Di mana probe lambda ditempatkan? Probe Lambda berjaga-jaga untuk kepatuhan terhadap standar lingkungan: peninjauan dan pembersihan sensor oksigen. Probe lambda broadband - apa itu dan bagaimana cara kerjanya

Untuk modern kendaraan persyaratan konten yang agak ketat. zat berbahaya dalam gas buang. Kebersihan knalpot yang diperlukan disediakan oleh beberapa sistem kendaraan sekaligus, membangun pekerjaannya berdasarkan pembacaan banyak sensor. Tapi tetap saja, tanggung jawab utama untuk "netralisasi" gas buangan bertumpu pada pundak konverter katalitik yang terpasang di sistem pembuangan. Katalis, karena sifat dari proses kimia yang terjadi di dalamnya, adalah elemen yang sangat sensitif, yang harus disuplai dengan aliran dengan komposisi komponen yang ditentukan secara ketat. Untuk memastikannya, perlu dilakukan pembakaran paling sempurna dari campuran kerja yang masuk ke silinder mesin, yang hanya mungkin dilakukan dengan rasio udara / bahan bakar masing-masing 14,7: 1. Dengan proporsi seperti itu, campuran dianggap ideal, dan indikator λ = 1 (rasio jumlah udara aktual dengan yang dibutuhkan). Campuran kerja kurus (kelebihan oksigen) sesuai dengan λ>1, campuran kaya (terlalu jenuh dengan bahan bakar) - λ<1.

Dosis yang tepat dilakukan oleh sistem injeksi elektronik yang dikendalikan oleh pengontrol, namun kualitas pembentukan campuran masih perlu dikontrol dengan cara tertentu, karena penyimpangan dari proporsi yang ditentukan dimungkinkan dalam setiap kasus tertentu. Masalah ini diselesaikan dengan menggunakan apa yang disebut probe lambda, atau sensor oksigen. Kami akan menganalisis desain dan prinsip operasinya, serta berbicara tentang kemungkinan malfungsi.

Perangkat dan pengoperasian sensor oksigen

Jadi, probe lambda dirancang untuk menentukan kualitas campuran bahan bakar-udara. Hal ini dilakukan dengan mengukur jumlah sisa oksigen dalam gas buang. Kemudian data dikirim ke unit kontrol elektronik, yang mengoreksi komposisi campuran ke arah kurus atau kaya. Letak sensor oksigen adalah exhaust manifold atau downpipe knalpot. Mobil bisa dilengkapi dengan satu atau dua sensor. Dalam kasus pertama, probe lambda dipasang di depan katalis, yang kedua - di saluran masuk dan keluar katalis. Kehadiran dua sensor oksigen memungkinkan Anda untuk secara lebih halus memengaruhi komposisi campuran kerja, serta mengontrol seberapa efisien konverter katalitik menjalankan fungsinya.

Ada dua jenis sensor oksigen - konvensional dua tingkat dan broadband. Probe lambda konvensional memiliki perangkat yang relatif sederhana dan menghasilkan sinyal bentuk gelombang. Bergantung pada ada / tidaknya elemen pemanas bawaan, sensor semacam itu dapat memiliki konektor dengan satu, dua, tiga atau empat pin. Secara struktural, sensor oksigen konvensional adalah sel galvanik dengan elektrolit padat, yang perannya dimainkan oleh bahan keramik. Sebagai aturan, itu adalah zirkonium dioksida. Ini permeabel terhadap ion oksigen, namun konduktivitas hanya terjadi ketika dipanaskan hingga 300-400 °C. Sinyal diambil dari dua elektroda, salah satunya (internal) bersentuhan dengan aliran gas buang, yang lainnya (eksternal) bersentuhan dengan udara atmosfer. Perbedaan potensial di terminal hanya muncul saat bersentuhan dengan bagian dalam gas buang sensor yang mengandung sisa oksigen. Tegangan keluaran biasanya 0,1-1,0 V. Seperti yang telah disebutkan, prasyarat untuk pengoperasian probe lambda adalah suhu tinggi elektrolit zirkonium, yang dipertahankan oleh elemen pemanas bawaan yang ditenagai dari jaringan terpasang kendaraan .

Sistem kontrol injeksi, yang menerima sinyal probe lambda, berupaya menyiapkan campuran bahan bakar-udara yang ideal (λ = 1), yang pembakarannya mengarah pada munculnya tegangan 0,4-0,6 V pada kontak sensor. miskin, maka kandungan oksigen di knalpot tinggi, oleh karena itu beda potensialnya kecil (0,2-0,3 V). Dalam hal ini, durasi pulsa untuk membuka injektor akan bertambah. Pengayaan campuran yang berlebihan menyebabkan pembakaran oksigen yang hampir sempurna, yang berarti kandungannya di sistem pembuangan akan minimal. Perbedaan potensial akan menjadi 0,7-0,9 V, yang menandakan penurunan jumlah bahan bakar dalam campuran kerja. Karena mode pengoperasian mesin terus berubah saat mengemudi, penyetelan juga dilakukan secara terus menerus. Karena alasan ini, nilai tegangan pada keluaran sensor oksigen berfluktuasi di kedua arah relatif terhadap nilai rata-rata. Hasilnya adalah sinyal bentuk gelombang.

Pengenalan setiap standar baru, yang memperketat standar emisi, meningkatkan persyaratan kualitas pembentukan campuran di mesin. Sensor oksigen konvensional berbasis zirkonium tidak memiliki tingkat akurasi sinyal yang tinggi, sehingga secara bertahap digantikan oleh sensor pita lebar (LSU). Tidak seperti "saudara" mereka, probe lambda broadband mengukur data dalam rentang λ yang luas (misalnya, probe Bosch modern dapat membaca nilai pada λ dari 0,7 hingga tak terhingga). Kelebihan dari sensor jenis ini adalah kemampuan untuk mengontrol komposisi campuran setiap silinder secara terpisah, respon yang cepat terhadap perubahan yang sedang berlangsung dan waktu yang singkat untuk dioperasikan setelah menghidupkan mesin. Hasilnya, mesin beroperasi dalam mode paling ekonomis dengan toksisitas gas buang yang minimal.

Desain probe lambda broadband mengasumsikan adanya dua jenis sel: pengukur dan pemompaan (pemompaan). Mereka dipisahkan satu sama lain oleh celah difusi (pengukuran) selebar 10-50 μm, di mana komposisi yang sama dari campuran gas dipertahankan secara konstan, sesuai dengan λ=1. Komposisi ini memberikan tegangan antar elektroda pada level 450 mV. Celah pengukur dipisahkan dari aliran gas buang oleh penghalang difusi yang digunakan untuk memompa atau memompa oksigen. Dengan campuran kerja yang kurus, gas buang mengandung banyak oksigen, sehingga dipompa keluar dari celah pengukur menggunakan arus "positif" yang disuplai ke sel pompa. Jika campuran diperkaya, oksigen, sebaliknya, dipompa ke area pengukuran, yang arah arusnya dibalik. Unit kontrol elektronik membaca nilai arus yang dikonsumsi oleh sel pemompa, menemukan padanannya dalam lambda. Sinyal keluaran sensor oksigen broadband biasanya memiliki kurva yang sedikit menyimpang dari garis lurus.

Sensor tipe LSU bisa lima atau enam pin. Seperti halnya probe lambda dua tingkat, elemen pemanas diperlukan untuk pengoperasian normalnya. Temperatur pengoperasian sekitar 750 °C. Broadband modern memanas hanya dalam 5-15 detik, yang menjamin emisi berbahaya minimal selama mesin dihidupkan. Perhatian harus diberikan agar konektor sensor tidak terlalu kotor, karena udara masuk melaluinya sebagai gas referensi.

Gejala kerusakan probe lambda

Sensor oksigen adalah salah satu elemen mesin yang paling rentan. Umur layanannya dibatasi hingga 40-80 ribu kilometer, setelah itu mungkin ada gangguan dalam pengoperasiannya. Kesulitan dalam mendiagnosis malfungsi yang terkait dengan sensor oksigen terletak pada kenyataan bahwa dalam banyak kasus ia tidak langsung "mati", tetapi mulai menurun secara bertahap. Misalnya, waktu respons bertambah atau data yang salah dikirimkan. Jika karena alasan tertentu ECU benar-benar berhenti menerima informasi tentang komposisi gas buang, ECU mulai menggunakan parameter rata-rata dalam pengoperasiannya, di mana komposisi campuran bahan bakar-udara jauh dari optimal. Tanda-tanda kegagalan probe lambda adalah:

• Peningkatan konsumsi bahan bakar;
• Pengoperasian mesin yang tidak stabil saat idle;
• Kemunduran karakteristik dinamis mobil;
• Peningkatan kandungan CO dalam gas buang.

Mesin dengan dua sensor oksigen lebih sensitif terhadap malfungsi pada sistem koreksi campuran. Jika salah satu probe rusak, hampir tidak mungkin untuk memastikan unit daya berfungsi normal.

Ada sejumlah alasan yang dapat menyebabkan kegagalan prematur probe lambda atau pengurangan masa pakainya. Berikut beberapa di antaranya:

• Penggunaan bensin berkualitas rendah (timbal);
• Kerusakan sistem injeksi;
• salah tembak;
• Keausan yang kuat pada komponen CPG;
• Kerusakan mekanis pada sensor itu sendiri.

Diagnostik dan pertukaran sensor oksigen

Dalam kebanyakan kasus, Anda dapat memeriksa kesehatan sensor zirkonium sederhana menggunakan voltmeter atau osiloskop. Diagnostik probe itu sendiri terdiri dari pengukuran tegangan antara kabel sinyal (biasanya hitam) dan ground (mungkin kuning, putih atau abu-abu). Nilai yang dihasilkan harus berubah kira-kira sekali setiap satu atau dua detik dari 0,2-0,3 V menjadi 0,7-0,9 V. Harus diingat bahwa pembacaan akan benar hanya jika sensor benar-benar hangat, yang dijamin akan terjadi setelah mesin mencapai suhu operasi. Kerusakan tidak hanya menyangkut elemen pengukur probe lambda, tetapi juga sirkuit pemanas. Tetapi biasanya pelanggaran integritas sirkuit ini diperbaiki oleh sistem diagnosis mandiri yang menulis kode kesalahan ke memori. Anda juga dapat mendeteksi celah dengan mengukur resistansi pada kontak pemanas, setelah melepas konektor sensor.

Jika tidak mungkin untuk menetapkan pengoperasian probe lambda secara mandiri atau ada keraguan tentang kebenaran pengukuran yang dilakukan, maka lebih baik menghubungi layanan khusus. Perlu ditetapkan secara tepat bahwa masalah dalam pengoperasian mesin terkait secara tepat dengan sensor oksigen, karena biayanya cukup tinggi, dan kegagalan fungsi dapat disebabkan oleh alasan yang sangat berbeda. Anda tidak dapat melakukannya tanpa bantuan spesialis dalam hal sensor oksigen broadband, untuk diagnosis peralatan khusus mana yang sering digunakan.

Lebih baik mengganti probe lambda yang rusak ke sensor dengan tipe yang sama. Dimungkinkan juga untuk memasang analog yang direkomendasikan oleh pabrikan, sesuai dengan parameter dan jumlah kontak. Alih-alih sensor tanpa pemanas, Anda dapat memasang probe dengan pemanas (penggantian terbalik tidak dimungkinkan), namun, dalam hal ini, perlu memasang kabel tambahan untuk sirkuit pemanas.

Perbaikan dan penggantian probe lambda

Jika sensor oksigen digunakan untuk waktu yang lama dan gagal, kemungkinan besar elemen sensitif itu sendiri berhenti menjalankan fungsinya. Dalam situasi seperti itu, satu-satunya solusi adalah mengganti. Terkadang probe baru atau lambda yang bekerja dalam waktu yang sangat singkat mulai gagal. Alasannya mungkin karena pembentukan pada tubuh atau elemen kerja sensor dari berbagai jenis endapan yang mengganggu fungsi normal. Dalam hal ini, Anda dapat mencoba membersihkan probe dengan asam fosfat. Setelah prosedur pembersihan, sensor dicuci dengan air, dikeringkan dan dipasang pada mobil. Jika dengan bantuan tindakan seperti itu fungsionalitas tidak dapat dipulihkan, maka tidak ada cara lain selain membeli salinan baru.

Saat mengganti probe lambda, aturan tertentu harus diikuti. Lebih baik melepaskan sensor pada mesin yang telah didinginkan hingga 40-50 derajat, saat deformasi termal tidak terlalu besar dan bagian-bagiannya tidak terlalu panas. Selama pemasangan, perlu untuk melumasi permukaan berulir dengan sealant khusus yang mencegah lengket, dan juga memastikan bahwa gasket (o-ring) utuh. Pengetatan direkomendasikan untuk dilakukan dengan torsi yang ditentukan oleh pabrikan, memberikan kekencangan yang diinginkan. Saat menghubungkan konektor, tidak berlebihan untuk memeriksa kabel harness dari kerusakan. Setelah probe lambda dipasang, pengujian dilakukan dalam berbagai mode pengoperasian mesin. Pengoperasian sensor oksigen yang benar akan dikonfirmasi dengan tidak adanya gejala dan kesalahan di atas dalam memori unit kontrol elektronik.

Di sebagian besar mobil modern, sistem elektronik bertanggung jawab untuk memberi dosis dan memasok bahan bakar ke silinder. Unit kontrol (nama lain adalah pengontrol) menerima sinyal dari beberapa sensor dan, berdasarkan pembacaan ini, membentuk campuran bahan bakar dan udara dalam proporsi yang optimal. Probe λ memainkan peran kunci dalam proses tersebut, selain itu sensor oksigen, yang secara berkala gagal karena berbagai alasan. Jika Anda ingin mempelajari lebih dalam inti dari masalah ini, maka langkah pertama adalah mencari tahu apa itu lambda probe dan mengapa dipasang di mobil.

Peran sensor oksigen dalam sistem pasokan bahan bakar

Pembakaran bahan bakar hidrokarbon - bensin dan solar - di dalam silinder mesin merupakan proses yang agak rumit. Tugas unit kontrol elektronik adalah sebagai berikut:

• membakar bahan bakar secara efisien dan mencapai efisiensi maksimum unit daya;
• memastikan konsumsi bahan bakar minimum;
• ubah jumlah bahan bakar yang disuplai tergantung pada mode pengoperasian mesin.

Untuk pembakaran bensin yang sempurna di dalam silinder mesin, harus dicampur dengan udara dengan perbandingan 1: 14,7. Kemudian hampir semua molekul karbon akan mengalami oksidasi dan membentuk karbon dioksida CO 2 yang tidak berbahaya, dan hidrogen, setelah bergabung dengan oksigen, akan berubah menjadi air biasa (terlepas dalam bentuk uap). Karbon yang tidak terbakar juga bergabung dengan partikel oksigen dan menghasilkan karbon monoksida - CO. Dengan pengoperasian sistem yang benar, bagiannya kecil dan berjumlah 1–1,5%.

Referensi. Ketika, karena berbagai alasan, konsumsi bahan bakar meningkat, jumlah karbon monoksida di saluran keluar ruang bakar meningkat dari 3 menjadi 10%. Secara visual terlihat seperti asap hitam dari pipa knalpot.

Agar pengontrol menyiapkan campuran udara-bahan bakar yang optimal, ia harus mengontrol kelengkapan pembakarannya. Di sinilah lambda berperan - probe yang diperlukan untuk mengukur jumlah oksigen bebas di knalpot mobil dan mengirimkan informasi dalam bentuk impuls listrik ke komputer. Yang terakhir, membandingkannya dengan pembacaan meter lain, memberikan perintah yang sesuai ke injektor.

Apa yang memberikan pengukuran jumlah oksigen dalam gas buang:

1. Jika molekul oksigen terlalu sedikit di saluran keluar mesin, maka jelas tidak ada cukup udara dalam campuran bahan bakar - terlalu diperkaya.
2. Sebaliknya, kelebihan norma menunjukkan campuran kurus di dalam silinder. Saat dibakar, banyak udara yang tersisa, yang dikeluarkan bersama dengan knalpot.

Unit kontrol bertanggung jawab atas kualitas campuran udara-bahan bakar dan mengoreksi rasio komponen sesuai dengan sinyal probe lambda. Itu sebabnya Anda membutuhkan sensor oksigen di mobil yang dilengkapi dengan injektor.

Perangkat meteran dan prinsip operasi

Secara lahiriah, λ-probe menyerupai busi, hanya saja tanpa isolator keramik. Badan silinder diulir untuk disekrup ke sistem pembuangan, dan kabel keluar dari bagian atas (dari 1 hingga 4, tergantung desainnya). Di dalam kotak baja adalah bagian-bagian berikut:

• sel galvanik yang terbuat dari keramik dengan komposisi elektrolit padat;
• elektroda yang terbuat dari platinum diendapkan di kedua sisi sel galvanik dengan sputtering;
• ruang dengan udara atmosfer;
• kontak dengan ground dan kabel utama.

Pemanas telah ditambahkan ke desain sensor oksigen modern, yang dihubungkan ke jaringan listrik di dalam mobil dengan dua kabel tambahan. Ini memanaskan elektrolit λ-probe hingga 300–400 °C.

Pada sensor O 2 yang baru, sel galvanik terbuat dari zirkonium dioksida, yang konduktivitasnya bergantung pada suhu. Oleh karena itu perlu adanya pemanas. Sensor lama dibuat berdasarkan titanium dioksida dan dioperasikan dengan prinsip yang berbeda.

Sekarang tentang cara kerja probe lambda dengan inti zirkonium. Algoritmanya adalah sebagai berikut:

1. Saat mesin dihidupkan, meteran tidak berfungsi dan tidak ikut serta dalam persiapan campuran. Pengontrol "tahu" bahwa mesin dingin membutuhkan campuran yang diperkaya dan menyiapkannya sesuai dengan sinyal dari posisi poros engkol dan sensor aliran udara massal.
2. Setelah memasuki mode operasi, pemanas λ-probe dihidupkan dan elemen zirkonium mulai menghasilkan pulsa DC yang dirasakan oleh pengontrol.
3. Bergantung pada jumlah oksigen dalam gas buang, tegangan sensor berkisar antara 0,1 hingga 0,9 volt. Tegangan turun - tingkat oksigen berkurang - unit kontrol memasok lebih sedikit bahan bakar (menyandarkan campuran). Sebaliknya, ketika pulsa diperkuat, pengontrol beralih ke pengayaan.

Prinsip pengoperasian probe lambda dengan elemen titanium berbeda - ia bertindak sebagai termistor. Unit kontrol menginterogasi meteran beberapa kali per detik dan menangkap perubahan resistansi, yang menjadi dasar koreksi campuran udara-bahan bakar.

Di manakah lokasi λ-probe?

Karena sensor mengukur jumlah oksigen dalam gas buang, sensor dipasang di salah satu bagian saluran pembuangan. Bergantung pada merek dan model mobil, meteran dipasang di manifold buang tepat di sebelah mesin atau di bagian pertama pipa asap.

Sehubungan dengan transisi ke standar lingkungan baru (mulai dari Euro 3), skema pengendalian emisi kendaraan menjadi lebih rumit. Faktanya adalah bahwa setelah sensor O 2, konverter katalitik dipasang di saluran pembuangan - tong logam dengan sarang lebah keramik, yang tugasnya membakar produk berbahaya dari mesin - karbon monoksida dan oksida nitrat. Elemen ini juga gagal seiring waktu, yang tidak memengaruhi pengoperasian mesin, tetapi jumlah emisi berbahaya meningkat secara dramatis.

Untuk mengontrol kondisi teknis konverter, pabrikan mulai memasang probe lambda kedua. Itu dibangun ke dalam pipa setelah tong dan memeriksa jumlah oksigen dalam gas sebelum dibuang ke atmosfer.

Jika pengontrol "melihat" bahwa tidak ada perbedaan dalam pembacaan dua meter, itu akan menyalakan tampilan Mesin Periksa pada panel instrumen, dan selama diagnosa komputer itu akan menunjukkan kesalahan katalis.

Molekul udara yang masuk ke penetral harus bergabung dengan gas berbahaya, misalnya CO berubah menjadi CO 2. Selama operasi normal sistem, probe kedua di outlet harus mendeteksi penurunan oksigen.

Pada mesin dengan mesin bertenaga 6-12 silinder, jumlah sensor O 2 bisa mencapai 4 buah. dan banyak lagi. Ini dijelaskan secara sederhana: pada mobil seperti itu, sistem pembuangan terdistribusi dengan dua jalur diterapkan. Karenanya, masing-masing memiliki konverter katalitik dan probe 2 λ.

Tanda dan penyebab kegagalan elemen

Karena probe lambda di dalam mobil terhubung ke pengontrol, jika terjadi kerusakan pada sensor, ECU menyalakan sinyal Periksa Mesin. Ini terjadi dalam kasus berikut:

• meter memberikan pembacaan yang salah, misalnya tegangan lebih besar dari 0,9 V atau kurang dari 0,1 V;
• sirkuit terbuka telah terjadi (kabel yang mengarah ke probe λ putus atau putus);
• kabel hubung singkat;
• kerusakan mekanis pada elemen akibat mengemudi di jalan tanah;
• sensor telah menghabiskan sumber dayanya, yang terletak pada kisaran 40–80 ribu km lari mobil.

Firmware pengontrol mobil mana pun memiliki algoritme cadangan jika terjadi kerusakan pada probe lambda. Ketika unit kontrol "menyadari" kerusakan meteran, unit tersebut mengecualikannya dari pengoperasian sistem tenaga dan dipandu oleh data dari perangkat lain - sensor suhu, kecepatan, ledakan, posisi throttle, dan poros engkol. Dia mengambil bacaan dari λ-probe sebagai rata-rata, tetap dalam ingatannya sebelumnya.

Oleh karena itu, bersamaan dengan tampilan Check Engine menyala, gejala lain menunjukkan kerusakan sensor oksigen:

1. Pengoperasian mesin yang tidak stabil saat idle.
2. Peningkatan konsumsi bahan bakar.
3. Berkurangnya daya unit daya dan sentakan saat bergerak karena kontaminasi elektroda busi.
4. "Panas" mesin mulai dengan susah payah selama start dingin normal.
5. Jelaga asap hitam mengepul dari pipa knalpot.

Masalah-masalah ini adalah konsekuensi dari hilangnya kendali atas kualitas pembakaran bahan bakar, itulah mengapa probe lambda menjadi sangat penting.

Dalam beberapa situasi, pengontrol tidak menyalakan tulisan Periksa Mesin dan tidak masuk ke mode darurat, tetapi gejala ini tetap muncul. Ini menunjukkan bahwa sensor O 2 mulai "berbohong", itulah sebabnya ECU salah menyiapkan campuran bahan bakar.

Sulit untuk menemukan penyebab kerusakan seperti itu di rumah - tanda serupa terlihat saat sensor lain rusak. Jika Anda dihadapkan pada situasi seperti itu, lebih baik hubungi spesialis servis mobil - tukang listrik.

Alasan operasi probe λ yang salah mungkin sebagai berikut:

• mengemudi dengan bensin bertimbal;
• menambahkan aditif palsu ke bahan bakar dan minyak;
• penggunaan sealant murah yang mengandung pelarut anorganik saat memperbaiki unit daya.

Karena tindakan di atas, uap agresif asing memasuki jalur keluar gas buang, menghancurkan elektroda sensor oksigen, dan dengan itu sel keramik penetral.

Probe lambda yang gagal harus diganti, tidak ada metode perbaikan. Suku cadangnya tidak murah, tetapi "kesehatan" dan masa pakai mesin bergantung padanya, jadi lebih baik tidak menyimpan dan tidak memasang berbagai emulator - yang disebut hambatan. Mereka memungkinkan Anda mematikan sinyal Periksa, tetapi tidak menghilangkan penyebab masalah, dan pengontrol yang tertipu terus salah menyiapkan campuran, yang berdampak negatif pada pengoperasian motor.

Banyak pengendara dihadapkan pada masalah konsumsi bahan bakar yang meningkat. Ini dapat disebabkan oleh banyak masalah mesin: kegagalan sensor dan aktuator idle, masalah pengapian, kompresi rendah, kegagalan pompa tekanan tinggi.

Namun, jika konsumsi bahan bakar meningkat secara signifikan (hingga 50%), sensor oksigen harus segera diperiksa, dalam praktik pengendara sering disebut sebagai "lambda probe".

Apa itu probe lambda di dalam mobil

Probe lambda menginformasikan unit kontrol mesin tentang jumlah oksigen yang belum masuk ke dalam reaksi pengapian di silinder kerja mesin. Untuk pembakaran oksigen yang sempurna, campuran harus dibentuk dengan perbandingan satu banding lima belas (lebih tepatnya, 1: 14,7).

Unit kontrol mesin mengontrol pembentukan campuran (menghilangkan penyebab pembentukan campuran yang diperkaya atau kurus) berdasarkan pembacaan sensor, termasuk oksigen (lambda probe).

Video - sensor oksigen rusak:

Nama "lambda probe" diambil dari karakteristik kualitatif rasio udara berlebih dalam campuran udara-bahan bakar, yang dalam industri otomotif dilambangkan dengan huruf alfabet Yunani "lambda".

Gejala Kegagalan Sensor Oksigen

Tanda-tanda utama dari sensor oksigen yang tidak berfungsi meliputi:

• konsumsi bahan bakar meningkat secara signifikan;
• pengoperasian mesin tidak merata, terutama saat pedal akselerator ditekan;
• peningkatan emisi limbah mesin beracun;
• kerusakan konverter katalitik.

Prinsip pengoperasian probe lambda dan penyebab umum kegagalannya

Penyebab paling umum kegagalan probe lambda adalah keausan. Desain probe tipikal ditunjukkan pada gambar:

Titik terlemah dari desain adalah ujung keramik dan pemanas listrik. Burnout pemanas listrik tidak sepenuhnya menonaktifkan sensor.

Probe lambda dipasang di manifold buang di depan katalis, dan saat manifold dipanaskan oleh gas buang mesin, sensor oksigen itu sendiri dipanaskan hingga suhu tinggi.

Pemanas listrik terutama berfungsi untuk mengoreksi pembacaan sensor oksigen dalam beberapa menit pertama setelah menghidupkan mesin dingin.

Ada sensor satu dan dua kawat di mana tidak ada pemanas listrik sama sekali.

Ujung keramik terbuat dari keramik berpori khusus yang dilapisi dengan zirkonium dioksida tipis, elektroda terbuat dari platinum menggunakan teknologi pengendapan vakum (itulah sebabnya probe lambda mahal).

Selama pengoperasian, gas buang dengan suhu sangat tinggi melewati mikropori sensor. Lapisan tipis dioksida terbakar seiring waktu, teroksidasi, sifat kelistrikannya berubah.

Akibatnya, pembacaan probe lambda menjadi tidak dapat diandalkan, bahkan menjadi tidak dapat digunakan. Dalam hal ini, semua jenis pembilasan, pembersihan, dan metode pemulihan kinerja lainnya tidak ada artinya.

Secara struktural, prinsip pengoperasian probe lambda dapat digambarkan:

Dalam diagram: 1 - zirkonium dioksida, 2,3 - elektroda (terkadang platinum), 4 - arde negatif, 5 - kontak sinyal keluaran. Probe zirkonium oksida memperoleh sifat elektrolit padat pada suhu 300 hingga 400 derajat Celcius (itulah sebabnya probe dipanaskan terlebih dahulu). Kemudian probe lambda mulai mencatat tegangan sesuai dengan konsentrasi oksigen.

Seperti dapat dilihat dari grafik, ketergantungan tersebut memiliki karakteristik seperti lompatan yang jelas, yang sangat bermanfaat saat memproses sinyal menggunakan metode digital.

Faktor-faktor berikut dapat mempercepat kegagalan prematur probe lambda:

• masuknya kotoran asing ke dalam sistem pembuangan (antibeku jika terjadi pelanggaran paking kepala silinder, residu eter saat menggunakan semprotan "start cepat" saat menghidupkan mobil, oli dengan kompresi mesin berkurang, dll.);
• konsentrasi timbal yang tinggi dalam bahan bakar;
• membersihkan sistem pembuangan dengan produk yang tidak dimaksudkan untuk tujuan ini;
• masuk ke knalpot manifold debu, kotoran tidak dihilangkan oleh filter bahan bakar.

Di banyak mobil, dua probe lambda dipasang, sebelum dan sesudah katalis. Hal ini memungkinkan untuk mengontrol kualitas campuran dengan lebih akurat, serta untuk memeriksa keefektifan katalis.

Cara memeriksa probe lambda dengan multimeter dan metode lainnya

Lebih mudah untuk mulai memeriksa kinerja probe lambda empat pin yang dipasang pada sebagian besar mobil modern dengan memantau kinerja elemen pemanas.

Untuk melakukan ini, Anda perlu mengalihkan multimeter ke mode pengukuran resistansi dan "membunyikan" keluaran pemanas listrik. Biasanya mereka terbuat dari kawat dengan penampang yang lebih besar. Resistansi harus kurang dari 10 ohm. Jika resistansi lebih besar, ini menandakan kerusakan pemanas listrik.

Setelah 10.000 km mobil, disarankan untuk melakukan pemeriksaan visual pada probe. Untuk melakukan ini, sensor harus dilepas dari manifold.

Banyak orang menggunakan semprotan WD atau, lebih buruk lagi, minyak rem. Masuknya cairan ini ke area kerja probe lambda dapat menyebabkan kerusakannya.

Bahkan jika alat khusus digunakan untuk melepaskan sambungan berulir kokas, alat tersebut harus segera dilepas sebelum melepas sensor.

Di area kerja sensor, perhatikan warna dan kondisinya. Kehadiran jelaga (tanda campuran kaya) menyebabkan kontaminasi pada sensor, jelaga harus dihilangkan untuk performa terbaiknya.

Endapan putih atau abu-abu adalah bukti adanya aditif dalam oli atau bahan bakar, juga dapat menyebabkan kerusakan probe lambda. Lapisan mengkilap adalah tanda kelebihan timbal dalam bahan bakar. Jika penumpukannya berat, sensor harus diganti.

Terminal kontak dari sensor oksigen zirkonium yang paling umum (b, c - probe lambda dengan pemanas; a - tanpa; * warna terminal mungkin berbeda dari yang ditunjukkan):

Untuk memeriksa probe lambda dengan multimeter, Anda perlu menghubungkan probe ke kabel sinyal, alihkan ke batas pengukuran 2 Volt. Kemudian, buat situasi campuran yang diperkaya secara artifisial, misalnya, dengan mengisi ulang gas, atau dengan melepas konektor pengatur tekanan. Dalam hal ini, pembacaan multimeter harus lebih dari 0,8 Volt, maka probe berfungsi.

Kemudian situasi campuran kurus dibuat (Anda dapat membuat kebocoran udara secara artifisial dengan membuka penjepit saluran udara). Multimeter harus membaca kurang dari atau sama dengan 0,2 volt.

Video - cara memeriksa probe lambda dengan penguji:

Memungkinkan Anda untuk melihat parameter probe lambda secara real time. Ini juga dapat dilakukan dengan osiloskop konvensional. Ketergantungan waktu dari tegangan pada keluaran sinyal dari probe lambda yang berfungsi akan memiliki bentuk perkiraan:

Jika batas bawah turun menjadi 0 Volt, sensor cukup "lelah", jika kurva lebih mulus, sensor harus diganti tanpa gagal.

Penggantian sensor oksigen

Kesulitan mekanis untuk mengganti probe lambda adalah melepaskan sambungan berulir kokas. Di sini Anda mungkin harus menggunakan peralatan khusus. Setelah melepaskan sensor yang rusak, seka dengan hati-hati lokasi pemasangan sensor dari sisa cairan.

Video - mengganti probe lambda dengan Audi A4 B5:

Probe lambda asli biasanya mahal (hingga 6.000 rubel, terkadang lebih). Untuk beberapa model mobil, sensor aslinya tidak dapat ditemukan, tidak masuk akal untuk membeli dari pembongkaran. Dalam hal ini, lebih baik memasang probe lambda universal.

Probe lambda universal

Dimensi pemasangan sensor (utas, kedalaman tempat duduk) biasanya sama, lebih baik untuk memeriksa, tentu saja, agar tidak merusak koneksi berulir atau probe baru.

Probe lambda universal dijual tanpa konektor, hanya dengan kabel (biasanya empat kabel, dua sinyal dan dua untuk elemen pemanas). Selanjutnya, konektor dengan kabel terputus dari sensor asli lama yang rusak dan sambungan berkualitas tinggi dibuat dengan sensor universal sesuai sepenuhnya dengan diagram sambungan listrik.

Sambungan listrik paling baik dilakukan dengan memutar + menyolder + insulasi panas menyusut. Karena karakteristik khas dari semua probe lambda yang dibuat menggunakan teknologi yang sama hampir identik, probe universal bekerja dengan benar pada mesin dari semua modifikasi.

Video - memasang konektor pada probe lambda universal:

Saat memasang sensor, Anda harus memperhatikan kekencangan sambungan dengan kolektor, keamanan utas.

Pembersihan

Membersihkan probe lambda adalah tindakan ekstrem. Ini dilakukan hanya jika ada keyakinan bahwa sensor secara akurat menunjukkan data yang salah dan harapan terakhir sebelum dikirim ke tempat sampah adalah pembersihan.

Lambda - apa itu? Dalam hal ini, kami tidak berbicara tentang huruf alfabet Latin. Ketika tanda-tanda peningkatan konsumsi bahan bakar, gas buang hitam dan pengoperasian mesin yang tidak stabil muncul, salah satu penyebab paling umum adalah kerusakan probe lambda. Apa itu probe lambda di dalam mobil dan untuk apa probe lambda itu, Anda akan belajar dari artikel ini.

Ini adalah sensor oksigen khusus yang bertanggung jawab atas proporsi volume udara yang benar dalam sistem bahan bakar. Dengan kata lain, probe lambda adalah pengatur yang mengumpulkan dan mengirimkan informasi untuk menyiapkan campuran bahan bakar yang optimal.

Namun saat suku cadang ini menjalankan tugasnya dengan stabil dan lancar, mobil menghemat bahan bakar, katalis yang mengurangi emisi zat berbahaya ke atmosfer bertahan lebih lama. Oleh karena itu, setiap pengendara harus mengetahui dan mengingat prinsip pengoperasian dan diagnostiknya.

MENONTON VIDEO

Cara kerja sensor oksigen

Jadi, pengukuran oksigen dalam sistem bahan bakar dilakukan di manifold buang. Harus ada sensor yang menentukan volume oksigen. Probe lambda kedua dapat ditempatkan di hilir katalis untuk menambah akurasi dalam mengukur kadar oksigen.

Untuk memahami mekanisme pengoperasian sensor probe lambda, pertimbangkan algoritme pengoperasiannya.

1. Mesin yang sedang berjalan menjadi hangat tanpa partisipasi elemen ini. Sistem kendaraan menggunakan sumber informasi lain.

   Namun saat suhu mencapai 300 derajat Celcius, sensor oksigen probe lambda masuk ke mode normal. Faktanya adalah hanya ketika suhu ini tercapai, elektrolit menerima konduktivitas, tegangan keluaran muncul di elektroda.

   Dalam cuaca dingin, misalnya, di musim dingin, sangat sulit untuk mencapai suhu yang dibutuhkan. Sistem pemanas tambahan datang untuk menyelamatkan, yang bagaimanapun juga akan menciptakan tingkat suhu yang diperlukan.

   Tergantung pada jenis sensor konsentrasi oksigen yang digunakan, prinsip pengumpulan informasi dibedakan.

Prinsip pengoperasian probe lambda dua titik bergantung pada elektroda. Tingkat oksigen mempengaruhi ketegangan mereka. Jika level tegangan menunjukkan kelebihan oksigen, maka satu informasi terbentuk, dengan kekurangan oksigen yang lain.

Probe lambda broadband adalah desain dua elemen yang lebih kompleks. Pada elektroda sensor ini memiliki tegangan konstan, yang menjadi lebih sedikit atau lebih tergantung pada kandungan oksigen.

Hasil pemeriksaan bahan bakar di setiap kasus ditransmisikan ke sistem kendaraan lain untuk membentuk campuran optimal untuk injeksi lebih lanjut.

Apa alasan mengapa sensor mungkin tidak berfungsi?

Apa itu probe lambda? Ini adalah perangkat mekanis kompleks yang rentan terhadap kerusakan. Mereka muncul karena alasan berikut.

Kasing perangkat yang berkualitas rendah atau sangat tua dapat kehilangan kekencangannya. Akibatnya, gas, kotoran, udara masuk ke dalam, yang membuat pengoperasian yang benar menjadi tidak mungkin.

Meskipun probe beroperasi pada suhu tinggi, itu juga dapat terkena panas yang berlebihan. Hal ini paling sering terjadi ketika penggemar teknis meningkatkan tenaga pabrik motor.

Ada masa garansi tetap. Setelah melewatinya, probe mungkin kehilangan propertinya.

Penggunaan solar atau bensin berkualitas rendah, serta bahan bakar bertimbal, merusak permukaan kerja sensor dan juga menyebabkan kegagalannya.

Salah satu alasan paling relevan untuk negara kita. Karena mengemudi di jalan yang buruk, elemen internal sensor dapat rusak. Operasi lebih lanjut menjadi tidak mungkin.

Cara mengidentifikasi sensor yang salah

Pertimbangkan gejala utama kerusakan probe lambda.

Gejala kerusakan probe lambda paling sering muncul sebagai pengoperasian mesin pembakaran internal yang tidak stabil. Perputaran sangat "berjalan". Bahkan saat menganggur dalam cuaca hangat, mereka dapat meningkat tajam tanpa alasan yang jelas.

Kebutuhan untuk mengisi bahan bakar lebih sering dari biasanya dan konsumsi bahan bakar rata-rata di atas norma adalah beberapa indikator yang paling akurat.

Sementara itu, jika pengendara yang menekan pedal gas sampai habis, merasa akselerasi mobil jauh lebih buruk, kemungkinan besar sensornya rusak.

Nah, yang paling umum - munculnya lampu indikator "Check Engineer" juga bisa disebabkan oleh tidak berfungsinya regulator oksigen. Di stasiun teknis, penyebab pastinya akan ditetapkan. Atau Anda dapat memeriksa semuanya sendiri. Cara melakukan ini akan ditunjukkan di bawah ini.

Tanda-tanda lain dari kerusakan sensor oksigen akan selalu dikaitkan dengan kerusakan mesin.

Cara memeriksa kesehatan probe lambda dengan satu kabel, dua, tiga dan 4 kabel sendiri: dengan multimeter, dengan tangan Anda sendiri, penguji, dll.

Apa itu lambda probe pada mobil dan untuk apa lambda probe, kami temukan di bagian pertama artikel.

Sekarang mari kita lihat cara untuk mendiagnosis kondisinya. Anda perlu mendapatkan sensornya. Mekanik mobil mana pun dapat menunjukkan sensor oksigen, tetapi penggemar mobil biasa harus melihat petunjuk pabrikan untuk menemukannya. Bagaimanapun, akses ke sana paling sering dapat diperoleh hanya dengan membuka kap mesin.

Terkadang inspeksi visual sudah cukup untuk segera mengidentifikasi kerusakan. Inspeksi visual diperlukan untuk mengecualikan deformasi mekanis dan masuknya zat asing. Jika perangkat rusak, maka akan langsung terlihat. Penggantian juga diperlukan jika sensor tertutup jelaga atau lapisan abu-abu - ini adalah tanda kerusakan sensor akibat pengisian bahan bakar dengan bahan bakar berkualitas rendah.

Metode kedua juga tidak memerlukan penggunaan perangkat apa pun. Cukup mengatur ulang sensor ke mobil lain yang sama. Jika kesalahan tetap ada, maka masalahnya ada di dalamnya.

Untuk mengecek dengan multimeter, Anda perlu menyalakan mobil selama 10-20 menit, lalu mematikannya. Putuskan sambungan regulator oksigen dan sambungkan ke multimeter. Selanjutnya, nyalakan mesin dan tekan gas hingga 3.000 rpm. Prosedurnya paling baik dilakukan bersama. Satu menekan gas, dan yang kedua melihat bacaan - seharusnya berada pada level 0,9 watt. Nilai apa pun yang kurang dari ini berarti kerusakan.

Menggunakan penguji 4 kawat untuk melakukan pengukuran juga bukan merupakan prosedur yang sulit. Untuk implementasinya, kabel negatif penguji dihubungkan ke motor, dan kabel positif ke kabel sinyal probe. Perlu disebutkan secara singkat di sini bahwa kabel probe bisa sampai 4. Tidak ada masalah dengan satu kabel - selalu sinyal. Tetapi jika ada lebih banyak, Anda tidak dapat melakukannya tanpa bantuan instruksi. Jadi, saat tester tersambung, Anda perlu menghidupkan motor agar bekerja selama 10 menit. Setelah melakukan pemanasan hingga suhu yang cukup, sensor akan menyala. Tegangan akan berubah untuk beberapa waktu dan nilai yang berbeda, sekitar 0,3 - 1 watt. Namun, kemudian stabil pada 0,45 watt. Jika angka tegangan stabil berbeda, sensor harus diubah.

Berapa biaya probe lambda dan berapa banyak dompet penggila mobil akan kosong jika perangkat ini tidak berfungsi? Untuk mobil domestik, harganya tidak akan melebihi 2-3 ribu rubel. Tapi mobil asing harus membayar. Biaya probe bisa dari 4 hingga 10 ribu rubel.

MENONTON VIDEO

Banyak orang bertanya - mengapa desain yang begitu sederhana, bahkan pada mobil domestik, harganya beberapa ribu.

Jawabannya terletak pada komposisi elemen dari mana probe dibuat. Di antara mereka ada cukup banyak logam berharga, dan dalam beberapa kasus logam mulia.

Penting juga untuk mendiagnosis dan mengganti perangkat penting ini secara tepat waktu.

Nama sensor ini berasal dari huruf lambda dari alfabet yunani, dalam industri otomotif berarti kf udara berlebih yang terkandung dalam campuran udara-bahan bakar. Padahal, alat semacam itu adalah sensor untuk menentukan komposisi gas buang.
Udara berlebih diukur dengan mengukur kandungan oksigen sisa dalam gas, sehingga probe lambda ditempatkan di manifold buang sebelum konverter katalitik. Sinyal listrik dari probe lambda diterima oleh unit kontrol elektronik (atau ECU) dari sistem injeksi bahan bakar, yang mengoptimalkan komposisi campuran dengan mengubah jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam silinder.
Pada beberapa model, sensor lain dipasang. Itu terletak di outlet katalis, yang memungkinkan untuk mencapai akurasi yang lebih tinggi dalam komposisi campuran dan mengontrol pengoperasian katalis.

Pada dasarnya Probe Lambda memiliki desain dengan sel galvanik dan elektrolit keramik padat yang terbuat dari zirkonium dioksida. Yttrium oksida diterapkan pada keramik, elektroda platina konduktif berpori disimpan di atasnya, yang satu "menghirup" knalpot, yang kedua menerima udara dari atmosfer.
Probe lambda mulai mengukur setelah pemanasan hingga suhu 300-400 °C. Dalam kondisi seperti itu, elektrolit zirkonium menghantarkan sinyal, dan karena perbedaan antara udara yang tersisa di knalpot dan udara luar, hal itu menyebabkan munculnya tegangan keluaran pada elektroda. Fitur dari sensor ini adalah perubahan voltase yang tiba-tiba dengan penyimpangan komposisi campuran hanya sebesar 0,3%. Jadi, hal pertama yang dipengaruhi sensor probe lambda adalah tegangan pada elektroda.
Selain sensor berbasis zirkonium, Anda juga dapat menemukan sensor yang produksinya menggunakan titanium dioksida. Probe lambda semacam itu bekerja berdasarkan prinsip mengubah resistansi dengan perubahan komposisi gas buang. Alhasil, ternyata sensor jenis ini tidak mampu menghasilkan EMF.
Sensor dengan pemanasan tambahan juga diproduksi. Perangkat semacam itu berkontribusi pada entri cepat ke kisaran yang diperlukan untuk pengoperasian dan refleksi data yang lebih akurat.

Di mana letak probe lambda?

Untuk memahami di mana mencari sensor oksigen, Anda perlu mengetahui kapan mobil itu diproduksi. Pada mobil yang diproduksi sebelum tahun 2000, 2 sensor dipasang hanya pada 10% kasus. Di mobil yang dibuat setelah tahun 2000, dari 2 hingga 4 probe lambda dipasang.
Jumlah lambda pada mobil yang diproduksi setelah tahun 2000 bergantung pada ukuran unit tenaga. Jika ukuran mesin kurang dari 2,0 liter, maka dipasang 2 sensor:

• Yang pertama dipasang di kompartemen mesin, terlihat jelas dan mudah diganti;
• Sensor kedua dipasang di bawah bagian bawah mobil.

Jika volume mesin mobil lebih dari 2,0 liter, maka total 4 probe lambda dipasang:

• 2 sensor (atas, pengatur) - kanan dan kiri, juga dipasang di kompartemen mesin, terlihat jelas dan dapat dipertukarkan;
• 2 sensor lagi (lebih rendah, mendiagnosis) - kanan dan kiri, dipasang di bawah bagian bawah mobil.

Nah, untuk menemukan sensor pertama yang terletak di kompartemen mesin, Anda harus melakukan langkah-langkah berikut:

Buka kap mobil.

1. Cari mesin. Biasanya terletak di bawah penutup plastik di tengah kompartemen mesin.
2. Periksa dengan hati-hati ruang di sekitar unit daya dan temukan pipa logam besar di dekatnya yang masuk jauh ke dalam kompartemen mesin. Pipa-pipa ini adalah manifold buang dan berfungsi untuk mengeluarkan gas buang dari mesin. Manifold buang mungkin ditutup dengan pelindung panas, dalam hal ini harus dilepas.
3. Selanjutnya, Anda perlu memeriksa manifold buang - Anda perlu menemukan dalam desainnya bagian silinder kecil (panjang 5-7 cm). Salah satu ujung bagian ini disekrup ke manifold, dan kabel tebal memanjang dari ujung lainnya, yang merupakan sensor probe lambda.
4. Dengan tidak adanya sensor pada manifold buang, Anda harus melacak pipa yang masuk jauh ke dalam kompartemen mesin - probe lambda terletak di atasnya.

Ada dua jenis hambatan: mekanik dan elektronik.

Penipuan mekanis

Jika jenis perangkat mekanis dipilih, maka "pengatur jarak" biasanya dipasang sebagai pengganti katalis. Bagian ini terbuat dari baja atau perunggu tahan panas, dan ukurannya ditentukan secara ketat. Sebuah lubang kecil dibuat di spacer tempat masuknya gas buang.

Gas berinteraksi dengan chip keramik yang ditempatkan di dalam spacer dan dilapisi sebelumnya dengan lapisan katalitik. Dan sebagai akibat dari interaksi tersebut, CH dan CO dioksidasi oleh oksigen, yang menyebabkan penurunan kandungan zat berbahaya.
Ini adalah opsi sensor paling murah. Blende mekanis sama-sama cocok untuk mobil apa pun, impor atau domestik.

Palsu elektronik

Probe lambda blende elektronik jauh lebih sulit, dan kami tidak berbicara tentang cara "buatan sendiri" untuk membuatnya, yang dipraktikkan oleh pengendara. Mereka sendiri membangun sobekan menggunakan satu resistor atau satu kapasitor. Dijual ada perangkat yang cukup berteknologi (emulator) dengan mikroprosesor.
Emulator semacam itu memungkinkan Anda untuk memastikan unit kontrol (ECU) berfungsi dengan benar, dan tidak hanya dengan menipunya. Mikroprosesor yang dipasang di perangkat dapat mengevaluasi keadaan komposisi gas buang, menganalisis pemrosesan sinyal yang dikirim oleh sensor pertama untuk kemudian menghasilkan sinyal yang sesuai dengan sinyal dari probe lambda yang berfungsi kedua dengan katalis yang berfungsi .