Лямбда зонд: что это такое, как он работает и зачем нуженВ настоящее время, когда все более жесткие экологические нормы диктуют автопроизводителям использования тех или иных решений для уменьшения вредных выбросов в атмосферу, катализаторами оборудуются все без исключения автомобили. Не спорим, катализатор вещь необходимая, но его эффективная работа зависит от постоянного контроля топливно-воздушной смеси. Для этого служит специальный кислородный датчик - так называемый "лямбда зонд". Что такое, и каково его назначение - попробуем рассказать в этом материале.

Лямбда зонд: что это такое

Лямбда-зонд – это датчик выпускного коллектора, который сравнивает воздух в выпускном коллекторе с воздухом, окружающим двигатель, генерируя электрический сигнал на блок управления двигателя посредством химической реакции. Лямбда зонд также иногда называют кислородным датчиком, поскольку его основная задача состоит в определении количества остаточного кислорода в выхлопных газах.

После того, как блок управления получает сигнал от лямбда датчика, он регулирует соотношение топлива и воздуха в цилиндрах двигателя с помощью дросселя и форсунок. Выходное значение сигнала, который лямбда-датчик посылает на блок управления двигателем, изменяется в зависимости от содержания кислорода в выхлопной трубе.

Таким образом, используя лямбда датчик, блок управления двигателем может обеспечить наилучшее соотношение компонентов, благодаря чему двигатель работает экономно и производит меньше вредных веществ. Когда лямбда датчик холодный, он действует только как электрическое сопротивление. Когда температура поднимается, она начинает генерировать напряжение.

Особенности лямбда зонда

Принцип измерения остаточного кислорода в выхлопных газах (задача с лямбда зондом) известен с конца 1960-х годов. Bosch был вовлечен в разработку функционального лямбда датчика. Вот почему датчик кислорода изначально назывался датчиком Bosch. Одним из первых пользователей был автомобиль Volvo. Первые лямбда зонды 1970-х годов называются простыми. Чтобы обеспечить надежный сигнал, они должны быть сначала нагреты до рабочей температуры, а именно отработавших газов. Однако это может занять несколько минут. С 1980-х годов производители автомобилей начали использовать лямбда зонды с подогревом. В отличие от простых лямбда датчиков, не было необходимости ждать, пока выхлопные газы нагревают их из-за дополнительного отопительного контура. Просто активный нагрев значительно улучшил эффект зонда. Потребовалось около 30 секунд, чтобы начать работать с момента запуска двигателя. Последние лямбда зонды – это так называемые плоские зонды. Им нужно всего около 10 секунд, чтобы полностью активировать функцию. В будущем ожидается дальнейшее сокращение этого времени.

Современные автомобили содержат два лямбда датчика в выхлопной трубе вместо одного. Первый лямбда зонд расположен перед каталитическим нейтрализатором и выполняет свою классическую функцию. Второй лямбда зонд расположен за катализатором и предназначен для проверки эффективности катализатора.

Современные автомобили содержат два лямбда датчика в выхлопной трубе вместо одного. Первый лямбда зонд расположен перед каталитическим нейтрализатором и выполняет свою классическую функцию. Второй лямбда зонд расположен за катализатором и предназначен для проверки эффективности катализатора.

Существует три типа лямбда зондов – диоксид циркония и диоксид титана, где сигнал переключается только между двумя предельными значениями. Третий тип – это широкополосные датчики, которые могут считывать значения равномерно по всему спектру.

Циркониевый лямбда датчик генерирует напряжение, зависящее от разности содержания кислорода в дымовых газах и содержания кислорода в окружающей среде. Чем больше эта разница, тем больше напряжение. Для зондов диоксида циркония максимальное значение напряжения составляет приблизительно один вольт. Титановые датчики генерируют напряжение до пяти вольт. Титановые лямбда зонды работают, например, как датчик температуры в радиаторе. В зависимости от состава выхлопа электрическое сопротивление зонда варьируется. Изменение электрического сопротивления не является непрерывным.

К чему приводит неисправность оборудования?

Неисправность лямбда зонда может быть причиной многих проблем, связанных с высоким расходом топлива или работой двигателя.

Отказ лямбда датчика может вызвать несколько различных проблем. Изношенный лямбда зонд относительно легко обнаружить, основываясь на запахе бензина, который выделяется в транспортном средстве, даже когда двигатель прогрет до рабочей температуры. Этот запах означает, что смесь интенсивней, чем должна быть. Говоря о запахе бензина из выхлопа, мы можем судить о другом признаке износа этого оборудования. Этот признак – увеличение расхода топлива.

Если в выпускном коллекторе имеется два лямбда зонда, и проблема заключается только в диагностическом лямбда зонде и, следовательно, в датчике, который находится, ниже по потоку от катализатора и проверяет только эффективность катализатора, между двумя лямбда зондами будет несоответствие. Это приведет к тому, что контрольная лампа двигателя загорится на приборной панели, но работа двигателя, мощность или расход топлива не изменятся.

Лямбда датчик в выхлопной трубе подвергается очень нежелательным воздействиям, таким как высокая температура и агрессивное химическое воздействие выхлопных газов. Поэтому естественно, что лямбда-датчик изнашивается через определенный промежуток времени. Лямбда зонд должен проверяться каждые 30 000 километров.