Всё дело в кислороде — признаки неисправности лямбда-зонда

Большинство автомобилей, выпущенных с конца 70 — начала 80-х годов, оборудованы каталитическими нейтрализаторами выхлопных газов (в просторечии — катализаторами), позволяющие существенно снизить токсичность отработанных материалов, уменьшив ущерб, который наносится окружающей среде. Достаточно интересным фактом является то, что катализатор может сохранять функциональность исключительно в условиях идеального смесеобразования, при котором на 1 часть топлива приходится от 14,6 до 14,8 частей атмосферного воздуха с нормальным содержанием кислорода. Чтобы смесь не получалась переобогащённой или переобеднённой, необходимо применять электронное управление подачей горючего — в такой системе качество сгораемого состава контролирует лямбда-зонд. Несмотря на своё расположение в агрессивной среде, это устройство является достаточно хрупким и неустойчивым, и подвержено частым поломкам. Если в вашем автомобиле прекратил работать лямбда-зонд, признаки неисправности можно обнаружить без специализированного оборудования — продолжать при этом эксплуатацию транспортного средства невозможно.

Лямбда-зонд оценивает качество сгораемого топлива

Содержание

• Механизм действия
• Определяем поломку
• Внешние признаки
• Худший вариант
• Электронная диагностика
• Ремонт автомобиля
• Главное — своевременная диагностика

Механизм действия

Лямбда-зонд определяет химический состав выхлопных газов путём поиска в них кислорода и определения процентного содержания. При нормальном состоянии смеси этот показатель равен 0,1–0,3% — небольшие колебания допускаются в связи с тем, что режим подачи горючего в мотор не может быть стабильным на протяжении существенного промежутка времени. Лямбда-зонд устанавливается непосредственно в выпускной коллектор — обычно его монтаж осуществляется в месте соединения патрубков, отходящих от различных цилиндров (в просторечии — «штанах»), хотя встречаются и другие варианты.

Встречаются различные модификации лямбда-зондов — на автомобилях экономичного класса, а также транспортных средствах прежних лет выпуска устройства имеют двухканальную компоновку. Они могут определять только наличие отклонения содержания кислорода в положительную либо отрицательную сторону, что сопровождается изменением напряжения электрического сигнала, передающегося на электронный блок. Однако все современные автомобили среднего и элитного классов уже оборудованы лямбда-зондами широкополосного типа, которые уже предназначены для определения процентного отклонения содержания искомого элемента от нормы. Благодаря этому достигается существенное улучшение характеристик работы мотора:

• Повышается стабильность удержания оборотов холостого хода;
• Снижаются затраты горючего;
• Повышается ресурс транспортного средства.

Если вас интересует электротехническая сторона работы лямбда-зонда, то стоит упомянуть, что это устройство не может формировать однородный сигнал. Из-за того, что стандартный лямбда-зонд находится в выпускном коллекторе, при достижении точки его расположения выхлопными газами уже может пройти несколько рабочих циклов. При этом качество смесеобразования ухудшается на 3–5%, что сопровождается некоторой дестабилизацией работы мотора. Лямбда-зонд реагирует на это изменением напряжения, подаваемого на центральный блок управления впрыском, который принимает необходимые меры.

Определяем поломку

Внешние признаки

При неисправности лямбда-зонда происходит существенное ухудшение качества топливной смеси, что внешне выражается в ухудшении работы мотора. Стоит сказать, что причин неисправности может быть много — среди них можно выделить следующие основные:

• Разгерметизация корпуса датчика, проникновение внутрь атмосферного воздуха и выхлопных газов;
• Перегрев лямбда-зонда в результате неисправности системы зажигания и неумелого тюнинга мотора;
• Выход из строя в результате длительного воздействия агрессивной среды (старение);
• Блокирование рабочей поверхности лямбда-зонда продуктами сгорания некачественного топлива;
• Нарушения нормального электропитания и прерывание линии, ведущей к блоку управления;
• Сильный удар по корпусу лямбда-зонда с разрушением внутренних компонентов, например, при активной езде по плохим дорогам.

Во всех случаях, кроме механических повреждений, сопровождающихся разгерметизацией, неисправности лямбда-зонда проявляются постепенно, со ступенчатым ухудшением работы мотора. Ещё одним исключением является обрыв проводки — однако неисправностью самого лямбда-зонда он считаться не может, поэтому его стоит рассматривать в отдельной теме для обсуждения. Для всех остальных же можно выделить следующие этапы развития неисправностей.

Видео о том, как проверить лямбда-зонд:

Вначале устройство перестаёт нормально выполнять свои функции в предельных режимах работы двигателя, когда его электротехнические характеристики уже ухудшаются настолько, что датчик не может формировать нужный сигнал. Неисправность лямбда-зонда проявляется в дестабилизации оборотов холостого хода, которые начинают «плавать» в достаточно широком диапазоне, протяжённость которого составляет 300–600 об/мин. При достижении очень высоких оборотов, не принадлежащих к критическому уровню, может произойти резкое изменение качества топливной смеси. При этом автомобиль может сильно дёргаться, из-под капота в отдельных случаях доносятся отрывистые хлопки, а на приборной панели вспыхивает контрольная лампа, сигнализирующая об аномальной работе двигателя. При снижении оборотов все признаки поломки лямбда-зонда исчезают, однако игнорировать их нельзя.

На втором этапе прибор перестаёт работать на непрогретом двигателе — пока температура не достигнет предельной возможной, автомобиль будет подавать все признаки неисправности впускной системы или газораспределительного механизма. В частности, вы заметите существенное ухудшение мощности, чрезвычайно медленные реакции на изменение положения педали газа, а также рывки и хлопки. Автомобиль при неисправности лямбда-зонда может дёргаться, резко замедляться в результате полной остановки подачи топлива, а двигатель может начать перегреваться. Примерно после 5–10 минут езды в таком неприятном режиме происходит видимая стабилизация состояния транспортного средства — однако она является исключительно временной.

При неисправном лямбда-зонде вы можете столкнуться с множеством неприятностей

Если не принимать никаких мер относительно неисправностей лямбда-зонда на предыдущем этапе, устройство окончательно выйдет из строя, что станет причиной множества негативных последствий. Помимо существенного ухудшения динамики и невозможности нормального движения в непрерывном режиме, вы столкнётесь с повышением расхода горючего на 15–30%, а также с существенным ростом токсичности выхлопа, определить который можно по неприятному резкому запаху с явно ощутимым оттенком горючего. Современные автомобили могут вообще блокировать все действия водителя при неисправном лямбда-зонде путём перехода в аварийный режим.

Худший вариант

Если произошла упомянутая выше разгерметизация лямбда-зонда, эксплуатацию автомобиля продолжать невозможно, так как это может стать предпосылкой полного выхода из строя двигателя с последующим дорогостоящим ремонтом. При этом явлении выхлопные газы поступают в канал, который используется для забора атмосферного эталонного воздуха с целью сопоставления двух видов газов и определения оптимального содержания кислорода. Если происходит торможение двигателем, через цилиндры проходит атмосферный воздух с минимальным количеством примесей — следовательно, лямбда-зонд видит, что в коллекторе кислорода намного больше, чем в окружающей среде! Результатом этого становится формирование мощных отрицательных сигналов, полностью нарушающих нормальную работу блока управления впрыском.

Внешние признаки такой неисправности определить достаточно легко — автомобиль теряет значительную часть своей мощности, в отдельных случаях отклик на нажатие педали газа может быть очень слабым — то есть при вдавливании её «в пол» обороты повышаются лишь незначительно. При активной езде из-под капота слышны громкие хлопки, сопровождающиеся прекращением подачи топлива и как следствие – сильными рывками. Кроме того, неисправность, связанная с разгерметизацией лямбда-зонда, приводит к горению топлива в катализаторе. В результате этого становится слышен очень неприятный запах, сажа выбрасывается большими порциями из выхлопной трубы, а также оседает на выпускных клапанах и корпусах свечей.

Электронная диагностика

Если вы хотите узнать, какие признаки неисправности лямбда-зонда возможно обнаружить во время профессионального осмотра, вам стоит найти специализированное оборудование. При исследовании лямбда-зонда используется электронный осциллограф — некоторые специалисты рекомендуют применять мультиметр, но он может только констатировать факт выхода из строя устройства. Устройство проверяют на работающем двигателе, разогретом до температуры контура охлаждающей жидкости, равной 80–90 градусов. В холодном состоянии датчик может давать показания, существенно отклоняющиеся от нормы.

Признаков неисправности приспособления может быть много. Они представлены ровными характеристиками сигнала либо повышением уровня, не превышающим 0,1 В. Кроме того, стоит обратить внимание и на форму кривой — изменения должны быть достаточно крутыми, не допускающими плавного увеличения напряжения. Специалисты говорят, что лямбда-зонд должен менять уровень сигнала каждые 120 мс — в противном случае возможно говорить о его неисправности.

Ремонт автомобиля

Почти все производители транспортных средств и отдельных комплектующих к ним утверждают, что лямбда-зонд ремонту не подлежит — требуется только полная замена узла. При этом его стоимость у официальных дилеров может быть весьма впечатляющей — особенно если вы являетесь собственником автомобиля элитного бренда. Распространённым выходом из положения является приобретение универсального датчика, снабжённого специальным переходником для конкретного вида транспортного средства. Такие приборы изготавливает фирма Bosch — пользуясь её услугами, вы можете даже приобрести подержанные восстановленные запчасти, которые отличаются сниженной стоимостью и ограниченной продолжительностью гарантийного периода. Кроме того, можно купить и бывший в употреблении выпускной коллектор с предустановленным лямбда-зондом.

Если вы абсолютно уверены в том, что лямбда-зонд функционирует неверно в результате отложения на нём продуктов сгорания, его можно попробовать прочистить. Для этого устройство демонтируют при температуре поверхности 40–50 градусов, снимают с него защитный колпачок и погружают контакты в ортофосфорную кислоту. После нескольких промывок лямбда-зонд обмывают чистой водой, тщательно высушивают и устанавливают на место, не забыв смазать резьбу специальной герметизирующей пастой. Момент затяжки устанавливается производителем — обычно он варьируется в пределах 40–60 Нм. Подобная процедура помогает в 80% случаев описанных неисправностей.

Главное — своевременная диагностика

Если вы вовремя обнаружите, что неисправность автомобиля заключается именно в поломке стандартного лямбда-зонда, то сможете провести необходимый ремонт ещё до того, как последствия коснутся двигателя, приведя к его существенной поломке. Кроме того, устранив подобную проблему, вы сможете сохранить важнейшие характеристики транспортного средства на прежнем уровне, что поможет вам использовать его максимально полно и выгодно. Какой метод устранения неисправности выбрать — решать вам, но стоит помнить, что работать с электроникой автомобиля, не имея соответствующей квалификации, очень опасно.