Ошибка лямбда зонд после катализатора

Обновлено: 06.07.2024

Все автомобилисты хоть раз сталкивались с обсуждением вопроса про катализатор и пламегаситель. Но далеко не все чётко представляют, что означают эти слова и какой смысл замены одного на другое. Что-ж, давайте раз и навсегда выясним что к чему.

В любой машине выхлопные газы из двигателя попадают в катализатор ( каталитический нейтрализатор отработанных газов) . Если вдуматься в название, то становится понятно, что за счет некой химической реакции вредные выхлопы становятся уже не такими вредными. И действительно, проходя через тысячи мелких керамических сот покрытых микрослоем палладия, родия и даже платины с золотом, газы вступают в реакции с этими элементами, на выходе из трубы уже имея куда более низкую токсичность. В дизелях дополнительно ставят еще сажевый фильтр . Но я понимаю, что всё это скука смертная - нас же интересует другое. А значит, перейдем к практике.

В чем проблема катализатора?

Ответ крайне прост: со временем он забивается продуктами сгорания топлива. Вообще-то, "кат" призван служить на протяжении хотя бы полутора-двух сотен тысяч километров. Но в странах СНГ, где качество топлива давно стало понятием нарицательным, зачастую этот срок может сокращаться в полтора, два, а то и три раза. Забитые соты внутри этой бочки элементарно мешают нормальному прохождению выхлопных газов. А приводит это к нестабильной работе на холостом ходу, ошибкам на приборной панели, крайне тупому разгону и другим симптомам. И раз уж мы упомянули про ошибки, сразу расскажу, откуда они берутся.

Из-за чего ошибка по лямбде?

Если компьютер вам сообщил, что у него ошибка по второй "лямбде" (которая после катализатора, ибо есть ещё первая), то есть лишь два варианта случившегося. Первый - физическая неисправность самого датчика или проводки. А вот второй вариант является следствием того, что концентрация кислорода в выхлопе после катализатора выходит за заданные пределы. Говоря простыми словами, блок управления непрерывно (несколько раз в секунду) сравнивает концентрацию кислорода до катализатора (первая лямбда) и после (вторая). И если значения со второго датчика не соответствуют заложенным в программу - компьютер "понимает", что катализатор со своей работой уже не справляется.

Что делать?

Первый вариант является лечением следствия, а не причины. И называется "обманка" . Суть заключается в удалении второго кислородного датчика и заваривания его посадочного места в банке катализатора. А к проводам припаивается диод с резистором, который теперь навеки говорит блоку управления, что всё здорово. Однако, сама проблема-то никуда не делась: как не ехала машина, так и не поедет.

Второй вариант также давно известен: отрезание забитого катализатора (починить его уже невозможно) и установка вместо него пламегасителя . Суть проста как три копейки: та же металлическая бочка, но внутри имеющая не хитрую сотовую структуру из дорогих материалов, а сквозную трубу с дырочками. Через эти дырочки пламя вырывающегося с огромной скоростью выхлопа рассеивается во внешней полости "бочки". Заодно частично замедляется скорость течения газов - и далее они уже поступают по тракту к выхлопной трубе.

На резонный вопрос зачем нужен пламегаситель ответ очевиден. Чтобы гасить пламя. Если вместо него просто вварить кусок трубы, то раскалённые выхлопные газы очень быстро прикончат всё, что находится дальше: гофру и даже среднюю часть выхлопа ( резонатор ).

И наконец, третий вариант - это комбинация вышеуказанных действий. Убрать отслужившее своё катализатор, установить качественный заводской пламегаситель и заставить умолкнуть вторую лямбду путём установки обманки. Если не брать в расчет идеальный вариант (замену катализатора на новый), то такой алгоритм действий будет самым правильным.

Кстати, если кого сия тема заинтересовала - милости прошу в небольшой видеоролик . В нем подробно показано, как мы меняем уставший катализатор Пассата (и что с ним стало за годы) на правильный пламегаситель.

Датчик кислорода (ДК) — он же лямбда-зонд — измеряет количество кислорода в выхлопных газах, отправляя сигнал на блок управления двигателя (ЭБУ).

Где находится датчик кислорода

Передний датчик кислорода ДК1 установлен в выпускном коллекторе или в передней выпускной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Как вы знаете, каталитический нейтрализатор является основной частью системы контроля выбросов в автомобиле.

Задний кислородный датчик ДК2 установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора.

На 4-цилиндровых двигателях устанавливают как минимум два лямбда-зонда. Двигатели V6 и V8 имеют как минимум четыре датчика O2.

ЭБУ использует сигнал от переднего кислородного датчика для регулировки топливно-воздушной смеси путем добавления или уменьшения топлива.

Сигнал заднего датчика кислорода используется для контроля работы каталитического нейтрализатора. В современных автомобилях вместо переднего кислородного датчика используется датчик воздушно-топливного отношения. Он работает аналогично, но точнее.

Как работает датчик кислорода

Существует несколько типов лямбда-зондов, но для простоты в этой статье мы рассмотрим только обычные генерирующие напряжение датчики кислорода.

Как следует из названия, генерирующий напряжение датчик кислорода генерирует небольшое напряжение, пропорциональное разнице в количестве кислорода внутри и снаружи выхлопного газа.

Для правильной работы лямбда-зонд необходимо нагреть до определенной температуры. Типичный современный датчик имеет внутренний электрический нагревательный элемент, который питается от ЭБУ двигателя.

Когда топливовоздушная смесь (ТВС), поступающая в двигатель, бедная (мало топлива и много воздуха), в выхлопе остается больше кислорода, и кислородный датчик создает очень небольшое напряжение (0,1 – 0,2 В).

Если ТВС обогащается (много топлива и мало воздуха), в выхлопе остается меньше кислорода, поэтому датчик будет генерировать бОльшее напряжение (около 0,9 В).

Регулировка соотношения топливовоздушной смеси

Передний датчик O2 отвечает за поддержание оптимального соотношения смеси воздух / топливо, поступающей в двигатель, которая составляет приблизительно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.

Блок управления регулирует топливовоздушную смесь на основе обратной связи от переднего датчика кислорода. Когда передний лямбда-зонд обнаруживает высокий уровень кислорода, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на бедной смеси (недостаточно топлива) и поэтому добавляет топлива.

Когда уровень кислорода в выхлопе становится низким, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на богатой смеси (слишком много топлива) и уменьшает подачу топлива.

Этот процесс непрерывен. Компьютер двигателя постоянно переключается между обедненным и обогащенным состоянием, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздух / топливо. Этот процесс называется операцией замкнутого цикла.

Если вы посмотрите на сигнал напряжения переднего датчика кислорода, он будет циклически колебаться где-то между 0,2 вольт (бедная) и 0,9 вольт (богатая).

Когда автомобиль заводится холодным, передний кислородный датчик не прогрет полностью, и ЭБУ не использует сигнал ДК1 для регулировки топлива. Этот режим называется разомкнутым контуром. Только когда датчик полностью прогрелся, система впрыска топлива переходит в режим замкнутого контура.

В современных автомобилях вместо обычного датчика кислорода установлен широкополосный датчик топливовоздушного соотношения. Датчик соотношения воздух / топливо работает по-другому, но служит той же цели — для определения, является ли топливовоздушная смесь, поступающая в двигатель, обогащённой или обеднённой.

Датчик топливовоздушного соотношения является более точным и может измерять более широкий диапазон.

Задний датчик кислорода

Задний или нижний кислородный датчик установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из катализатора. Сигнал от заднего лямбда-зонда используется для контроля эффективности нейтрализатора.

Идентификация датчика кислорода

Различные производители автомобилей определяют Банк 1 и Банк 2 по-разному. Чтобы узнать, где банк 1 и банк 2 в вашем автомобиле, вы можете посмотреть в руководстве по ремонту или в Google, указав год, марку, модель и объём двигателя.

Замена датчика кислорода

Проблемы с датчиком кислорода являются распространёнными. Неисправный лямбда-зонд может привести к увеличению расхода топлива, увеличению выбросов в атмосферу и различным проблемам во время вождения (провалы оборотов, плохое ускорение, плавающие обороты и т. д.). Если датчик кислорода неисправен, его необходимо заменить.

В большинстве автомобилей замена ДК является довольно простой процедурой. Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, с некоторыми навыками и руководством по ремонту, это не так сложно, но вам может понадобиться специальная торцевая головка для датчика (на фото).

Иногда может быть трудно вытащить старый лямбда-зонд, так как они часто сильно ржавеют.

Еще одна вещь, о которой следует знать — некоторые автомобили, как известно, имеют проблемы с заменяемыми датчиками кислорода.

Например, есть сведения о неоригинальном датчике кислорода, вызывающем проблемы в некоторых двигателях Chrysler. Если вы не уверены, лучше всегда использовать оригинальный датчик.

Вы пытаетесь выяснить, какой датчик кислорода (ДК) действительно нужно заменить? Мы получаем много вопросов о том, как определить, какой ДК является банком 1, а какой — банком 2.

Часто встречаются люди, которые заменили неправильный датчик, потому что они не знали, какой нужно было менять. После того, как вы прочтёте эту статью, вы не будете делать ту же ошибку!

Что такое банк 1 и банк 2?

Цилиндры двигателя часто делятся на две части. Если у вас V-образный двигатель, значит есть один блок на каждой стороне двигателя. Есть много неверной информации о том, какая сторона является банком 1 и 2.

Правда заключается в том, что вы не можете упростить это и сказать, что банк 1 находится на стороне водителя или наоборот, потому что разные двигатели могут иметь 1 цилиндр с разных сторон.

Банк 1 является стороной с цилиндром № 1 (цилиндры 1 − 3 − 5 − 7 и т. д.)

Банк 2 является стороной с цилиндром № 2 (цилиндры 2 − 4 − 6 − 8 и т. д.)

Чтобы узнать, как определить, какая сторона является банком 1 и банком 2, продолжайте читать далее, и мы объясним, как можно легко её найти. Вы можете спросить: но у меня рядная шестёрка, что вы скажете мне насчёт банка 2?

Вот почему мы не хотим говорить вам о стороне, которая является банком 1 и 2. У вас может быть банк 2 как на рядных, так и на поперечных двигателях (двигатели установлены в другом направлении).

Если вы знаете, какой из цилиндров является первым, то нет никакой разницы, какой у вас двигатель. Bank 1 всегда находится на цилиндре 1 − 3 − 5 − 7 − 9 − 11, а bank 2 всегда на цилиндре 2 − 4 − 6 − 8 − 10 − 12.

Что такое датчик 1 и 2?

Номер датчика говорит нам о том, где на выхлопной системе установлен датчик кислорода или датчик температуры выхлопных газов. Первый датчик расположен ближе к двигателю, а второй — сзади выхлопной системы.

Вообще, если мы говорим о ДК:

Датчик 1 = передний перед каталитическим нейтрализатором (ДК выше по потоку).

Датчик 2 = задний после катализатора (ДК ниже по потоку).

Некоторые дизельные двигатели имеют много датчиков температуры выхлопных газов, и в них могут использоваться датчики 1 − 2 − 3 − 4 и т. д. В этих случаях датчик 1 расположен ближе всего к двигателю, а последний датчик находится в конце выхлопной системы.

Как найти номера цилиндров?

Найти номер цилиндра можно несколькими способами. На некоторых автомобилях номер цилиндра выбит на крышке картера.

Если у вас есть высоковольтные провода зажигания, на них также часто встречаются цифры. Но это нерекомендуемый метод, поскольку раньше их могли менять или переносить между цилиндрами.

Самый безопасный способ — это посмотреть крышке картера или найти номера цилиндров в руководстве по ремонту/обслуживанию автомобиля. Можно позвонить автодилеру и спросить их. Можно попытаться найти информацию в Интернете, выполнив поиск по коду вашего двигателя.

Контроль качества топливной смеси при помощи лямбда зонда

Был подсчитан оптимальный состав топливной смеси (14,7 частей воздуха на одну часть горючего), при сжигании которого образуется меньше всего вредных газообразных отходов, нейтрализацию которых успешно проводит катализатор. Диапазон максимально эффективного действия катализатора очень узок – сотая доля (1= 1±0,01). Такую точность, подаваемой порции воздуха может, обеспечить только электронный контроль. Его осуществляет ЭБУ бортового компьютера. А периферийным звеном в этой цепи является датчик остаточного кислорода — лямбда зонд.

Как ни странно, но количество подаваемого воздуха измеряется не там, где воздух всасывается в топливную систему, а путем подсчетов на основе данных об избыточном кислороде в выхлопных газах. Вот данные об этом параметре и передает в ЭБУ лямбда-зонд, который поместили перед катализатором в выхлопном коллекторе. Итак, контроллер считывает сигналы с кислородного датчика. Тот сообщает о наличии в выхлопе свободных молекул кислорода, не вступивших в реакцию горения. Это означает, что доля топлива была мала и следует ее увеличить. Анализирует и делает свои подсчеты, ЭБУ отправляет задания для увеличения (или уменьшения) порции горючего, необходимого для данного объема воздуха.

Контроль выхлопных газов лямбда зондом

Кислород необходим и для химических процессов в катализаторе, для полной нейтрализации угарных газов. С целью контроля и регулирования этого показателя, за катализатором встроили второй лямбда – зонд.

Полное сгорание горючего и максимальное КПД мотора соответствует показателю λ = 1 (коэффициент избыточного кислорода). Смесь горючего с воздухом, при таком показателе, называется стехиометрическая. Отклонение в сторону уменьшения (т.е. λ < 1) означает увеличение доли горючего (богатая смесь). Топливо не сгорает полностью, а выхлопные газы обогащаются несгораемым остатком. Соответственно, увеличение величины λ (λ>1) означает уменьшение доли топлива в смеси. Бедная смесь становится причиной перебоев в работе двигателя. Отклонения от нормы происходит постоянно и ЭБУ находится в режиме непрерывного контроля датчика λ-зонда.

На эффективный уровень работы этот датчик переходит после нагревания до высоких температур (порядка 300 градусов). Это обусловлено его строением. Он работает как гальванический элемент, с твердым циркониевым электролитом, упроченного окисью иттрия и покрытого напылением электрода из платины. Так вот, только после нагревания до нужной температуры твердый электролит проявляет токопроводящие свойства, а значит, на выходах датчика формируется напряжение.

По своей конструкции датчики различаются по количеству проводов и присутствию обогревательного элемента. Первоначально такие приборы нагревались исключительно от выхлопных газов. Они имели 1 или 2 провода. В целях повышения эффективности, датчики снабдили собственной нагревательной системой, они имеют 3 или 4 провода. Такая конструкция значительно ускорила процесс выхода прибора на полную мощность, что вполне отвечало экологическим требованиям.

Пока двигатель не прогрет, ЭБУ пользуется данными других датчиков (ДПДЗ, ДМРВ, датчик температуры охлаждающей жидкости) или, сохранившими в памяти, усредненными показателями. Естественно, будут большие отклонения от нормы идеальной смеси. Водитель сможет наблюдать увеличение расхода топлива, нестабильная работа мотора в холостом режиме, ухудшение динамики авто. Иногда ЭБУ настолько ошибается, когда λ-зонда еще не начал передавать показания, что начинает усиленно сигнализировать о подаче горючего. Бензин на глазах буквально исчезает из бензобака, а из выхлопной трубы валит черный дым.

Список возможных неполадок в этом приборе достаточно длинный. Конечно, большая часть выявляется в процессе самодиагностики, о чем свидетельствует светящаяся лампочка CHECK. Но есть и такие виды неисправности (уменьшение чувствительности, замедление темпов действия), выявление которых под силу только автосканерам, в процессе тестирования.

Когда горит Чек, то, в случае с λ-зондом, это означает:

Некорректный сигнал или полное его отсутствие
Слабый сигнал
Задержка отклика датчика
Выход из строя нагревательного элемента
Низкий/высокий сигнал со второго датчика
Обрыв/замыкание цепи ДК №2
Сильное нагревание спирали накаливания на ДК №2
Сбой цепи нагревания ДК. Это самая распространенная ошибка, при появлении которой все предыдущие ошибки постепенно начинают проявляться

Симптоматика поломок датчика лямбда

У прибора есть ограниченный срок эксплуатации, предусмотренный на максимальный пробег 150000 км. Однако на практике, уже на 80 тыс пробега начинаются проблемы в этом приборе. Если вовремя не сменить неисправный прибор, это приведет к поломке катализатора. Покупка и замена катализатора обойдется вам в кругленькую сумму.

Водитель сам может понять, когда с датчиком твориться что-то неладное.

Неисправный датчик становится причиной образования обильного нагара во всей топливной системе и закопчению многих важных деталей, что выливается в некорректную их работу или выходу из строя.

Самостоятельная проверка исправности лямбда зонда

Прежде всего, ознакомьтесь с подробной инструкцией. Тестирование проводят при запущенном моторе. Мультиметром производятся замеры, подключившись к штекеру, напряжения в различных режимах работы двигателя. Исправный лямбда – зонд будет выдавать на выходе величину от 0,1 до 0,9В. При этом показания должны изменяться не больше, чем 0,2 – 0,3 секунды. Если есть существенные расхождения в этих показателях, значит зонд пора менять или, хотя бы промыть.

Промывку датчика проводят с помощью кислоты ортофосфорной. Делать это надо после того, как двигатель полностью остынет. Предварительно отключив все контакты, выкрутить его. Кстати, если резьба прикипела и не поддается, налейте на него керосин или нашатырный спирт. Через некоторое время все откиснет и свободно открутится. Ни в коем случае не стучите по нему и не прикладывайте значительное усилие, чтобы не повредить прибор. Опустить датчик полностью в кислоту, через полчаса вынуть и промыть под проточной водой.

Восстановление корректной работы λ-зонда

Коды ошибок нужно будет сбросить с ЭБУ, после устранения неисправностей. При том, если причиной стал некачественный бензин, придется слить его и залить горючее высокого качества. И только после этого осуществить сброс кодов.

При обнаружении обрывов, нужно произвести пайку соединенных частей.

Почистить грязь и нагар активными реагентами.

Лямбда зонд относится к расходным деталям. Если вы диагностировали его окончательную поломку, то его надо менять. Ремонту он не подлежит, так как поврежденные нити из драгоценного металла заменить невозможно, даже в дилерских сервисных центрах.

Можно заменить старый зонд оригинальным или универсальным прибором производства Bosch. Крепление с помощью переходника делает его пригодным в любой марке автомобиля. Устанавливая новый датчик, не забывайте смазывать его резьбовую часть герметиком.

Своевременная замена лямбда зонда, даже если он просто исчерпал свой ресурс, повысит мощность двигателя, обеспечит ее бесперебойную работу.

Сегодня продолжаем статьи из цикла диагностики автомобиля. Сегодня рассмотрим такую избитую тему как катализатор (каталитический нейтрализатор) на бензиновом двигатели. Сажевые фильтры дизельных автомобилей рассматривать не будем. В интернете очень много статей на данную тему, но не во всех статьях можно найти корректную информацию. В этой статье постараюсь максимально раскрыть эту тему. Что такое катализатор. Какие неисправности его могут быть. Как их определить и чем грозит неисправный катализатор. Можно ли ездить с неисправным катализатором. Почему появляется ошибка Р0420.

Многим знакома ситуация, что у Вас появилась ошибка Р0420(Эффективность катализатора(нейтрализатора) ниже порога) и все специалисты кричат в голос Вам нужно удалять катализатор!? Правы ли эти мастера?

В составе выхлопных газов автомобиля содержится довольно много токсичных веществ. Для предотвращения их попадания в атмосферу используется специальное устройство, получившее название каталитический нейтрализатор или просто катализатор. Его установка стала следствием борьбы за экологию и более строгими Евронормами по выбросам. Состав и работа практически всех катализаторов одинаковая.

Выхлопные газы попадают в катализатор где заполняют керамические блоки. Металлы-катализаторы палладий и платина провоцируют реакцию окисления, в результате которой несгоревшие углеводороды СН преобразуются в водяной пар, а угарный газ СО в углекислый. Восстановительный металл-катализатор родий преобразует NOx (оксид азота) в обычный безвредный азот. В атмосферу выбрасывается уже очищенные отработанные газы.

Ключевым моментом эффективности катализатор служит его способность к накоплению кислорода. Избыточный кислород, участвующий в процессе горения, будет накапливаться в нейтрализаторе до определенного момента насыщения. Если имеется дефицит кислорода, то он высвобождается в нейтрализаторе, поддерживая реакцию окисления, насколько это возможно. В течении времени катализатор теряет свои свойства по накоплению кислорода. Простыми словами катализатор теряет свои химические свойства, при этом он будет в прекрасном состоянии физически, чистые соты и отличная проходимость.

Какие же виды неисправностей бывают у катализатора?

1) Он потерял свои "химические" свойства. Сам катализатор(керамика с сотами) в отличном состоянии, соты чистые, проходимость отличная, но в нём больше не происходят химические процессы и он уже не может накапливать нужное количество кислорода. Вот в этом случаи мы и увидим ошибку Р0420, есть и другие причины, о них ниже. Дело вот в чём. Диагностикой катализатора занимается ЭБУ по показаниям датчика кислорода(лямбда-зонда). В автомобиле с катализатором(если одна выхлопная магистраль) установлено два датчика кислорода, первый перед катализатором управляющий, второй диагностирующий катализатор. Скажу кратко и простыми словами. ЭБУ "оценивает и сверяет" сигнал первого и второго датчика, а также время отклика второго. В разных ЭБУ точнее современных и старых немного разные алгоритмы, но принцип один это анализ сигнала второго датчика кислорода относительно первого. Либо анализ сигнала второго датчика относительно других параметров. Если сигнал второго датчика будет повторять первый, то через несколько циклов диагностики появится ошибка Р0420. Чтобы полностью описать процесс диагностики катализатора ЭБУ в разных системах нужно писать отдельную статью, если Вам это интересно то напишите, сяду и сделаю статью. И так, если у Вас катализатор потерял свою эффективность, то не бегайте с круглыми глазами и не спешите его удалять если он физически целый. Со временем он конечно может начать разрушаться, но это может занять годы и тысячи километров. У знакомого на Форде так умер катализатор на 220 тыс. км и он его не стал трогать, сейчас пробег 350 тыс. км и катализатор стоит целый в идеальном состоянии, но функцию свою не выполняет. Решением этой проблемы служит замена катализатора, либо просто удалить, поставить обманку или перевести(прошить) систему на Евро-2. Только удалять нужно правильно, либо вместо катализатора врезать трубу таким же диаметром как основная, либо пламегаситель.

Выявить эту неисправность достаточно просто. Посмотреть сигнал второго и первого датчика кислорода в разных режимах и на разном топливе, если сигнал повторяется то катализатор умер "химически", чтобы душа была спокойна можно его осмотреть с помощью видеоэндоскопа. Катализатор можно попробовать "прожечь" для его восстановления, например если он собрал много сажи, об этом ниже. Если он физически целый, то можно ездить дальше. Почему я написал на разном топливе? Потому как ошибка Р0420 может появиться из-за некачественного бензина. Изъездите подозрительный бензин и заправьтесь на другой заправке и уже будет видно.

2) Физическое разрушение. Катализатор разрушился,"сплавился" . Тут уже дело сложнее. При такой неисправности ошибку Р0420 Вы можете и не увидеть, а вот потерю динамики автомобиля заметите.

Читайте также: