Распиновка датчика кислорода ваз

Обновлено: 11.02.2025

©А. Пахомов 2007 (aka IS_18, Ижевск)

На написание этого материала натолкнуло обилие вопросов на нашем форуме, связанных с непониманием (или недопониманием) принципа работы датчика кислорода, или лямбда-зонда.

Прежде всего, нужно идти от общего к частному и понимать работу системы в целом. Только тогда сложится правильное понимание работы этого весьма важного элемента ЭСУД и станут понятны методы диагностики.

Чтоб не углубляться в дебри и не перегружать читателя информацией, я поведу речь о циркониевом лямбда-зонде, используемом на автомобилях ВАЗ. Желающие разобраться более глубоко могут самостоятельно найти и прочитать материалы про титановые датчики, про широкополосные датчики кислорода (ШДК) и придумать методы их проверки. Мы же поговорим о самом распространенном датчике, знакомом большинству диагностов.

Итак, датчик кислорода. Когда-то очень давно он представлял собой только лишь чувствительный элемент, без какого-либо подогревателя. Нагрев датчика осуществлялся выхлопными газами и занимал весьма продолжительное время. Жесткие нормы токсичности требовали быстрого вступления датчика в полноценную работу, вследствие чего лямбда-зонд обзавелся встроенным подогревателем. Поэтому датчик кислорода ВАЗ имеет 4 вывода: два из них – подогреватель, один – масса, еще один – сигнал.

Из всех этих выводов нас интересует только сигнальный. Форму напряжения на нем можно увидеть двумя способами:

а) сканером
б) мотортестером, подключив щупы и запустив самописец.

Второй вариант, вообще говоря, предпочтительнее. Почему? Потому, что мотортестер дает возможность оценить не только текущие и пиковые значения, но и форму сигнала, и скорость его изменения. Скорость изменения – это как раз характеристика исправности датчика.

Итак, главное: датчик кислорода реагирует на кислород. Не на состав смеси. Не на угол опережения зажигания. Не на что-либо еще. Только на кислород. Это нужно осознать обязательно. Как именно это происходит, в подробностях описано здесь.

На сигнальный вывод датчика с ЭБУ подается опорное напряжение 0.45 В. Чтоб быть полностью уверенным, можно отключить разъем датчика и проверить это напряжение мультиметром или сканером. Все в порядке? Тогда подключаем датчик обратно.

Для более глубокого понимания добавлю, что при наличии небольшого опыта легко установить степень изношенности датчика. Это делается по крутизне фронтов перехода с богатой смеси на бедную и обратно. Хороший, исправный датчик реагирует быстро, переход почти что вертикальный (смотреть, само собой, мотортестером). Отравленный либо просто изношенный датчик реагирует медленно, фронты переходов пологие. Такой датчик требует замены.

Понимая, что датчик реагирует на кислород, можно легко уяснить еще один распространенный момент. При пропусках воспламенения, когда из цилиндра в выпускной тракт выбрасывается смесь атмосферного воздуха и бензина, лямбда-зонд отреагирует на большое количество кислорода, содержащееся в этой смеси. Поэтому при пропусках воспламенения очень возможно возникновение ошибки, указывающей на бедную топливо-воздушную смесь.

1. Нужно совершенно четко отличать неисправность ЭСУД от неисправности лямбда-зонда.

2. Проверить зонд можно, контролируя напряжение на его сигнальном выводе сканером или подключив к сигнальному выводу мотортестер.

3. Искусственно смоделировав обедненную или, наоборот, обогащенную смесь и отследив реакцию зонда, можно сделать достоверный вывод о его исправности.

5. Наличие ошибки, указывающей на дефект лямбда-зонда, отнюдь не является поводом для его замены.

Чувствительный элемент датчика кислорода находится в потоке отработавших газов. При достижении датчиком рабочих температур, превышающих 360 град. С, он начинает генерировать собственную ЭДС, пропорциональную содержанию кислорода в отработанных газах. На практике, сигнал ДК (при замкнутой петле обратной связи) представляет собой быстро изменяющееся напряжение, колеблющееся между 50 и 900 милливольт. Изменение напряжения вызвано тем, что система управления постоянно изменяет состав смеси вблизи точки стехиометрии, сам ДК не способен генерировать какое-либо переменное напряжение.

Выходное напряжение зависит от концентрации кислорода в отработавших газах в сопоставлении с опорными данными о содержании кислорода в атмосфере, поступающими с элемента конструкции датчика, служащего для определения концентрации атмосферного кислорода. Этот элемент представляет собой полость, соединяющуюся с атмосферой через небольшое отверстие в металлическом наружном кожухе датчика. Когда датчик находится в холодном состоянии, он не способен генерировать собственную ЭДС, и напряжение на выходе ДК равно опорному (или близко к нему).

График выходного сигнала Датчика Кислорода

Для замены вышедших из строя оригинальных лямбда-зондов фирма Bosch выпускает специальную серию из 7 универсальных датчиков, которые перекрывают практически весь диапазон применяемых штатно датчиков. Информация по ним ЗДЕСЬ.

КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР

В автомобилях с обратной связью по ДК (нормы токсичности Евро-II, Евро-III и выше) применяется нейтрализатор вредных выбросов в выхлопных газах. Применение катализаторов на системах без ОС возможно, при грамотной настройке и полностью исправном двигателе, т.к наиболее эффективно работает только на смесях, близких к стихеометрическим (14,7:1), при любом отклонении от которых эффективность его значительно снижается.

Спорную по некоторым утверждениям, но, безусловно, интересную статью посвященную катализаторам читайте ЗДЕСЬ.

В автомобилях прошлых лет выпуска применялся керамический нейтрализатор, который позже заменил металлический. В последних моделях 16V двигатели 1,6 могут оснащаться так называемым катколлектором. Следует внимательно относиться к этому устройству – катализатор (или катколлектор) наиболее эффективно работают при очень высокой температуре и при пропусках воспламенения в каком-либо цилиндре бензин будет воспламеняться в катализаторе (катколлекторе), выделяя огромную тепловую энергию – в считанные минуты он раскаляется добела, что может стать причиной нарушения электропроводки и даже возгорания автомобиля. Именно по этой причине не рекомендуется отключать в прошивках диагностику пропусков воспламенения. Попадание несгоревшего топлива в катколлектор способно в считанные секунды разрушить его.

ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА

Существует довольно много различных типов датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ): механические (флюгерного типа), ультразвуковые, термоанемометрические и т.д.

В данном разделе мы рассмотрим устройство термоанемометрического датчика HFM‑5 производства Bosch, устанавливаемого на автомобили ВАЗ. Чувствительный элемент датчика представляет собой тонкую пленку, на которой расположено несколько температурных датчиков и нагревательный резистор. В середине пленки находится область подогрева, степень нагрева которой контролируется с помощью температурного датчика. На поверхности пленки со стороны потока воздуха и с противоположной стороны симметрично расположены еще два термодатчика, которые при отсутствии потока воздуха регистрируют одинаковую температуру. При наличии потока воздуха первый датчик охлаждается, а температура второго остается практически неизменной, вследствие подогрева потока воздуха в зоне нагревателя. Дифференциальный сигнал обоих датчиков пропорционален массе проходящего воздуха. Электронная схема датчика преобразует этот сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное массе воздуха. Такая конструкция получила название Hot Film (HFM), к ее достоинствам можно отнести высокую точность измерения и способность регистрировать обратный поток воздуха, к недостаткам – низкую надежность в условиях загрязнения и попадания влаги.

В старых системах (ЭБУ Январь‑4 и GM-ISFI-2S) применялись другие термоанемометрические ДМРВ, чувствительные элементы которых были выполнены в виде нитей. Такие датчики получили название Hot Wire MAF Sensor. Выходной сигнал этих датчиков был частотный, то есть в зависимости от расхода воздуха менялось не напряжение, а частота выходных импульсов. Датчики были менее точны, не позволяли регистрировать обратный поток, но эти недостатки перекрывала очень высокая надежность.

ДМРВ – очень важный датчик в любой системе управления. На основе его сигнала производится расчет циклового наполнение цилиндра, пересчитываемого в конечном итоге в длительность импульса открытия форсунок.

На автомобили ВАЗ устанавливались несколько типов датчиков: GM, BOSCH, SIEMENS и Российский. В 1999 – 2004 гг. на конвейере ВАЗа устанавливались два типа датчиков 0 280 218 – 037 и 0 280 218 – 004. Эти датчики выдают разные параметры выходного напряжения (тарировки) на одинаковом расходе воздуха и взаимозамена (вернее, замена 004 на 037, как правило) возможна только с заменой тарировочных таблиц в прошивке. То же касается и нового датчика 116, устанавливаемого серийно с начала 2005 г.

Модель	№ Bosch	№ ВАЗ
HFM5‑4.7	0 280 212 004	21083 – 1130010-01
HFM5‑4.7	0 280 212 037	21083 – 1130010-10
HFM5-CL	0 280 212 116	21083 – 1130003-20

Исторически первым был введен датчик 004 в проектах с калибровками M1V13O54,M1V13R59, M1V05F05 и M7V03E65 (а так же J5V05F16, первая неофициальная версия Январь 5.1). Первые два проекта легко определяются по внешнему виду т.к. они без нейтрализатора и в них использовался резонансный датчик детонации. Затем эти два первых проекта были прекращены в производстве и все дальнейшие проекты (с калибровками последующих серий) стали укомплектовываться датчиками 037. Одновременно с прекращением двух вышеназванных проектов проект M7V03E65 также стал комплектоваться 037 датчиком. Модификация 037 отличается от 004 доработкой внутреннего воздушного канала датчика с целью убрать пульсации воздушного потока, которые возникают в 004 даже при ламинарном воздушном потоке в впускном коллекторе. При этом характеристика 037 сместилась по сравнению с 004. Считается, что при наличии обратной связи по кислороду эти отличия компенсируются, именно поэтому калибровка проекта M7V03E65 при смене датчика не была изменена.

С октября 2004 г. основным датчиком является 116. Модификация 116 предназначена для проектов с контроллерами нового поколения Bosch М7.9.7 и его отечественными аналогами – Январь 7.2, параллельное производство которых начато фирмами Итэлма и Автэл. Тарировка датчика и его конструкция отличаются от 004 и 037.

Датчик поставляется только в сборе, с кодом и маркируется зеленым кругом. Сам элемент имеет измененную конструкцию. В 2006 г. для усложнения кражи или подмены элементов ДМРВ для закрепления чувствительного элемента в корпусе применяются специальные однонаправленные болты.

ВАЗ 2114, как и любой современный автомобиль, оборудован сложной системой электроники и разнообразными датчиками, посредством которых ЭБУ (электронный блок управления) получает информацию о текущем состоянии разных систем машины – двигателя, тормозов, системы подачи топлива, АКБ и генератора.

Лямбда зонд, он же датчик кислорода, является важнейшим устройством, при выходе которого из строя автомобиль не сможет исправно работать. В данной статье мы разберемся, что собою представляет лямбда зонд: изучим конструкционные особенности, принцип работы, а также рассмотрим технологию проверки и замены вышедшего из строя датчика кислорода.

Кислородный датчик

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Как можно понять из названия детали, датчик кислорода (ДК) – это прибор, посредством которого ЭБУ получает информацию о количестве оставшегося кислорода в выхлопных газах.

ДК является достаточно сложным в конструкционном плане устройством. Состоит он из керамического электролита, который способен переносить крайне высокие температуры, вплоть до четырехсот градусов. Электролит сделан из диоксида циркония, поверхность которого обработана оксидом иттрия. Поверхность оксида покрыта напылением из платины. Использование платины обусловлено тем, что она является материалом, обладающим максимальной теплопроводностью.

Помимо основного электролита, конструкция лямбда зонта состоит из следующих частей:

• Защитные экранированные наконечники с обеих сторон электролита, на которых расположены отверстия для забора воздуха и выхлопного газа. Наконечники, в паре с электролитом, являются основной функциональной частью датчика кислорода, по которым анализирующее устройство определяет разность потенциалов;
• Наконечники являются своеобразным корпусом, внутри которого расположен элемент с высокой проводимостью тока (коллектор);
• Между наконечниками расположено устройство, считывающее возникающий электрический сигнал;
• Всё элементы конструкции датчика кислорода размещены внутри металлического корпуса. К лямбда зонду подведена проводка из четырех проводов: 2 белых провода, которые отвечают за питание устройства, и два черных – первый, передает полученные данные к ЭБУ, второй – заземление.

Принцип действия лямбда зонта следующий: электролит, расположенный в потоке выхлопных газов автомобиля, разогревается до температуры от 300 до 400 градусов благодаря встроенному нагревательному элементу. Такая температура необходима для того, чтобы цирконий достиг своей максимальной проводимости, и система начала работать. ДК установлен таким образом, что наконечник на одной его части контактирует исключительно с выхлопными газами, а второй наконечник – с чистым атмосферным воздухом.

Когда внутри коллектора, расположенного внутри наконечника, скапливается достаточное количество кислорода, на электролите происходит смена разницы потенциалов, данные о которой передаются на блок ЭБУ, и электронные системы четырнадцатой изменяют количество подаваемого в цилиндры топлива.

Оптимальное соотношение топлива и кислорода в сгораемой смеси — 14,7 к 1, именно при такой пропорции наблюдается наибольшее КПД силового агрегата.

Стоимость датчика кислорода ВАЗ на 2114 зависит от типа устройства: на первые модели четырнадцатой устанавливались однопроводные лямбда зонты, сейчас их можно купить по цене от 1.2-2 тыс. рублей, на новые модели – четырехпроводные ДК, они стоят дороже, от 2 до 3 тысяч.

ПРОВЕРКА ЛЯМБДА ЗОНДА

Определить, что ДК неисправен и необходима проверка лямбда зонта, можно по следующим признакам:

• Проблемы с двигателем на низких оборотах – четырнадцатая глохнет либо плохо набирает скорость;
• Увеличился расход бензина;
• После того, как двигатель заглушен, в месте расположения ДК слышны отчетливые потрескивания.

О том, что необходимо проверить датчик кислорода, также свидетельствует наличие ошибки 131 и 134 на приборной панели. Данные ошибки свидетельствует о том, что устройство подает неправильный сигнал, и проблему необходимо искать в проводке датчика, либо в некачественном заземлении устройства на корпусе автомобиля. Наличие ошибки 132 говорит о том, что подающаяся топливная смесь является слишком бедной (большое количество кислорода в бензине).

Прежде чем браться за любое электронное оборудование необходимо ознакомится с его особенностями. Распиновка датчика кислорода выглядит следующим образом:

Зная, как выглядит распиновка лямбда зонда, можно приступать к проверке устройства. Для начала изучим расположение датчика кислорода по типу двигателя четырнадцатой:

1. В автомобилях с движком 1.5 л. он расположен на верхней части приемной трубы, рядом с резонатором;
2. НаВАЗ 2114 с 1.6 литровым двигателем, лямбда зонд расположен в подкапотном пространстве, прямо на выхлопном коллекторе мотора. Учитывайте, что на новые модели четырнадцатой устанавливается сразу 2 ДК: второй расположен рядом с первым, найти его никакого труда не составляет.

Проверить датчик кислорода на ВАЗ 2114 в домашних условиях можно обычным мультиметретром, приобрести который вы можете в любом автомагазине за 300-500 рублей.

ОСОБЕННОСТИ ЗАМЕНЫ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА

Менять вышедший из строя лямбда зонд необходимо на полностью аналогичное устройство.

При поездке в автомагазин возьмите с собой поломавшийся прибор и сверьте маркировки, расположенные на корпусе устройств.

Подключение лямбда зонда ВАЗ 2114 нужно выполнять при выключенном зажигании и полностью остывшем двигателе.

Алгоритм действий следующий:

1. Отсоединяем от устройства всю проводку;
2. Откручиваем ДК гаечным ключом;
3. Вкручиваем новый датчик. Проявите осторожность, поскольку резьбу сорвать достаточно просто;
4. Согласно схеме распиновки соединяем контакты датчика.

Как вы видите, замена ДК ничего сложного собою не представляет. Зная, как проверить лямбда зонд, определить неисправность и установить новый прибор можно за час-полтора. Стоит отметить, что вся вышеописанная технология подходит и для ВАЗ 2115.

Прежде чем заменить датчик кислорода (ДК), нужно удостовериться, что именно он является причиной неправильной работы мотора: провалы при разгоне, падение мощности, повышенный расход, троение двигателя. Для этого нам нужно проверить ДК.

Перечень возможных неисправностей лямбда-зонда (ДК):

• неработающий подогрев;
• потеря чувствительности — уменьшение быстродействия (как отремонтировать датчик (восстановить чувствительность)?).

Как правило, смерть датчика чаще всего на автомобиле не фиксируется, если причина кроется в потере его чувствительности. Но если произошел обрыв цепи подогрева, то бортовой компьютер моментально выдаст вам ошибку.

Распиновка ДК

• А- контакт чувствительного элемента (+).
• B- контакт нагревательного элемента (+).
• C- контакт элемента (-).

Схема ДК (лямбда-зонда)

Проверка питания датчика (напряжение на ДК)

Прежде чем заменить датчик, нужно удостовериться, что на него поступает питание и исправны все цепи. Для этого открываем капот и отсоединяем разъем датчика (он прикреплен хомутом к патрубку системы охлаждения).

Полностью проверить датчик на работоспособность можно только при помощи осциллографа, которого нет у большинства автолюбителей, поэтому я не вижу смысла описывать данную ситуацию. Скажу лишь то, что для проверки нужно будет искусственно прибеднять и обогащать топливную смесь и смотреть на показания прибора. Если датчик отъездил уже немало — более 100 000 км, то его можно смело заменить. Потому что даже если он и рабочий, чувствительность заметно ухудшилась, что может привезти к лишним затратам на бензин.

Следует точно понимать принцип работы лямбда-зонда. Обратите внимание на следующие ошибки.

Ошибка Р0131	Низкий уровень сигнала ДК 1
Ошибка Р0132	Высокий уровень сигнала датчика коленвала 1

Низкий уровень сигнала означает, что смесь слишком богатая.

Высокий уровень — смесь слишком бедная.

Данные ошибки показывают состояние топливной смеси, а не фиксируют неисправность датчика. Поэтому при возникновении ошибок сперва нужно смотреть на давление топлива и наличие в системе впуска подсосов воздуха, а уже потом проверять сам датчик.

Недавно обратил внимание на то количество вопросов в сети, которые так или иначе касаются лямбда-зонда и о том, как распаять его колодоки на ваз 2110. Поэтому я и решил обобщить всю полученную информацию и выложить ее в данной статье, в которой мы своими руками сможем не только выявить неисправности кислородного датчика, заменить его, но и распаять эти самые колодки для ваз 2110, 12102, 21103.

Вкратце о лямда-зонде

Могу предположить, что датчик кислорода является, пожалуй, самым популярным среди всех остальных датчиков автомобиля, с которыми диагностам автомастерских приходится иметь дело. Как можно видеть на фото лямбда-зонд (он же кислородный датчик) выполнен из керамического элемента (на основе циркония) и покрыт платиной.
Данный гальванический элемент в зависимости от наличия в окружающей среде кислорода и температуры меняет свое напряжение и передает данные в электронный блок управления. Так как циркониевый наконечник более точно считывает наличие кислорода при температуре не ниже 360 градусов Цельсия, в лямда-зонд встроен нагревательный элемент, который включается при запуске двигателя и способствует его быстрому прогреву.

Устройство кислородного датчика

Колодки для ваз 21103

Так же существуют несколько типов кислородных датчиков, которые отличаются по принципу работы и по способу подключения:

Типы подключений ЛЗ

Принцип работы

Ремонт

Диагностика

Лямда-зонд ваз 2110 имеет четыре вывода:

Колодки для ваз 21102

Проверка подогревателя кислородного датчика сводится к элементарной проверке цепи нагревателя:

• наличия напряжения на контакте питания бортовой сети автомобиля (при отсутствии оного проверить всю цепь);
• наличия целостности цепи отрицательного контакта.

В дальнейшем нас интересует исключительно сигнальный провод, а вернее изменение напряжения идущее по нему от датчика к ЭБУ во время различных режимов работы двигателя.
Проверить работу датчика можно двумя способами:

• С помощью вольтметра;
• С помощью осциллографа (мототестера).

Так как данная инструкция предназначена для простого обывателя, у которого просто в принципе не может быть профессионального оборудования, то диагностику датчика будем проводить с помощью вольтметра.

Способ первый: считывание кодов неисправностей

Диагностическая колодка ваз 2110

• Вспышка;
• 1-2 секундная пауза;
• Вспышка;
• Вспышка;
• Длинная пауза в 2-3 секунды;
• Двойной повтор вышеописанного цикла.

Внимание! Данный код говорит о том, что работает программа самодиагностики, в противном случае данная программа не работает.

Внимание! При окончании диагностики размыкать данные контакты разрешается только после выключения зажигания, спустя десять секунд.

Стирание кодов неисправностей из памяти ЭБУ с целью убедится, что неисправность устранена, происходит через отключения питания контролёра не менее чем на десять секунд. Питание отключается либо отсоединением минусовой клеммы от аккумуляторной батареи, либо посредством извлечения предохранителя контроллера.

Внимание! Операции с питанием контроллера необходимо проводить строго при выключенном зажигании!

Способ второй: проверка изменений параметров ЛЗ

• Отрицательный щуп вольтметра присоединяем к корпусу автомобиля;
• Положительный щуп присоединяем к сигнальному проводу лямбда-зонда;
• Прогреваем двигатель до рабочей температуры;
• Разогреваем сам датчик, выставив обороты двигателя на 2500 – 3000 оборотов на протяжении трех минут.

Наблюдаем за датчиком:

• Должно произойти включение, то есть напряжение должно находиться в пределах 0,8 – 1,0 вольт и включаться с частотой 8 – 10 раз в десять секунд;
• Если вольтметр показывает значение в 0,45 вольт, и оно не меняется, значит, датчик не работает – на замену;
• При резком открытии заслонки напряжение должно подскочить примерно до одного вольт, при резком закрытии упасть практически до нуля.

Способ третий: метод исключения

Ситуация 1

Ситуация 2

Совет! Необходимо учитывать что замедленная реакция ЛЗ на изменения может произойти из-за того что в системе зажигания происходят пропуски воспламенения, в результате чего в выпускной коллектор попадает большое количество несгоревшей топливовоздушной смеси, что ЛЗ может расценить как отклонение от нормы.

Замена кислородного датчика

Автовладельцы по разным причинам распаивают колодки для ваз 21102. Кто то вследствие замены ЛЗ имеющего отличный от оригинального разъем, кто то для установки нестандартного выпускного коллектора, для которого требуется удлинить провод.
В любом случае следует позаботиться об изоляции и о качественной распайке, например как на следующих фото:

Пример изоляции 1

Пример изоляции 2

Порядок замены

• Разъединяем разъем кислородного датчика и выкручиваем его.

Совет! Для тех, кто ничего не боится – откручиваем на работающем двигателе до появления легкого дымка через резьбовую часть, затем глушим двигатель и уже откручиваем до конца.

• Отрезаем провода от старого и соединяем с отрезанными от колодки проводами нового датчика (стандартные цвета и предназначения проводов даны ранее на картинках);

Совет! Распайкой колодки для ваз 2110 лучше всего заниматься до установки кислородного датчика на место, более безопасно и надежно.

• Обнуляем память электронного блока управления и проверяем работу нового лямбда-зонда.

На этом данную инструкцию считаю законченной. Видео добавлять не стал, надеюсь и так изложил все понятно и просто.
Удачи.

Читайте также:

  
• Замена втулки амортизатора гранта
  
• Замена рулевой рейки форд мондео 2
  
• Замена тормозных дисков ауди а4
  
• Замена ремня генератора на мерседес w203
  
• Как снять обшивку багажника тойота авенсис универсал