Как проверить лямбда зонд осциллографом
Методика проверки датчика кислорода (лямбда-зонд).
Здесь приведены несколько быстрых и доступных процедур, которые могут помочь Вам проверить большинство из датчиков кислорода разных типов. Самое лучшее время для этого – очередное ТО.
Следующие симптомы указывают на неисправность датчика кислорода:
- Рывки, дергание и (или) неровная работа двигателя.
- Ухудшение топливной экономичности.
- Несоответствие нормам токсичности
- Преждевременный выход из строя катализатора.
Вам потребуется следующее оборудование:
- Цифровой вольтметр.
- «A propane enrichment device» — устройство для обогащения горючей смеси. (можно использовать балончик с газом ПРОПАН, и подавать его во впускной коллектор для обогащения смеси)
- Разъем-переходник для подключения датчика кислорода.
- Специальную инструкцию завода-изготовителя автомобиля. Для большинства двигателей диагностика займет не более 10 минут времени.
- Проверьте основные параметры двигателя по инструкции производителя. Проверьте опережение зажигания, целостность электрических цепей, напряжение в бортовой сети, работу системы впрыска и отсутствие внешних механических повреждений.
- Тест на богатую смесь:
- Отсоедините датчик кислорода от колодки и подключите к вольтметру.
- Увеличьте обороты до 2500.
- Искусственно увеличьте содержание бензина в горючей смеси с помощью устройства для обогащения горючей смеси таким образом, чтобы обороты двигателя поднялись на 200 об/мин. Или, если Вы имеете автомобиль с электронным впрыском, вы можете вытащить, а потом вставить, вакуумную трубку из регулятора давления топлива в магистрали. (отключение вакуумной трубки вызывает увеличение давления в топливной магистрали)
- Если вольтметр быстро покажет напряжение 0.9 В, то датчик кислорода работает правильно. Но если вольтметр реагирует медленно или если уровень сигнала остановился на позиции 0.8 В, датчик подлежит замене.
- Тест на бедную смесь:
- Сымитируйте подсос воздуха через, например, вакуумную трубку РД.
- Если показания вольтметра быстро ( менее чем за 1 сек.) упадут ниже 0.2 В, то кислородный датчик правильно реагирует на обеднение смеси. Если скорость изменения сигнала низкая или уровень остается выше 0.2 В, датчик подлежит замене.
- Тест динамических режимов:
- Подсоедините снова кислородный датчик к разъему системы впрыска.
- Подсоедините параллельно разъему вольтметр.
- Восстановите нормальную работу системы впрыска
- Установите обороты двигателя в пределах 1500.
- Показания вольтметра должны плавать вокруг 0.5 В. Если это не так – датчик кислорода подлежит замене.
Что следует предпринять:
Если в процессе диагностики были выявлены случаи возникновения проблем с кислородным датчиком, или какой либо из тестов указывает на его неисправность, не откладывайте решение этой проблемы в долгий ящик. Это чревато выходом из строя катализатора.Помните также, что правильная работа датчика кислорода возможна только при достижении им рабочей температуры в 350`C . Это следует учитывать при проведении испытаний. Таким образом, обратная связь в системах впрыска начинает работать не ранее чем через 2.5 минуты после холодного старта двигателя (может быть сокращено для некоторых типов датчиков с мощным подогревом).
Метод проверки с помощью осциллографа:
Подсоедините переходник и запустите двигатель на частоте 2000 об/мин. для того, чтобы датчик кислорода оставался горячим в течение всего цикла измерений. Не отсоединяйте колодку датчика во избежание нарушения полного цикла обратной связи в системе впрыска топлива.
Подсоедините осциллограф к сигнальному проводу датчика кислорода. Будьте внимательны , имеются датчики с подогревом (трех или четырехпроводные). В этом случае подключаться надо к сигнальному проводу. Осциллограф покажет вам осциллограммы работы вашего датчика и даст представление о уровнях сигналов в сигнальной цепи.
- До проведения измерений проверьте масштаб, проставленный на измерительном инструменте. Он должен быть правильным.
Правильно работающий датчик кислорода покажет вам сигнал, изменяющийся в пределах от 0.2В до 0.9В в зависимости от содержания кислорода в потоке выхлопных газов. Установите горизонтальную развертку на осциллографе таким образом, чтобы можно было отличить промежуток времени в 300 мСек. Если время переключения сигнала превышает 300 мсек, датчик должен быть заменен.
- Очень важно, чтобы датчик в момент измерения вышел на свою рабочую температуру (350-800`С), в противном случае измерения окажутся неадекватными.
В заключение хочется сказать, что без именно быстрой реакции датчика кислорода, управляющее устройство впрыска не может точно дозировать подачу топлива в двигатель. «Медленный» датчик приводит к загрязнению окружающей среды и сокращению пробега между техническим обслуживанием.
Следует также придерживаться рекомендаций завода-изготовителя по интервалам замены датчика кислорода в вашем авто.В случае возникновения затруднений при замене датчика кислорода используйте следующий инструмент фирмы BOSCH: OTC 7189 Oxygen Sensor Wrench или Snap-On 56150 Oxygen Sensor Wrench (Crowfoot type).
P.S. Маленький комментарий.
Данный текст является переводом официальной бумаги. Написана эта бумага для работников автосервисов, обладающих необходимым оборудованием и знаниями. Если Вы не уверены в том, что поняли о чем идет речь и для чего это нужно — не стоит пытаться воспроизвести тесты не имея под рукой соответствующего оборудования.Проверка датчика кислорода осциллографом

Перед тем как расскажу процесс проверки с помощью осциллографа хотелось бы сказать несколько слов для тех кто не имеет особо представления что это за датчик буду изъясняться на простом понятном языке.
Датчик кислорода, он же лямда зонд
Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в отработавших газах
Кислородные датчики из диоксида циркония (наиболее популярные) и диоксида титана называются также датчиками перепада напряжения, скачковыми или бинарными кислородными датчиками, потому что сигнал датчика колеблется между двумя величинами, в зависимости от того, какое состояние топливно-воздушной смеси – богатая она или обедненная.
Третий тип – это так называемые широкополосные кислородные датчики. Их также называют “линейными “ кислородными датчиками, поскольку их выходной сигнал линейно изменяется в широком диапазоне состояний AFR (топливно-воздушной смеси), они могут точно измерять значение избытка воздуха (лямбда).
Данный датчик стоит в выпускной системе и анализирует насколько правильно сгорает бензино-воздушная смесь в двигателе. Напомню, идеальное соотношение бензино-воздушной смеси это 14,7 . Т.е. по простому на 1 кг топлива приходится 15кг воздуха. Это оптимальное соотношение, при котором двигатель достигает оптимальных характеристик. Если увеличить количество воздуха, то смесь называется обедненной. При обедненной смеси ухудшается динамика, так уже немного уменьшается расход бензина. При уменьшении количества воздуха смесь называется обогащённой бензином. При таком режиме двигатель приобретает максимальную мощность, но и увеличивается расход бензина. Только стоит помнить, что излишнее обогащение, как и излишнее обеднение смеси ведет к ухудшению динамики двигателя. Т.е. обеднять или обогащать смесь надо при определенных режимах. При соотношениях 19:1 или 5:1 бензин вообще не может воспламениться.
Короче — смесь должна быть всегда оптимальная. В нормальных режимах оптимален это 14,7. Под это соотношения заделаны ваши инжекторы, есть люди которые на мой взгляд слабо осведомлены его функциональным значением попросту решают от него избавиться, представляете да исключив его из системы разрывается круг обратной связи эбу не ведёт на сколько правильно он готовит топливо-воздушную смесь, отсюда и потеря мощности перерасход и тд
Ресурс у датчика порядка 80000км при условиях соответственно нормального бензина, и состояния в общем двс
И Так на мой взгляд самый лучший и достоверный анализ работы датчика производиться только осциллографом. Да может быть будут люди, которые скажут, что отлично для этого подойдет простой тестер, которым можно проверить выходное напряжение, так то оно так, но это даже 50 процентов от важной информации не даст узнать! Датчик при полном прогреве начинает генерировать напряжение, в диапазоне от 0,1 до 0,9 отсюда эбу видит обогащать или обеднять смесь. Основной параметр датчика это время его реакции, или как еще говорят скорость переключения! Тут уж тестер будет явно не под силу она должна быть не более 120мс на рисунке показано. а частота смены фронтов примерно 1-2гц В противном случае датчик будет реагировать медленно, что опять же вызовет перерасход, ухудшения динамики, вялость, ,
бывает так, что по причине на пример форсунки, и она льет датчик кислорода будет во всех режимах зашкаливать под 0,9, и не опытный человек может посчитать это за неисправность самого датчика, что бы этого не случилось нужно одновременно при снятии показаний искусственно обеднить смесь, на пример снять шланг с вакуума тормозов, рабочий датчик покажет обеднение смеси по форме сигнала, та же процедура проводиться в обратной последовательности, если датчик всегда показывает заниженные показание можно смесь искусственно обогатить, баллончик газа и тд если же показание так и остаются не изменены датчик умер!
на по следок хотелось бы добавить, что вопрос проблемы с датчиком кислорода советую решать с наиболее профессиональными людьми, потому что чаще случается так что причина не в самом датчики, приходиться напрасно терять деньги
спасибо за внимание.Фотоотчет Проверка лямбда-зонда, осциллограммы

. несмотря на нормальную амплитуду импульсов, предполагаю, что клиент скорее мёртв.
После замены лямбды измерения повторю
Гималайский
Ursus thibetanus · Из Минск, Беларусь
- Сообщения 157
- Реакции 17
- Баллы 0
SerVag
Профессиональный советчик
Сообщения 799 Реакции 267 Город Казахстан Авто Авто нет
На схеме изображен Датчик Детонации G61, Лямбда-Зонд обозначается G39.
Романтизьму нет, выпить спокойно не дают, нет прежней красоты!Гималайский
Ursus thibetanus
Сообщения 157 Реакции 17 Город Минск, Беларусь Авто Passat B3, PF, 1989 г.
SerVag написал(а):
На схеме изображен Датчик Детонации G61, Лямбда-Зонд обозначается G39.уф, затупил, спасибо
но тогда земли всё равно нет? (судя по фото)
по схеме чёрный провод до разъема должен идти в экране, который соединяется на точку массы 18 — «блок цилиндров»
а корпус ЛЗ заземляется на выпускную систему
а если она не землится?
ведь висит на резиновых подвесах, по фланцу герметик, болты фланца ржавые
Igel
Оракул
Сообщения 3 627 Реакции 267 Город Минск Авто Renault Kapture 2.0 4WD АT 2019
Однопроводная лямбда обычно вкручивается в чугуниевый выпускной коллектор и проблем с землёй у неё нет. у вас трех проводная судя по описанию. два белых — нагреватель, чёрный — сигнальный. для успокоения души можно прозвонить сопротивление между блоком двигателя и корпусом лямбды.
Гималайский
Ursus thibetanus
Сообщения 157 Реакции 17 Город Минск, Беларусь Авто Passat B3, PF, 1989 г.
eu1sw написал(а):Однопроводная лямбда обычно вкручивается в чугуниевый выпускной коллектор и проблем с землёй у неё нет. у вас трех проводная судя по описанию. два белых — нагреватель, чёрный — сигнальный. для успокоения души можно прозвонить сопротивление между блоком двигателя и корпусом лямбды.
Спасибо за консультацию.
Вопросы:
1.У меня лямбда вкручивается в корпус катализатора. Катализатор прикручивается к штанам, Всё ржавое (ржавчина электрический ток не проводит). Это нормально или кидать с корпуса катализатора дополнительную землю на корпус двигателя?2.Со стороны ЭБУ на проводе должен быть экран, землящийся на двигатель. на фото видно, что экрана на проводе нет. Это плохо?
Igel
Оракул
Сообщения 3 627 Реакции 267 Город Минск Авто Renault Kapture 2.0 4WD АT 2019
По первому пункту я же и предлагал для начала померять сопротивление между корпусом лямбды и блоком двигателя, пошатать там чо нить, посмотреть скачет сопротивление или нет, чтоб определиццо надо ли этот дополнительный провод. Хотя конечно с проводом хуже не будет.
А по второму пункту — оплётка скорее есть, просто она обычно обрезается за пару/тройку сантиметров до фишки, и заземляется внутри жгута.Atrox
Крутящий Руль
Сообщения 574 Реакции 42 Город РФ Москва Авто VW PASSAT Variant (3A5, 35I) 1.8 04/1988-07/1990 кВ79 ЛС107 PF 1781см3
Гималайский написал(а):
В реальности же картина немного другая
Со стороны ЛЗ на разъем идут два белых и чёрный провод
Со стороны ЭБУ — Бело-красный, чёрно-коричневый и чёрный (чёрный от ЛЗ соединяется на разъеме с чёрным от ЭБУ)Это чё? Провода идущие на ЛЗ? По ним можно что то определить, не лазия под авто?
Последнее редактирование модератором: 13.01.2020
Послать к чертям манеры и контроль,
Сорвать все маски и быть просто собой.
И не стоять за ценой!Гималайский
Ursus thibetanus
Сообщения 157 Реакции 17 Город Минск, Беларусь Авто Passat B3, PF, 1989 г.
Atrox написал(а):Это чё? Провода идущие на ЛЗ? По ним можно что то определить, не лазия под авто?
ну хотя бы сделать переходник на этот разъем и посмотреть осциллографом сигнал на лямбде.
Рядом тросик газа — сразу и погазовать можно и изменение формы сигнала оценить, фронты
прозвонить чёрный провод на корпус двигателяСразу надо снимать банку катализатора и выламывать ЛЗ?
Igel
Оракул
Сообщения 3 627 Реакции 267 Город Минск Авто Renault Kapture 2.0 4WD АT 2019
Нда, ворочается медленно, скорее всего лучше менять
И эта, маленький комментарий, по пункту 6, явный прокол. Регулирование уже шло начиная с пункта 4, колебания напряжения на лямбде — это и есть следствие регулирования.WRH2E
Деспот форума, лепший сябр Феи
Сообщения 25 255 Реакции 2 078 Город Россия , Москва Авто Пассат-Универсал Б-4 1994г/р дв.2Е, МКПП — CHA, ABS, фильтр ГУРа
Гималайский написал(а):
.
3.Завёлся, проверил подогрев лямбды (12 В на белых проводах)
По моим данным работа подогрева определяется не наличием напряжения,а потреблением тока.
НЕЗАЧОТ .
Последнее редактирование модератором: 13.01.2020Shahabbas
Что-то где-то понимаю
Сообщения 2 265 Реакции 649 Город Литва Авто Seat Toledo — продан; Volvo S80 — 2.4, бензин; VW Caddy — рабочая машина
Теперь можешь сравнивать осциллограммы своего лямбда зонда с какой-нибудь документацией
На глупые вопросы в личку не отвечаю !Гималайский
Ursus thibetanus
Сообщения 157 Реакции 17 Город Минск, Беларусь Авто Passat B3, PF, 1989 г.
eu1sw написал(а):Нда, ворочается медленно, скорее всего лучше менять
И эта, маленький комментарий, по пункту 6, явный прокол. Регулирование уже шло начиная с пункта 4, колебания напряжения на лямбде — это и есть следствие регулирования.не так сформулировал
под регулированием в данном случае подразумевал изменение формы импульса от прямоугольной
Гималайский
Ursus thibetanus
Сообщения 157 Реакции 17 Город Минск, Беларусь Авто Passat B3, PF, 1989 г.
WRH2E написал(а):
По моим данным работа подогрева определяется не наличием напряжения,а потреблением тока.я сначала сопротивление померял если есть 4 Ом сопротивления и 12 В приходит — думаю, ток будет. Или как?
WRH2E
Деспот форума, лепший сябр Феи
Сообщения 25 255 Реакции 2 078 Город Россия , Москва Авто Пассат-Универсал Б-4 1994г/р дв.2Е, МКПП — CHA, ABS, фильтр ГУРа
Гималайский написал(а):
. думаю, ток будет. Или как?
Только при наличии надёжного контакта.
Повторяю эксперимент не корректен,но по теории оправдался.Гималайский
Ursus thibetanus
Сообщения 157 Реакции 17 Город Минск, Беларусь Авто Passat B3, PF, 1989 г.
Итак, продолжение марлезонского балета
Купил универсальный лямбда-зонд Бош

Сколхозил его соединение, очень большую глупость сделал — надо было нормально паяться на термокембрик. Но глобально к сращивателю претензий нет — даже женщина справится.

Собрал на герметик

На следующий день начал проводить измерения.
Новый зонд сразу после прогрева дал период аж 4 секунды

И на 2500 оборотах дал 2 секунды (0,5 Гц)

Я как-то нос повесил, 70 долларов в. выхлопные газы, разве что фронты стали покруче.
Но вот 3 дня поездил — как-то расход в городском цикле ощутимо припал, с 10-11 литров до 8-9.
В остальном, согласно выкуренным поисковикам, в системе есть неучтённые расходы воздуха, мешающие нормально работать лямбде.
Так что не факт, что «медленная» лямбда требует немедленной замены.И еще. Китайский стрелочный мультиметр за 50 центов, взятый на интерес у соседа, отлично показывал колебания амплитуды на режиме измерения постоянного напряжения. А вот цифровой Mastech нёс херню полную. Им только момент перехода от разогрева к пульсациям отследить можно было.
Так что если хочется проверить лямбду, но нет осциллографа — покупайте стрелочник. Первичная диагностика будет полной
Проверка датчика кислорода с помощью осциллографа.
Датчик кислорода устанавливается в потоке отработавших газов двигателя и служит для определения наличия кислорода в отработавших газах. Когда двигатель работает на обогащённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах понижен, при этом датчик генерирует сигнал высокого уровня напряжением 0,65…1,0V. При поступлении сигнала высокого уровня от датчика кислорода, блок управления двигателем начинает уменьшать длительность впрыска топлива, тем самым обедняя топливо-воздушную смесь. Когда двигатель работает на обеднённой топливо-воздушной смеси, уровень содержания кислорода в отработавших газах повышен, при этом датчик генерирует сигнал низкого уровня напряжением 40…200mV. При поступлении сигнала низкого уровня от датчика кислорода, блок управления двигателем начинает увеличивать длительность впрыска топлива, тем самым обогащая топливо-воздушную смесь. Таким образом, по сигналу от датчика кислорода блок управления двигателем корректирует длительность впрыска топлива так, что состав топливо-воздушной смеси оказывается максимально близким к стехиометрическому (идеальное соотношение воздух/топливо).
Исправный датчик кислорода начинает работать только после прогрева чувствительного элемента до температуры не ниже 350°С. Существуют одно-, двух-, трёх- и четырёх-проводные двухуровневые циркониевые датчики кислорода BOSCH. Одно- и двух-проводные датчики кислорода устанавливаются в выпускном коллекторе двигателя максимально близко к выпускным клапанам газораспределительного механизма и прогреваются до рабочей температуры за счёт высокой температуры отработавших газов. Трёх- и четырёх-проводные датчики кислорода прогреваются до рабочей температуры за счёт встроенного электрического нагревательного элемента и могут быть установлены на значительном расстоянии от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя.
При условии сгорания стехиометрической топливо-воздушной смеси, напряжение выходного сигнала лямбда-зонда равно 445…450mV. Но расстояние от выпускных клапанов газораспределительного механизма двигателя до места расположения датчика и значительное время реакции чувствительного элемента датчика приводят к некоторой инерционности системы, что не позволяет непрерывно поддерживать стехиометрический состав топливо-воздушной смеси. Практически, при работе двигателя на установившемся режиме, состав смеси постоянно отклоняется от стехиометрического в диапазоне ±2…3% с частотой 1…2раза в секунду. Этот процесс чётко прослеживается по осциллограмме напряжения выходного сигнала датчика кислорода.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала составляет ~1,2Hz.
Проверка выходного сигнала датчика.
Измерение напряжения выходного сигнала датчика кислорода блок управления двигателем производит относительно сигнальной “массы” датчика. Сигнальная “масса” двух- и четырёх-проводных датчиков кислорода BOSCH выведена через отдельный провод (провод серого цвета идущий от датчика) на разъём датчика. Сигнальная “масса” одно- и трёх- датчиков кислорода BOSCH соединена с металлическим корпусом датчика и при установке датчика автоматически соединяться с “массой” автомобиля через резьбовое крепление датчика. Выведенная через отдельный провод на разъём датчика сигнальная “масса” датчика кислорода в большинстве случаев так же соединена с “массой” автомобиля. Встречаются блоки управления двигателем, где провод сигнальной “массы” датчика кислорода подключен не к “массе” автомобиля, а к источнику опорного напряжения. В таких системах, измерение напряжения выходного сигнала датчика кислорода блок управления двигателем производит относительно источника опорного напряжения, к которому подключен провод сигнальной “массы” датчика кислорода.
Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика кислорода, разъём осциллографического щупа должен быть подключен к любому из аналоговых входов №1-4 USB Autoscope II, чёрный зажим типа “крокодил” осциллографического щупа должен быть подсоединён к “массе” двигателя диагностируемого автомобиля, пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (провод чёрного цвета идущий от датчика).

Схема подключения к датчику кислорода BOSCH (на основе оксида циркония).
1 – точка подключения чёрного зажима типа “крокодил” осциллографического щупа;
2 – точка подключения пробника осциллографического щупа.В окне программы “USB Осциллограф”, необходимо выбрать подходящий режим отображения, в данном случае “Управление => Загрузить настройки пользователя => Lambda”.
Когда лямбда-зонд прогревается до рабочей температуры, его выходное электрическое сопротивление значительно снижается, и он приобретает способность отклонять опорное напряжение, поступающее от блока управления двигателем через резистор с постоянным электрическим сопротивлением. В большинстве блоков управления двигателем, значение опорного напряжения равно 450mV. Такой блок управления двигателем считает датчик кислорода готовым к работе только после того, как вследствие прогрева датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение в диапазоне более чем ±150…250mV.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика кислорода BOSCH. Пуск прогретого до рабочей температуры двигателя. Время прогрева лямбда-зонда до рабочей температуры равно ~30S.
Опорное напряжение на сигнальном проводе датчика кислорода некоторых блоков управления двигателем может иметь другое значение. Например, для блоков управления производства Ford оно равно 0V, а для блоков управления двигателем производства Daimler Chrysler – 5V.
Типовые неисправности.
Низкая частота переключения выходного сигнала датчика кислорода указывает на увеличенный диапазон отклонения состава топливо-воздушной смеси от стехиометрического.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Частота переключения сигнала занижена и составляет ~0,6Hz.
Снижение частоты переключения выходного сигнала датчика кислорода может быть вызвана возросшим временем перехода выходного напряжения зонда от одного уровня к другому из-за старения или химического отравления датчика. Неисправность может привести к раскачке частоты вращения двигателя на режиме холостого хода и к потере “приёмистости” двигателя.
Ресурс датчика содержания кислорода в отработавших газах составляет 20 000…80 000 km. Из-за старения, выходное электрическое сопротивление датчика кислорода снижается при значительно более высокой температуре чувствительного элемента до значения, при котором датчик приобретает способность отклонять опорное напряжение. Из-за возросшего выходного электрического сопротивления, размах выходного напряжения сигнала датчика кислорода уменьшается. Стареющий датчик кислорода легко можно выявить по осциллограмме напряжения его выходного сигнала на таких режимах работы двигателя, когда поток и температура отработавших газов снижаются. Это режим холостого хода и малых нагрузок. Практически, стареющий датчик кислорода всё ещё работает на движущемся автомобиле, но как только нагрузка на двигатель снижается (холостой ход), размах сигнала быстро начинает уменьшаться вплоть до пропадания колебаний.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного датчика кислорода BOSCH. Двигатель работает на холостом ходу. Переключения выходного сигнала отсутствуют.
Напряжение выходного сигнала стареющего датчика кислорода при работе двигателя на холостом ходу становится почти стабильным, его значение становится близким опорному напряжению 300…600mV.