Датчик топливно воздушной смеси

Что такое топливно-воздушная смесь и ее виды

Возможности двигателя зависят от характеристик бензина, газа или дизельного топлива. Вот только под капотом сгорает не чистый бензин, а топливно-воздушная смесь. Это происходит внутри цилиндров. При этом система впрыска для дизеля и бензинового аналога имеет существенные отличия.

Изменение соотношения топлива и воздуха позволяет сделать рывок и быстро набрать скорость или же заехать на крутой подъём. За процесс сублимации воздуха и топлива в машине отвечает множество датчиков, они берут контрольные показатели и посылают их в блок управления.

Управление системой впрыска топлива на следующем видео:

Датчик массового расхода воздуха: принцип работы, диагностика

Для оптимальной работы инжекторного двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) следует учитывать, сколько воздушной смеси поступает в камеры сгорания цилиндров. На основании этих данных электронным блоком управления (далее ЭБУ) определяет условия подачи топлива. Помимо информации с датчика массового расхода воздуха, учитывается его давление и температура. Поскольку ДМРВ являются наиболее значимыми, рассмотрим их виды, конструктивные особенности, возможности диагностики и замены.

8 основных датчиков автомобиля: признаки неисправности.

Закончились времена, когда большинство автомобилей были оснащены преимущественно механическими технологиями. В автопромышленность уже давно на смену старым технологиям пришла электроника. Сегодня во всех современных автомобилях двигатель и все системы автомобиля управляются компьютером, который взаимодействует с множеством электронных датчиков. Увы, вместе с приходом новых технологий автомобили стали не только технологически сложны, но и менее надежны по сравнению со своими старыми аналогами. И в первую очередь большинство проблем связаны с неисправностью датчиков. Мы отобрали для вас восемь основных автомобильных датчиков, которые чаще всего выходят из строя.

Признаки неисправности датчика температуры всасываемого воздуха и проверка

Автомобиль давно превратился в хитросплетение проводов и прочих электронных систем. Одна из них задает работу двигателя, каждый элемент которого важен для правильного функционирования. Датчик всасываемого воздуха – важная составляющая, неполадки которой отразятся на корректной работе двигателя.

Датчик кислорода и датчик состава рабочей смеси – общая информация

Лямбда-зонд — датчик кислорода, устанавливается в выпускном коллекторе двигателя. Позволяет оценивать количество оставшегося свободного кислорода в выхлопных газах. Сигнал этого датчика используется для регулировки количества подаваемого топлива. Для диагностики несправности этого элемента лучше всего воспользоваться . Не следует продолжать эксплуатацию автомобиля с неисправным лямбда-зондом, так это может привести к выходу из строя дорогостоящих элемиентов, например, каталитического нейтрализатора.
Датчик состава топливовоздушной смеси является неотъемлемой частью системы питания двигателя автомобиля, которая позволяет реально оценивать количество кислорода, оставшегося в выхлопных газах, и тем самым корректировать электронным блоком управления состав рабочей смеси. При его неисправной работе необходима полная замена датчика лямбд зонд.

Основная функция датчика состава топливовоздушной смеси или лямбд зонда – определение соотношения воздух-топливо в отработавших газах и оценка количества свободного кислорода в выхлопных газах. На основе его данных обеспечивается наилучшая очистка отработавших газов, более точное управление системой рециркуляции отработавших газов и регулирование количества впрыскиваемого топлива при полной нагрузке на двигатель. При его неисправности необходима полная замена датчика, потому как именно он позволяет корректировать состав рабочей смеси и обеспечивать нормальную работоспособность системы управления автомобилем. Не редко выходит из строя датчик кислорода. Нужно вызвать мастера, который проверит нужна ли замена датчика кислорода.

Поэтому при первых сигналах светового индикатора прекратите эксплуатацию автомобиля и отбуксируйте его в сервис, проверьте состояние вакуумных шлангов и герметичность выхлопной системы. Замена дпкв – это простая процедура, выполняемая в течение получаса. Для этого не требуется разборка двигателя и снятие защиты поддона картера, достаточно лишь демонтировать колесо. Так что если приехал специалист, пусть

Топливно-воздушная смесь – основные понятия

Мелкодисперсная смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы называется топливно-воздушной смесью или ТВС. Именно она, сгорая в цилиндрах двигателя, придает поступательное движение поршням и обеспечивает движение автомобиля.

В зависимости от своей структуры, ТВС может быть гомогенной (однородной по своему составу), или обладать слоистой структурой. В зависимости от вида нагрузки, заложенных параметров экономии топлива, и требуемого состава выхлопных газов (содержания вредных веществ и окислов азота), система впрыска топлива самостоятельно выбирает наиболее оптимальную структуру топливно-воздушной смеси.

Лямбда зонд для диагностики двигателя

Имея под рукой диагностический сканер можно посмотреть отклонение смеси. Нас интересует:

краткосрочная(short fuel trim) коррекция впрыска топлива

Это мгновенная коррекция. Обычно она лежит в пределах -10+10%, в идеале должна стремиться к нулю. Что эти цифры значат? МИНУС 10% означает, что смесь слишком богатая и программа пытается уменьшить количество топлива на 10 процентов. ПЛЮС 10% означает, что смесь бедная, и количество топлива увеличивается на 10%. Если вы видите цифры +25% (предельное значение), то смесь очень бедная.

долгосрочная(long fuel trim) коррекция впрыска топлива

Это коррекция постоянная. Т.е. +2% означает, что смесь всегда обогащена на 2%. Долгосрочная коррекция не должна превышать -4% +4%.

Кроме того, вы можете увидеть 2 окна с разными значениями. Первое окно для холостого хода, второе — для режима частичной нагрузки, т.е. для нормальной каждодневной езды.

Точка росы

Следует также знать, что коррекция начинается только через небольшой промежуток времени после запуска двигателя. Это нужно, чтобы преодолеть т.н. точку росы. Другими словами, вода, которая конденсировалась на рабочем элементе лямбда зонда должна испариться, иначе показания будут неправильными. Именно поэтому в кислородном датчике предусмотрен его подогрев.

Назначение и расшифровка аббревиатуры

Расходомеры, они же волюметры или ДМРВ (не путать с ДМРТ и ДВРМ), расшифровываются как датчики массового расхода воздуха, устанавливаются в автомобилях на дизеле или бензиновых ДВС. Место расположения данного датчика найти несложно, поскольку он контролирует подачу воздуха, то и искать его следует в соответствующей системе, а именно, после воздушного фильтра, на пути к дроссельной заслонке (ДЗ).

Место установки ДМРВ на Газель 405

Подключение устройства осуществляется к блоку управления ДВС. В тех случаях, когда ДМРВ находится в неисправном состоянии или отсутствует, грубый расчет может быть произведен исходя из положения ДЗ. Но при таком способе измерения нельзя обеспечить высокую точность, что незамедлительно приведет к перерасходу топлива. Это еще раз указывает на ключевую роль расходометра при расчете подаваемой через форсунки топливной массы.

Помимо информации с ДМРВ, блок управления также обрабатывает данные, поступающие со следующих устройств: ДРВ (датчик распределительного вала), ДД (измеритель детонации), ДЗ, датчик температуры системы охлаждения, измеритель кислотности (лямбда зонд) и т.д.

Что собой представляет система впрыска

Система впрыска реализует подачу топливно-воздушной смеси в цилиндры. Она состоит из множества датчиков, а её работа регулируется блоком управления. За подачу воздуха в этом узле отвечает дроссельная заслонка. Перед тем как разделиться на потоки, смесь скапливается в ресивере. Именно он измеряет расход воздуха.

Объём ресивера должен быть достаточным для того, чтобы в системе не было недостатка воздуха. Также он помогает сглаживать пульсацию при запуске. Огромную роль в конструкции играют форсунки. Они устанавливаются вблизи клапанов.

Датчики системы впрыска

Есть целый ряд датчиков, которые обеспечивают нормальную подачу топливно-воздушной смеси внутрь цилиндров, к основным из них можно причислить:

1. Датчик кислорода — он отвечает за содержание этого элемента в выхлопных газах. Также его называют лямбда-зондом. В продвинутых системах возможно использование двух таких датчиков.
2. ДПК — нужен для синхронизации системы. Отвечает за расчёт оборотов двигателя и положение коленчатого вала.
3. ДМРВ позволяет в зависимости от выбранного цикла наполнять цилиндры мотора сбалансированной топливно-воздушной смесью.
4. ДПДЗ — с его помощью становится возможным определить положение дросселя. Главная задача детали рассчитывать нагрузку, которая приходится на мотор.

Естественно, в современных машинах намного большее количество датчиков, и далеко не все они связаны с подачей топливно-воздушной смеси. Но без этих четырёх работа бы всей системы стала невозможной.

Общие понятия о топливно-воздушной смеси

Движение поршней в цилиндрах происходит благодаря микровзрыву. В результате этого вырабатывается механическая энергия, которая впоследствии преобразуется в энергию движения.

Топливно-воздушная смесь может быть как однородной, так и состоять из нескольких слоёв. Всё зависит от степени нагрузки и заданных параметров. В некоторых случаях состав меняется ради обеспечения большей экономии топлива. Естественно, что мощность двигателя из-за этого падает.

Состав топливно-воздушной смеси зависит от множества факторов. Одним из ключевых в последнее время становится содержание окиси азота в выхлопных газах. Современные лямбда-зонды способны проанализировать структуру выхлопных газов. Это необходимо для того, чтобы не наносить вред окружающей среде.

Бедная и богатая ТВС, узлы и системы дозирования

Эмпирическая формула дает определение «нормальной» ТВС, как смеси 14,7 килограмм атмосферного воздуха и 1 килограмма жидкого топлива. Топливная смесь, количество воздуха в которой больше указанного в соотношении, называется бедной, и, соответственно, богатой, при меньшем количестве воздуха.

• бедная — воздуха > 14,7
• богатая — воздуха " alt="">

Достигнуть единообразия позволяет впрыск в зону воспламенения небольшого количества обогащенной смеси в качестве катализатора реакции окисления. В карбюраторных двигателях для решения данной задачи используют дополнительный впускной клапан, а инжекторные системы оснащаются двухрежимной форсункой.

Диагностика самого лямбда зонда

Чтобы продиагностировать лямбда зонд обычно достаточно прочитать коды неисправностей.

Если есть ошибка по датчику, то коррекция смеси отключается. Также, очень часто при отсутствии ошибок коррекция «упирается» в +25%, хотя смесь не бедная. В таком случае расход топлива повышается на те самые 25%, могут быть пропуски зажигания, взрывы в выпускном коллекторе.

Если вы решили заменить лямбда зонд, то не нарвитесь на китайскую подделку, коих очень много. Иногда лучше поставить датчик от LADA и перепаять разъем, нежели купить в 3 раза дороже и не решить проблему.

Возможно вам будут интересны следующие разделы, в которых кроме того описана работа систем:

Признаки неисправности лямбда-зонда

Кислородный датчик – один из самых уязвимых элементов двигателя. Срок его службы ограничивается 40-80 тысячами км пробега, после которых могут наблюдаться перебои в работе. Сложность диагностики неисправностей, связанных с датчиком кислорода, заключается в том, что он в большинстве случаев «умирает» не сразу, а начинает постепенно деградировать. Например, увеличивается время отклика или передаются неправильные данные. Если по какой-то причине ЭБУ совсем перестал получать информацию о составе отработавших газов, он начинает использовать в работе усредненные параметры, при которых состав топливо-воздушной смеси далек от оптимального. Признаками выхода из строя лямбда-зонда являются:

Повышенный расход топлива;
Нестабильная работа мотора на холостом ходу;
Ухудшение динамических характеристик автомобиля;
Повышенное содержание CO в выхлопных газах.
Двигатель с двумя датчиками кислорода более чувствителен к возникающим в системе коррекции смеси неисправностям. При поломке одного из зондов практически невозможно обеспечить нормальное функционирование силового агрегата.

Существует ряд причин, которые могут привести к преждевременной поломке лямбда-зонда или сокращению срока его службы. Вот некоторые из них:

Применение бензина плохого качества (этилированного);
Неисправности системы впрыска;
Пропуски зажигания;
Сильный износ деталей ЦПГ;
Механическое повреждение самого датчика.

Датчик давления во впускном коллекторе (МАР Sensor)

Датчик fабсолютного давления всасываемого воздуха, известный также как Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor, – еще один элемент, который используется в электронной системе управления двигателя. Этот датчик замеряет давление всасываемого воздуха. Как правило, датчик устанавливается на впускной коллектор и обычно интегрирован с датчиком массового расхода всасываемого воздуха. В некоторых моделях автомобиля используется единый датчик, который замеряет как количество всасываемого воздуха, так и его давление.

Какую функцию выполняет датчик: определяет абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе. Затем датчик преобразовывает данные в сигнал напряжения и отправляет его в блок управления двигателем (ECU). Компьютер автомобиля контролирует необходимую величину впрыска топлива, основываясь на напряжении этого сигнала, поступаемого с датчика.

Признаки неисправности: в случае неисправности датчика давления всасываемого воздуха количество впрыскиваемого топлива в двигатель становится невозможно регулировать правильным образом, из-за чего топливная смесь становится слишком богатой или слишком обедненной, что приводит к ненормальной работе двигателя. В этом случае двигатель будет работать нестабильно на холостом ходу (обороты будут прыгать). Также двигатель может часто глохнуть. Кроме того, могут появиться проблемы с его запуском. Ну и, конечно же, при неисправности данного датчика существенно вырастет расход топлива, несмотря на то что мощность автомобиля, как правило, упадет.

При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».

Наши рекомендации

• поддерживать в исправном состоянии свой автомобиль и регулярно проводить его техническое обслуживание;
• замена датчика лямбд зонд необходима при первом же загорании светового индикатора;
• отбуксируйте автомобиль в сервис и проверьте состояние датчика состава топливовоздушной смеси.

/>
Датчик топливно воздушной смеси

/>
Замена датчика состава топливо-воздушной смеси

/>
Замена датчика лямбда зонд

Использование обедненной и обогащенной ТВС

1. Попытка уменьшить расход топлива путем регулировки топливной системы, зачастую приводит к неприятным последствиям. Увеличение количества воздуха в топливной смеси повышает температуру горения и приводит к преждевременным поломкам двигателя. Прогорание поршневых колец и эрозия стенок цилиндров – обычное дело при езде на обедненной ТВС. При все большем обеднении смеси наблюдается снижение мощности двигателя, при увеличении нагрузки появляются «провалы». Движение автомобиля становится дерганным, малейший подъем может стать непреодолимым препятствием. При достижении соотношения 30 к 1 мотор начинает глохнуть.
2. Чрезмерное обогащение смеси не превратит стандартную модель в гоночный болид. При уменьшении содержания воздуха в ТВС двигатель начинает работать с перебоями, падает мощность, катастрофически возрастает расход топлива. По достижении определенной пропорции двигатель невозможно будет запустить.

Каждый владелец автомобиля, который имеет понятие о работе узлов и агрегатов авто, понимает, насколько важна для бесперебойной работы мотора топливно-воздушная смесь.

Заключение

От качества топливно-воздушной смеси зависит работоспособность двигателя. Изменение содержания топлива или воздуха позволяет увеличить мощность или добиться большей экономии.

Для регулировки состава топливно-воздушной смеси в современных системах впрыска используются датчики, которые отслеживают десятки процессов в машине и посылают данные в блок управления, и на их основе происходит регулировка.

Диагностика и взаимозаменяемость датчиков кислорода

Проверить исправность простого циркониевого датчика в большинстве случаев можно с помощью вольтметра или осциллографа. Диагностика самого зонда заключается в замере напряжения между сигнальным проводом (обычно черного цвета) и массой (может быть желтого, белого или серого цвета). Получаемые значения должны изменяться примерно раз в одну-две секунды от 0.2-0.3 В до 0.7-0.9 В. Необходимо помнить, что корректными показания будут только при полном прогреве датчика, который гарантированно произойдет после достижения двигателем рабочей температуры. Неисправности могут касаться не только измерительного элемента лямбда зонда, но и цепи нагрева. Но обычно нарушение целостности этой цепи фиксируется системой самодиагностики, записывающей код ошибки в память. Обнаружить разрыв можно также путем измерения сопротивления на контактах нагревателя, предварительно отсоединив разъем датчика.

Если самостоятельно установить работоспособность лямбда-зонда не получилось или есть сомнения в правильности произведенных измерений, то лучше обратиться в специализированный сервис. Необходимо точно установить, что проблемы в работе двигателя связаны именно с датчиком кислорода, потому что его стоимость довольно высока, а неисправность может быть вызвана абсолютно другими причинами. Не обойтись без помощи специалистов и в случае с широкополосными кислородными датчиками, для диагностики которых часто применяется специфическое оборудование.

Неисправный лямбда зонд лучше менять на датчик такого же типа. Возможна и установка рекомендованных производителем аналогов, подходящих по параметрам и количеству контактов. Вместо датчиков без подогрева можно установить зонд с нагревателем (обратная замена невозможна), правда, в этом случае необходимо будет проложить дополнительные провода цепи нагрева.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

Существует несколько типов датчиков положения дроссельной заслонки: датчик положения дроссельной заслонки контактного типа (контактный датчик), датчик положения дроссельной заслонки с линейным переменным сопротивлением (бесконтактный датчик) и комплексный датчик положения дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки установлен на дроссельной заслонке и используется для определения степени открытия дроссельной заслонки.

Какую функцию выполняет датчик: датчик определяет положение дроссельной заслонки, сообщая информацию блоку управления двигателем, который регулирует точную дозировку впрыска топлива в камеру сгорания. Благодаря этому достигается оптимальный расход топлива в зависимости от положения педали газа.

Признаки неисправности: ненормально работающий двигатель на холостом ходу (например, слишком высокий или слишком низкий холостой ход, неустойчивый холостой ход) или ненормальное ускорение двигателя (двигатель дрожит во время ускорения, замедленная реакция на ускорение при нажатии педали газа, двигатель глохнет при сбросе газа с высоких оборотов, при движении по ровной дороге с одним положением педали газа наблюдаются рывки и т. д.). Также при неисправности датчика может наблюдаться повышенный расход топлива.

При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».

Неисправности датчика кислорода.

Бывает что в своей работе лямда делает ошибки. Такое возможно, например, при подсосе воздуха в выпускной коллектор. Датчик будет видеть бедную смесь (мало топлива), хотя на самом деле она нормальная. Соответственно блок управления даст команду обогатить смесь и добавит длительность впрыска. В результате двигатель будет работать на переобогащенной смеси , причем постоянно.

Парадокс в такой ситуации в том, что через некоторое время ЭБУ выдаст ошибку «Датчик кислорода — слишком бедная смесь»! Уловили обманку? Датчик видит бедную смесь и обогащает ее. В реальности смесь получается наоборот богатая. В результате свечи при выкручивании будут черными от нагара, что свидетельствует о богатой смеси.

Не спешите при такой ошибке менять кислородный датчик. Нужно просто найти и устранить причину — подсос воздуха в выпускной тракт.

Обратная ошибка, когда ЭБУ выдает код неисправности говорящий о богатой смеси, тоже не всегда говорит о таком в действительности. Датчик может быть попросту отравлен. Происходит такое по разным причинам. Датчик «травится» парами несгоревшего топлива. При длительной плохой работе мотора и неполном сгорании топлива, кислородник может запросто отравиться. То же самое относится к очень плохому по качеству бензину.

Как механик диагностирует ошибку P0175?

При диагностировании данной ошибки механик выполнит следующее:

• Проверит давление топлива
• Проверит топливные форсунки на предмет засорения
• Проверит импульсы на топливных форсунках, используя световой индикатор
• Проверит топливопроводы на предмет износа и наличия повреждений
• Проверит вакуумные шланги на предмет износа и наличия повреждений
• Проверит датчики кислорода
• Проверит температуру двигателя с помощью диагностического сканера и сравнит полученные данные с показаниями на инфракрасном термометре

Влияние топливовоздушной смеси на мощность и расход топлива

Данная топливная смесь, обогащённая воздухом, позволяет силовому агрегату авто в полной мере проявить свои мощностные характеристики, при этом она не повлияет на его экономичность. Если в автомобиле будет использоваться бедная смесь топлива и воздуха, то снизятся не только его мощностные показатели, но и экономичность.

Обеднённая смесь сильно влияет на расход топлива любого автомобиля. Так как мощность автомобиля теряется, водитель вынужден будет периодически переключаться на более низкую передачу, чтобы преодолеть даже незначительное дорожное препятствие. Поэтому очень важно иметь правильное соотношение топлива и атмосферного воздуха для более эффективной и бесперебойной работы силового агрегата.

Соотношение горючего и воздуха для топливной смеси

Наиболее оптимальным соотношением горючего и воздуха для топливной смеси является соотношение 1:14,7. Если изменять данное соотношение, то в результате получится топливная смесь:

Датчик кислорода (лямбда-зонд)

Данный датчик остаточного кислорода (например, в выпускном коллекторе двигателя) используется во всех современных автомобилях.

Какую функцию выполняет датчик: благодаря данному датчику блок управления двигателем оценивает точное количество топлива, которое не сгорело в камере сгорания блока двигателя. Так, датчик измеряет количество кислорода в выхлопных газах. Показания лямбда-зонда позволяют приготовлять оптимальную воздушно-топливную смесь, а также регулировать количество вредных веществ в выхлопе автомобиля, уменьшая вредное воздействие продуктов сгорания топлива на человека и окружающую природу.

Признаки неисправности: если выходит из строя кислородный датчик, производительность двигателя падает, регулировка воздушно-топливной смеси не осуществляется, холостой ход становится нестабильным, уровень вредных веществ в выхлопной системе становится ненормальным, расход топлива увеличивается, а на свечах зажигания накапливается углерод. Выход из строя кислородных датчиков – весьма распространенное явление. Особенно в автомобилях, которые часто используют этилированный бензин.

При выходе из строя данного датчика на приборной панели может появиться индикатор «Check engine».

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости на самом деле является полупроводниковым термистором. Чем ниже температура охлаждающей жидкости, тем больше сопротивление. С другой стороны, чем меньше сопротивление, тем горячее антифриз и, соответственно, сам двигатель.

Какую функцию выполняет датчик: используется для определения температуры охлаждающей жидкости в двигателе. Электронный блок управления двигателем корректирует время впрыска топлива и зажигания в соответствии с сигналом, поступающим от температуры охлаждающей жидкости. В случае превышения температуры охлаждающей жидкости электронная система предупреждает водителя об опасности перегрева двигателя. В том числе благодаря датчику компьютер включает вентилятор охлаждения, когда температура охлаждающей жидкости начинает расти больше рабочей температуры двигателя.

Признаки неисправности: когда датчик температуры охлаждающей жидкости выходит из строя (обычно плохой контакт, короткое замыкание, разомкнутая цепь, но в большинстве случаев плохой контакт), на приборной панели, как правило, появляется индикатор неисправности двигателя «Check engine» . Датчик температуры охлаждающей жидкости на приборной панели всегда показывает максимум 120 градусов Цельсия. При этом мощность и тяга двигателя существенно падают, поскольку блок управления двигателем должен включить аварийную программу (есть не во всех моделях автомобилей). При сканировании ошибок с помощью диагностического сканера в электронной системе считается код неисправности P003D. Также, если датчик температуры выходит из строя, автомобиль может испытывать трудности с запуском в холодном состоянии. Кроме того, может наблюдаться ненормальный расход топлива.