Датчик кислорода ЯМЗ-53404, ЯМЗ-53604.

Датчик кислорода ЯМЗ-53404, ЯМЗ-53604.

Два датчика кислорода LSF 4.2 используются для обеспечения оптимальных условий эксплуатации катализатора на ТС. Датчики регулирует идеальное соотношение смеси воздуха и топлива. Потому что только в идеальной смеси (“стехиометрический состав горючей смеси”) катализатор может конвертировать почти все вредные газы. У такой смеси (стехиометрическим считается соотношение воздух / топливо, равное для метана 17,2:1 (массовые части)) коэффициент избытка воздуха α = 1. Датчики на двигатель не устанавливаются, входят в комплект его поставки и устанавливаются в выхлопной трубе ТС и служат для определения наличия кислорода в отработавших газах. Один датчик устанавливается на расстоянии 100…150 мм от выхода из нейтрализатора, другой – на расстоянии 200…350 мм от расположения моторного тормоза (при его наличии), т.е. перед нейтрализатором.

Регулирующий датчик измеряет количество остаточного кислорода в ещё не обработанном выхлопном газе (до нейтрализатора). Сигнал этого датчика обрабатывается в ЭБУ и служит для изменения состава смеси.

Диагностирующий датчик измеряет количество остаточного кислорода в обработанном выхлопном газе (после нейтрализатора). Посредством сигнала этого датчика ЭБУ распознаёт отклонения в работе, связанные с выхлопами, и выдает соответствующее сообщение водителю.

Когда двигатель работает на обогащённой топливовоздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах понижен, при этом датчик генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0,65…1,0 В. При поступлении сигнала высокого уровня, ЭБУ начинает уменьшать длительность впрыска топлива, тем самым обедняя топливовоздушную смесь. Когда двигатель работает на обеднённой топливовоздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах повышен, при этом датчик генерирует сигнал низкого уровня напряжением 40…200 мВ. При поступлении сигнала низкого уровня, ЭБУ начинает увеличивать длительность впрыска топлива, тем самым обогащая топливовоздушную смесь. Таким образом, по сигналу от датчика ЭБУ корректирует длительность впрыска топлива так, что состав топливовоздушной смеси оказывается максимально близким к стехиометрическому (идеальное соотношение воздух/топливо).

Датчик пластинчатый многослойный с керамической измерительной ячейкой и микропористым покрытием платиной, имеющий двухступенчатую характеристику напряжения в зависимости от значения коэффициента избытка воздуха. Для достижения требуемой рабочей температуры 350 °С, при недостаточной температуре ОГ, датчик имеет встроенный электрический подогреватель с номинальным напряжением 12 В и мощностью 7 Вт.

Датчик кислорода.

ХАРАКТЕРИСТИКА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА.

Датчик кислорода или лямбда-зонд LSF 4.2 относится к датчикам стокового типа. Выхлопные газы в стоковых датчиках проходят по внешней стороне керамического измерительного элемента, внутри которого находится эталонный воздух. В зависимости от остаточного содержания кислорода в выхлопе, на двух полюсах сенсорного элемента возникает разная концентрация молекул кислорода. Поскольку керамический датчик пропускает ионы кислорода, они могут перемещаться между двумя сторонами сенсорной ячейки, создавая электрическое напряжение. Стоковые датчики генерируют высокое напряжение (около 0,9 В) при насыщенной смеси (низкое содержание остаточного кислорода в выхлопных газах) и низкое (около 0,1 В) – при бедной смеси (высокое содержание кислорода). Скачок напряжения между отдельными уровнями происходит при λ=1. Классический стоковый зонд с подогревом или без представляет собой, так называемый контактный датчик. Датчик устойчив к высоким температурам и воздействиям окружающей среды и отличается быстрым временем реагирования, готовностью к работе через 10 секунд после пуска двигателя и долгим сроком службы.

Характеристика датчика кислорода приведена в таблице.

Параметр	Значение при температуре ОГ
	350ºC	850ºC
Напряжение зонда для лямбда = 0,97, мВ	800±55	690±55
Напряжение зонда для лямбда = 1,1, мВ	50±30	50±30
Внутреннее сопротивление, кОм	≤ 0,5	≤ 0,25
Время реакции (600 – 300 мВ), мс	Менее 125	Менее 125
Время реакции (300 – 600 мВ), мс	Менее 60	Менее 60
Ток нагрева	0,48±0,10	0,42±0,07
Максимальная мощность нагрева, Вт, рассчитывается следующим образом: Р = U (13V) × ток нагрева	7,6	6,4
Время выключения света 600 мВ лямбда = 0,97, с	Не замеряется	Менее 12 при 20ºС
Максимальное значение тока нагрева, А (вычисляется из измеренного сопротивления при 20ºC – см. ТУ)	2,1 при минус 40ºС	1,63 при 20ºС

КОНФИГУРАЦИЯ РАЗЪЁМА.

Конфигурация разъёма датчика кислорода (до/после нейтрализатора) приведена на рисунке.

Вывод 1 (провод 306) – разъем ТС вывод 59 питание датчика от бортовой сети (через предохранитель 10 А);

Вывод 2 (провод 024/043) – ЭБУ вывод Р1-24/Р1-43 ШИМ сигнал для управления подогревателем датчика;

Вывод 3 (провод 020/022) – ЭБУ вывод Р1-20/Р1-22 выходное напряжение (-);

Вывод 4 (провод 021/023) – ЭБУ вывод Р1-21/Р1-23 выходное напряжение (+)

ОТКАЗ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА.

При отказе датчика кислорода проверить наличие ошибки в памяти ЭБУ.

Внешние проявления, указывающие на то, что датчик вышел из строя:

рывки, дергание и (или) неравномерная работа двигателя;

ухудшение топливной экономичности;

несоответствие нормам токсичности;

преждевременный выход из строя катализатора.

ВНИМАНИЕ! ПОМНИТЕ, ПРАВИЛЬНАЯ РАБОТА ДАТЧИКА КИСЛОРОДА ВОЗМОЖНА ТОЛЬКО ПРИ ДОСТИЖЕНИИ ИМ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В 350 ºC. ТАКИМ ОБРАЗОМ, ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В СИСТЕМАХ ВПРЫСКА НАЧИНАЕТ РАБОТАТЬ НЕ РАНЕЕ ЧЕМ ЧЕРЕЗ 2,5 МИНУТЫ ПОСЛЕ ХОЛОДНОГО СТАРТА ДВИГАТЕЛЯ

Проверку датчиков кислорода лучше всего проводить при очередном ТО. Способы проверки датчика кислорода:

Первый способ.

Для проверки датчика кислорода необходимо на прогретом двигателе, работающем на холостом ходу, замерить аналоговым тестером выходное напряжение на проводах датчика. Зачастую их четыре – 2 входных и 2 выходных. На вход датчик получает 12/24 В. На выходе должны получаться равномерные колебания амплитуды напряжения в интервале от 0,1 до 0,9 В.

Рассмотрим следующие ситуации:

напряжение соответствует идеалу – датчик и смесь в норме;

наблюдаются резкие/неравномерные скачки напряжения – датчик неисправен;

напряжение менее 0,1 или более 0,9 В – датчик неисправен;

напряжение постоянное, менее 0,1 В или более 0,9 – датчик неисправен; Примечание: если напряжение равно 12 В, значит подключены не те провода.

напряжение около 0,1 В – слишком бедная смесь;

напряжение около 0,9 В – слишком богатая смесь.

Второй способ.

Проверьте основные параметры двигателя в соответствии с РЭ. Проверьте систему зажигания, целостность электрических цепей, напряжение в бортовой сети, работу системы впрыска и отсутствие внешних механических повреждений.

Проведите тест на бедную смесь. Для этого:

Отсоедините датчик кислорода от колодки и подключите к вольтметру.

Сымитируйте подсос воздуха, например, через наконечник впускного патрубка.

Если показания вольтметра быстро (менее чем за 1 сек.) упадут ниже 0,1 В, то кислородный датчик правильно реагирует на обеднение смеси. Если скорость изменения сигнала низкая или уровень остается выше 0,1 В, датчик подлежит замене.

Проведите тест динамических режимов. Для этого:

Подсоедините снова кислородный датчик к разъему колодки.

Подсоедините параллельно разъему вольтметр.

Восстановите нормальную работу системы впрыска.

Установите обороты двигателя в пределах 1500 мин^-1.

Показания вольтметра должны плавать вокруг 0,5 В. Если это не так – датчик кислорода подлежит замене.

Если в процессе диагностики были выявлены случаи возникновения проблем с кислородным датчиком, или какой либо из тестов указывает на его неисправность, он подлежит замене. Работа с неисправным датчиком чревата выходом из строя катализатора.

 

Поделиться ссылкой: