ЛАМБДА СЕНЗОР – ПРИЧИНА ЗА ПОВРЕДА, ТЕСТВАНЕ И ОТСТРАНЯВАНЕ НА ПРОБЛЕМИ

Ламбда-сензорът показва богата или бедна смес в диапазона λ = 1. Широколентовият ламбда-сензор предлага опция за измерване на точно съотношение на въздуха както в чист (λ> 1), така и в богат (λ <1) обхват. Той излъчва точен електрически сигнал и следователно може да контролира всякакви референтни стойности – например за дизелови двигатели, бензинови двигатели с чиста концепция, газови двигатели и газови отоплители. Подобно на конвенционалната сонда, широколентовият ламбда сензор е изграден с референтен въздух. Той също има втора електрохимична клетка. Изгорелите емисии влизат в зоната на измерване през малък отвор в помпената клетка, известен като дифузионна пропаст. За да се определи съотношението на въздуха (λ), концентрацията на кислород тук се сравнява с концентрацията на кислорода в референтния въздух. За да се получи измерим сигнал за управляващото устройство, в клетката на помпата се прилага напрежение. С това напрежение кислородът може да се изпомпва от изгорелите емисии в дифузионната пропаст или извън нея. Контролният блок регулира напрежението на помпата по такъв начин, че съотношението на газа постоянно да е λ = 1 в дифузионната междина. Ако сместа е бедна кислородът се изпомпва навън от помпената клетка. Положителен ток на помпата е резултат от това. Ако сместа е богата, кислородът се изпомпва навътре от референтния въздух. Отрицателен ток на помпата е резултат от това. При λ = 1 в дифузионната междина, не се транспортира кислород; токът на помпата е нулев. Този ток на помпата се оценява от контролния блок, като предоставя съотношението въздух и по този начин информация за съотношението въздух / гориво.

След въвеждането на EOBD трябва да се следи и функцията на каталитичния конвертор. За този каталитичен преобразувател е инсталиран допълнителен ламбда-сензор. Това се използва за определяне на способността на каталитичния конвертор да съхранява кислород. Функцията на сондата надолу по веригата на каталитичния конвертор е същата като на сондата нагоре. Амплитудите на ламбда сензорите се сравняват в контролния блок. Амплитудите на напрежението на сондата надолу по веригата са много малки поради способността на каталитичния конвертор да съхранява кислород. Колкото по-малък е капацитетът за съхранение на каталитичния преобразувател, толкова по-големи са амплитудите на напрежението на сондата надолу по веригата поради повишеното съдържание на кислород. Височините на амплитудите в низходящата сонда зависят от действителния капацитет за съхранение на каталитичния конвертор, който варира в зависимост от натоварването и скоростта. Поради това състоянието и скоростта на натоварване се вземат предвид при сравняване на амплитудите на сондата. Ако амплитудите на напрежението и на двете сонди са приблизително еднакви, капацитетът за съхранение на каталитичния конвертор е достигнат, например чрез стареене.

ПОВРЕДЕН ЛАМБДА СЕНЗОР

Дефектен ламбда сензор може да причини следните симптоми: Голям разход на гориво,лоша работа на двигателя,високи емисии на отработени газове,лампичката на двигателя светва,кКодът за грешка се съхранява.

Има няколко причини, поради които може да възникне повреда:

Вътрешни и външни къси съединения

Без захранване / захранване

Прегряването

Депозити / замърсяване

Механични повреди

Използване на оловно гориво / добавки

ЛАМБДА СЕНЗОР БЕЗ ПОДГРЕВ

Неправилен прием на въздух, липса на референтен въздух – Сондата е инсталирана неправилно, отворът на еталонния въздух е блокиран

Повреда поради прегряване – Температури над 950 ° C поради неправилна точка на запалване или игра на клапана

Лоша връзка на контактите на щепсела – окисляване

Прекъснати кабелни връзки – Лошо насочени кабели, точки на абразия, ухапвания от гризачи

Липса на заземяване – Окисляване, корозия в изпускателната система

Механични повреди – Прекомерен въртящ момент на затягане

Химическо стареене – Кратки маршрути много често

Оловни депозити – Използване на оловно гориво

Отворена верига,

Оперативна готовност,

Късо съединение към земята на управляващия блок,

Късо съединение до положително

Прекъсване на кабела и ламбда сензор за стареене.
Превозните средства, оборудвани със самодиагностика, могат да открият неизправности, възникнали в управляващата верига, и да ги съхранят в паметта на повредата. Това обикновено се показва през индикаторната лампа на двигателя. След това паметта за неизправност може да бъде разчетена с диагностичен блок за диагностика на неизправности. По-старите системи обаче не са в състояние да определят дали тази повреда е свързана с дефектен компонент или напр. Грешка в кабела. В този случай трябва да се проведат допълнителни изпитвания от механика. Като част от EOBD мониторингът на ламбда сензора е разширен, за да включва следните точки: За да диагностицира сигналите на ламбда-сензора, управляващото устройство използва формата на честотата на сигнала.

ПРОВЕРКА;

Като основен принцип трябва да се извършва визуална проверка преди всяка проверка, за да се гарантира, че няма повреда на кабела или конектора. Изпускателната система не трябва да има течове. Препоръчително е да използвате адаптер кабел за свързване на измервателното устройство. Трябва също така да се гарантира, че ламбда-контролът не е активен по време на някои работни състояния, напр. По време на студен старт, докато се постигне работната температура и при пълно натоварване.

Един от най-бързите и лесни тестове е да се измери с четири анализатора за емисии на газ . Изпитването се провежда по същия начин като предписаното изпитване за емисии на отработени газове. Когато двигателят е при работна температура, фалшивият въздух се свързва като променлива на смущения чрез отстраняване на маркуч. Чрез променящия се състав на отработените газове се променя и стойността на ламбда, която се изчислява и показва от изпитвателя на изгорелите газове. Системата за образуване на смес трябва да открие това от определена стойност и да я коригира в рамките на определено време (60 секунди, както е в теста за отработените газове). Ако променливата на смущения е премахната, стойността на лямбда трябва да бъде намалена до първоначалната стойност. Като основен принцип трябва да се спазват спецификациите за свързване с променлива смущение и ламбда стойностите на производителя. Този тест обаче може само да определи дали ламбда контролът работи. Електрически тест не е възможен. При тази процедура съществува риск съвременните системи за управление на двигателя да контролират сместа чрез прецизно откриване на натоварването, така че λ = 1, въпреки ламбда контрола да не работи.

За теста трябва да се използват само мултиметри с висок импеданс с цифров или аналогов дисплей. Мултиметрите с ниско вътрешно съпротивление (най-вече в аналогови устройства) претоварват сигнала на ламбда-сензора и могат да причинят разрушаване му. Поради бързо променливото напрежение, сигналът е най-добре изобразен с аналогово устройство. Мултиметърът е свързан успоредно на сигналната линия (черен кабел, вижте схемата) на ламбда сензора. Диапазонът на измерване на мултицета е зададен на 1 V или 2 V. След стартиране на двигателя на дисплея се появява стойност между 0,4 – 0,6 V (референтно напрежение). Ако се достигне работната температура на двигателя или ламбда-сензора, фиксираното напрежение започва да се редува между 0,1 V и 0,9 V. За да се постигнат безупречни резултати от измерванията, двигателят трябва да се поддържа със скорост от около. 2500 об. / Мин. Това гарантира достигането на работната температура на сондата дори в системи с неотоплен ламбда-сензор. Ако температурата на отработените газове не е достатъчна в режим на празен ход, съществува опасност неотоплената сонда да се охлади и сигнал вече да не се генерира.

Сигналът на ламбда-сензора се изобразява най-добре с помощта на осцилоскопа. Що се отнася до измерването с мултицет, основно условие е двигателят или ламбда-сензорът да са с работна температура. Осцилоскопът е свързан към сигналната линия. Диапазонът на измерване, който трябва да бъде зададен, зависи от използвания осцилоскоп. Ако устройството има автоматично разпознаване на сигнала, това трябва да се използва. За ръчно регулиране задайте диапазон на напрежение 1 – 5 V и времева настройка 1 – 2 секунди. Скоростта на двигателя трябва отново да бъде приблизително. 2500 об. / Мин. Променливото напрежение се появява на дисплея в синусоидална форма. Следните параметри могат да бъдат оценени по този сигнал: Височина на амплитудата (максимално и минимално напрежение 0,1 – 0,9 V), Време на реакция и продължителност на периода (честота приблизително 0,5 – 4 Hz).

Различни производители предлагат специални ламбда-сензорни тестери за тестване. С това устройство функцията на ламбда сензора се показва чрез светодиоди. Подобно на мултицет и осцилоскоп, той е свързан към сигналната линия на сондата. След като сондата достигне работна температура и започне да работи, светодиодите започват да светят последователно – в зависимост от съотношението въздух-гориво и кривата на напрежението (0,1 – 0,9 V) на сондата. Тук всички спецификации за настройките на измервателното устройство за измерване на напрежение се отнасят до сензорите за циркониев диоксид (сензори за скок на напрежението). За титанов диоксид обхватът на измерване на напрежението се променя на 0 – 10 V, като измерените напрежения се редуват между 0,1 – 5 V.

Може да се провери вътрешното съпротивление и захранването на нагревателния елемент. За това изключете конектора към ламбда сензора. От страна на ламбда-сензора използвайте омметъра, за да измерите съпротивлението на двата кабела за нагревателния елемент. Това трябва да е между 2 и 14 ома. От страната на автомобила използвайте волтметъра, за да измерите захранването. Трябва да има напрежение> 10.5 V (бордово напрежение).

Обща информация – различни  модели
Техническа информация:

Има 3 основни типа O2 сензори
• Циркониев – най-често срещаният и най-старият вид
• Титаниев – Използва се при някои модели BMW, Volvo и Opel със Siemens ECU през деветдесетте години
• Planar – широколентови сензори или датчици за съотношение въздушно гориво AFR, открити в някои от най-новите поколения двигатели от 2000 г. насам

Основните разлики в тези видове сензори са

Цирконий O2 сензор

Този тип генерира собствено напрежение, което при правилна работа ще превключи от приблизително 0,20 волта на 0,90 волта около веднъж на секунда и тези сигнали за напрежение се изпращат обратно към ECU, когато сензорът отчита примерно 0,20 волта ECU счита това по-ниско напрежение за постна смес и след това ECU от своя страна ще увеличи горивото към двигателя за обогатяване на сместа и когато сместа се обогати напрежението на датчика за O2 ще се увеличи до около 0,90 волта и това по-високо напрежение се счита за богата смес и след това ECU ще отслаби сместа и това продължава да се случва отново и отново, за да задържи сместа в рамките на границите. Има различни видове циркониеви O2 сензори.

Датчик за единичен проводник: този тип няма отоплителна верига и се заземява през тялото на сензора и изпраща сигнала към ECU в единичния проводник, обикновено черен на цвят. Обикновено монтиран на по-стари автомобили до около 1995 г. в зависимост от марката и модела.

Датчик с два проводника: този тип също няма верига на нагревателя и единият от проводниците е земя, обикновено заземена през ECU и обикновено е в сив цвят, а другият проводник е сигналния проводник обикновено с черен цвят. Също така се монтира само на по-стари автомобили.

Три проводника: този тип има отоплителна верига и един от проводниците е захранването с 12 волта нагревател обикновено бял на цвят, а другият проводник е нагревателят, заземен чрез ECU, също е нормално бял на цвят, а третият проводник е сигналната жица, която обикновено е черна на цвят. Също така монтиран само на по-стари автомобили

Четири проводник сензор този тип също има отоплителна верига и един от проводниците е нагревателят 12 волта захранване обикновено бял цвят, а другият проводник е нагревател земята, която е заземена чрез ECU също нормално бяла на цвят, а третият проводник е сензорната земя, която обикновено е заземена чрез ECU, обикновено сива на цвят, а четвъртият проводник е сигналния проводник, обикновено черен на цвят

Както бе споменато по-горе, цветовете на проводниците обикновено са както следва

Бял = верига на нагревателя Бял = верига на нагревателя Сив = сензор заземяване Черен = сигнален проводник, но понякога някои японски, някои Opelи и някои френски автомобили използват различни цветове, както следва;

Както бе споменато по-горе, сензорът Zirconia O2 все още е най-широко използван, но някои марки от около 2000 г. започнаха да използват широколентови сензори EG VAG група, BMW, Volvo и Mercedes, сред другите, но в повечето случаи, когато тези превозни средства използват широколентов сензор преди Cat винаги е 4-жичен сензор за цирконий след Cat.

Титаниеви O2 сензори

Титановите сензори се различават по конструкция от по-разпространения тип цирконий и предлагат няколко предимства на системата за управление на двигателя.Основните забележими разлики в датчика за титан и циркония са в сензора за титан, той ще има плоско тяло и различни цветни проводници Титановите сензори не генерират напрежение, както правят циркониевият тип. Вместо това съпротивлението на чувствителния елемент се променя в отговор на кислорода, присъстващ в отработените газове. И най-просто казано, сензорът има захранващо напрежение в сензора и това напрежение тече през сензора и навън в сигналния проводник обратно към ECU, но изходът от сигналния проводник ще варират в зависимост от съпротивлението на чувствителния елемент, което зависи от кислорода в изпускателната система и ECU използва този сигнал за напрежение, за да изчисли количеството гориво, подавано към двигателя. Захранващото напрежение към този тип сензор обикновено е 5 волта, а изходният сигнал обикновено варира от 0 до 5 волта около веднъж в секунда. Нагревателният елемент работи по същия начин като датчика на циркония.Това е важно за пътните превозни средства, при които калта и други отпадъци могат да разпръснат изпускателната система. Корпусът на сензора може да бъде физически по-малък, по-здрав и има по-бързо време за реакция от типа на циркония, поради което е функционално по-превъзходен сензор. Все пак това е теснолентов тип сензор. Първоначално са използвани сензори за титания, тъй като те са по-малко податливи на отравяне с олово от  циркония. Положителна схема на нагревателя = Червена верига нагревател отрицателна = Бяло напрежение в = Жълто напрежение на изхода = Черно

Широколентов датчик или AFR сензори

Настоящото поколение сензори се наричат Wideband, Planar, UEGO или „A / F сензори“ (сензори за съотношение въздух / гориво). Те са много по-добри в преценката колко точно е кислородът в потока на отработените газове.Терминът „равнинен“ идва от формата на чувствителния елемент, който е плоска лента (равнина), а не формата на напръстника на традиционните сензори.

Широколентовите сензори са се наложили само след като системите за управление на двигателя са се развили до точката, в която е необходим по-точен сензор за постигане на целите на превозните средства с ниски емисии – старият стил на сензорите е имал характерната си „точка на превключване“ по различни исторически причини. Широколентовият сензор е абсолютно изискване за стратегии за управление на изгорели и горивни йонизиращи смеси (EG.Volkswagen FSI), както и за дизелови автомобили. Широколентовият сензор позволява на ECU да прецени колко добре се извършва горенето чак до много бедни смеси. Сензорът работи на същия принцип като обикновен сензор (клетка на Nernst), но с добавена вътрешна система (устройство, наречено кислородна помпа), а изходният ток варира пропорционално на кислорода, присъстващ в ауспуха. тя може да измери далеч по-широк обхват от традиционния сензор, но по-важното е, когато е в диапазона, който ни е най-интересен (от Ламбда = 0,9 до Ламбда = 1,1) графиката на отговора е доста линейна, което означава, че можем да определим точно съдържание на кислород в отработените газове, а не стръмна точка на превключване около централната зона. При круизни условия в модерен двигател съотношението AF може да се разшири до около 20: 1, а широколентовият ни позволява да измерваме точно при тези стройни смеси. Широколентовите сензори могат да бъдат идентифицирани по многожичния им сноп (пет, шест или повече проводници) и обикновено са пригодени за:

• Всяка  кола, използваща технология на двигател с изгаряне или директно впръскване
• Дизелови двигатели, оборудвани с ламбда сензори
• Автомобили от група VAG от около 2000 г. нататък
• BMW, Mercedes и Volvo от около 2000 г. нататък
• Фолксваген FSI системи и други стратифицирани системи за зареждане

Понякога е трудно да се знае за кой сензор говори диагностичният инструмент, когато показва повреда. По-долу е кратко описание на местата на монтаж на сензора

В редови двигатели

При всеки редови двигател, който има само един преден и един заден сензор, той обикновено ще бъде изписан така

Предният сензор, напр. pre cat lambda сензор = банка 1 – сензор 1 Задният сензор, напр. сензор за cat ламбда = банка 1 – сензор 2
А някои  редови двигатели може да имат 2 предни сензора, например 6 CYL двигател може да има един сензор, който е за цилиндри 1, 2 и 3, този сензор може да се нарече = сензор за предна банка 1, а сензорът да  цилиндри 4, 5 и 6, този сензор може да се нарича = сензор задна банка 2

V образен двигател

Във всяка банка на двигатели V една винаги е банката, която няма нито един цилиндър, така че банка 2 ще бъде противоположната банка на V, така че сензорите обикновено се изписват така

Предният сензор на банката, напр. pre cat lambda сензор = банка 1 – сензор 1 Задният сензор на банката, напр. post cat lambda сензор = банка 1 – сензор 2 Предният сензор в банка две, напр. pre cat lambda сензор = банка 2 – сензор 1 Задният сензор в банка две, напр. сензор ламбда = банка 2 – сензор 2
Универсални ламбда сензори

Универсалните 1,2,3 и 4 жични ламбда сензори за циркония са лесно достъпни в следпродажбения пазар и могат да се използват в огромна гама от превозни средства, но не всички.