Лямбда зонд: что это, как работает, основные неисправности?

Выхлопные газы, образующиеся при работе автомобиля, содержат большое количество токсичных веществ. Для защиты окружающей среды и человека с начала 80-х годов началось массовое оснащение транспортных средств каталитическими нейтрализаторами, которые эффективно снижают количество вредных соединений в выхлопе.

Примечательно, что функциональность каталитического нейтрализатора или, другими словами, катализатора обуславливается исключительно при идеальном смесеобразовании, то есть когда на одну часть топливной смеси приходится 14,6-14,8 частей атмосферного воздуха, в котором содержание кислорода соответствует норме. Таким образом, смесь должна быть не обедненной и не переобогащенной. Для этого подача топлива происходит под электронным управлением. Контроль над качеством сгораемой смеси осуществляется при помощи специального устройства, которое называется лямбда зонд или кислородный датчик (датчик кислорода, «лямбда»). Чаще всего данное приспособление устанавливается в выпускной коллектор, в том месте, где соединяются патрубки, выходящие из цилиндров.

Принцип работы лямбда зонда заключается в анализе химического состава выхлопных газов и поиска в них кислорода, а также его процентного содержания. Данный показатель должен быть равен 0,1–0,3%. Его небольшие колебания обуславливаются тем, что режиму подачи топлива в силовой агрегат не присуща стабильность, особенно при длительных временных промежутках.

Существуют различные модификации «лямбд». Как правило, на автомобилях эконом-класса устанавливается устройство двухканального типа, которое может определять в выхлопе только отклонение кислорода в отрицательную или в положительную сторону, что приводит к изменению напряжения электрического сигнала, идущего на электронный блок.

Автомобили более высокого класса оснащаются широкополосными лямбда зондами, которые могут не только определять наличие отклонение кислорода от установленной нормы, но и устанавливать его процентное содержание, что позволяет в значительной мере улучшить характеристики работы двигателя и снизить расход топлива.

Кислородный датчик работает в агрессивной среде, поэтому его поломка – случай нередкий. Неисправности могут проявляться постепенно, при этом мотор начинает ухудшать свою работу, либо поломка рассматриваемого устройства такова, что дальнейшее движение автомобиля невозможно.

Среди поломок нужно выделить:

1. Cтарение и износ лямбда зонда в виду длительной эксплуатации;
2. Перегрев устройства из-за неисправности системы зажигания;
3. Разгерметизация корпуса;
4. Загрязнение корпуса продуктами сгорания;
5. Механическое повреждение устройства;
6. Сбои в электропитании.

Рассмотрим наиболее характерные признаки, свидетельствующие о поломке лямбда зонда. Первоначально данный датчик начинает плохо формировать нужный сигнал для двигателя, его электротехнические характеристики ухудшаются, наблюдается дестабилизация оборотов холостого хода. Они начинают “плавать” в пределах 300-600 об./мин. При высоких оборотах нередко меняется качество топливной смеси, что приводит к возникновению отрывистых хлопков под капотом, автомобиль начинает дергаться, а контрольная лампа Check Engine на приборной панели сигнализирует о неисправностях в работе силового агрегата. Однако, снижение оборотов приводит к нормализации работы мотора.

Второй этап неисправности лямбда зонда ознаменовывается тем, что на непрогретом двигателе будут явные признаки неправильной работы газораспределительного механизма, либо впускной системы. Водитель обязательно заметит снижение мощности мотора, при нажатии педали газа будут наблюдаться очень медленные реакции, возможно появление хлопков.

Вышедший из строя лямбда зонд также может провоцировать сильные рывки при движении, полное прекращение подачи топлива вызовет резкое замедление автомобиля, иногда происходит перегрев двигателя. Нестабильный режим работы силового агрегата продолжается около 10-15 минут, после чего все приходит в норму, но, как правило, через некоторое время вновь возникают существенные неполадки.

Малейшие признаки неисправности лямбда зонда должны привлечь внимание водителя и способствовать принятию экстренных мер по замене данного устройства. Если не устранить поломку, то кислородный датчик окончательно выйдет из строя, что приведет к очень негативным последствиям. В частности резко взрастет расход топлива, вплоть до 30%, а выхлопные газы станут чрезвычайно токсичными, о чем будет свидетельствовать их резкий неприятный запах.

Стоит отметить, что большинство современных автомобилей не могут продолжать движение при неисправностях датчика кислорода. Они моментально вводятся в аварийный режим и блокируют любые действия водителя. Это позволят предупредить дорогостоящий ремонт двигателя, ведь эксплуатация авто при неисправном лямбда зонде обязательно приведет к серьезным нарушениям в работе силового агрегата.