Кислороден сензор (ламбда сонда). (R)

Сензор за концентрация на кислород

Използват се предимно сензори за концентрация на кислород на цирконий и титан, чиято работа се основава на факта, че изходното им напрежение остава постоянно (равно на 0,45 V при a = 1), но може рязко да се промени от 0,1 V до 0,9 V при промяна в съотношението на излишния въздух в диапазона a = 0, 99, 1, 1 при преминаване през стойността a = 1.
Има няколко вида сензори за концентрация на кислород:

• Сензор с един потенциален проводник и заземен корпус. От потенциалния изход сигналът отива към ECU-D. Земята на превозното средство се използва като втори сигнален проводник.
• Сензор с два потенциални изхода. Тук измервателната верига на сензора не е свързана със земята, но се използва вторият проводник.
• Сензор с три извода, единият от които е измервателен сигнал, два проводника са за захранване на електрическия нагревател на датчика. Теглото на превозното средство се използва като измервателна земя.
• Сензор с четири извода. Тук нагревателят и сензорът са изолирани от земята.
Диагностика на кислородния сензор с помощта на скенер

Диагностичната процедура е следната:
• Свържете скенера към диагностичния контакт на автомобила.
• В режим на празен ход загрейте добре двигателя и сензора за концентрация на кислород, след което увеличете скоростта до 2500 об/мин.
• Проверете дали системата за управление на двигателя е в затворен режим.
• Задайте режима на запис на DCC параметрите на скенера и записвайте.
• Прегледайте записа и дефинирайте параметрите на изходния сигнал на кислородния сензор.
• Ако системата за подаване на гориво и DCC сензорът са в изправност, амплитудата на сигнала трябва да варира равномерно с честота 3-10 Hz (колкото по-висока е честотата, толкова по-надеждна е системата), при постоянна скорост на коляновия вал на двигателя (w = 40.42 Hz). Долното ниво на сигнала трябва да бъде в диапазона 0, 1-0, 3 V, горното - между нивата 0, 6-0, 9 V. Фронтовете на сигнала са стръмни.
Диагностика на кислородния сензор с помощта на мултицет

Цифров мултицет (за предпочитане автомобилен) се използва в режим на измерване на постояннотоково напрежение с високо входно съпротивление. Свързването на мултицет към кислородния сензор е показано на фиг. 4.
Диагностика проверява сензорите на електронната система за управление на двигателя

Диагностика проверява сензорите на електронната система за управление на двигателя

Тест за кислороден сензор с помощта на осцилоскоп

Осцилоскопът е удобен инструмент за тестване на кислороден сензор. Устройството е свързано към изхода на сензора, двигателят се загрява, системата за управление трябва да работи в затворен режим. Осцилограмата за случая на пълна изправност на DCC сензора е показана на фиг. 5: колебанията са равномерни, максималното напрежение е повече от 800 mV, минималното е по-малко от 200 mV, честотата е 0,5-10 Hz, ръбовете са стръмни.

На фиг. 6 показва осцилограмите на изходния сигнал на кислородния датчик по време на ускорение и забавяне на автомобил на стойка за изпитване на спирачки. Съответно горивната смес се обогатява или изчерпва.
Диагностика проверява сензорите на електронната система за управление на двигателя

Осцилограмата на изходния сигнал на кислородния сензор може да се използва за проверка на правилната работа на системата за управление на двигателя в затворен режим. Двигателят трябва да е топъл. Наблюдавайки екрана на осцилоскопа, трябва да се подава малко пропан от цилиндъра към въздухозаборника на двигателя. Сензорът ще реагира на обогатяването на сместа: осцилограмата отначало ще бъде както е показано на фиг. 7, тогава ECU-D ще намали подаването на гориво и отново ще се установят трептения, както на фиг. 5. След спиране на подаването на пропан, първоначално осцилограмата ще бъде както на фиг. 8, тогава режимът на работа ще бъде възстановен (фиг. 5).

В съответствие с изискванията на стандарта OVD-2, системата за управление на двигателя с два кислородни сензора следи за изправността на каталитичния преобразувател. За това на изхода му се използва втори сензор за кислород. На фиг. 9 показва осцилограми на изходните напрежения на кислородните сензори на входа и изхода на каталитичния преобразувател.

Диагностика проверява сензорите на електронната система за управление на двигателя

Неизправности, водещи до неправилни показания на кислородния сензор

За напомняне, кислородният сензор реагира на порционното налягане на кислорода в отработените газове, а не на наличието на гориво. Следователно, в някои случаи сензорът за кислород фалшиво показва или постна, или богата смес.
• В случай на прекъсване на запалването (например дефектна или закоксирана свещ), непрореагиралият кислород тече от цилиндъра към изпускателния колектор, където кислородният сензор фалшиво регистрира постно съотношение въздух-гориво.
• Ако изпускателният колектор тече, кислородният сензор ще реагира на кислород от въздуха, подаван отвън.

Във всеки случай електронният блок за управление на двигателя реагира на фалшиво изчерпване на телевизионната смес като вярно и автоматично увеличава подаването на гориво към цилиндрите. Това води до пръскане на свещи, неправилно запалване и значителен излишен разход на гориво.

Сензорът за кислород дава фалшив сигнал за обогатяване на телевизионната смес, ако има "отравяне" на сензора. Отравяне се получава, когато в изпускателния колектор се появят определени вещества, което причинява промяна в статичните характеристики на кислородния сензор и постепенното му повреждане. Най-често срещаните отровители са олово (Pb) от оловен бензин или силиций (Si) от силиконови уплътнители (фиг. 10).

Фалшиво обогатяване може да се осъществи и в случай на неизправност на байпасния вентил в системата за рециркулация на отработените газове от електрически смущения от страната на близкия проводник за високо напрежение на запалителната система, както и в случай на лошо заземяване на кислороден сензор.
Външен преглед на кислородния сензор

Дефектен кислороден датчик не може да бъде поправен и изисква подмяна, но преди подмяна е препоръчително внимателно да проверите отстранения сензор. Това ще помогне да се установи причината, поради която сензорът е отказал. В противен случай новият сензор няма да продължи дълго.

Черните сажди на сензора обикновено се образуват при работа с богата телевизионна смес.
Отлагането върху сензора на бял (като креда) прах се случва, когато сензорът е "отровен" от силиций, например, ако силиконовият уплътнител е бил неправилно нанесен по време на ремонта на двигателя. Наличието на бял пясък върху сензора означава, че той е бил отровен от антифриз от охладителната система. В този случай сензорът може да е зелен, а главата на цилиндъра или уплътнението на главата е най-вероятно дефектна. Тъмнокафявите отлагания върху сензора показват, че има твърде много масло в отработените газове (вентилационната система на картера е повредена, износват се буталните О-пръстени и т.н.).