Электронное устройство лямбда-зонд до сих пор для некоторых автомобилистов загадка. Толком неясно, зачем оно существует, что контролирует, и на какие процессы влияет. А когда его функционирование начинает сказываться на двигателе, и вовсе перестают понимать, что с этим делать.
В этой статье мы постараемся ответить на вопросы касательно лямбда-зонда. С какой целью и кто придумал это устройство? Что оно делает, и почему благодаря лямбда-зонду экономится топливо?
Что такое лямбда-зонд
Название происходит от греческой буквы лямбда (λ), которой в технической литературе обозначают коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Именно от этого коэффициента зависит эффективность сгорания топлива.
На самом деле, лямбда-зонд является датчиком кислорода (так его называют в каталогах запчастей), который устанавливают в выпускной коллектор. Он измеряет содержание остаточного кислорода в отработавших газах, как результат сгорания топливовоздушной смеси, подаваемой в цилиндры ДВС.
Чтобы сжечь 1 кг топлива требуется около 14,7 кг воздуха (в котором 21% кислорода). Это соотношение обозначают коэффициентом λ=1, и оно соответствует оптимальному соотношению мощность-расход топлива.
При меньшем количестве воздуха, смесь называют обогащенной, т.к. в ней топлива больше. В данном случае топливо сгорает не полностью, и вместо углекислого газа СО2 в выхлопе появляется ядовитый угарный газ СО, а также остатки топлива. Это экологические потери. 
Технически же наблюдается повышенный износ катализатора, а за увеличение мощности мотора при λ=0,8-0,9 приходится расплачиваться повышенным расходом топлива. При дальнейшем уменьшении содержания кислорода в смеси мощность двигателя падает.
При избытке воздуха (кислорода), смесь называют обедненной, т.к. в ней топлива меньше, чем нужно. При значительном избытке кислорода, топливная смесь хуже воспламеняется, в связи с чем появляются перебои в работе двигателя, а часть несгоревшего топлива попадает в выхлопную систему. Это наносит экологический ущерб, снижает мощность и долговечность двигателя, и также выводит из строя катализатор.
Получив информацию от лямбда-зонда о неправильном составе топливовоздушной смеси, ЭБУ системы впрыска топлива производит корректировку смеси путем изменения продолжительности впрыска топливных форсунок (инжекторов).
Становится ясно: лямбда-зонд – устройство, требуемое для правильной и эффективной работы двигателя. Оно позволяет серьезно (до 15%) экономить топливо, а также играет важную роль в очистке выхлопных газов.
Кто изобрел, и на каком авто впервые применили
Кислородный датчик в 1975 году изобрели инженеры компании Robert Bosch в ответ на требования природоохранных органов США ввести контроль за автомобильными выбросами. Изначально лямбда-зонды устанавливались только на бензиновые авто с системами впрыска (инжекторные).
Первое поколение лямбда-зондов выдерживало 20 000 км пробега. А первой машиной, на которую в 1977 года начали устанавливать датчики, стала 244-ая модель Volvo.
Второе поколение лямбда-зондов появилось в 1982 году. Эти датчики уже могли выдерживать бОльшие температуры и срок службы.
Крупнейшие производители лямбда-зондов: компании Bosch (Германия), Denso (Япония), NGK (Япония), Delphi (Соединенное Королевство) и Profit (Чехия).
-52x52-c-default.jpg)
Лямбда-зонд – виды, конструкция, куда устанавливают
Конструктивно бывают разные по форме – цилиндрические и плоские.
По принципу действия лямбда-зонды бывают двух видов:
- двухточечный – показывает отклонение от нормы больше/меньше;
- широкополосный – современная и дорогая версия с возможностью показывать, на какую величину и в какую сторону содержание кислорода отклонилось от нормы.
Керамика для наконечника двухточечного лямбда-зонда может изготавливаться на основе оксида циркония и оксида титана.
Циркониевая лямбда – самый простой кислородный датчик, не дорогой, но и менее прочный. Для работы такого датчика нужен доступ наружного воздуха, поэтому он плохо держит «удар грязью».
По сути, это два электрода – внешний и внутренний. Электроды очень чувствительны к ионам кислорода. Внешний реагирует на их количество в выхлопных газах. Внутренний контактирует с наружным воздухом, и при разном кол-ве кислорода между электродами возникает разница потенциалов (напряжения).
Особенность таких датчиков – способность работать при высоких температурах (300-400 оС). В современных датчиках используют принудительный подогрев, чтобы они могли работать на холодном двигателе.
Титановый датчик герметичный, быстрее реагирует на изменения состава выхлопа, дольше служит, и дает более точные показания. Однако, его цена существенно выше.
Внешне лямбда-зонды разных видов очень схожи, но отличаются по количеству выходных проводов (контактов разъема) и параметрам сигналов.
Где устанавливаются
Лямбда-зондов в автомобиле может быть один или два. Когда датчик один, его ставят на входе катализатора. Две лямбды монтируют по обе стороны от катализатора, причем, на входе может быть установлен широкополосный, а на выходе – двухточечный, либо же оба двухточечные.
Рабочий ресурс лямбда-зонда
Зависит от материала керамики наконечника, наличия у зонда искусственного прогрева, и других факторов. В среднем современные датчики кислорода имеют срок службы около 60 000-80 000 км, но эксперты советуют их проверять каждые 30 000 км.
Неисправность лямбда-зонда – причины и как понять
Лямбда-зонд – один из самых «нежных» датчиков в автомобиле.
Как понять, что лямбда-зонд неисправен:
- увеличение расхода топлива;
- индикация «сhесk еngіnе»;
- нарушение стабильности мотора на холостом ходу;
- рывки в движении и ухудшение разгонной динамики автомобиля;
- черный дым и нехарактерный запах выхлопных газов.
Впрочем, это довольно расплывчатые симптомы, ведь индикация «сhесk еngіnе» загорается при множестве разных сбоев в ЭБУ, в том числе и при некачественном топливе. Точный ответ может дать только диагностика на СТО, с которой не стоит затягивать. Дело в том, что неисправный лямбда-зонд может значительно сократить ресурс катализатора, и вывести из строя иные узлы и детали. В итоге ремонт обойдется в большую сумму.
Причины выхода из строя лямбда-датчика:
- закончился рабочий ресурс;
- некачественное топливо с большим содержанием свинца;
- перегрев системы выхлопа;
- попадание на наконечник воды, грязи или тех. жидкостей (масла, тосола, тормозной жидкости);
- неправильная установка датчика;
- повреждения проводки.
Неисправный лямбда-зонд: что делать и какой выбрать
- убедитесь, что это лямбда-зонд является причиной некорректной работы автомобиля. Запчасть эта может быть не дешевой (в зависимости от модели и возраста авто), и дабы не попасть на деньги, лучше пусть о поломке датчика кислорода скажет мастер;
- не пытайтесь самостоятельно чинить датчик – общепринятых технологий ремонта неисправных лямбда-зондов не существует. И хотя умельцы предлагают свои услуги по чистке датчиков, их ресурс и работоспособность после ремонта непредсказуемы;
- не покупайте бэушный датчик – вы не знаете ни его исправность, ни оставшийся ресурс;
- покупайте только оригинал, и предназначенный для конкретной модели машины. Есть универсальные датчики с переходниками, но и они предназначены только для определенного перечня моделей.
- не пытайтесь поменять датчик сами – у вас не окажется нужного оборудования и специальной смазки.
