датчики кислорода

Подробное руководство о том, как работают датчики кислорода и что они делают

Что такое датчик кислорода?

Кислородные датчики (обычно называемые «датчиком O2», поскольку O2 — это химическая формула кислорода) устанавливаются в выхлопном коллекторе автомобиля и контролируют, сколько несгоревшего кислорода содержится в выхлопных газах, когда выхлопные газы выходят из двигателя.

Отслеживая уровень кислорода и отправляя эту информацию на компьютер вашего двигателя, эти датчики сообщают вашему автомобилю, является ли топливная смесь богатой (недостаточно кислорода) или обедненной (слишком много кислорода). Правильное соотношение воздух-топливо имеет решающее значение для обеспечения бесперебойной работы автомобиля.

Поскольку датчик O2 играет важную роль в работе двигателя, выбросах и эффективности использования топлива, важно понимать, как они работают, и убедиться, что ваш работает правильно.

Где расположены датчики кислорода?

Количество датчиков кислорода в автомобиле варьируется. Каждый автомобиль, выпущенный после 1996 года, должен иметь кислородный датчик перед и после каждого каталитического нейтрализатора. Таким образом, в то время как большинство автомобилей имеют два кислородных датчика, двигатели V6 и V8, оснащенные двойным выхлопом, имеют четыре кислородных датчика — по одному перед каталитическим нейтрализатором и после каталитического нейтрализатора на каждом ряду двигателя.

Что делает датчик кислорода?

Датчик 02 автомобиля используется для измерения количества кислорода в выхлопных газах и передачи этой обратной связи на компьютер вашего автомобиля. Затем компьютер использует эту информацию для корректировки воздушно-топливной смеси.

Кислородные датчики работают, вырабатывая собственное напряжение, когда нагреваются (приблизительно 600°F). На наконечнике кислородного датчика, который подключается к выпускному коллектору, находится керамическая колба из циркония. Внутри и снаружи колба покрыта пористым слоем платины, которые служат электродами. Внутренняя часть колбы вентилируется внутри через корпус датчика во внешнюю атмосферу.

Когда внешняя часть колбы подвергается воздействию горячих газов выхлопных газов, разница в уровнях кислорода между колбой и внешней атмосферой внутри датчика вызывает протекание напряжения через колбу.

Если соотношение топлива обеднено (недостаточно топлива в смеси), напряжение относительно низкое — примерно 0,1 вольта. Если соотношение топлива богатое (слишком много топлива в смеси), напряжение относительно высокое — примерно 0,9 вольта. Когда воздушно-топливная смесь находится в стехиометрическом соотношении (14,7 части воздуха на 1 часть топлива), кислородный датчик выдает 0,45 В.

Датчик кислорода на входе (датчик кислорода 1)

Лямбда-зонд 1 является лямбда-зондом перед каталитическим нейтрализатором. Он измеряет соотношение воздух-топливо в выхлопных газах, выходящих из выпускного коллектора, и отправляет сигналы высокого и низкого напряжения в модуль управления трансмиссией для регулирования воздушно-топливной смеси. Когда модуль управления силовым агрегатом получает сигнал низкого напряжения (обеднение), он компенсирует это за счет увеличения количества топлива в смеси. Когда модуль управления силовым агрегатом получает сигнал высокого напряжения (обогащение), он обедняет смесь, уменьшая количество добавляемого в смесь топлива.

Использование модулем управления силовым агрегатом входного сигнала датчика кислорода для регулирования состава топливной смеси известно как замкнутый контур управления с обратной связью. Эта работа с замкнутым контуром приводит к постоянному переключению между обогащением и обеднением, что позволяет каталитическому нейтрализатору минимизировать выбросы за счет поддержания общего среднего соотношения топливной смеси в надлежащем балансе.

Однако при запуске холодного двигателя или выходе из строя лямбда-зонда модуль управления силовым агрегатом переходит в режим разомкнутого контура. В режиме разомкнутого контура модуль управления силовым агрегатом не получает сигнал от кислородного датчика и выдает фиксированную богатую топливную смесь. Работа с открытым контуром приводит к повышенному расходу топлива и выбросам. Многие новые кислородные датчики содержат нагревательные элементы, помогающие им быстро достичь рабочей температуры и свести к минимуму время, затрачиваемое на работу в разомкнутом контуре.

Нижний кислородный датчик (кислородный датчик 2)

Кислородный датчик 2 является датчиком кислорода после каталитического нейтрализатора. Он измеряет соотношение воздух-топливо, выходящее из каталитического нейтрализатора, чтобы убедиться, что каталитический нейтрализатор работает правильно. Каталитический нейтрализатор поддерживает стехиометрическое соотношение воздух-топливо 14,7:1, в то время как модуль управления трансмиссией постоянно переключается между обогащенной и обедненной воздушно-топливной смесью из-за входного сигнала от верхнего кислородного датчика (датчик 1). Следовательно, нижний кислородный датчик (датчик 2) должен выдавать постоянное напряжение примерно 0,45 В.

Признаки неисправности датчика O2

Когда датчик 02 выходит из строя, может появиться множество диагностических кодов неисправностей (DTC). В большинстве случаев неисправный датчик O2 приводит к тому, что загорается индикатор проверки двигателя, сопровождаемый кодом неисправности, который вы можете прочитать с помощью сканера OBD2, такого как FIXD. Основываясь на этом коде неисправности, он укажет на то, как он вышел из строя, а затем перейдет к диагностике.

Симптомы неисправного датчика O2 могут включать следующее:

• Скудное или богатое рабочее состояние
• Плохое ускорение
• Двигатель колеблется
• Черный дым из выхлопной трубы (богатые рабочие условия) черный дым — это избыток топлива, выходящего из выхлопной трубы
• Грубый холостой ход
• Автомобиль глохнет
• Сниженная топливная экономичность

Чтобы определить, есть ли у вас плохой кислородный датчик по сравнению с обедненной или богатой работой, первым шагом является проверка работы вашего датчика O2 с помощью сканирующего прибора.

Как проверить датчики кислорода

Поскольку датчик O2 играет важную роль в поддержании максимально эффективной и чистой работы двигателя, важно убедиться, что он работает правильно. Большинство кислородных датчиков обычно служат от 30 000 до 50 000 миль или 3-5 лет, а новые датчики служат еще дольше при надлежащем обслуживании и обслуживании. Стоимость замены датчика кислорода колеблется от 155 до 500 долларов США в зависимости от того, делаете ли вы это сами или идете в магазин.

Вы можете проверить кислородный датчик дома с помощью вольтметра или сканера OBD2, такого как датчик FIXD. Перейдите к потоку данных в реальном времени в приложении FIXD, чтобы увидеть напряжение и время отклика ваших датчиков O2.

Как правило, передний (вверх по потоку) датчик O2 1, который функционирует должным образом, будет переключаться с богатого на обедненное с довольно постоянной скоростью, создавая волнообразную форму. Напряжение, генерируемое датчиком O2, должно составлять от 0,1 В до 0,9 В, при этом 0,9 В на богатой стороне и 0,1 В на обедненной. Если ваши показания находятся в этом диапазоне, датчик O2 работает правильно.

Задний (нижний) кислородный датчик 2 является монитором катализатора, и если все работает нормально, этот датчик будет колебаться около половины вольта. Однако это значение может варьироваться в зависимости от производителя.

Дополнительные советы по тестированию датчика O2

Если датчик O2 не реагирует быстро на тестирование:

Если датчик кажется вялым или медленно реагирует во время тестирования, и есть другие симптомы без кода неисправности, это может быть проблемой «ленивого» датчика O2, который может вызвать другие проблемы.

Если напряжение датчика O2 держится на богатой или обедненной смеси:

Попробуйте ввести противоположное условие, чтобы определить, связана ли проблема с кислородным датчиком или с воздушно-топливной смесью. Например, если ваш датчик O2 залипает на бедной смеси, добавьте топлива в ситуацию, чтобы увидеть, среагирует ли он. Если датчик O2 находится на богатой стороне, попробуйте ввести вакуумную утечку или добавить больше кислорода, чтобы увидеть, как датчик реагирует и реагирует ли он.

Будьте в курсе событий с датчиком и приложением FIXD

С помощью автомобильного сканера и приложения FIXD вы можете взять под контроль уход за автомобилем и сэкономить 1000 долларов. От автоматических предупреждений о техническом обслуживании, отправляемых прямо на ваш телефон, до данных в режиме реального времени, показывающих топливную коррекцию, уровни датчиков кислорода, напряжение аккумулятора и т. д., FIXD информирует вас, чтобы вы могли продлить срок службы своего автомобиля и избежать ненужных дополнительных продаж. Узнайте больше о сканере FIXD OBD2 и приложении сегодня!