Лямбда-зонд или все о кислородных датчиках Приоры

Кислородные датчики УДК и ДДК на Приору: признаки неисправностей, схемы, самостоятельная проверка, замена и ремонт

Автомобили ВАЗ-2170 и их модификации оснащаются такими устройствами, которые называются кислородные датчики. Они устанавливаются к конструкции выхлопной системы, и выполняют очень важные функции. Их неисправности влияют не только на увеличение вредных выбросов в атмосферу, но и ухудшают работу двигателя. На Приоре устанавливается 2 таких устройства, которые еще называются лямбда-зондами (по-научному). Именно с этими элементами познакомимся более подробно, и узнаем их назначение, разновидности, признаки неисправностей и особенности правильной замены на Приорах.

Внешний вид

Содержание материала

Назначение и особенности датчиков кислорода

Кислородным датчиком называется такой прибор, благодаря которому определяется количество кислорода в выхлопной системе. На Приорах устанавливается несколько таковых устройств, которые располагаются непосредственно до каталитического нейтрализатора и после него. Лямбда-зонд выполняет важные функции, а его исправность работы влияет не только на снижение количества вредных выбросов в атмосферу, но и повышает эффективность функционирования силового агрегата. Однако с этим мнением согласны далеко не все автовладельцы. И чтобы понимать, почему так, следует провести детальный анализ таковых устройств.

Схема устройства

Интересно! Датчик лямбда-зонд получил такое название неспроста. Греческая буква «λ» называется лямбдой, и в автомобилестроении она отображает коэффициент избыточного количества воздуха в топливно-воздушной смеси.

Для начала обратим внимание на кислородный датчик на Приоре, который расположен после катализатора. На фото ниже он обозначен стрелочкой. Его называют диагностическим датчиком кислорода или сокращенно ДДК.

Датчик кислорода 2 на Приору
Датчик кислорода №2 на Приору

Основное предназначение второго датчика (его еще также называют дополнительным) заключается в контролировании работы катализатора выхлопных газов. Если же этот элемент отвечает за исправную работу фильтра выхлопных газов, то для чего же нужен первый датчик, который указан ниже.

Основной датчик кислорода Приоры
Управляющий датчик кислорода Приора

Датчик, который располагается непосредственно перед катализатором, служит для определения количества кислорода в составе выхлопных газов. Его называют управляющим или сокращенно УДК. От количества кислорода в составе выхлопных паров зависит эффективность работы двигателя. Благодаря этому элементу, обеспечивается максимально-эффективное сжигание ТВС, а также снижается вредность выхлопа за счет отсутствия в его составе несгоревших составляющих бензина.

Углубляясь в тему предназначения лямбды-зонда на автомобилях, нужно знать о том, что такой прибор определяет не количество вредных примесей в выхлопе, а объем кислорода. Его величина равняется «1» при достижении оптимального состава смеси (оптимальным считается значение, когда на 1 кг топлива приходится 14,7 кг воздуха).

Предназначение изделия

Интересно! Кстати, значения соотношения воздуха к газу составляют 15,5 к 1, а для дизеля 14,6 к 1.

Чтобы достичь идеальных параметров, используется датчик кислорода.

Соотношение ТВС для бензина

Если в составе выхлопных газов будет присутствовать большой объем кислорода, то датчик передаст эту информацию ЭБУ (электронный блок управления), который в свою очередь осуществит корректировку ТВС. Более подробно о назначении кислородных датчиков можно узнать из видео материала ниже.

Конструктивные особенности и принцип работы кислородных датчиков: интересные и очень полезные сведения

Конструкция и принцип работы кислородного датчика — это информация, которая будет полезна не только для владельцев Приора, но и других автомобилей. Ведь такие сведения будут ключевыми, и сыграют важную роль в поиске неисправностей на автомобиле при разных перебоях. Убедившись в важности этой информации, перейдем к ее рассмотрению.

Сегодня имеется большое количество информации о принципе работы кислородных датчиков и их конструкции, но все-таки не всегда этому вопросу уделяется достаточно внимания. Сразу нужно отметить тот факт, что датчики кислорода делятся на виды в зависимости от типа материалов, из которых они изготовлены. Однако это не влияет на принцип их работы, но отображается непосредственно на ресурсе работы и качестве функционирования. Они бывают следующих разновидностей:

  1. Циркониевые. Это самые простые типы изделий, корпус которых изготавливается из стали, а внутри расположен керамический элемент (твердый электролит из диоксида циркония). Снаружи и внутри керамический материал закрывается тонкими пластинами, благодаря которым происходит генерация электрического тока. Нормальная работа таких изделий происходит только при достижении ими температурных значений от 300 до 350 градусов.Принцип работы изделия ДК
  2. Титановые. Они полностью аналогичны устройствам циркониевого типа, только отличаются от них тем, что керамический элемент изготовлен из диоксида титана. Они имеют более продолжительный ресурс работы, но самое главное их преимущество в том, что благодаря тугоплавкости титана, такие датчики оснащаются функцией подогрева. В них встраиваются нагревательные элементы, благодаря чему происходит быстрый прогрев прибора, а значит, получаются более точные значения смеси, что актуально при запуске холодного мотора.

Стоимость датчиков зависит не только от типа материала, из которых они изготавливаются, но еще и от таких факторов, как качество, количество полос (узкополосные и широкополосные) и кто является изготовителем. 

Как устроено изделие внутри
Устройство лямбда-зонда
Интересно! Выше описаны обычные узкополосные устройства, а широкополосные отличаются наличием дополнительных ячеек, благодаря которым улучшается качество, эффективность и долговечность функционирования приборов. Выбирая между узкополосными и широкополосными элементами, предпочтение стоит отдать именно второму типу.

Зная о том, какие же бывают виды кислородных датчиков, можно приступать к изучению  процесса их функционирования. Ниже приведено фото, на основании которого можно понять конструкцию и принцип работы датчиков кислорода.

Схема устройства и работы ДК

На этой схеме обозначены следующие важные конструктивные части:

  • 1 — керамический элемент из диоксида циркония или титана;
  • 2 и 3 — наружное и внутреннее покрытие внутренней оболочки (экран), которое состоит из слоя оксида иттрия с напылением из токопроводящих пористых платиновых электродов;
  • 4 — заземляющие контакты, которые соединены с наружными электродами;
  • 5 — сигнальные контакты, соединенные с внутренними электродами;
  • 6 — имитация выхлопной трубы, в которой установлен датчик.

Работа устройства происходит только после его прогревания до высоких температур. Достигается это за счет прохождения горячих выхлопных газов. Длится прогрев около 5 минут в зависимости от температуры двигателя и окружающей среды. Если датчик имеет встроенные нагревательные элементы, то при запуске мотора происходит дополнительный прогрев внутренней оболочки датчика, что позволяет ему быстрее включиться в работу. Ниже на фото показан такой тип датчика в разрезе.

Устройство ДК

Интересно! На Приорах первый и второй лямбда-зонд используются с нагревательными элементами.

После прогрева датчика, циркониевый электролит (или титановый) начинает создавать ток за счет разницы состава кислорода в атмосфере и внутри выхлопа, благодаря чему образуется ЭДС или напряжение. Величина этого напряжения зависит от содержащегося в выхлопе количества кислорода. Оно варьируется в диапазоне от 0,1 до 0,9 Вольт. На основании этих значений, напряжения ЭБУ определяет количество кислорода в составе выхлопа, и корректирует состав ТВС.

Теперь перейдем к изучению принципа работы второго кислородного датчика на Приоре. Если первый элемент отвечает за правильное приготовление ТВС, то второй нужен для контроля эффективной работы катализатора. Он имеет аналогичный принцип функционирования и конструкцию. ЭБУ сравнивает показания первого и второго датчика, и если они отличаются (второй прибор будет показывать меньшее значение), то это свидетельствует о неисправности каталитического нейтрализатора (в частности его загрязнение).

Интересно! Использование двух датчиков кислорода говорит о соответствии автомобилей Приора экологическим нормам Евро-3 и Евро-4. На современных автомобилях могут устанавливаться более 2 датчиков.

Что случается с автомобилем при неисправности кислородного датчика: коды ошибок

Выход из строя кислородного датчика на автомобилях Приора и других машинах (речь идет именно о первом лямбда-зонде) приводит к тому, что нарушается стабильная работа ДВС. ЭБУ при отсутствии информации с датчика, переводит двигатель в режим работы, который называется аварийным. Он продолжает функционировать, но только приготовление ТВС происходит по усредненным значениям, что проявляется в виде нестабильной работы ДВС, увеличением потребления топлива, снижением мощности и увеличением вредных выбросов в атмосферу.

Обычно переход в аварийный режим работы двигателя сопровождается подсвечиванием индикации «Check Engine», что в переводе с английского обозначает «проверка двигателя» (а не ошибка). Причинами неисправности датчика могут быть следующие факторы:

  • естественный износ. Лямбда-зонды имеют определенный ресурс, который зависит от разных факторов. На Приоры с завода устанавливаются обычные узкополосные датчики циркониевого типа, ресурс которых не превышает 80 км пробега (это вовсе не означает, что изделие нужно менять при таком пробеге);
  • механическое повреждение — изделия устанавливаются на выхлопной трубе, и если первый датчик практически лишен контакта с разными препятствиями, которые могут воздействовать на него во время движения, то второй очень сильно им подвергается в случае отсутствия защиты двигателя. Повреждаются зачастую электрические контакты, что способствует передаче некорректных данных для ЭБУ;Неисправность ДК
  • нарушение герметичности корпуса. Обычно случается при использовании неоригинальных изделий. При такой поломке из строя может выйти ЭБУ, так как избыточное количество кислорода способствует подаче отрицательного сигнала на блок, который в свою очередь попросту на это не рассчитан. Именно поэтому не рекомендуется выбирать дешевые неоригинальные аналоги лямбда-зондов, произведенные неизвестными производителями;Повреждение экрана датчика кислорода
  • использование некачественного топлива, масла и т.п. Если выхлоп характеризуется присутствием черного дыма, то на датчике образуется нагар, что приводит к его нестабильной и некорректной работе. В этом случае проблема решается очисткой его защитного экрана.

Характерными признаками выхода из строя кислородного датчика на Приоре являются следующие проявления:

  1. На панели приборов загорается индикация «Check Engine».
  2. Нестабильная работа мотора, как на холостом ходу, так и при движении.
  3. Увеличение расхода топлива.
  4. Повышение токсичности выхлопа.
  5. Возникновение подтраивания двигателя.
  6. Появление провалов.
  7. Нагар на электродах свечей зажигания.
  8. На БК появляются соответствующие коды ошибок. Ниже указаны их коды и соответствующие причины возникновения.

Неисправность кислородных датчиков можно определить по наличию соответствующих кодов ошибок, которые высвечиваются на экране БК (при его наличии) или определятся при помощи сканирования ELM327.

ELM327 для проверки ошибок
ELM327

Вот список этих кодов ошибок неисправности лямбда-зонда (ДК — датчик кислорода) на Приоре:

  • P0130 — неправильный сигнал от лямбда-зонда №1;
  • Р0131 — низкий сигнал от ДК №1;
  • Р0132 — высокий сигнал от ДК №1;
  • Р0133 — медленный отклик ДК №1 на обогащение или обеднение смеси;
  • Р0134 — обрыв цепи ДК №1;
  • Р0135 — неисправность цепи нагревателя ДК №1;
  • Р0136 — короткое замыкание на массу цепи ДК №2;
  • Р0137 — низкий сигнал от ДК №2;
  • Р0138 — высокий сигнал от ДК №2;
  • Р0140 — обрыв цепи ДК №2;
  • Р0141 — неисправность цепи нагревателя ДК №2.

Проверка на ошибки

При возникновении вышеперечисленных признаков, не стоит сразу же спешить менять ДК на автомобиле Приора. Убедитесь в причинах неисправности устройства при помощи соответствующих ошибок или путем его проверки.

Как правильно проверить кислородный датчик на исправность Приора: инструкция

Если есть подозрения на неисправность самого лямбда-зонда, а не его цепи, тогда не рекомендуется торопиться его менять без предварительной проверки. Проверка выполняется следующим образом:

  1. На установленном на автомобиле ДК нужно отсоединить его разъем. При этом должен измениться звук работы мотора. Двигатель должен перейти в аварийный режим, что является признаком работоспособности датчика. Если этого не произошло, значит, мотор уже работа в аварийном режиме, и ДК со 100% уверенностью непригоден. Однако если при отключении датчика, мотор переходит в аварийный режим, то это еще не является гарантией полной исправности изделия.
  2. Тестер перевести в режим измерения напряжения (минимальный до 1В).
  3. Присоединить щупы тестера к следующим контактам: красный щуп к контакту провода черного цвета ДК (он отвечает за сигнал, который поступает на ЭБУ), а черный щуп мультиметра к контакту провода серого цвета.Распиновка проводов датчика лямбды
  4. Ниже показана распиновка лямбда-зонда на Приоре, и к каким контактам подключать мультиметр.Распиновка штекера
  5. Далее нужно смотреть на показания прибора. По мере прогрева двигателя, они должны изменяться от 0,9В, и снижаться до 0,05В. На непрогретом моторе значения выходного напряжения варьируются от 0,3 до 0,6В. Если значения не изменяются, то это свидетельствует о неисправности лямбды. Прибор следует заменить. Несмотря на то, что в устройство имеет встроенный нагревательный элемент, после запуска холодного двигателя, снимать показания и определять корректность работы элемента следует только после его прогревания (около 5 минут).

Проверка исправности датчика лямбда

Однако не исключено, что в датчике мог выйти из строя нагревательный элемент. В этом случае прибор также будет работать некорректно. Чтобы проверить исправность нагревательного элемента, понадобится проверить его сопротивление. Мультиметр переводится в режим измерения сопротивления, а его щупами нужно коснуться к двум другим выводам (провода красного и синего цвета). Сопротивление должно быть 5-10 Ом, что свидетельствует об исправности нагревательного элемента.

Важно! Цвета проводов на датчиках разных производителей могут отличаться, поэтому следует ориентироваться на распиновку штекера.

Проверка исправности цепи нагрева лямбда Приора

На основании простых мероприятий можно судить о пригодности ДК.

Интересно! Если имеются подозрения о неисправности ДК, то после процедуры проверки его нужно демонтировать, и очистить рабочую часть. После этого повторить измерения.

Если лямбда-зонд на Приоре исправен, то не будет лишним выполнить проверку исправности цепи. Питание нагревателя проверяется мультиметром, измерив напряжение на контактах штекера, к которому подключается устройство. Проверка сигнальной цепи осуществляется путем прозвонки проводки. Для этого представлены в помощь принципиальные электрические схема разводки проводов.

Схема подключения управляющего ДК на Приору
Схема для датчика кислорода №1
Схема подключения диагностического ДК на Приору
Схема для датчика кислорода №2

Неисправный датчик подлежит замене. Проверка обоих датчиков идентична. Ниже представлено описание принципа работы устройств из мануала для автомобилей Приора.

Описание кислородного датчика Приора
Описание УДК Приора
Описание диагностического датчика кислорода Приора
Описание ДДК Приора

Важно понимать, что при проверке лямбды по выходному напряжению, низкие показания свидетельствуют об избытке кислорода, то есть в цилиндры подается обедненная смесь. Если же показания высокие, то ТВС обогащена, и кислород в ней отсутствует. В момент запуска холодного мотора сигнал от ДК отсутствует по причине высокого значения внутреннего сопротивления.

Особенности снятия и замены кислородного датчика на ВАЗ-2170: артикулы и модели разных производителей для Приоры

Если КД на Приоре неисправен (как основной, так и дополнительный), то его следует заменить. Процесс замены не сложный, но усложняется он доступом к изделиям, а также сложностью их вывинчивания, так как со временем эксплуатации они прикипают к выхлопной системе. Ниже представлена схема устройства катализатора с установленными кислородными датчиками УДК и ДДК на Приоре.

Конструкция и название элементов

И обозначения составных элементов катализатора и его составных устройств на автомобиле Приора.

Артикулы датчиков кислорода Приоры

Важно! На Приоре установлены абсолютно идентичные лямбда-датчики, которые имеют оригинальный номер 11180-3850010-00. Внешне имеют лишь незначительное отличие.

Стоимость оригинального кислородного датчика на Приору составляет около 3000 рублей в зависимости от региона.

Оригинальный датчик кислорода на Приору
Оригинальный датчик кислорода на Приору

Однако имеются более дешевые аналоги, покупка которых далеко не всегда оправдана. В качестве альтернативы можно использовать универсальное устройство производства «Bosch» с номером 0-258-006-537.

Датчик кислорода Бош на Приору

На Приоры предлагаются лямбды и других производителей:

  • Hensel K28122177;Кислородный датчик Hensel K28122177
  • Denso DOX-0150 — понадобится перепайка штекера, так как лямбда поставляется без него;Лямбда зонд Stellox 20-00022-SX
  • Stellox 20-00022-SX — также понадобится перепайка штекера.Лямбда зонд Stellox 20-00022-SX

Переходим к непосредственному процессу замены этого важного элемента в конструкции современных автомобилей. И сразу стоит сделать небольшое отступление, и поднять такую тему, как замена прошивки ЭБУ с целью снижения уровня экологичности Евро-2. Первый лямбда на современных автомобилях обязательно должен быть установлен, и он должен быть исправен. Ведь от этого зависит правильная, стабильная и экономичная работа мотора. Второй элемент можно удалить, чтобы его не менять, что обычно делается по причине достаточно высокой стоимости изделия. Это важно понимать, поэтому переходим к процессу снятия и замены кислородного датчика на Приоре:

  1. Процесс демонтажа выполняется из подкапотного пространства. Для работы понадобится накидной ключ на «22» или же специальная головка для кислородных датчиков.Головки для выкручивания лямбды
  2. Работы по демонтажу устройства лучше проводить после прогрева ДВС, так как выкрутить устройство на холодную будет проблематично. Чтобы не обжечься, рекомендуется дождаться, пока выхлопная система остынет до температуры 60 градусов. Работы следует проводить в рукавицах.
  3. Перед вывинчиванием обязательно обрабатываем датчик жидкостью WD-40 (можно использовать тормозную жидкость), и ждем не менее 10 минут.
  4. Отсоединяется штекер.Разъем датчика кислорода Приора
  5. Отстегивается фиксатор провода.
  6. Вывинчивается устройство.Снятие лямбды Приора
  7. Выполняется замена в порядке обратном снятию. При установке новых изделий, рекомендуется предварительно смазать их резьбу графитовой смазкой. Важно отметить, что датчики №1 и №2 можно поменять друг с другом в случае, если первый начал барахлить. Первый элемент гораздо важнее, так как именно он отвечает за процесс приготовления ТВС. Однако с заменой второго датчика также не стоит временить, так как его отказ также станет причиной нестабильной работы ДВС. Чтобы не покупать второй датчик, можно перепрошить «мозги» на Евро-2, но эта услуга также будет стоить денег.

Процесс замены датчика лямбды-зонда на Приоре показан на видео ниже.

Отличие в процессах замены лямбды на Приоре 8 клапанов и 16 клапанов в доступе к устройствам. На Приоре 8 клапанов добраться к обоим видам изделий гораздо легче, чем на автомобилях 16 клапанов. Снятие второго лямбда-зонда можно выполнять как из подкапотного пространства, так и снизу из смотровой ямы. Чтобы добраться до второго ДК из подкапотного пространства на Приоре 16 клапанов, понадобится трещотка с удлинителем, как показано на фото ниже.

Как выкрутить кислородный датчик 2 на Приоре

Если каталитический нейтрализатор на автомобиле исправен, то не стоит перепрошивать «мозги» на Евро-2, чтобы избавиться от одного кислородного датчика (второго). Это негативно отразится на состоянии работы двигателя и его параметрах. Принимайте только обдуманные и взвешенные решения, прежде чем решиться на серьезные переделки на автомобиле, в том числе и выхлопной системы.

Ремонт лямбды на Приоре: как починить и особенности правильной очистки

Не имеет смысла ремонтировать кислородный датчик, если он прослужил уже более 100 тысяч км пробега. Такой промежуток времени изделия служат редко, и зачастую проблемы с ними возникают уже на пробеге от 50 тысяч км. Если причиной неисправности изделия является слабый отклик, то можно попытаться отремонтировать ее. Процесс ремонта подразумевает очистку поверхности от нагара. Однако удалить нагар не так просто, и проводить такую операцию с помощью металлической щетки нельзя. Причиной тому является конструкция изделия, так как наружная поверхность содержит слой платинового напыления. Механическое воздействие повлечет за собой его удаление.

Особенности ремонта изделия

Чтобы почистить лямбду, можно воспользоваться простой методикой. Для этого понадобится ортофосфорная кислота, в которую следует поместить датчик. Рекомендуемое время удержания изделия в кислоте — 20-30 минут. Для лучшего результата, наружную часть датчика следует снять. Сделать это лучше всего на токарном станке. После прочистки в кислоте, прибор следует просушить. Колпачок возвращается обратно путем его приваривания аргоновой сваркой. Чтобы не снимать защитный экран, можно сделать в нем небольшие отверстия, и через них выполнить очистку.

Как правильно промыть датчик кислорода от нагара

Возвращая деталь обратно на свое место, не забываем обработать резьбовую часть смазкой из графита, что позволит исключить ее прикипание к корпусу катализатора (выпускному коллектору).

Стоит ли ставить обманку вместо лямбды на Приору: раскрываем все секреты использования обманок

Сразу же стоит отметить, что обманка лямбда-зонда — это специальная вставка, в которую вкручивается датчик. Она нужна для того, чтобы в случае неисправности катализатора (или его отсутствия), диагностический датчик кислорода передавал на ЭБУ необходимые показания. Ставить обманку вместо управляющего лямбды не рекомендуется, ведь в таком случае двигатель будет работать некорректно. Ставится проставка только и исключительно в том случае, чтобы обмануть ЭБУ о реальном положении дел в выхлопной системе.

Что такое обманка КД

Эксплуатировать авто с неисправным катализатором не рекомендуется, так как это повлечет к возникновению других проблем. Именно поэтому обманки обычно устанавливаются на второй ДК, чтобы показать ЭБУ о том, что катализатор теоретически работает исправно (по факту он может быть неисправным или отсутствовать). При этом не понадобится менять прошивку на Евро-2. Важно также понимать, что прошивка не решает проблему в случае, если кислородный датчик неисправен. Этот прибор должен функционировать исправно, и только в этом случае мотор будет работать корректно.

Проставка для датчика кислорода

Стоит обманка гораздо дешевле, чем новый катализатор или прошивка ЭБУ. Процесс ее установки занимает не более 15 минут.

В завершении следует подвести итог и отметить тот факт, что многие автовладельцы считают датчик лямбда несущественным элементом на автомобиле, и часто попросту их удаляют вместе с катализаторами, устанавливая «пауки» 4-2-1 и прочие разновидности устройств. Однако такой подход является в корни неправильным. После этого возникают жалобы на большой расход, малую динамику и нестабильную работу ДВС. Всему виной эта незначительная (на первый взгляд непонимающего человека) переделка. Важно ответственно подходить к ремонту своего автомобиля, ведь любые переделки способствуют не только ухудшению его функционала, но и снижению эксплуатационного ресурса.