Датчик кислорода (Лямбда-зонд) инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

В системах управления (ЭСУД) инжекторных и карбюраторных с микропроцессорным управлением, двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 применяется датчик измерения концентрации кислорода в отработанных газах (Лямбда-зонд). Разберем его основные параметры.



Назначение датчика кислорода

Датчик кислорода измеряет количество кислорода в отработанных газах. По этим показателям определяется какая, богатая (мало кислорода) или бедная (много кислорода) топливная смесь поступает на данный момент в двигатель. После чего ЭБУ корректирует необходимое количество впрыскивемого через форсунки в цилиндры двигателя топлива.

Устройство датчика кислорода

Датчик кислорода работает только в паре с каталитическим нейтрализатором. Он состоит из корпуса, чувствительного элемента, способного генерировать напряжение от 500 до 900 мВ, нагревательного элемента, служащего для нагрева чувствительного элемента и проводов с соединительной колодкой. В системах управления двигателем с контроллером GM датчик нагревательный элемент включен постоянно, с контроллерами BOSH и Январь 5 включается при необходимости.

Расположение датчика кислорода на автомобиле

На автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 с инжекторными двигателями датчик кислорода устанавливается в нижней части приемной трубы глушителя (штанов).

Принцип действия датчика кислорода

Для того чтобы определить длительность открытия форсунок и соответственно объем впрыскиваемого топлива контроллер каждые 7 мс собирает сигналы с датчиков ЭСУД о нагрузке, оборотах двигателя, скорости автомобиля. Данные обрабатывает его программа, в которую в качестве постоянной величины вводится значение Лямбда (стехиометрическое соотношение воздуха и бензина в топливной смеси — 14.7/1). При таком составе топливная смесь сгорает наиболее полно и в воздух попадает меньше вредных веществ. Чтобы блок управления мог проконтролировать состав топливной смеси и скорректировать его в сторону стехиометрического соотношения, ему необходимы данные о составе топливной смеси на данный момент. Эти данные он получает с датчика концентрации кислорода.

Специальное покрытие чувствительного элемента датчика кислорода обладает свойством взаимодействовать с кислородом, имеющимся в выхлопных газах двигателя. Много кислорода в газах – происходит реакция его окисления на поверхности датчика, на контроллер поступает низкое напряжение (50 – 200 мВ). Это означает топливная смесь бедная, необходимо увеличить дозу впрыска. Мало кислорода – на поверхности датчика идут реакции восстановления кислорода, напряжение возрастает до 700 – 900 мВ. Для контроллера это сигнал, что топливная смесь богатая, необходимо ее обеднение.

Датчик кислорода работает только в прогретом как минимум до 300 градусов состоянии. Для вывода датчика на рабочий режим в нем установлен нагревательный элемент. Пока двигатель холодный, контроллер подает на датчик кислорода опорный сигнал 450 мВт, взамен получает сигнал 300-600 мВ. В такой ситуации расчет топливоподачи ведется без учета показаний датчика кислорода, так называемый режим «разомкнутой петли». Учитываются показания только датчиков положения коленчатого вала, датчика массового расхода воздуха, датчика положения дроссельной заслонки, датчика температуры охлаждающей жидкости. Взамен показаний датчика кислорода применяются некие усредненные значения, имеющиеся в программе. Топливная смесь в этом случае несколько переобогащена, но это и требуется для не прогретого двигателя. По мере прогрева датчика его показания выходят за пределы 300 – 600 мВ и контроллер начинает расчет топливоподачи в режиме «замкнутой петли», то есть с учетом показаний датчика кислорода.

Неисправности датчика кислорода

— Поверхность датчика кислорода загрязнена сажей. Это может произойти в связи с постоянным переобогащением  топливной смеси из-за пропусков зажигания при неисправности системы зажигания, применения некачественного топлива. В этом случае на контроллер поступает сигнал о том, что топливная смесь бедная, и он увеличивает ее обогащение. Как следствие возрастает расход топлива. Нейтрализатор, дожигающий богатую смесь, перегревается, его соты оплавляются и через некоторое время он выходит из строя.

— Помимо этого выводят из строя датчик кислорода этилированный бензин, масло и тосол попавшие в топливную смесь, пары герметиков, применяемых при ремонте двигателя.

— Одним из первых признаков выхода из строя датчика кислорода является появление неустойчивого холостого хода двигателя (хотя эта неисправность может быть связана с другими причинами), а через некоторое время вообще отказ двигателя работать на холостом ходу.

Применяемость датчика кислорода на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

ВАЗ 2108, 2109, 21099 с контроллером GM ISFI-2S (2111-1411020-10 (20, 21)) и нейтрализатором – нормы ЕВРО-2,  применяется датчики кислорода GM 2112-3850010-11, BOSH 2112-3850010-40.

ВАЗ 2108, 2109, 21099 с контроллерами BOSH M1.5.4 (2111-1411020-70), BOSH M1.5.4N (2111-1411020-60), Январь 5.1 (2111-1411020-61), VS 5.1 (2111-1411020-62) и нейтрализатором – нормы ЕВРО-2, применяется датчик кислорода BOSH 2112-3850010-20.

ВАЗ 2108, 2109, 21099 с контроллером BOSH MР7.0Н (2111-1411020-50) и нейтрализатором – ЕВРО-3, применяется датчики кислорода BOSH 2112-3850010-20 (управляющий) и BOSH 2112-3850010-30 (диагностический).

Примечания и дополнения

— В системах управления инжекторными двигателями автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 под нормы токсичности Евро-3 помимо датчика концентрации кислорода применяется еще один, так называемый диагностический датчик кислорода (ДДК). Он устанавливается в выпускном тракте двигателя автомобиля после нейтрализатора. Принцип действия его аналогичен основному (управляющему) датчику кислорода. Его показания необходимы блоку управления для корректировки состава топливной смеси и контроля за полнотой сжигания отработанных газов  нейтрализатором.

— Состав топливовоздушной смеси, при котором происходит наиболее полное ее сгорание в двигателе, называется стехиометрическим. Это соотношение 14.7/1 (14.7 частей воздуха и 1 часть топлива). Его устанавливает контроллер, ориентируясь на показания датчика кислорода. Еще одно название стехиометрического состава топливной смеси – Лямбда, поэтому датчик кислорода называется Лямбда-зонд.

— В ЭСУД ВАЗ 2108, 2109, 21099 под нормы токсичности Россия-83 с регулировкой СО-потенциометром датчик кислорода отсутствует.

Еще статьи по инжектору автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Регулятор холостого хода инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Датчик массового расхода воздуха инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Датчик температуры инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) инжекторных двигателей автомомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Применяемость контроллеров (ЭБУ) в системах управления инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *