Медленные или вялые датчики кислорода

Apr 19, 2023

Система управления двигателем всегда пытается найти идеальное соотношение воздух/топливо. Но провести грань между слишком богатым и слишком бедным практически невозможно. При каждом обороте коленчатого вала небольшие изменения в воздухе, топливе и условиях эксплуатации могут привести к изменению содержания кислорода, выходящего из выпускного отверстия.

Датчик кислорода измеряет содержание кислорода в выхлопных газах. Он делает это путем выработки электроэнергии из разницы кислорода между выхлопной и внутренней насосной ячейкой. Он не измеряет топливо, NOX или угарный газ.

Если вы подключите датчик кислорода к карбюраторному двигателю, сигнал не будет колебаться. Это будет плоская линия, которая поднимается или опускается по мере прохождения топлива через первичные и вторичные обмотки в двигатель.

На двигателе с впрыском топлива, когда вы смотрите на датчик кислорода, напряжение сигнала колеблется. Причина колебаний или изменений напряжения заключается в том, что система управления двигателем изменяет ширину импульса форсунок и другие параметры для достижения идеального соотношения воздух-топливо. Он колеблется между уровнями богатого и бедного кислорода, но остается достаточно близким, чтобы двигатель работал плавно.

По мере развития кислородного датчика за последние 40 лет инженеры научили его чувствовать более широкий диапазон богатых и бедных условий, а также быстрее обнаруживать небольшие изменения в содержании кислорода. Некоторые современные датчики воздуха/топлива настолько чувствительны, что могут обнаружить крошечные утечки в выпускном коллекторе. Датчик может считывать данные о недостающих газах, а также о втягивании наружного воздуха, когда импульсы выхлопных газов проходят через место утечки.

Независимо от поколения или материалов, из которых изготовлен кислородный датчик, они могут быть загрязнены и больше не считывать содержание кислорода в потоке выхлопных газов. Врагами платины, циркония или титана являются силикаты, силикон и сажа. Эти загрязнения отравляют компонент, так что он больше не может измерять разницу содержания кислорода через диффузионный зазор. Загрязнения покрывают поверхности, связываются с ними и душат чувствительные элементы.

Когда кислородный датчик отравлен, он теряет способность измерять содержание кислорода в выхлопных газах. Колебания выравниваются по мере загрязнения датчика. Сигнал датчика в конечном итоге полностью стабилизируется.

Система управления двигателем знает, когда не следует доверять загрязненному кислородному датчику. Двигатель знает, сколько воздуха поступает в двигатель, с помощью датчиков MAS и MAP. Модуль также знает, сколько топлива впрыскивается. Если он не увидит переключения от датчика, то установит код и начнет контролировать подачу топлива и искру для защиты каталитических нейтрализаторов.

Некоторые двигатели могут проверять нижний кислородный датчик для управления корректировкой подачи топлива. Нижние кислородные датчики (расположены в потоке выхлопных газов после катализатора) используются для контроля эффективности каталитического нейтрализатора. В некоторых конфигурациях управления двигателем активность нижнего датчика кислорода используется для регулировки режима работы воздух/топливо для поддержания благоприятного соотношения и оптимизации эффективности катализатора. Другие системы управления двигателем могут смотреть на противоположный берег.

Если датчик кислорода загрязнен, наиболее распространенными кодами являются P0139–P0153, обозначающие медленную реакцию цепи датчика кислорода. Эти коды устанавливаются, когда система управления двигателем обнаруживает более низкое, чем ожидалось, напряжение сигнала или когда датчик не переключается с богатого на обедненную смесь. Коды P0160–P0166, обозначающие отсутствие активности датчика O2, могут указывать на проблему с цепью или на то, что датчик настолько загрязнен, что датчик больше не генерирует напряжение.

Если источник загрязнения находится достаточно далеко вверх по потоку, загрязнятся не только кислородные датчики, но и каталитические нейтрализаторы. Если загрязнение не диагностировано до замены датчика, датчик установит коды эффективности катализатора и выйдет из строя быстрее, чем оригинал.

Каждый раз, когда выбросы выхлопных газов автомобиля превышают федеральные нормы в 1-1/2 раза, процессор EMS запрограммирован на запись данных о неисправностях. Контрольная лампа неисправности загорается после двух последовательных аварийных поездок, а датчик кислорода и связанные с ним цепи проверяются на наличие дефектов.