Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в отработавших газах. Его количество зависит от соотношения топлива и воздуха в смеси, подаваемой в цилиндры двигателя. Датчик выдаёт информацию на контроллер в виде напряжения или изменения сопротивления. По этим данным контроллер регулирует количество впрыскиваемого бензина в цилиндры.

Существует такой параметр топливо-воздушной смеси, как l (лямбда) – коэффициент избытка воздуха. Он показывает, во сколько раз количество воздуха в смеси превышает стехиометрическое значение (14,7 кг воздуха на 1 кг топлива).

Двигатель может работать при значениях l = 0,85-1,3. Значения меньше 1 соответствуют богатой смеси, больше 1 – бедной.

Принцип действия.
Существуют два типа датчиков определения концентрации кислорода в выхлопных газах:

  • Датчики на основе двуокиси циркония, или циркониевые – работают по принципу выработки напряжения.
  • Датчики на основе двуокиси титана – работают по принципу изменения сопротивления.

Датчики на основе двуокиси титана широкого распространения не получили, поэтому их рассматривать не будем, а рассмотрим циркониевые.

  • Датчик концентрации кислорода в выхлопных газах расположен на выпускном коллекторе.
  • По сути своей датчик является гальванической батареей, содержащей цилиндрический электрод из двуокиси циркония, который изнутри и снаружи покрыт платиной. Наружная сторона электрода находится в атмосфере, а внутренняя – в выхлопных газах. Пористое керамическое покрытие предохраняет электрод от разрушения выхлопными газами.
  • Воздух из атмосферы действует как один полюс батареи, а выхлопные газы, как другой, а двуокись циркония – как электролит.
  • Чем выше содержание кислорода, тем ниже разность потенциалов, тем ниже напряжение на выводах датчика (0,45 Вольт или меньше). При низком содержании кислорода (богатая смесь), разность потенциалов высока и выходное напряжение выше (от 0,45 до 1 Вольта).

Особенность циркониевых датчиков в том, что они имеют "релейную" характеристику, т.е. скачкообразное изменение напряжения при малых изменениях l. Так, при l = 1,02 напряжение около нескольких милливольт, а при = 0,98 – около вольта.

  • Следует отметить, что циркониевый датчик начинает работать после прогрева до температуры 300 – 400ºС. До прогрева датчика компьютер осуществляет работу двигателя без учёта сигнала этого датчика. После прогрева датчика компьютер осуществляет регулировку работы двигателя с учётом сигнала с данного датчика и обеспечивает стехиометрическое соотношение топлива и воздуха в смеси во всём диапазоне частот вращения и нагрузок. Исключение – режим максимальной мощности (богатая смесь l = 0,86 -0,88), режим ускорения (обогащённая смесь) и торможения двигателем (сильно бедная смесь).

Важным параметром для датчика кислорода является время срабатывания – это время, за которое напряжение на выходе с датчика изменяется от одного значения до другого. Как правило, неисправность датчиков заключается именно в большом времени срабатывания, а так как при этом выдаваемое напряжение лежит в рабочем диапазоне, то блок EFI эту неисправность сам определить не может.

Ресурс и периодичность контроля работоспособности

  • Датчики кислорода имеют неразборную конструкцию и не требуют обслуживания.
  • Ресурс циркониевых датчиков кислорода составляет от 60 до 80 тыс. км пробега автомобиля при соблюдении условий эксплуатации, нарушение которых резко сокращает срок службы.
  • Рекомендуется проверять датчики кислорода при каждом техническом обслуживании автомобиля.

Причины преждевременного выхода из строя датчика кислорода

  • Применение этилированного бензина или несоответствующей марки топлива.
  • Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон.
  • Перегрев датчика из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, переобогащения топливо-воздушной смеси, перебоев в зажигании и т. д.
  • Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны.
  • Проверка работы цилиндров двигателя с отключением свечей зажигания.
  • Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей и моющих средств.
  • Обрыв, плохой контакт или замыкание на "массу" выходной цепи датчика.
  • Негерметичность в выпускной системе.

Возможные признаки неисправности датчика кислорода

  • Неустойчивая работа двигателя на малых оборотах.
  • Повышенный расход топлива.
  • Ухудшение динамических характеристик автомобиля.
  • Характерное потрескивание в районе расположения каталитического нейтрализатора после остановки двигателя.
  • Повышение температуры в районе каталитического нейтрализатора или его нагрев до раскаленного состояния.
  • На некоторых автомобилях загорание лампы "СНЕСК ЕNGINЕ" при установившемся режиме движения.

Контролируемые параметры при проверке датчика кислорода

  • При значении l = 0,9 (обогащенная горючая смесь) напряжение на выходе с датчика должно быть не менее 0,65 В.
  • При значении l = 1,1 (обедненная горючая смесь) напряжение на выходе с датчика должно быть не более 0,25 В.
  • Время срабатывания при обедненной горючей смеси – не более 250 мс.
  • Время срабатывания при обогащенной горючей смеси – не более 450 мс.
  • Сопротивление при температуре 350 ± 50 0С не более 10 кОм.

Мы заботимся о Вашем бюджете!!!      Администрация автотехцентра «Альянс SL»

  • ул. Герцена 65/3 тел. 44-32-33, 8-906-947-50-13
  • Московский тр. 109 тел.: 42-43-61, 8-906-947-53-13