Проверка кислородных датчиков – гарантия стабильности работы двигателя. Уже давно все известные автопроизводители уделяют большое внимание процессу сгорания и контролю над уровнем выбросов двигателей внутреннего сгорания. Ужесточение требований по нормированию состава выхлопных газов немного улучшает экологию в использовании автотранспортных средств. В современных машинах за работой двигателя, а также за процессом бесперебойного сжигания топлива следит специальная система управления двигателем, которая полагается на многочисленные датчики. Они в свою очередь должны работать правильно, и максимально эффективно обеспечивать работу двигателя. С появлением и внедрением в автомобильное производство каталитических нейтрализаторов отработанных газов, их функция состояла в контроле над коэффициентом соотношения воздух/топливо 14,7:1, лямбда составляла 1,0.
С изобретением каталитического нейтрализатора выхлопных газов, система управления двигателем нуждалась в датчике, который определяет концентрацию топливовоздушной смеси. Ученые и инженеры, которые работали в данном направлении, решили этот вопрос, проведя измерения в выхлопных газах после процесса сгорания в двигателе. Закрытая система – электронная система с замкнутым контуром, при которой система управления двигателем использует только те данные, которые предоставлялись кислородными датчиками. Цель такой системы – регулировка продолжительности впрыска топлива в процессе работы двигателя. Прогрев двигателя происходить по запрограммированному алгоритму продолжительности впрыска топлива, в таком начальном режиме после запуска двигателя система управления не воспринимает сигналов поступающих от бортовых кислородных датчиков.
Кислородный датчик
Системы впрыска бензинового топлива оснащены самым распространенным на сегодняшний день типом датчика – циркониевым. На ранних моделях автомобили оснащались одним датчиком для системы Pre cat (предварительный каталитический нейтрализатор). После появления на рынке каталитического нейтрализатора выхлопных газов, которые имеют аббревиатуру Post cat, установили другой циркониевый кислородный датчик. Датчик изготовлен из двуокиси циркония. Одна часть датчика открыта атмосферному влиянию, другая взаимодействует с отработавшими газами. На каждом конце кислородного датчика припаянные платиновые контакты.
Действие кислородного датчика
Принцип работы датчика заключается в измерении разности потенциалов на контактах. Как известно с химии кислород содержит отрицательно заряженные ионы, которые собираются на платиновых электродах. При нагреве кислородного датчика до температуры в 400 градусов Цельсия на контактах образуется электрическое напряжения, которое измеряется и информация обрабатывается бортовым компьютером.
Обедненная бензиновая смесь имеет высокое содержание кислорода в отработавших газах. Датчик сравнивает содержание кислорода в атмосфере и в сгораемой смеси. Как следствие, возникает небольшое напряжение 0,2 В. Богатая бензиновая смесь содержит низкий процент кислорода в отработавших газах, соответственно создается большая разность потенциалов с напряжением 0,7 В. Система управления двигателем будет в беспрерывном цикле подстраивать длительность сигнала на форсунки. Цель действия – выйти на среднее напряжение, которое составляет 0,4-0,6 В. В процессе движение автомобиля показатели напряжения все время изменяются то в одну, то в другую сторону. Кислородные датчики не в силах определить небольшие изменения содержание кислорода в топливной смеси. Датчик расположены после каталитического нейтрализатора отработавших газов действует сходно с датчиком, установленным перед катализатором, но с большим отличием в принципе работы. После процесса сгорания топливной смеси в двигателе автомобиля, содержание кислорода в них остается на неизменном уровне, что обеспечивает постоянное напряжение 0,4 – 0,6 В. Система управления двигателем получает возможность более точно отслеживать уровень кислорода в смеси отработанных газов.
Стандартные неисправности
Зная принцип работы кислородного датчика, вы получаете возможность успешной диагностики кислородных датчиков.
Контакт 1 Нагреватель +
Контакт 2 Нагреватель
Контакт 3 Напряжения
Контакт 4 Земля
Все измерения сопротивления и непрерывности цепи необходимо выполнять при разъединенной электрической цепи. Диагностический код, который сигнализирует о неисправности датчика, предоставляет лишь небольшую картину происходящего. Вы сможете узнать гораздо больше информации, проведя испытания кислородного датчика самостоятельно. К датчику подсоединены четыре провода. Два из них отвечают за сам нагревательные элемент, который за короткий период времени доводит температуру датчика до рабочей в 400 градусов Цельсия. Чтобы проверить сигнал нагревающего элемента, нужен осциллоскоп. Испытание самого датчика производится таким образом: сначала проверяется контакт между зажимом заземления 4 и землей. Перед началом испытание следует дать двигателю прогреться, чтобы система управления начала работать с замкнутым контуром. Система должна переключатся между богатым и бедным состояниями (с 0,2 на 0,7 В), данное переключение должно происходить ежесекундно. Если сигнал не соответствует требованиям, значит, кислородный датчик подвергся коррозии контактов или загрязнился. Полную картину происходящего можно увидеть, кгда система управления двигателем оснащена двумя кислородными датчиками. Использую данные четырех каналов можно получить точную информацию о времени реакции датчиков и работой нагревателя датчика.
