Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Современный автомобиль – это электромеханическая система, которая состоит из множества деталей и узлов, что связаны между собой совокупностью различных датчиков. Эти датчики поддерживают рабочее состояние авто и обеспечивают его продуктивную работу. Сегодня в этой статье мы будем вести речь про датчик кислорода (лямбда зонд). В частности ответим на вопрос как проверить лямбда зонд с 4 проводами тестером. Это самый распространенный тип датчика и он весьма важен.

Перед тем, как приступать к изучению и тестированию работоспособности ЛЗ мы рекомендуем кратко изучить его конструктивные особенности, виды и принцип действия.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Что такое лямбда зонд, принцип действия и его виды

Итак, датчик воздуха – это небольшое устройство, которое установлено в выпускном коллекторе любого современного автомобиля и служит для оценки концентрации остаточного кислорода в отработавших газах. Благодаря показаниям этого устройства компьютерный блок вашего автомобиля получает данные на основе которых производит приготовление горючей смеси. Лямбда зонд учитывает остаточную концентрацию кислорода в сгоревшем топливе и подает сигнал на электронику о том, что вновь поступающую горючую смесь нужно либо обогатить, либо обеднить воздухом. Разумеется то, что при любой неисправности лямбда зонда может пострадать работоспособность двигателя машины.

Помни! Для сгорания 1 кг. смеси топлива и воздуха, необходимо затратить около 15-ти кг. кислорода.

Устройство лямбда зонда

Современный датчик воздуха представляет собой небольшое конструктивное устройство внутри которого имеется ряд взаимосвязанных деталей.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

  1. Металлический корпус на котором имеется резьба. Она предназначена для фиксации датчика в посадочном отверстии;
  2. Изолятор изготовленный из керамики;
  3. Уплотнитель в виде кольца;
  4. Проводники;
  5. Защитная оболочка с отверстием для вентиляции;
  6. Контакт;
  7. Керамический наконечник;
  8. Электрический нагреватель;
  9. Отверстие для выпускного газа;
  10. Стальная оболочка.

Как правило, начало измерений отработавших газов наступает при температуре 310-400 градусов. Именно при такой температуре специальный наполнитель в датчике обретает электропроводимость. Пока температура не достигла нужного значения, электронный блок управления автомобиля берет показания с других датчиков, а уже потом с лямбда зонда. Особенность его работы заключается в том, что выхлопные газы и атмосферный воздух разделены емкостью с токогенерирующим составом. В следствии определенных химических воздействий на эту емкость со стороны выхлопа и со стороны воздуха возникает разница концентрации кислорода на основе чего вырабатываться электрический потенциал. Значения этого потенциала отправляются на блок управления автомобилем.

Все датчики кислорода делятся на четыре типа в зависимости от количества проводов в их конструкции:

1. Однопроводные;
2. Двухпроводные;
3. Трехпроводные;
4. Четырехпроводные.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Все вышеперечисленные лямбда зонды бывают узкополосные и широкополосные.

Основные причины неисправностей лямбда-зонда и последствия его поломки

После того, как мы определились с понятием и особенностями работы датчика кислорода, можно сделать вывод, что он играет ключевую функцию в нормальной работе двигателя внутреннего сгорания. Так что же может привести к поломке лямбда зонда и выхода его из строя? Существуют два аспекта в этом вопросе: внешние факторы и внутренние о которых читайте ниже.

  • Протекание в корпус датчика охлаждающей жидкости или же тормозной;
  • Уход за датчиком средствами, которые не предназначены для таких целей;
  • Некачественное топливо с чрезмерным содержанием свинца;
  • Перегрев датчика, который также случается при использовании плохого топлива.

После того, как лямбда зонд вышел из строя ваш автомобиль начнет подавать определенные признаки:

  • Существенные рывки при движении;
  • Чрезмерные расход топлива;
  • Плохая работа катализатора;
  • Плавающие обороты двигателя;
  • Излишки токсических отходов в отработавших газах.

Серьёзность всего вышеперечисленного должна наталкивать водителя на проверку лямбда зонда практически каждые 10 тыс. км. Его полная замена желательна после каждых 40 000 км пробега.

Проверка лямбда зонда с 4 проводами тестером. Методы проверки ЛЗ

Итак, мы подошли к тому вопросу, который волнует каждого автолюбителя: как же проверить датчик лямбда зонд в домашних условиях? Для этого вам понадобится обычный тестер (мультиметр) или вольтметр.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Первым делом необходимо прогреть двигатель, после чего произвести замеры сопротивления на проводах подогревателя. Как правило, это два белых провода полярность между которыми можно не соблюдать. Нормальное сопротивление между ними должно равняться от 2 до 10-ти Ом. Если это значение другое, то следовательно датчик неисправен.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Идем далее. Теперь нужно минусовой провод тестера подключить на корпус двигателя. При этом плюсовой контакт подключите к сигнальному проводу самого датчика. Как правило это будет черный провод. На прогретом двигателе нажмите на педаль газа и наберите обороты до 3000 об/мин. Удерживайте педаль в этом положении около трёх минут. В это время производится прогрев лямбда зонда. Теперь вы можете проверить включение датчика кислорода.

Напряжение между корпусом двигателя и сигнальным (черным проводом) детали должно колебаться в районе от 0,2 до 1 вольта. За каждые прошедшие 10 секунд времени датчик должен включаться около 10-ти раз. В тех случая когда тестер будет показывать 0,4-0,5 вольта и не будет производиться включение, то можно сделать вывод о неисправности лямбда зонда.

Также вам нужно знать о том, что при резком нажатии на педаль газа тестер должен показывать напряжение около 1 вольта. При резком отпускании педали – ноль вольт.

Лямбда-зонд необходим для того, чтобы передавать информацию блоку управления двигателем о том, насколько полно сгорает топливовоздушная смесь. Именно лямбда-зонд отвечает за определение количества кислорода в выхлопном газе, и на основании этого определяет состав топливовоздушной смеси.

Теоретически, на кило бензина приходится порядка 14,7 килограмм воздуха. В таком случае, бензин и кислород будут выгорать на 100%, таким образом, не выделяя вредных веществ. Это положительно сказывается и на расходе топлива.

Данная пропорция – 14,7:1 носит название «фактор избыточного количества воздуха», и обозначается буквой греческого алфавита λ (лямбда).

В случае, когда лямбда меньше единицы – ТВС получается обогащенной, в ней увеличенное количество топлива.

Но если данный показатель выше единицы, то топливовоздушная смесь – бедная, в ней не хватает топлива.

По какому принципу функционирует узкополосный лямбда-зонд?

Под колпачком из металла расположен чувствительный, выполненный из диоксида циркония, элемент. Благодаря чему он является электролитом, проще говоря – пропускает через себя ток, но газ попасть в него не может. Этот элемент имеет газопроницаемое платиновое контактное покрытие, к которому подведены проводки.

В среднем, во время работы температура данного элемента достигает 350 градусов. У первых моделей датчика воздуха не было дополнительного подогрева, за это отвечали выхлопные газы. Но впоследствии их начали оборудовать подогревателем, благодаря чему лямбда-зонд прогревается в разы быстрее.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Что мы получаем: внутренняя часть керамики работает с воздухом, а внешняя – с отработанными газами. Из-за разницы в концентрации молекул провоцируется перемещение ионов кислорода из области с повышенным содержанием кислорода в область, где его не хватает. Ионы свободно проникают сквозь керамический элемент, являющийся токопроводящим. Как раз благодаря разнице в количестве кислорода и возникает сигнальное электрическое напряжение.

Так, 0,45 Вольт равны единице, т.е. лямбде. Обогащенная ТВС создает максимальное напряжение в 0,9 Вольт, а бедная только 0,1 Вольт. Именно так функционирует узкополосный датчик кислорода. Он фиксирует отклонения от стехиометрии в очень узком диапазоне (14,0 – 15,0 к 1), таким образом замечая отклонения в какую-то из сторон.

К датчику подведены провода, их может быть разное число, но не более 4. 3-4 проводка свидетельствуют о дополнительно обогреве. Белые отвечают за подпитку обогревателя датчика. По черному проводу подается сигнал к блоку управления, а серый – это масса. Если у зонда только два белых и один черный проводки, то в таких случаях зонд соединяется с массой по корпусу.

Чтобы провести диагностику данного датчика кислорода – снимается осцилограмма, либо же придется использовать специальное программное обеспечение. В нормальном состоянии сигнал изменяется минимум раз в секунду, колеблясь в рамках 0,1-0,9 Вольт. В случае, когда сигнал сменяется очень медленно, а сигнальное напряжение не достигает 0,1 Вольт, это говорит о том, что сенсор вышел из строя. Кроме этого исправный датчик кислорода оперативно реагирует на малейшие изменения состава ТВС. Чтобы «обогатить» смесь достаточно «пшикнуть» во впуск пропаном. В таком случае, сенсор сразу выдаст 0,9 Вольт. Чтобы сделать смесь «бедной» достаточно снять вакуумную трубку. На что сразу отреагирует датчик, выдав 0,1 Вольта.

Но куда проще «прогазовать», чтобы сработала дроссельная заслонка. В таком случае сразу же поменяются показания датчика кислорода, сменившись до обогащенной. Если установлена пара зондов, то вышедший из строя будет реагировать с замедлением.

Проверить, как работает обогрев датчика – проще простого. Сначала проверьте, подается ли от аккумулятора питание (9-12 Вольт). После чего проверьте сопротивление нагревательного элемента. В рабочем состоянии будет 2,3-4,3 Ом на 25 градусах.

Лямбда-зонд на основе оксида титана

На смену узкополосному лямбда-зонду пришли датчики на оксиде титана. Обычно, в выпускной системе устанавливался всего 1 подобный зонд, с 3-4 проводками, подведенными к нему. Его точность заметно выше, но и цена – кусается. Зонд не сообщается с атмосферой, не создает напряжение, но его измерительный диапазон – лучше. По сути, его функционал напоминает расходомер. Он запитан от блока управления и выдает сигнал в виде напряжения. Сигнал регулярно меняется, диапазон 0,4-4.5 Вольт. Чем больше напряжение – тем беднее ТВС.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Широкополосный лямбда-зонд

Наиболее современный вариант, который в среде автолюбителей носит простое название «датчик воздух/топливо». Тут уже несколько больше проводов – 5-6. Зонд отвечает за измерение ТВС во всем диапазоне. Широкополосные зонды ставят на современные бензиновые моторы, которые функционируют на обедненной смеси, на моторах с непосредственным впрыском, а кроме этого на дизелях. Рабочая температура – 650 градусов.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Блок управления, в который поступают все данные с датчиков, отвечает за изменение подачи топлива, в зависимости от поступающего воздуха. Проблема лишь в том, что датчик находится во впускной системе, довольно далеко от камер сгорания, поэтому регулировка оставляет желать лучшего. Но имеем, что имеем.

Диагностика широкополосного лямбда-зонда

Мало кто знает, но фиксируемое датчиком напряжение – выдуманное, на самом деле его просто нет. Сигнал заметен исключительно для диагностического оборудования, и получаемый показатель требуется сверить с оптимальными данными, которые указывает завод-изготовитель. Например, напряжение в 1,5 или даже в 3,6 Вольта – может быть оптимальным, тут все напрямую зависит от зонда и марки вашего авто. Главное, чтобы сигнал был постоянным, и не изменялся без коррекции. Сигнал должен меняться исключительно вовремя:

  • Обогащения ТВС.,
  • Обеднения ТВС.

Чтобы это сделать, просто запустите во впуск пропан, или снимите с коллектора любой шланг, чтобы в него попал воздух. Обогащенная топливовоздушная смесь приводит к снижению напряжения, а бедная – увеличивает. Проще говоря, параметры смеси будут отражать топливную коррекцию.

Производители современных автомобилей оснащают их сложнейшими системами управления, состоящими из электроники и самых различных индикаторов. С их помощью происходит получение и обработка сообщений о положении дел в разных узлах машины. К таким относятся мотор, тормозная система, АКБ и лямбда-зонд (датчик кислорода), в том числе. Он входит в число важнейших устройств управления и сигналит об остатке кислорода в выхлопных газах. Неисправность лямбда зонда грозит нарушением четкой работы авто.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Принцип действия

Датчик кислорода — сложная конструкция. К его функциональным деталям относят электролит, на который с разных сторон одеты наконечники для всасывания газовых смесей — кислорода и отработанного горючего. Под ними находится чувствительный элемент, который при температуре до 400 градусов считывает сигналы и анализирует разницу потенциалов. Перечисленные детали запечатаны в корпус из металла. К нему подходят провода. В зависимости от модели их количество может варьироваться от 1 до 4. Они несут ответственность за работу датчика — питают, передают сигналы в блок управления и заземляют прибор. При достаточном объеме кислорода в сгораемой смеси КПД двигателя будет высоким. Но как и другие системы, лямбда-зонд тоже дает сбои.

Что расскажет о неисправности датчика?

Сигнал о неисправности датчика кислорода, можно предположить, если в работе автомобиля наблюдаются такие симптомы:

  • мотор работает неровно;
  • движение происходит рывками;
  • повышается потребление горючего;
  • ранняя «смерть» катализатора;
  • в Европе обращают внимание и на токсичность выхлопных газов.

А не поломан ли датчик?

Лучшим временем для проверки всех систем работоспособности автомобиля будет ближайший техосмотр. Однако бывают ситуации, когда возникает необходимость узнать причины плохой работы датчика кислорода ранее. Как проверить лямбда зонд самостоятельно?

Параметры, по которым происходит сверка:

  • напряжение в цепи подогрева;
  • «опорное» напряжение;
  • исправность нагревателя в датчике;
  • сигнал лямбды.

Это значит, что полностью оценить работу лямбда-зонда не составит большого труда.

Осторожно: «Напряжение»

Для того, чтобы узнать, поступает ли напряжение в цепь подогрева, понадобиться дополнительное оборудование. Сигнал измеряется стрелочным или цифровым вольтметром или более современным — мультиметром.

  1. Включить зажигание, не отсоединяя разъем датчика.
  2. Воткнуть щупы в разъемы проводов.
  3. Монитор должен высвечивать

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

  • «+» поступает к нагревателю непосредственно через предохранитель. Если он отсутствует, необходимо проверить звенья цепи: «аккумулятор-предохранитель-кислородник».
  • «—» передается посредством электронных систем управления. При его отсутствии надо проверить разъемы цепи, ведущие к блоку управления.

Опорное напряжение проверяется тем же вольтметром или можно использовать мультиметр.

  1. Включить зажигание.
  2. Измерить напряжение между сигнальным проводом и массой.
  3. Значение число должно составлять 0,45 вольта.

Как проверить лямбда зонд тестером с 4 проводами

Если показания отличаются на 0,2 В и более это сообщает о проблеме в сигнальной цепи или плохом контакте с массой.

Как проверять нагреватель лямбда-зонда?

В этот раз нам нужен тестер в режиме измерения сопротивления.

  1. Отсоединить разъем лямбда-зонда.
  2. Проверить сопротивление между проводами нагревателя.
  3. Значение может отличаться но должно находиться в пределах от 2 до 10 Ом.

Если сопротивление отсутствует, это может быть сигналом обрыва непосредственно в датчике. В таком случае он нуждается в замене.

Сигнал датчика кислорода

Самая сложная и ответственная проверка лямбда зонда заключается в оценке его сигнала. Для этого понадобится уже известные мультиметр или вольтметр. На СТО существуют более новые компьютеризированные тестеры, но в условиях гаража можно обойтись и без них.

  1. Запускается мотор.
  2. Движок прогревается до рабочей температуры.
  3. Между сигнальным проводом и проводом массы подсоединяются щупы.
  4. Обороты двигателя следует повысить до 3000 в минуту.
  5. Фиксируются изменения в числовых значениях датчика кислорода.

Монитор тестера должен отметить скачок в диапазоне от 0,1 до 0,9 вольта. Если числа другие — возникла необходимость в новом лямбда-зонде.

Узнав о том, как проверяется рабочее состояние датчика кислорода, можно быть уверенным в том, что удастся избежать обмана в автосервисе.