[ Home ] [ Up ] [ ABS ] [ Catalizator ] [ InjSystem ] [ Tools ] [ O-2 ] [ On-BoardDiagnostic ] [ Vin ] [ Spark ] [ u ]

The Oxygen Sensors (O2S)

С наиболее подробным, полным описанием практически всех вариантов реализации датчиков кислорода, в том числе "широкополосных" датчиков состава смеси (Oxygen Sensors, Sensors Lean Mixture, Wide Range Air/Fuel Ratio Sensors) можно ознакомится в этой брошюре autodata.ru/old/legion/2169.htm и в WEB-варианте ее отредактированных и дополненных глав - в статьях:  http://alflash.com.ua/story.htm

Как известно, для   правильной работы бензинового двигателя требуется определенное соотношение между объемами поступающего топлива и воздуха. Соотношение (14,7:1) теоретически является наиболее оптимальным по критерию полного сгорания и называется коэффициентом избытка воздуха λ = 1 (рис.1). Назначением электронной системы управления подачей топлива является поддержание этого соотношения в пропорции, наиболее соответствующей температурным условиям, нагрузке на двигатель, достаточной динамике разгона, требованиям экономичности и защиты окружающей среды.

Коэффициент избытка воздуха λ, измеряется Лямбда-зондом (Oxygen Sensors, Lambda, ЛЗ), который расположен в выпускном коллекторе. При  λ=1 смесь является оптимальной (рис.2). В современных автомобилях после катализатора установлен дополнительный датчик для учета "старения" основного и для анализа состояния катализатора. В зависимости от выходного напряжения Oxygen Sensors, ECM (Electronic Control Module) корректирует параметры топливно-воздушной смеси.

При прогретом двигателе и исправной инжекторной системе, ECM находится в замкнутой системе регулирования Closed Loop Mode, т.е. в режиме с замкнутой обратной связью по напряжению датчика (Oxygen Sensors). При этом ECM постоянно отслеживает  выходное напряжение зонда: При повышении его напряжения - уменьшает время открывания форсунок. При слишком бедной смеси (низком выходном напряжении зонда) - несколько увеличивает. При неисправном зонде ECM переходит в режим, при котором показания зонда не учитываются для определения параметров топливно-воздушной смеси, т.е. режим без обратной связи по выходному напряжению датчика содержания кислорода - "Open Loop" (OL).

Прим.Т.е. в данном случае Closed надо переводить НЕ как "закрытый" (цикл), а как "замкнутый" (с  обратной связью по O2 Sensor".

В современном автомобиле этот параметр (PID "FUEL SYS #1" or #2) может принимать следующие значения (статус):

- OL: Разомкнутый контур обратной связи из-за несоблюдения условий для его "замыкания". Отсутствует обратная связь по данным датчика(ов)

- CL: Замкнутый контур – подогреваемый(-е) кислородный(-е) датчик(-и) включен(-ы) в цепь обратной связи для коррекции подачи топлива

- OL DRIVE: Разомкнутый контур, что обусловлено режимом движения (режим обогащения топлива при резком ускорении)

- OL FAULT: Разомкнутый контур из-за (при) обнаружения в системе неисправности

- CL FAULT: Замкнутый контур, но работа одного из подогреваемых кислородных датчиков, используемых для управления подачей топлива, нарушена.

Признаком необходимости проверки Oxygen Sensors является повышение расхода топлива, увеличение содержания СО, ухудшение динамики разгона автомобиля, появление неустойчивого ХХ (Idle). При этом возможно считывание соответствующего кода неисправности при проверке результатов самодиагностики. Неисправность зонда может провоцировать выход из строя катализатора и /или быть причиной неправильного функционирования системы рециркуляции отработанных газов.

Возможна самостоятельная проверка состояния датчика.

Проверка состояния зонда при диагностике причин неисправности топливной системы техническим персоналом СТО - обязательна. Но перед её проведением стоит узнать расценки на перечисленные ниже диагностические работы.

"Круглые глаза" или уговоры исполнителей: "...а зачем Вам это проверять?" должны насторожить при оценке квалификации исполнителей и желании иметь с ними дело. Диагноз: "...у Вас "мертвая лямбда..." должен подтверждаться объективными параметрами и готовностью "ответить" за свой диагноз, а не просто "аргументом": "Я так вижу..." или другими аргументами порочной практики диагностики "на слух", "на нюх", "на глаз" , на "ощупь"!

Безответственная замена узлов "по кругу", в надежде, что клиент "устанет" платить и "отвалит" - сколь массовое, столь и недопустимое явление! Синдром "стынь-сервиса", увы, присущ не только "гаражному спецу ремонта на коленке", но и навороченным якобы "дилерским" СТО с весьма приличным прикидом, кофе для VIP-клиентов, но с уровнем качества работы и порядочностью исполнителей - ниже уровня плинтуса ;(

В wwwboards.auto.ru/toyota/429578.html пример когда проводится замена без дОлжной диагностики причин происходящего :-(((

Обращаю Ваше внимание на то, что перед изготовлением переходника для использования Лямбда-зонда BOSCH (фото) lexa38.narod.ru/lambda_k.html, измерьте расстояние между центрами крепежных отверстий "родного" зонда. У верхнего зонда оно равно 44 мм, у нижнего 38 мм.

Прим. Наваривать гайку необязательно, толщины фланца вполне достаточно для нарезания полноценной резьбы М18х1.5 (примерно 5 "ниток").

Проверьте осциллографом выходное напряжение зонда при ХХ и при принудительном ХХ (т.е. при отпущенной педали газа, но достаточно больших оборотах двигателя, когда осуществляется "отсечка" подачи топлива) и сравните с графиками ниже. Вывод о необходимости замены Oxygen Sensors только на основании того, что "постоянно низкое его выходное напряжение при ХХ двигателя" - преждевременный. Это необходимое, но не достаточное условие замены. Например, при негерметичности впускного коллектора (т.н. "подсос воздуха") двигатель будет работать при слишком бедной смеси, выходное напряжение зонда будет низким, но зонд при этом будет "не виноват".

Видео реальных данных реального датчика см. в http://alflash.com.ua/avtovideo/library_6/index.php ( логин: user  Пароль: user )

Если выходное напряжение зонда на ХХ двигателя постоянно больше 0,5...0,6 В, то необходимо проверить время открывания форсунок при ХХ, давление в топливной системе, датчик температуры двигателя,  датчик разрежения или потока воздуха, убедиться в герметичности форсунок.

Если Oxygen Sensor с подогревом (3-х или 4-х контактный), то проверьте сопротивление его нагревателя  и напряжение питания нагревателя.

Если в результате проведенной диагностики окажется что неисправен зонд, то его необходимо заменить. Не исключен вариант неисправности катализатора или датчика его перегрева. Иногда причиной того, что не гаснет индикатор "Check Engine"("MIL") при заведенном двигателе, является небрежность технического персонала при проведении ремонтных работ. Например включение зажигания при снятом разъеме какого-нибудь узла инжекторной системы, в т.ч. и Oxygen Sensors. Выходное напряжение зонда можно проверить стрелочным вольтметром с достаточно высоким входным сопротивлением (minimum input inpedance 10 megohm)  или индикатором.

Положительный опыт замен "родных" Oxygen Sensors на "вазовские зонды" BOSCH LSH 25 0 258 005 133 (4-х контактные, 2 белых провода - подогрев, черный - сигнальный, серый - общий) и доступность их цены, позволяЛ рекомендовать этот вариант как альтернативу покупке "фирменного" Oxygen Sensor. По крайней мере, был риск потерять всего лишь 4 сотни русских рублей, а не 1-2 сотни американских...

Смотрите графики выходного напряжения зондов и практику их замены на двигателях Mazda, Mitsubishi, Toyota.

При замене на  4-х контактный зонд необходимо один провод подогревателя и сигнальный "минус" (экран) надежно подключить к корпусу автомобиля. Второй провод подогревателя необходимо подключить к контакту, на котором всегда "+" после включения "IGN". Подключение к контакту "+" катушки зажигания нецелесообразно, т.к. некоторые системы используют дополнительные "гасящие" сопротивления в цепи питания катушки, а также из-за значительного увеличения токовой нагрузки на эту электрическую цепь при холодном подогревателе ЛЗ. Подключение к контактам топливного насоса иногда достаточно трудоемко. На мой  взгляд, стоит использовать контакт "IGN1,2" замка зажигания.

Обращаю Ваше внимание на то, что при использовании Oxygen Sensor from BOSCH следует сравнить сопротивления подогревателей. У "родных" оно иногда составляет примерно 12...15 Ом, а у bosch'евских - значительно меньше (1,5...3 Ом). Я не уверен, что транзистор каждого ECM сможет это выдержать. Поэтому вместо нагревателя можно подключить реле (чтобы не возникала неисправность "обрыв подогревателя), через которое подается напряжение 12 В на подогреватель. Естественно, что для ограничения выбросов напряжения "противо-э.д.с." (электромагнитной обмотки) параллельно подключается обычный диод.

Методика проверки состояния Лямбда-зондов, описание принципиальных отличий  титановых и циркониевых Лямбда-зондов изложены в отдельном материале. Здесь приведена методика  Checking the Condition Oxygen Sensor for Isuzu Rodeo (English).

The A/F sensor signal voltage varies accordingto the amount of oxygen sensors in the ehhaust stream (see figure). Unlike the signal voltage from a heated oxygen sensors (HO2S), the A/F sensors signal voltage increases as the air-fuel mixture leans and decreases as the air-fuel mixture richens. The signal voltage ranges from 0.48 to 0.80 volts(!) Besides, in a 1999 Camry voltage that corresponds with a specific A/F ratio is above  (to 4.0 Volts). While the vehicle runs in closed loop mode, the ECU uses the A/F sensor signal to lengthen or shorten the fuel injector pulse width until attaining a stoichiometric air-fuel mixture.