Управляющий датчик кислорода
Управляющий датчик кислорода (далее УДК) предназначен для регистрации количества кислорода в выпускных газах, поступающих из двигателя в каталитический нейтрализатор системы выпуска отработавших газов.
Электронная система управления двигателем (ЭСУД) просчитывает длительность впрыска топлива по следующим параметрам: массовый расход воздуха, обороты коленвала, температура охлаждающей жидкости, положение дроссельной заслонки, запрашиваемый момент, дополнительные потребители(фары, печь, звук и т.д.).
Для режима повышенной мощности, пуска, отключения подачи топлива, защиты ЭСУД, всё так и происходит. Показания управляющего датчика кислорода(УДК) не учитываются. Учитываются показания датчика именно в режиме равномерной нагрузки. Эти показания используются для корректировки топливо-воздушной смеси, или длительности впрыска топлива, в зависимости от других, не учтённых факторов.
Как результат, качественная топливо-воздушная смесь.
Не учитываемые ЭСУД факторы — степень износа двигателя, закоксованность, изменения атмосферного давления, качество топлива, разброс данных(допустимые отклонения в показаниях) полученных с других датчиков и образовавшиеся из-за этого ошибки.
Где находится?
Управляющий датчик концентрации кислорода установлен на корпусе приёмной трубы катколлектора. На фотографиях под номером 1.
Принцип действия
Управляющий датчик кислорода выполнен не разборным, вместе со жгутом проводов и колодкой контактов. Как следует из названия, изменяет уровень опорного сигнала в зависимости от количества кислорода в выпускных газах. Сигнал датчика обрабатывается контроллером ЭСУД. Что желательно знать о принципе действия?
В процессе работы двигателя, после прогрева УДК, контроллер реагирует на изменения диапазона сигнала, обеднением или обогащением топливо-воздушной смеси. Реакция контроллера на показания УДК разносторонняя. Это команда, в текущем процессе, на изменение качества смеси и внесение в память последнего набора данных, для вызова этих режимов в процессе последующей работы.
Если рабочая часть УДК не нагрелась до 300 градусов по Цельсию датчик не активен — уровень сигнала нулевой. В холодном состоянии сопротивление чувствительного элемента УДК несколько МОм. При повышении температуры сопротивление уменьшается и уровень сигнала входит в определённый диапазон. Внутри УДК имеется специальный нагревательный элемент. К нему подводится питание, управляемое ЭСУД, с использованием в цепи реле. Таким образом имеем на колодке цепь контроллера, реле и контакты непосредственно датчика.
Конструктивные особенности датчика в том, что его чувствительный элемент химически активен и может быть «отравлен» соединениями свинца и кремния(их парами).
Возможные причины выхода из строя
Этилированный бензин(присутствие соединений свинца в топливе) приводит к выходу из-строя УДК «за 4 бака».
Применение герметиков на основе силикона(соединения кремния) при сборке двигателя могут привести к таким-же результатам. Само собой, если сборка с применением герметиков исключает контакт, с системами питания, выпуска, вентиляции — то силикон не повредит(например при установке корпуса помпы).
Попадание смазок, воды на контакты колодки, керамический изолятор.
Механические повреждения корпуса, жгута проводов, колодки, контактов.
Определение неисправности
Неисправность может быть в цепи нагревателя УДК и в цепи самого датчика.
Код неисправности Р0030, Р0032 обозначает неисправность нагревателя.
Проверка цепей нагревателя проводится для цепи питания и для цепи управления нагревателя УДК:
для цепи питания нагревателя выключаем зажигание, отсоединяем колодку жгута проводов;
отсоединяем колодку жгута от контроллера. Проверяем контакт Х1/С4 замыканием на бортовую сеть автомобиля;
если замыкания нет то неисправен контроллер;
когда замыкание есть, отсоединяем колодку УД;.
проверяем замыкание контакта «D» колодки УДК на бортовую сеть;
наличие замыкания говорит о неисправности жгута проводов;
отсутствие замыкания при коде Р0032 — означает поломку УДК.
Все действия с колодками необходимо проводить при отключенном зажигании!
При коде Р0030 проводим следующие действия:
колодка контроллера должна стоять на месте;
колодка УДК должна быть снята;
затем включаем зажигание и проверяем наличие напряжения питания на контакте «В»(12В);
отсутствие напряжения питания означает обрыв в цепи питания нагревателя;
далее проверяем сопротивление между контактами «В» и «D» УДК;
измеряем напряжение на контакте «D» — если менее 1В, то обрыв в цепи управления УДК;
если сопротивление более 1кОм неисправен УДК;
в противном случае неисправен контроллер.
Выяснить причину неисправности связанную с управляющим датчиком кислорода, в домашних условиях, достаточно сложно.
Нет смысла покупать для этого диагностический прибор, специальный манометр. Тем не менее можно проверить цепи связанные с датчиком. В случае исправности цепей питания датчика, можно предположить выход из строя УДК и провести диагностику в соответствующем месте.
Проверяем выпускную систему на наличие утечек, по необходимости устраняем.
Внешним осмотром определяем целостность керамического изолятора, жгута проводов, колодки и контактов УДК.
При этом рассчитывайте, что их ремонт не допускается. В случае повреждений датчик в сборе подлежит замене.
Жгут проводов и колодка УДК изготовлены с конструкционными воздушными зазорами для обеспечения достаточного охлаждения.
При регистрации ошибки, «низкий уровень сигнала датчика кислорода» или «высокий уровень сигнала датчика кислорода», ЭСУД продолжает управление двигателем уже без учёта сигнала УДК.
Поскольку в мощностном режиме так и происходит, можно уверенно рассчитывать на надёжную работу двигателя с такими неисправностями. При этом теряется экономичность и эффект от наличия каталитического нейтрализатора.
Для проверки цепи концентрации кислорода проводим проверку цепи между контактами:
на колодке УДК контакт «С», на колодке контроллера контакт 4;
на колодке УДК контакт «А», на колодке контроллера контакт 30;
колодка контроллера установлена на место и зажигание включено, между контактами «А» и «С» колодки УДК должно быть напряжение порядка 450мВ.
Убедившись в целостности цепи и наличии сигнала контроллера предполагаем неисправность УДК.
После всех проведённых манипуляций можно рекомендовать наиболее кардинальный метод проверки — поставить вместо предполагаемо неисправного — датчик кислорода установленный после нейтрализатора!
Ошибки связанные с отсутствием активности УДК продробно описаны здесь.
Замена управляющего датчика кислорода
Снятие
После отключения зажигания отсоединяем колодку(нажав на фиксатор).
Желательно конечно дождаться остывания катколлектора — впрочем из горячего легче вывернуть. Поэтому, пока горячий, ослабим на один оборот.
Затем применяя ключ на 22, а лучше специальную головку с разрезом, осторожно выворачиваем датчик.
Необходимо помнить что керамический наконечник может легко сломаться.
Установка
Установка производится в обратной последовательности.
С новым датчиком обращаться осторожно! Не допускается попадание на наконечник корпуса датчика(с прорезями), колодку жгута проводов — грязи, жидкостей, смазок, самовулканизирующихся составов!
Рекомендуется, перед установкой, нанести на резьбу тонкий слой графитной смазки(иная смазка не подходит, поскольку стекает и выгорает). При прокладке жгута проводов оставляйте его слегка ослабленным, без натяжения и как можно дальше от нагревающихся деталей.
Затяжку УДК производят моментным ключём с усилием 25...45 Н.м.
Последним этапом присоединяете колодку жгута проводов.