Для чего нужен лямбда-зонд?

Для правильной работы управляющим двигателем системам нужно постоянно получать информацию о моторе. Датчик концентрации кислорода — он же лямбда-зонд — одно из самых главных в длинной цепочке устройств.

Греческой буквой «лямбда» обозначают коэффициент избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Если он равен единице — значит, в смеси на 1 грамм бензина приходится 14,7 грамма воздуха. Такая смесь обеспечивает максимально полное сгорание топлива.

Однако наиболее экономичные режимы работы обычного двигателя достигаются при значениях коэффициента избытка воздуха 1,1—1,3, а максимальную мощность двигатель выдает при значениях около 0,85—0,9. Системы управления впрыском стараются обеспечить подачу нужного количества топлива в цилиндр в зависимости от режима двигателя. Однако оценить точность своей работы система не может: засорившаяся форсунка впрыснет не то количество топлива, да и само топливо разное бывает. Узнать реальное положение дел системе впрыска помогает кислородный датчик, который его создатель, компания Bosch, назвал «лямбда-датчиком» (lambda sensor). Он установлен в выхлопном тракте и замеряет разницу в содержании кислорода в отработавших газах и окружающей среде.

Основная деталь наиболее распространенных сейчас лямбда-зондов — трубка из диоксида циркония с напыленными токопроводящими полосками из платины внутри и снаружи. Она вставлена в выхлопной тракт и защищена оболочкой, в которой есть отверстия для отработавших газов. Внутренняя часть датчика сообщается с атмосферой. Если концентрация кислорода внутри и снаружи трубки различается, диоксид циркония создает напряжение, которое и снимается для замера. Оптимальный режим работы датчика достигается при температурах 300 и более градусов, поэтому сейчас обычно используют лямбда-зонды с нагревательным элементом. Такие датчики ставят поближе к каталитическому нейтрализатору, а те, что без подогрева, — наоборот, ближе к двигателю, чтобы он быстрее достиг рабочей температуры. При этом их может быть несколько: для максимальной точности на современные модели могут ставить по лямбда-датчику на каждый цилиндр.

Расчетный срок службы датчиков кислорода без подогрева составляет всего 50—80 тыс. км. Современные лямбда-зонды рассчитаны на пробег в 100—160 тыс. км. Но далеко не все «выхаживают» его полностью — этилированный бензин или добавки к топливу просто загрязняют рабочую поверхность. Есть и масса иных причин их выхода из строя — от механических повреждений до нарушения электрических контактов. Поэтому датчики рекомендуется проверять как минимум каждые 30 тыс. км.

При неисправности первого лямбда-зонда система впрыска считает, что топлива в смеси слишком мало, и начинает впрыскивать больше бензина, чем требуется. В результате расход топлива возрастает примерно на 15 проц. При этом также включается контрольная лампа или выводится сообщение типа «Неисправность двигателя».

Лямбда-зондам в выпускном трубопроводе абсолютно безразлично, есть за ними нейтрализатор или нет. Качество работы катализатора контролирует второй кислородный датчик, который стоит за ним. И вот этот лямбда-зонд начнет «обижаться», если катализатор не работает, вырезан или выбит. Поэтому убирать нейтрализатор без перепрограммирования «мозгов» не стоит: ухудшение динамических характеристик и экономичности гарантировано.

Поскольку датчик представляет собой своеобразную «батарейку», заменить его подобранным сопротивлением невозможно — нужно покупать новый. Новые лямбда-зонды на официальных сервисах стоят немало — до $200, а иногда и больше. Но в некоторых случаях можно сэкономить, взяв датчик с теми же характеристиками (а лучше — подобрать по каталожному номеру аналог или совместимый) от более дешевой модели с подходящей резьбой и перепаяв провода, если это требуется.