобиль «дергается» при наборе скорости;
- увеличение расхода топлива;
- превышение уровня токсичных веществ в выхлопных газах (определяется путем замера на специализированной станции).
О чем может рассказать электронный блок управления
Если на приборной панели загорелась сигнальная лампа, оповещающая об ошибках в работе двигателя, а ее горение сопровождается вышеперечисленными проблемами, желательно провести тестирование контроллера. Сегодня это можно сделать, как на станции технического обслуживания, так и в домашних условиях. Конечно, если у вас есть специальный тестер и ноутбук (планшет, смартфон) с соответствующим программным обеспечением. При подключении этот прибор выдаст вам коды возможных проблем.
У автомобилей ВАЗ-2114 лямбда-зонд, вышедший из строя, может заявлять о своей неисправности следующими ошибками:
- P0130 – неверный сигнал датчика;
- P0131 – чрезмерное превышение уровня кислорода в выхлопных газах;
- P0132 – слишком низкое содержание кислорода;
- P0133 – слабый или медленный сигнал датчика;
- P0134 – отсутствие сигнала датчика.
Проверка лямбда зонда с 4 проводами тестером. Методы проверки ЛЗ
Итак, мы подошли к тому вопросу, который волнует каждого автолюбителя: как же проверить датчик лямбда зонд в домашних условиях? Для этого вам понадобится обычный тестер (мультиметр) или вольтметр.
Лямбда зонд 4 провода
Первым делом необходимо прогреть двигатель, после чего произвести замеры сопротивления на проводах подогревателя. Как правило, это два белых провода полярность между которыми можно не соблюдать. Нормальное сопротивление между ними должно равняться от 2 до 10-ти Ом. Если это значение другое, то следовательно датчик неисправен.
График напряжений лямбда зонда
Идем далее. Теперь нужно минусовой провод тестера подключить на корпус двигателя. При этом плюсовой контакт подключите к сигнальному проводу самого датчика. Как правило это будет черный провод. На прогретом двигателе нажмите на педаль газа и наберите обороты до 3000 об/мин. Удерживайте педаль в этом положении около трёх минут. В это время производится прогрев лямбда зонда. Теперь вы можете проверить включение датчика кислорода.
Напряжение между корпусом двигателя и сигнальным (черным проводом) детали должно колебаться в районе от 0,2 до 1 вольта. За каждые прошедшие 10 секунд времени датчик должен включаться около 10-ти раз. В тех случая когда тестер будет показывать 0,4-0,5 вольта и не будет производиться включение, то можно сделать вывод о неисправности лямбда зонда.
Также вам нужно знать о том, что при резком нажатии на педаль газа тестер должен показывать напряжение около 1 вольта. При резком отпускании педали – ноль вольт.
На этом у нас всё. Надеемся что ваш датчик полностью исправен и выполняет возложенные на него функции. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, оставляйте их в комментариях.
ВАЗ 2114, как и любой современный автомобиль, оборудован сложной системой электроники и разнообразными датчиками, посредством которых ЭБУ (электронный блок управления) получает информацию о текущем состоянии разных систем машины – двигателя, тормозов, системы подачи топлива, АКБ и генератора.
Лямбда зонд, он же датчик кислорода, является важнейшим устройством, при выходе которого из строя автомобиль не сможет исправно работать. В данной статье мы разберемся, что собою представляет лямбда зонд: изучим конструкционные особенности, принцип работы, а также рассмотрим технологию проверки и замены вышедшего из строя датчика кислорода.
Кислородный датчик
Что может случиться с лямбда-зондом
Ресурс лямбда-зонда для «четырнадцатой», заявленный заводом-изготовителем, составляет 80 тыс. км пробега. Но это совсем не значит, что он не может выйти из строя гораздо раньше или прослужить вдвое дольше.
Причиной неисправности лямбда-зонда ВАЗ-2114 могут быть:
- перегрев рабочего элемента;
- нарушение герметичности соединения датчика с корпусом выпускного коллектора;
- засорение контактов устройства вследствие использования некачественного топлива, или попадания масла (охлаждающей жидкости) в бензин.
Какой лямбда-зонд на ВАЗ-2114
На первых моделях «Самар» четырнадцатой модели с полуторалитровыми двигателями устанавливались датчики 0 258 005 133. Этот лямбда-зонд обеспечивал работу силового агрегата в соответствии с требованиями норм «Евро-2».
С 2004 года двигатели ВАЗ-2114 стали оборудоваться датчиками «Бош» 0 258 006 537. Они отличаются от предыдущей модификации наличием нагревательного элемента. Примечательно, что все датчики кислорода для «четырнадцатых» являются взаимозаменяемыми.
Где находится датчик кислорода (лямбда-зонд)?
Для двигателя 1,5л
Выхлопная система для двигателя 1,5л
Лямбда зонд (под номером 11) устанавливается в выхлопной системе на приемной трубе. Вкручивается с верху, перед резонатором или проставкой (если резонатора нет). Иными словами: ставьте автомобиль на яму, и ищите по всей выхлопной системе датчик, торчащий на верх. Датчик кислорода – единственный датчик, который устанавливается в выхлопную систему – поэтому не промахнетесь.
Для двигателя 1,6л
Выхлопная система для двигателя 1,6л
Выхлопная система данного двигателя немного отличается от выхлопной системы 1,5л. Обратите внимание на рисунок: В данной системе выхлопа запланированы 2 датчика кислорода (по номером 2) — оба находятся на катоколлекторе. На данные двигатели устанавливается как 1 так и 2 датчика концентрации кислорода: Норма токсичности Евро-2 — 1 датчик кислорода, Евро-3 — 2 датчика кислорода.
Проверяем работоспособность кислородного датчика своими руками
Как проверить лямбда-зонд на ВАЗ-2114 на работоспособность? Полную диагностику устройства можно осуществить только с помощью осциллографа. Но определить, рабочий он или нет, можно и без сложной электроники. Для этого потребуется лишь вольтметр. Подключите его «минусовой» щуп к массе, а «плюсовой» к выводу «В» в разъеме датчика, не отключая его от бортовой сети. Включите зажигание и посмотрите на показания вольтметра. Напряжение на выводах устройства должно соответствовать напряжению аккумулятора. Если оно меньше, значит, в цепи датчика возможен обрыв.
Если с напряжением все в порядке, проверьте и чувствительность рабочего элемента зонда. Для этого подключите «минусовой» щуп воль датчика, а «плюсовой» – к контакту «А». Напряжение должно быть в пределах 0,45 В. В случае превышения этого показателя больше чем на 0,02 В, датчик нужно заменить.
Диагностика
Периодическое техническое облуживание подразумевает спектр проверочных и регулировочных работ.
Перед тем, как проверить лямбда зонд самостоятельно, требуются знания конструктивных особенностей двигателя и конкретно элементов лямбда зонда.
Диагностика включает в себя два этапа: визуальный осмотр видимых элементов и детальная проверка со снятием датчика.
Визуальная проверка включает в себя:
- осмотр электрической проводки и места подключения.Повреждения, оголение токоведущей части провода или нестабильное подключение разъема недопустимы.
- осмотр внешних элементов кислородного датчика на предмет отсутствия твердых отложений или нагара.
Детальная проверка:
Проверка мультиметром электрической проводки кислородного датчика ВАЗ 2114. Она позволит выявить проводимость и сопротивляемость проводов.
Тем же способом возможна проверка бортового компьютера. Сигнал, который он подает на изучаемое нами устройство, ровняется 0.45 В. Если проверка на работающем двигателе выявила отклонение данного показателя, необходима диагностика бортового компьютера.
Для проверки лямбда зонда необходимо выполнить:
- прогрев двигателя до температуры 80–90 °C;
- остановку двигателя;
- подключение мультиметра к лямбда зонду;
- запуск двигателя и однократное поднятие оборотов до 2500 об/мин;
- отключение вакуумного патрубка от регулятора топливного давления;
- проверить напряжение на датчике кислорода. От того, сколько вольт он выдает, будет зависеть дальнейший процесс. 0.8 В или менее — показатель неисправного лямбда зонда. В таком случае, датчик кислорода ВАЗ 2114 подлежит замене.
Чтобы проверить выявляет ли датчик бедную топливную смесь необходимо искусственно перекрыть пути подачи воздуха в двигатель. Если показатели на мультиметре ровняются 0.2 В или менее, датчик работает исправно. Если показатели другие — он имеет внутренний дефект.
Сервисные центры предлагают другой вид диагностики. Он осуществляется с помощью диагностического компьютера, подключаемого к бортовому компьютеру автомобиля. Все актуальные или прошлые ошибки остаются в его истории.
Выявляя ошибку какой-либо системы автомобиля, он ее сохраняет и присваивает персональный код. Сервисному центру остается найти расшифровку этого кода и принять меры по устранению неисправности.
Ремонт или замена
Определив, что лямбда-зонд «четырнадцатой» неисправен, его можно либо попытаться отремонтировать, либо же просто заменить. Восстановление датчика заключается в очистке его контактов от нагара. Именно он может являться причиной того, что устройство перестало нормально функционировать.
Для начала датчик необходимо выкрутить из коллектора или приемной трубы. Сделать это не всегда просто. Дело в том, что его корпус очень часто прикипает к указанным элементам выхлопной системы. В этом случае может помочь жидкость против ржавчины (WD-40 или аналогичная). Обработайте место соединения такой жидкостью и подождите полчаса.
Когда датчик будет выкручен, обратите внимание на его корпус. Он неразборной. Контакты, которые нам предстоит очистить, находятся за прорезями корпуса в его нижней части.
Важно: не производите чистку контактов механическим способом (ножом, наждачной бумагой, надфилем и т. п.)! Так вы только усугубите ситуацию и навсегда выведете датчик из строя.
Очищать контакты следует только при помощи химических веществ. Например, ортофосфорной кислоты. Просто поместите нижнюю часть зонда в кислоту на полчаса, а потом просушите на газовой горелке.
Не стоит и разбирать датчик, распиливая его корпус. Как показывает практика, после такой процедуры, его работоспособность уже не возвращается.
Если же вы решите заменить лямбда-зонд, купите в автомагазине новое устройство, соответствующее спецификации, и установите его на место старого. Включив зажигание, запустите двигатель, прогрейте его и проверьте, горит ли сигнальная лампа «CHECK».
Технология замены ДК
Чтобы самостоятельно поменять датчик кислорода ВАЗ 2114 вам потребуются рожковые ключи на 22 и 17, кусачки, любая жидкость для растворения ржавчины, тот же ВД40 отлично подойдет, а также пластиковые хомуты.
То, как будет выполняться замена датчика кислорода, зависит от литража вашей машины, поскольку на ВАЗ-2114 с движками на 1.5 и 1.6 литра ДК расположен в разных местах.
На четырнадцатых с полуторалитровым силовым агрегатом ДК расположен на приемном коллекторе выхлопной трубы. и добраться до него можно только загнав машину на ремонтную яму или эстакаду. Поэтому заранее позаботьтесь о месте, где вам будет удобно работать.
Положение ДК на ВАЗ 2114 с двигателем 1.5 л
У четырнадцатых с движком 1.6 литров дела с доступом к датчику кислорода обстоят получше. Расположен он в подкапотном пространстве, на корпусе выхлопного коллектора. Более того, на ВАЗ-2114 1.6 л, двигателя которых соответствует стандарту Евро-3 устанавливается два ДК (на старых движках Евро-2 — один). И если вам нужно заменить лямбда зонд, предварительно необходимо определить, который именно датчик неисправен.
Положение ДК на ВАЗ 2114 с двигателем 1.6 (Евро -3)
Замена лямбда зонда ВАЗ 2114 должна выполняться исключительно при холодном двигателе, поскольку в процессе работы лямбда зонд нагревается до очень высокой температуры (300-400 градусов), ввиду чего его демонтаж, даже в защитных перчатках, выполнить невозможно.
И так, если вам необходимо поменять датчик кислорода ВАЗ 2114, придерживайтесь следующего алгоритма действий:
- Загоняем автомобиль на ремонтную яму (если у вас движок 1.5л). Открываем капот и снимаем питание с аккумулятора;
- Определяем провода питания, которые идут к ДК, они закреплены пластиковыми хомутами на патрубке системы охлаждения. Хомуты необходимо разрезать с помощью кусачек и разъединить колодку проводов;
- Далее необходимо отсоединить датчик. В посадочном гнезде он фиксируется одной гайкой 22-диаметра (либо 17 мм на движках 1.6), выкрутить которую можно гаечным ключом соответствующего размера.
Открутить датчик кислородапросто только в теории, на практике же вы скорее всего столкнетесь с тем, что фиксирующая гайка и резьба на корпусе коллектора прочно прикипели друг к другу.
Если данная проблема мешает вам снять датчик кислорода, резьбовое соединение необходимо хорошенько обработать WD-40 или любым другим химическим растворителем ржавчины, подождать 5-10 минут, после чего предпринимать повторные попытки выкрутить гайку.
В случае, если обработка химическими средствами результата не дала, нужно прибегать к более жестким методам. Для начала подключите питание к АКБ и заведите автомобиль. Дайте двигателю поработать на холостых оборотах некоторое время, чтобы коллектор и сам ДК немного прогрелись. Далее, наденьте защитные перчатки и попробуйте выкрутить резьбу.
Как открутить лямбда зонд если и это не помогает? Остается один вариант — «термический удар». Вам потребуется газовая горелка либо паяльная лампа, которой необходимо хорошо прогреть резьбовое соединение, после чего его нужно резко остудить холодной водой.
При сильном нагревании металл расширится, а при резком охлаждении — сузится, в результате чего с него отслоится весь налет и соединение ослабится. Как вы понимаете, аккуратно снять ДК при использовании данного метода не получится — даже нормально функционирующее устройство после такого с вероятностью в 100% полностью потеряет работоспособность, так что делайте это только в крайнем случае.
После того как резьба вам все же поддалась, установите новый датчик в посадочное гнездо, затяните соединение (не переусердствуйте, чтобы не повредить корпус устройства) и подключите к датчику питание. Пластиковыми хомутами зафиксируйте проводку на трубке системы охлаждения .
Теперь вы знаете, как заменить лямбда зонд ВАЗ 2114. Удачной вам езды без поломок!
Способы обмана электронного блока управления
Существует еще три способа вернуть двигателю былую работоспособность, не покупая новый датчик кислорода. Без сомнений, придуманы они были нашими умельцами. А заключаются они в том, что надо ввести в заблуждение электронный блок управления, чтобы он не замечал ошибок в работе датчика.
Первый способ – механический. Для его осуществления между лямбда-зондом и корпусом коллектора (приемной трубы) вкручивается специальная проставка (втулка). Ее применение позволяет отдалить контакты датчика от выхлопных газов. Таким образом, количество кислорода между ними искусственно увеличивается, и электронный блок управления «остается довольным» полученным результатом.
Стоит подобная обманка лямбда-зонда ВАЗ 2114 около 500 рублей. А если у вас есть токарный станок, вы можете изготовить ее и самостоятельно.
Следующий способ обмануть ЭБУ – электронный. Его суть заключается в том, чтобы в цепь датчика установить примитивный преобразователь, состоящий из одного резистора (1 МОм), впаянного в разрыв синего провода разъема и одного конденсатора (1 мкФ), подключенного между синим и белым проводом. В результате такого нехитрого обмана, электронный блок управления будет постоянно получать сигнал нужного напряжения, и воспринимать работу лямбда-зонда, как надлежащую.
Как вариант, можно еще перепрошить контроллер, поменяв его программное обеспечение. Но доверить такие манипуляции с «мозгом» двигателя лучше специалистам.
Как продлить срок службы лямбда-зонда
Чтобы кислородный датчик служил как можно дольше, не пренебрегайте следующими советами:
- используйте только качественное топливо;
- не допускайте попадания в горючее масла и других технологических жидкостей;
- следите за рабочей температурой двигателя, не допускайте его перегрева;
- проводите диагностику датчика кислорода в соответствии с расписанием регламентных работ, предусмотренных заводом-изготовителем;
- при выявлении признаков, указывающих на проблемы с лямбда-зондом, не тяните с диагностикой.
