Вторая лямбда на что влияет
Влияет ли вторая лямбда на расход бензина
Слышали ли Вы, что за деталь в автомобиле называется диковинным термином лямбда зонд? А если и слышали, то можете назвать ее функциональное назначение? Поспешим устроить небольшой ликбез на эту тему, а также выясним, влияет ли лямбда зонд на расход топлива в разных марках транспортных средств. Итак, обо всем по порядку.Устройство лямбда зонда и составляющие
На самом деле, от работы этого небольшого датчика во многом будет зависеть исправность всей системы питания автомобиля. Если отсоединить датчик и проверить правильность его настройки, то можно получить обширную информацию о функционировании двигателя. Как правило, выход его из строя приводит не только к увеличению потребления горючего, но и одновременно уменьшает мощность самого агрегата. Можно ли быть уверенным, что при неисправном лямбда зонде блок управления выдаст четкую ошибку? К сожалению, так происходит не всегда. Однако, если это все-таки будет зафиксировано, то компьютер назначит усредненные параметры впрыска топлива.
Итак, рассмотрим основные элементы, из которых состоит лямбда. Это:
- электрический нагреватель с токопроводящим контактом;
- электрический нагреватель;
- керамический наконечник;
- защитный щиток с отверстием для выпуска отработанных газов;
- металлический корпус;
- керамический изолятор.
При изготовлении этого датчика применяются материалы, которые способны выдерживать высокий температурный режим. Связано это с тем, что лямбда устанавливается перед катализатором в выхлопном коллекторе. Вследствие этого он постоянно контактирует с горячими выхлопными газами.
Принципы функционирования устройства
Основным предназначением датчика является получение и преобразование информации о содержании кислорода в отработанных газах. В дальнейшем эта информация поступает в блок управления, а потому любая неисправность лямбды лишает контроллер таких сведений. На самом деле, показатель содержания кислорода постоянно изменяется, и это находит свое отражение в изменении электрического сигнала. Как только лямбда зонд зафиксировал подобные изменения, он подает соответствующую информацию. Конечно, если это изделие не оригинал, то гарантировать его полноценную и безотказную передачу данных он попросту не сможет.
После того, как данные о содержании кислорода переданы на контроллер, последний сравнивает полученные значения с теми, которые были в него заложены при настройке. Если обнаруживается несоответствие, то контроллеру приходится изменять длительность стадии впрыска. Это необходимо для того, чтобы максимизировать эффективную работу мотора, снизить вредные выбросы и, заодно, сэкономить на расходе горючего.
Влияние на расход горючего в автомобиле
Каким образом происходит большой расход топлива? При так называемой «правильной пропорции» подготовки рабочей смеси в ней должно содержаться 1 часть воздуха на 14–15 частей топлива. При нехватке воздуха получается излишне обогащенная смесь, которая полностью не прогорает. В результате потребление горючего только возрастает. При излишке получается обедненная смесь, а это, в свою очередь, вызывает падение мощности силового агрегата.
Как только мы убедились в том, что лямбда зонд оказывает непосредственное влияние на уменьшение расхода топлива или, напротив, способен увеличить прожорливость автомобиля, разберем возможные действия. Чтобы не платить лишние деньги за бензин, опытные автолюбители рекомендуют своевременно проводить диагностирование работы датчика. Желательно оценивать его работоспособность через каждые 30 000 пройденных километров, а полную замену проводить после пробега в 100 000 км. Однако, как показывает опыт, об этом автолюбители задумываются лишь после того, как начинаются реальные проблемы.
Последствия неисправностей
Какие бывают датчики, и чем отличается обманка от оригинального варианта исполнения? Конечно, есть смысл приобретать такое оборудование в проверенных интернет-магазинах или торговых точках.
Некачественное изделие (как уже говорилось выше) вряд ли способно передавать достоверную информацию блоку управления. На сегодняшний день в продаже можно встретить лямбды зонды с подогревом или без этой функции. Оснащенные подогревом изделия отличаются более длительным сроком эксплуатации.
Одним словом, любая серьезная неисправность этого датчика приводит к следующим последствиям:
- повышение расхода топлива;
- снижение мощностных характеристик мотора;
- появление нагара из-за неполного прогорания топливной смеси;
- ускоренный износ цилиндров;
- перебои в работе на холостых оборотах;
- повышение выброса в атмосферу вредных веществ.
Назначение второго датчика
Существуют автомобили, в которых установлен дополнительно второй лямбда зонд. В таких случаях первый из них размещен ближе к мотору, и его участие заключается в непосредственном приготовлении рабочей смеси для цилиндров. Для правильного расчета времени открытия форсунок блок управления анализирует его данные и сведения, которые дает датчик расхода воздуха.
В таких автомобилях другой датчик лямбда установлен за катализатором, и его задача состоит в том, чтобы определить чистоту полученного выхлопа. На самом деле, он не только заботится о сохранности атмосферы. Предназначение его заключается в том, чтобы распознать, не попали ли в топливо посторонние примеси, которые могут навредить двигателю. Если такое происходит, то он подает сигнал об ошибке, и на приборной панели загорается знакомый многим Check Engine. К слову обе лямбды одинаковы, но отличаются длиной провода.
Вот так, уважаемые подписчики, мы и выяснили влияние лямбды на показатели потребления горючего современного автомобиля. Не забудьте подписаться на обновления, чтобы получать самую свежую и полезную информацию. Продолжим общение в следующих публикациях!
Показания второй лямбды
Администратор
29423
Очень часто все задаются вопросом: “Что должен показывать второй лямбда зонд?”, “Зачем нужен второй лямбда зонд?” и пр. А все, на самом деле, очень просто.
Второй лямбда зонд появился в результате очередного (в лохматых годах) ужесточения экологических норм, чтобы оценивать эффективность каталитического нейтрализатора (по нашему, катализатора или каталика). Он вообще не влияет на работу мотора и призван лишь отслеживать состояние каталика. Ранее вместо него был датчик температуры катализатора, который определял его забитость благодаря тому, что забитый каталик начинал сильно нагреваться проходящими выхлопными газами, в ответ на что мозг кидал ошибку по нему. Забивается вплоть до наступления перегрева каталик намного позже, чем начинает терять эффективность, поэтому отслеживать его состояние через лямбду намного эффективнее.
Сигнал второй лямбды должен быть в несколько раз ниже по значению напряжения, чем первой. Точные значения диапазонов показаний, которые ЭБУ автомобиля считает нормальными смотрите в руководстве по каждому конкретному автомобилю, но основная суть в том, что когда показания второй лямбды начинают приближаться к показаниям первой лямбды (в районе 0,500 В) или доходить до некоторого (прописанного в мозгах автомобиля) порогового значения, блок управления двигателем выкидывает ошибку по низкой эффективности каталитического нейтрализатора.
Что это означает для нас – рядовых обывателей? Значит, что каталик ваш здох и больше вам не нужен. Свою работу он уже не выполняет, а со временем будет забиваться и ухудшать прохождение выхлопа, оплавляться или рассыпется и будет громыхать в трубе – бывает по разному. Нам нужно будет либо удалить его, заменив пламегасителем (хотя можно просто трубой, но тогда под ногами будет слышен рокот), либо забить до обострения симптомов, но, в любом случае, для погашения ошибки по лямбде, нужно будет либо поставить механическую обманку в виде проставки под лямбду, которая отодвинет ее чуток от выхлопной трубы и она будет меньше захватывать выхлоп, что уменьшит ее показания, либо сделать электронную обманку из 120 Ом-ного резистора и конденсатора на 1 – 2.2 мкф.
Собственно в этом и вся суть – ничего особенного. Ниже фото обманок.
Электронная обманка
Механическая обманка
Неисправность датчика кислорода. Признаки и причины
Неисправность датчика кислорода приводит к повышенному расходу топлива, снижению динамических характеристик автомобиля, нестабильной работе мотора на холостых оборотах, увеличение токсичности выхлопных газов. Обычно причинами неисправности датчика концентрации кислорода является его механическое повреждение, разрыв электрической (сигнальной) цепи, загрязнение чувствительной части датчика продуктами сгорания топлива. В некоторых случаях, например, при возникновении ошибки p0130 или p0141 на приборной панели активируется сигнальная лампа Check Engine. Использовать автомобиль при неисправном датчике кислорода можно, однако это приведет к указанным выше проблемам.
Содержание:
Назначение датчика кислорода
Датчик кислорода устанавливается в выпускном коллекторе (у различных машин конкретное место и ко-во может отличаться), и выполняет мониторинг наличия кислорода в выхлопных газах. В автопромышленности греческая буква «лямбда» обозначает коэффициент избытка кислорода в топливовоздушной смеси. Именно по этой причине зачастую датчик кислорода называют «лямбда-зонд».
Предоставленная датчиком информация о количестве кислорода в составе выхлопных газов электронным блоком управления двигателем (ЭБУ) используется для корректировка впрыска топлива. Если кислорода в выхлопных газах много, значит, топливовоздушная смесь, подаваемая в цилиндры, бедная (напряжение на датчике 0,1…0,3 Вольта), а если кислорода много — значит, богатая (напряжение на датчике 0,6…0,9 Вольта). Соответственно, происходит коррекция количества подаваемого топлива при необходимости. Что сказывается не только на динамических характеристиках двигателя, но и работы каталитического нейтрализатора выхлопных газов.
В большинстве случаев диапазон эффективной работы катализатора составляет 14,6…14,8 долей воздуха на одну долю топлива. Это соответствует значению лямбда, равной единице. Таким образом, датчик кислорода является своеобразным контролером, расположенным в выпускном коллекторе.
На некоторых автомобилях конструктивно предусмотрено использование двух датчиков концентрации кислорода. Один расположен до катализатора, а второй — после. Задача первого состоит в коррекции состава топливовоздушной смеси, а второго — проверка эффективности работы катализатора. Сами же датчики по конструкции, как правило, идентичны.
Влияет ли лямбда зонд на запуск — что будет?
Если отключить лямбда зонд то будет возрастание расхода топлива, повышение токсичности газов, а иногда и нестабильная работа двигателя на холостых оборотах. Однако такой эффект происходит лишь после прогрева так как кислородный датчик начинает работать в условиях повышенной до +300°С температуры. Для этого его конструкция подразумевает использование специального подогрева, которая включается при запуске двигателя. Соответственно, непосредственно в момент запуска мотора лямбда зонд не работает, и никоим образом не влияет на сам запуск.
Лампочка “чек” при неисправности лямбда зонда горит когда в памяти ЭБУ сформированы конкретные ошибки связанные с повреждением проводки датчика либо самого датчика, однако код фиксируется лишь при определенных условиях работы двигателя.
Признаки неисправности датчика кислорода
Выход из строя лямбда зонда, как правило, сопровождается следующими внешними симптомами:
- Ухудшение тяги и снижение динамических характеристик автомобиля.
- Нестабильный холостой ход. Значение оборотов при этом могут скакать и понижаться ниже оптимальных. В самом критическом случае машина вообще не будет держать холостые обороты и без подгазовывания водителем она попросту заглохнет.
- Увеличение расхода топлива. Обычно перерасход незначительный, однако можно определить при программном замере.
- Увеличение токсичности выхлопа. Выхлопные газы при этом становятся непрозрачными, а имеющими сероватый либо синеватый оттенок и более резкий, топливный, запах.
Стоит оговориться, что перечисленные выше признаки могут указывать и на другие поломки двигателя или прочих систем автомобиля. Поэтому, чтобы определить неисправности датчика кислорода, нужны несколько проверок используя в первую очередь диагностический сканер и мультиметр для проверки сигналов лямбды (управляющего и цепи подогрева).
Как правило, проблемы с проводкой датчика кислорода четко фиксируется электронным блоком управления. При этом в его памяти формируются ошибки, например, p0136, p0130, p0135, p0141 и прочие. В любом случае необходимо выполнить проверку цепи датчика (проверить наличие напряжения и целостность отдельных проводов), а также посмотреть на график работы (используя осциллограф либо программу диагностик).
Причины неисправности датчика кислорода
В большинстве случаев кислородная лямбда работает около 100 тыс. км без сбоев однако есть причины которые значительно сокращают его ресурс и приводят к неисправности.
- Неисправность цепи датчика кислорода. Выражаться по-разному. Это может быть полный обрыв питающих и/или сигнальных проводов. Возможно повреждение цепи подогрева. В этом случае лямбда зонд не будет работать до тех пор, пока выхлопные газы не разогревают его до рабочей температуры. Возможно повреждение изоляции на проводах. В этом случае имеет место короткое замыкание.
- Замыкание датчика. В этом случае он полностью выходит из строя и, соответственно, не подает никаких сигналов. Большинство лямбда зондов ремонту не подлежат и их надо менять на новые.
- Загрязнение датчика продуктами сгорания топлива. В процессе эксплуатации датчик кислорода по естественным причинам постепенно загрязняется и со временем может перестать передавать корректную информацию. По этой причине автопроизводители рекомендуют периодически менять датчик на новый, отдавая при этом предпочтение оригиналу так как универсальная лямбда не всегда корректно показывает информацию.
- Термические перегрузки. Обычно это происходит по причине проблем с зажиганием, в частности, перебоев с ним. В таких условиях датчик работает при критических для него температурах, что снижает его общий ресурс и постепенно выводит из строя.
- Механические повреждения датчика. Они могут возникнуть при неаккуратных ремонтных работах, при езде по бездорожью, ударах при ДТП.
- Использование при установке датчика герметиков, которые вулканизируются при высокой температуре.
- Многократные неудачные попытки запуска двигателя. При этом в двигателе, и в частности, в выпускном коллекторе накапливается несгоревшее топливо.
- Попадание на чувствительный (керамический) наконечник датчика различных технологических жидкостей или мелких посторонних предметов.
- Негерметичность в выпускной системе выхлопных газов. Например, может прогореть прокладка между коллектором и катализатором.
Обратите внимание, что состояние датчика кислорода во многом зависит от состояния других элементов двигателя. Так, значительно снижают ресурс лямбда зонда следующие факторы: неудовлетворительное состояние маслосъемных колец, попадание антифриза в масло (цилиндры), обогащенная топливовоздушная смесь. И если при исправном датчике кислорода количество углекислого газа составляет порядка 0,1…0,3%, то при выходе лямбда зонда из строя соответствующее значение увеличивается до 3…7%.
Как определить неисправность датчика кислорода
Существует ряд методов для проверки состояния лямбда датчика и его питающих/сигнальных цепей.
Специалисты компании BOSCH советуют проверять соответствующий датчик каждые 30 тысяч километров пробега, либо при выявлении описанных выше неисправностей.
Что нужно сделать в первую очередь при диагностике?
- Необходимо оценить количество сажи на трубке зонда. Если ее слишком много — датчик будет работать некорректно.
- Определить цвет отложений. Если на чувствительном элементе датчика имеются белые или серые отложения — это означает, что используются присадки к топливу или к маслу. Они негативно сказываются на работе лямбда зонда. Если на трубке зонда имеются блестящие отложения — это говорит о том, что в используемом топливе очень много свинца, и от использования такого бензина лучше отказаться, соответственно, сменить марку бензозаправки.
- Можно попытаться очистить сажу, однако это не всегда возможно.
- Проверить мультиметром целостность проводки. В зависимости от модели конкретного датчика он может иметь от двух до пяти проводов. Один из них будет сигнальным, а остальные — питающими, в том числе, для питания элементов подогрева. Для выполнения процедуры проверки вам понадобится цифровой мультиметр, способный измерять постоянное электрическое напряжение и сопротивление.
- Имеет смысл проверить сопротивление нагревателя датчика. В разных моделях лямбда зонда оно будет находиться в пределах от 2 до 14 Ом. Значение питающего напряжения должно быть около 10,5…12 Вольт. В процессе проверки также нужно обязательно проверить целостность всех проводов, подходящих к датчику, а также значение сопротивления их изоляции (как попарно между собой, так и каждого на «массу»).
Как проверить лямбда-зонд видео
Обратите внимание, что нормальная работа датчика кислорода возможна лишь при его нормальной рабочей температуре, равной +300°С…+400°С. Это обусловлено тем, что лишь в таких условиях циркониевый электролит, нанесенный на чувствительный элемент датчика, становится проводником электрического тока. Также при такой температуре разница атмосферного кислорода и кислорода в выхлопной трубе приведет к тому, что на электродах датчика появится электрический ток, который и будет передаваться на электронный блок управления двигателем.
Так как проверка кислородного датчика во многих случаях подразумевает снятие/установку то стоит учесть такие нюансы:
- Лямбда — устройства очень хрупкие, поэтому при проверке нельзя подвергать их механическим нагрузкам и/или ударам.
- Резьбу датчика необходимо обработать специальной термопастой. При этом нужно следить, чтобы паста не попала на его чувствительный элемент, поскольку это приведет к его некорректной работе.
- При закручивании необходимо соблюдать значение крутящего момента, и пользоваться для этих целей динамометрическим ключом.
Точная проверка лямбда зонда
Точнее всего определить неисправность датчика концентрации кислорода позволит осциллограф. Причем использовать профессиональный аппарат необязательно можно снять осциллограмму используя программу-симулятор на ноутбуке либо другом гаджете.
График правильной работы датчика кислорода
На первом рисунке в данном разделе представлен график правильной работы датчика кислорода. В этом случае на сигнальный провод поступает сигнал, похожий на ровную синусоиду. Синусоида в данном случае означает, что контролируемый датчиком параметр (количество кислорода в выхлопных газах) находится в предельно допустимых границах, и просто происходит его постоянная и периодическая проверка.
График работы сильно загрязненного датчика кислорода
График работы датчика кислорода на обедненной топливной смеси
График работы датчика кислорода на обогащенной топливной смеси
График работы датчика кислорода на бедной топливной смеси
Далее представлены графики, соответствующие сильно загрязненному датчику, использованию двигателем автомобиля обедненной топливной смеси, богатой смеси, а также бедной смеси. Ровные линии на графиках означают, что контролируемый параметр вышел за допустимые пределы в ту или другую сторону.
Как устранить неисправность датчика кислорода
Если впоследствии проверки показало что причина в проводке, то проблема решится заменой жгута проводов либо фишки подключения, а вот при отсутствии сигнала от самого датчика зачастую говорит о необходимости замены датчика концентрации кислорода на новый, но прежде чем покупать новую лямбду можно воспользоваться одним из представленных ниже способов.
Метод первый
Предполагает очистку элемента подогре от нагара (применяется когда возникает неисправность нагревателя датчика кислорода). Для реализации этого метода необходимо обеспечить доступ к чувствительной керамической части устройства, которая скрыта за защитным колпачком. Снять указанный колпачок можно с помощью тонкого напильника, с помощью которого нужно сделать надрезы в области основания датчика. Если демонтировать колпачок полностью не получится, то допускается сделать маленькие окошки размером около 5 мм. Для дальнейшей работы необходимо около 100 мл ортофосфорной кислоты либо преобразователя ржавчины.
Когда защитный колпачок был демонтирован полностью, то для его восстановления на его посадочном месте придется воспользоваться аргоновой сваркой.
Процедура по восстановлению выполняется по следующему алгоритму:
- Налить 100 мл ортофосфорной кислоты в стеклянную емкость.
- Опустить керамический элемент датчика в кислоту. Полностью опускать датчик в кислоту нельзя! После этого подождать около 20 минут с тем, чтобы кислота растворила сажу.
- Извлечь датчик и промыть его проточной водой из крана, а затем дать ему высохнуть.
Порой на выполнение чистки датчика таким методом нужно потратить до восьми часов времени, ведь если с первого раза очистить сажу не получилось, то имеет смысл повторить процедуру два и более раза, причем можно воспользоваться кистью для выполнения механической обработки поверхности. Вместо кисти можно воспользоваться зубной щеткой.
Метод второй
Предполагает выпаливание нагара на датчике. Для выполнения чистки датчика кислорода вторым методом кроме той же ортофосфорной кислоты понадобится еще и газовая горелка (как вариант использовать домашнюю газовую плиту). Алгоритм чистки следующий:
- Окунуть чувствительный керамический элемент датчика кислорода в кислоту, обильно смочив его.
- Взять датчик пассатижами с противоположной от элемента стороны и поднести к горящей конфорке.
- Кислота на чувствительном элементе будет закипать, а на его поверхности образуется соль зеленоватого оттенка. Однако вместе с этим сажа с него будет удаляться.
Повторить описанную процедуру нужно несколько раз до тех пор, пока чувствительный элемент не станет чистым и блестящим.
Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!
Датчик кислорода (Лямбда-зонд): как работает, проблемы, симптомы
На чтение 5 мин. Просмотров 2.7k. Опубликовано
Датчик кислорода (ДК) — он же лямбда-зонд — измеряет количество кислорода в выхлопных газах, отправляя сигнал на блок управления двигателя (ЭБУ).
Где находится датчик кислорода
Передний датчик кислорода ДК1 установлен в выпускном коллекторе или в передней выпускной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Как вы знаете, каталитический нейтрализатор является основной частью системы контроля выбросов в автомобиле.
Задний кислородный датчик ДК2 установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора.
На 4-цилиндровых двигателях устанавливают как минимум два лямбда-зонда. Двигатели V6 и V8 имеют как минимум четыре датчика O2.
ЭБУ использует сигнал от переднего кислородного датчика для регулировки топливно-воздушной смеси путем добавления или уменьшения топлива.
Сигнал заднего датчика кислорода используется для контроля работы каталитического нейтрализатора. В современных автомобилях вместо переднего кислородного датчика используется датчик воздушно-топливного отношения. Он работает аналогично, но точнее.
Как работает датчик кислорода
Существует несколько типов лямбда-зондов, но для простоты в этой статье мы рассмотрим только обычные генерирующие напряжение датчики кислорода.
Как следует из названия, генерирующий напряжение датчик кислорода генерирует небольшое напряжение, пропорциональное разнице в количестве кислорода внутри и снаружи выхлопного газа.
Для правильной работы лямбда-зонд необходимо нагреть до определенной температуры. Типичный современный датчик имеет внутренний электрический нагревательный элемент, который питается от ЭБУ двигателя.
Когда топливовоздушная смесь (ТВС), поступающая в двигатель, бедная (мало топлива и много воздуха), в выхлопе остается больше кислорода, и кислородный датчик создает очень небольшое напряжение (0,1 – 0,2 В).
Если ТВС обогащается (много топлива и мало воздуха), в выхлопе остается меньше кислорода, поэтому датчик будет генерировать бОльшее напряжение (около 0,9 В).
Регулировка соотношения топливовоздушной смеси
Передний датчик O2 отвечает за поддержание оптимального соотношения смеси воздух / топливо, поступающей в двигатель, которая составляет приблизительно 14,7:1 или 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива.
Блок управления регулирует топливовоздушную смесь на основе обратной связи от переднего датчика кислорода. Когда передний лямбда-зонд обнаруживает высокий уровень кислорода, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на бедной смеси (недостаточно топлива) и поэтому добавляет топлива.
Когда уровень кислорода в выхлопе становится низким, ЭБУ предполагает, что двигатель работает на богатой смеси (слишком много топлива) и уменьшает подачу топлива.
Этот процесс непрерывен. Компьютер двигателя постоянно переключается между обедненным и обогащенным состоянием, чтобы поддерживать оптимальное соотношение воздух / топливо. Этот процесс называется операцией замкнутого цикла.
Если вы посмотрите на сигнал напряжения переднего датчика кислорода, он будет циклически колебаться где-то между 0,2 вольт (бедная) и 0,9 вольт (богатая).
Когда автомобиль заводится холодным, передний кислородный датчик не прогрет полностью, и ЭБУ не использует сигнал ДК1 для регулировки топлива. Этот режим называется разомкнутым контуром. Только когда датчик полностью прогрелся, система впрыска топлива переходит в режим замкнутого контура.
В современных автомобилях вместо обычного датчика кислорода установлен широкополосный датчик топливовоздушного соотношения. Датчик соотношения воздух / топливо работает по-другому, но служит той же цели — для определения, является ли топливовоздушная смесь, поступающая в двигатель, обогащённой или обеднённой.
Датчик топливовоздушного соотношения является более точным и может измерять более широкий диапазон.
Задний датчик кислорода
Задний или нижний кислородный датчик установлен в выхлопе после каталитического нейтрализатора. Он измеряет количество кислорода в выхлопных газах, выходящих из катализатора. Сигнал от заднего лямбда-зонда используется для контроля эффективности нейтрализатора.
Контроллер постоянно сравнивает сигналы от передних и задних датчиков O2. Основываясь на двух сигналах, ЭБУ знает, насколько хорошо каталитический нейтрализатор работает. Если катализатор выходит из строя, ЭБУ включает индикатор «Check Engine», чтобы вы знали об этом.
Задний датчик кислорода можно проверить с помощью диагностического сканера, адаптера ELM327 с программой Torque или осциллографа.
Идентификация датчика кислорода
Передний лямбда-зонд перед каталитическим нейтрализатором обычно называют датчиком «выше по потоку» или датчиком 1.
Задний датчик, установленный после катализатора, называется датчик «ниже по потоку» или датчик 2.
Типичный рядный 4-цилиндровый двигатель имеет только один блок (ряд 1 / банк 1). Поэтому в рядном 4-цилиндровом двигателе термин «Банк 1, Датчик 1» просто относится к переднему датчику кислорода. «Банк 1, Датчик 2» — это задний кислородный датчик.
Читайте подробнее: Что такое Банк 1, Банк 2, Датчик 1, Датчик 2?
Двигатель V6 или V8 имеет два блока (или две части этого «V»). Обычно блок цилиндров, содержащий цилиндр № 1, называется «Банк 1».
Различные производители автомобилей определяют Банк 1 и Банк 2 по-разному. Чтобы узнать, где банк 1 и банк 2 в вашем автомобиле, вы можете посмотреть в руководстве по ремонту или в Google, указав год, марку, модель и объём двигателя.Замена датчика кислорода
Проблемы с датчиком кислорода являются распространёнными. Неисправный лямбда-зонд может привести к увеличению расхода топлива, увеличению выбросов в атмосферу и различным проблемам во время вождения (провалы оборотов, плохое ускорение, плавающие обороты и т. д.). Если датчик кислорода неисправен, его необходимо заменить.
В большинстве автомобилей замена ДК является довольно простой процедурой. Если вы хотите заменить кислородный датчик самостоятельно, с некоторыми навыками и руководством по ремонту, это не так сложно, но вам может понадобиться специальная торцевая головка для датчика (на фото).
Иногда может быть трудно вытащить старый лямбда-зонд, так как они часто сильно ржавеют.
Еще одна вещь, о которой следует знать — некоторые автомобили, как известно, имеют проблемы с заменяемыми датчиками кислорода.
Например, есть сведения о неоригинальном датчике кислорода, вызывающем проблемы в некоторых двигателях Chrysler. Если вы не уверены, лучше всегда использовать оригинальный датчик.
Первые признаки неисправности лямбда-зонда или как проверить датчик кислорода
О том, что такое лямбда зонд и для чего он нужен, к сожалению, знают далеко не все автовладельцы. Лямбда зонд — это кислородный датчик, который позволяет электронной системе контролировать и балансировать правильное соотношение воздуха и бензина в камерах сгорания. Он способен своевременно исправить структуру топливной смеси и предупредить дестабилизацию рабочего процесса двигателя.
Этот достаточно хрупкий прибор находится в очень агрессивной среде, поэтому его работу необходимо постоянно контролировать, так как при его поломке дальнейшее использование автомобиля невозможно. Периодическая проверка лямбда зонда станет гарантом стабильной работы автотранспортного средства.
Принцип действия лямбда зонда
Основной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям.
При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора.
Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение.
Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода.
С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры.
Основные признаки неисправности лямбда зонда
Основным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо.
Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее:
- разгерметизация корпуса;
- проникновение внешнего воздуха и выхлопных газов;
- перегрев датчика вследствие некачественной покраски двигателя или неправильной работы системы зажигания;
- моральный износ;
- неправильное или прерывающееся электропитание, которое ведет к основному блоку управления;
- механическое повреждение в следствие некорректной эксплуатации автомобиля.
Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда.
Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода.
Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда.
На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя.
В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора.
Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском.
Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей.
Как определить неисправность лямбда зонда рассказывается на видео:
Электронная проверка лямбда зонда
Узнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки.
Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить.
Замена лямбда зонда
В большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом.
Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно.
Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность.
Устройство автомобиля очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля.
Как работает и что показывает датчик кислорода
Администратор
29340
Если вы попали сюда по запросу о показаниях второго (2) лямбда-зонда, то вам СЮДА.
Итак, попробуем разобраться в том как работает датчик кислорода. Ну, как вы уже знаете есть много датчиков, необходимых для работы современного двигателя, но, однако функция других датчиков зачастую не так важна, как функция датчиков кислорода.
Эти датчики считывают количество несгоревшего кислорода в выхлопных газах. Затем компьютер использует это значение для баланса топливной смеси. Когда содержание кислорода в выхлопных газах увеличивается (характеризует смесь как обедненную) выходное напряжение датчиков уменьшается. Это является сигналом для ЭБУ к увеличению объема топлива подаваемого через форсунки. В свою очередь, когда содержание кислорода в выхлопных газах снижается (характеризует смесь как богатую), датчик кислорода увеличивает напряжение выходного сигнала, а компьютер реагирует путем уменьшение подачи топлива. Как только количество топлива уменьшается, мы возвращаемся к обедненной смеси, и напряжение на датчике падает. Этот процесс многократно повторяется пока двигатель работает. Это непрерывный цикл обратной связи является сердцем системы контроля подачи топлива.
Типичные показания датчика при обедненной смеси – напряжение между 0 и 0.3 В и для богатой смеси показания в диапазоне от 0.6 до 1 вольта. Идеальная воздушно-топливная смесь (14.7:1) создает напряжение на выводах датчика 0.5 В
Так почему бы просто не поддерживать постоянно дозированное количество топлива, которое изменяется с положения дроссельной заслонки? На самом деле, довольно много факторов влияют на количество топлива, которое необходимо для поддержания отношения 14.7:1. Некоторые из этих факторов: качество топлива, атмосферное давление, влажность и многое другое. Таким образом, необходимы О2-датчики (датчики кислорода)! Количество раз в единицу времени обновлений информации датчиками весьма разнятся, но большинство современных датчиков в среднем обновляют показания минимум полдюжины раз в секунду. Старые датчики обновляли показания медленно порядка одного раза в секунду, так что вы можете себе представить насколько лучше стали контролировать выхлоп современные датчики.
Старые кислородные датчики, использовавшиеся до 1982 года были 1 или 2 проводные неподогреваемого типа. Эти датчики не будут на самом деле начинать правильно регистрировать состояние выхлопной пока датчик не нагреется, чтобы достичь свой рабочий диапазон. В результате компьютер работает в режиме “открытого контура” (использование заданных топливных значений, которые фактически заставляют двигатель работать на переобогащенной смеси) в течение более длительных периодов времени. Все датчики нового типа “с подогревом” (датчик ho2s), которые включают нагревательный элемент для приведения датчика до рабочей температуры быстрее, обычно это занимает меньше минуты, так быстро, как это возможно, даже за 10 секунд – это возможно! Нагревательные элементы предотвращают охлаждение датчиков, когда двигатель работает на холостом ходу. Эти подогреваемые датчики имеют обычно 3 и 4 провода в конструкции своих разъемов.
Есть несколько различных видов датчиков, которые различаются по химическому составу и дизайну, но их назначение и функции остаются неизменными. Техника за эти годы вышла далеко за рамки того, что описано на этой странице, но есть несколько вещей, которые нужно понимать. Датчики кислорода сравнивают содержание кислорода в окружающем воздухе с содержанием кислорода в выхлопных газах. Наружного воздух попадает в датчик через отверстие в корпусе датчика или через разъем проводки. Некоторые типы датчиков генерируют (изменяют) напряжение, когда изменяется содержание кислорода в выхлопных газах, а некоторые изменяют сопротивление. Новейший тип, обогреваемые широкополосные O2 датчики (кислородные датчики) имеют диапазон напряжений от 2 до 5 вольт.
Несмотря на все их различия и фактические показания выдаваемые датчиками, компьютер обрабатывает информацию так, что у нас ожидаются значения от 0 до 1 В. Есть пара исключений, конечно. Некоторые типы кислородных датчиков “Титания” с подогревом могут производить напряжение до 5 вольт. Это значение не изменяется с помощью компьютера. Еще один тип того же датчика настроен для чтения значений противоположное тому, что вы ожидаете. Высокое напряжение указывают на бедную смесь и низкое напряжение на богатую. Эти 2 типа датчиков кислорода не распространены и использовались в основном на некоторых Ниссанах, Jeep’ах и Иглах. В каждом правиле должны быть исключения! Инженеры они такие, да, я знаю.
Вы также заметите, что на большинстве автомобилей после ’96 года, есть второй комплект датчиков кислорода за каталитическим нейтрализатором (т.е. там стоит вторая лямбда, он же 2 датчик кислорода). Их функция такая же, как и передних О2 датчиков, а их показания используются по-разному, и их целью является измерить эффективность преобразователей, а не контролировать соотношение топлива двигателя. Вы можете обратиться к нашей статье “коды по датчику кислорода” и “помощь в диагностике” для дальнейшего уточнения показаний датчиков кислорода. Эти статья содержат ценную диагностическую информацию и процедуры проведения испытаний, а также возможные причины кодов ошибок по богатой или бедной смеси. Я надеюсь, что вы нашли эту информацию полезной.
Англоязычный оригинал
С уважением, перевод предоставлен коллективом мастерской Works-Garage.
Works-Project.ru
python – почему лямбда запрашивает 2 аргумента, несмотря на то, что ему дано 2 аргумента?
Переполнение стека- Около
- Товары
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
python – объем лямбда-функций и их параметры?
Переполнение стека- Около
- Товары
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
- Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
с ПРИМЕРАМИ
- Home
Testing
- Back
- Agile Testing
- BugZilla
- Cucumber
- Database Testing
- JUnit
- LoadRunner
- Ручное тестирование
- Мобильное тестирование
- Mantis
- Почтальон
- QTP
- Назад
- Центр качества (ALM)
- RPA 9000 Test4 Управление
- TestLink
SAP
- Назад
- ABAP 900 04
- APO
- Начинающий
- Basis
- BODS
- BI
- BPC
- CO
- Назад
- CRM
- Crystal Reports
- FICO
- 000
- 000 HRM
- 000
- 000 HRM
- 9000 Заработная плата
- Назад
- PI / PO
- PP
- SD
- SAPUI5
- Безопасность
- Менеджер решений
- Successfactors
- Учебники SAP
- AngularJS
- ASP.Net
- C
- C #
- C ++
- CodeIgniter
- СУБД
- JavaScript
- Назад
- Java
- JSP
- Kotlin
- Linux
- Linux
- Kotlin
- Linux js
- Perl
- Назад
- PHP
- PL / SQL
- PostgreSQL
- Python
- ReactJS
- Ruby & Rails
- Scala
- SQL 000
- SQL 000
- SQL 000 0003 SQL 000
- UML
- VB.Net
- VBScript
- Веб-службы
- WPF
Обязательно учите!
- Назад
- Бухгалтерский учет
- Алгоритмы
- Android
- Блокчейн
- Business Analyst
- Создание веб-сайта
- Облачные вычисления
- COBOL
- Назад
- Компилятор
- Встроенный
- Compiler Design 9003
– что такое лямбда (функция)?
Переполнение стека- Около
- Товары
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
python – () занимает 1 позицию
Переполнение стека- Около
- Товары
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
Как вызвать лямбда-функцию AWS из другой лямбда-функции и вернуться без ожидания для вызванного лямбда-результата
Переполнение стека- Около
- Товары
- Для команд
- Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
- Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
- Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
Влияет ли вторая лямбда на расход бензина
Слышали ли Вы, что за деталь в автомобиле называется диковинным термином лямбда зонд? А если и слышали, то можете назвать ее функциональное назначение? Поспешим устроить небольшой ликбез на эту тему, а также выясним, влияет ли лямбда зонд на расход топлива в разных марках транспортных средств. Итак, обо всем по порядку.Устройство лямбда зонда и составляющие
На самом деле, от работы этого небольшого датчика во многом будет зависеть исправность всей системы питания автомобиля. Если отсоединить датчик и проверить правильность его настройки, то можно получить обширную информацию о функционировании двигателя. Как правило, выход его из строя приводит не только к увеличению потребления горючего, но и одновременно уменьшает мощность самого агрегата. Можно ли быть уверенным, что при неисправном лямбда зонде блок управления выдаст четкую ошибку? К сожалению, так происходит не всегда. Однако, если это все-таки будет зафиксировано, то компьютер назначит усредненные параметры впрыска топлива.
Итак, рассмотрим основные элементы, из которых состоит лямбда. Это:
- электрический нагреватель с токопроводящим контактом;
- электрический нагреватель;
- керамический наконечник;
- защитный щиток с отверстием для выпуска отработанных газов;
- металлический корпус;
- керамический изолятор.
При изготовлении этого датчика применяются материалы, которые способны выдерживать высокий температурный режим. Связано это с тем, что лямбда устанавливается перед катализатором в выхлопном коллекторе. Вследствие этого он постоянно контактирует с горячими выхлопными газами.
Принципы функционирования устройства
Основным предназначением датчика является получение и преобразование информации о содержании кислорода в отработанных газах. В дальнейшем эта информация поступает в блок управления, а потому любая неисправность лямбды лишает контроллер таких сведений. На самом деле, показатель содержания кислорода постоянно изменяется, и это находит свое отражение в изменении электрического сигнала. Как только лямбда зонд зафиксировал подобные изменения, он подает соответствующую информацию. Конечно, если это изделие не оригинал, то гарантировать его полноценную и безотказную передачу данных он попросту не сможет.
После того, как данные о содержании кислорода переданы на контроллер, последний сравнивает полученные значения с теми, которые были в него заложены при настройке. Если обнаруживается несоответствие, то контроллеру приходится изменять длительность стадии впрыска. Это необходимо для того, чтобы максимизировать эффективную работу мотора, снизить вредные выбросы и, заодно, сэкономить на расходе горючего.
Влияние на расход горючего в автомобиле
Каким образом происходит большой расход топлива? При так называемой «правильной пропорции» подготовки рабочей смеси в ней должно содержаться 1 часть воздуха на 14–15 частей топлива. При нехватке воздуха получается излишне обогащенная смесь, которая полностью не прогорает. В результате потребление горючего только возрастает. При излишке получается обедненная смесь, а это, в свою очередь, вызывает падение мощности силового агрегата.
Как только мы убедились в том, что лямбда зонд оказывает непосредственное влияние на уменьшение расхода топлива или, напротив, способен увеличить прожорливость автомобиля, разберем возможные действия. Чтобы не платить лишние деньги за бензин, опытные автолюбители рекомендуют своевременно проводить диагностирование работы датчика. Желательно оценивать его работоспособность через каждые 30 000 пройденных километров, а полную замену проводить после пробега в 100 000 км. Однако, как показывает опыт, об этом автолюбители задумываются лишь после того, как начинаются реальные проблемы.
Последствия неисправностей
Какие бывают датчики, и чем отличается обманка от оригинального варианта исполнения? Конечно, есть смысл приобретать такое оборудование в проверенных интернет-магазинах или торговых точках.
Некачественное изделие (как уже говорилось выше) вряд ли способно передавать достоверную информацию блоку управления. На сегодняшний день в продаже можно встретить лямбды зонды с подогревом или без этой функции. Оснащенные подогревом изделия отличаются более длительным сроком эксплуатации.
Одним словом, любая серьезная неисправность этого датчика приводит к следующим последствиям:
- повышение расхода топлива;
- снижение мощностных характеристик мотора;
- появление нагара из-за неполного прогорания топливной смеси;
- ускоренный износ цилиндров;
- перебои в работе на холостых оборотах;
- повышение выброса в атмосферу вредных веществ.
Назначение второго датчика
Существуют автомобили, в которых установлен дополнительно второй лямбда зонд. В таких случаях первый из них размещен ближе к мотору, и его участие заключается в непосредственном приготовлении рабочей смеси для цилиндров. Для правильного расчета времени открытия форсунок блок управления анализирует его данные и сведения, которые дает датчик расхода воздуха.
В таких автомобилях другой датчик лямбда установлен за катализатором, и его задача состоит в том, чтобы определить чистоту полученного выхлопа. На самом деле, он не только заботится о сохранности атмосферы. Предназначение его заключается в том, чтобы распознать, не попали ли в топливо посторонние примеси, которые могут навредить двигателю. Если такое происходит, то он подает сигнал об ошибке, и на приборной панели загорается знакомый многим Check Engine. К слову обе лямбды одинаковы, но отличаются длиной провода.
Вот так, уважаемые подписчики, мы и выяснили влияние лямбды на показатели потребления горючего современного автомобиля. Не забудьте подписаться на обновления, чтобы получать самую свежую и полезную информацию. Продолжим общение в следующих публикациях!
Диагностика катализатора по второй лямбде
Прежде чем поговорить об устройстве, работе и диагностике лямбда- зонда, обратимся к некоторым особенностям работы топливной системы. Нам поможет в этом эксперт журнала, Федор Александрович Рязанов, диагност с большим стажем работы, руководитель курсов обучения диагностов в компании «ИнжКар».
Современный автомобилист хочет владеть мощным, но в тоже время экономичным автомобилем. У экологов другое требование – минимальное содержание вредных веществ в выхлопе машины. И в данных вопросах интересы автомобилистов и экологов в итоге совпадают. И вот почему.
Известно, что когда двигатель не сжигает все топливо, расход горючего возрастает, растут затраты и на эксплуатацию автомобиля. Мощность двигателя (или ДВС) в условиях неполного сгорания топлива неизбежно падает, а крутящий момент снижается. Одновременно с этим увеличивается уровень вредных веществ в выхлопе автомобиля.
В этой связи одной из основных задач современного автомобилестроения является максимально полное сжигание топливной смеси в двигателе.
На сжигание смеси прямым образом влияет ее состав. Идеальной ситуацией является стехиометрический состав топлива. Говоря более простым языком, должна быть соблюдена пропорция – на 14,7 кг воздуха должен приходиться 1 кг топлива. Именно такое соотношение позволяет оптимально использовать и то, и другое. Владелец автомобиля получает больший крутящий момент и, как следствие, – адекватное ускорение автомобиля, равномерную работу двигателя во всех режимах работы. Также падает расход топлива, и автомобиль перестает загрязнять окружающую среду.
Отклонения от правильного состава топливной смеси – богатая и бедная смесь. Богатая топливная смесь образуется, когда в цилиндрах мало кислорода, но много топлива, которое, конечно же, из-за недостатка кислорода, полностью сгореть не сможет. Следовательно, автомобиль, работающий на богатой смеси, будет больше расходовать топливо, а избыток несгоревшего топлива, в этом случае, охладит камеру сгорания, мощность двигателя при этом будет падать, несгоревшое топливо попадет в атмосферу, загрязняя ее.
Другая ситуация: двигатель получает обедненную топливную смесь. В этом случае топливо в цилиндрах будет сгорать не полностью из-за недостатка топлива. Об экономичности, ради которой и разрабатывались такие двигатели, в этом случае также придется забыть. Ведь бедная смесь плохо горит, и это автоматически приводит к падению крутящего момента. Водителю приходится больше нажимать на газ, что в свою очередь, ведет к перерасходу топлива.
Таким образом, понятно, что со всех аспектов только стехиометрия топливной смеси (пропорция 14,7/1) является самым оптимальным режимом работы двигателя. И, конечно же, автомобиль, который только-только сошел с конвейера, обычно, укладывается во все рамки этого критерия. Но и «заводская» настройка может отличаться от идеала. Более того, в процессе эксплуатации автомобиля неизбежно наступает износ некоторых компонентов, датчики, отвечающие за настройку топливной системы, могут терять точность настроек. В итоге состав топливной смеси все больше уходит от идеальных показателей.
В этом случае как раз и необходим лямбда- зонд, он фиксирует количество кислорода в выхлопе автомобиля. И если в выхлопе окажется большое количество кислорода, это «сигнализирует» о бедной топливной смеси и, наоборот, если в выхлопе нет кислорода, это указывает на то, что смесь стала богатой. А мы уже выяснили, что и в том, и в другом случае уменьшается мощность двигателя, растет расход топлива, снижается экологичность выхлопа. Задача лямбда-зонда как раз и заключается в том, чтобы скорректировать эти отклонения.
Возьмем в качестве примера такую ситуацию: в топливной системе засорились форсунки, их производительность снизилась, смесь стала обедненной. Лямба-зонд фиксирует этот факт, а блок управления топливной системой реагирует на эту информацию и «доливает» немного топлива в цилиндры. Так происходит корректировка возникающих отклонений с учетом показаний этого датчика.
Таким образом, основное назначение лямбда- зонда заключается в том, чтобы компенсировать неизбежно возникающие в процессе эксплуатации автомобиля отклонения в составе топливной смеси.
Однако нужно понимать, что лямбда-зонд как таковой не является панацеей от всех бед, он лишь позволяет вернуть состав топливной смеси в состояние стехиометрии. Но это не устранение дефектов, а только их компенсация.
Вернемся к нашим форсункам. При загрязненных форсунках нарушается эффективность распыления бензина, топливо распыляется крупными каплями, испаряются они с трудом. И система топливоподачи рассчитывает тот объем топлива, который необходим для достижения состояния стехиометрии, для этого фиксируются показания датчика расхода воздуха. Однако если бензин в системе выпрыскивается крупными каплями, его пары полностью не смешиваются с воздухом, часть паров сгорает, а часть капель бензина попросту вылетает в выхлопную трубу. Лямбда-зонд трактует такую ситуацию как бедную смесь, а датчик топливной системы, который «не видит» отдельные капли бензина, добавляет топлива, чтобы привести смесь в состояние стехиометрии. Но в этом случае, резко повышается расход топлива.
Поэтому для работы лямбда-зонда важен не фактор того, как система справляется с выводом смеси на стехиометрию, а фактор того, какой «ценой» ей удается это сделать.
Рассмотрим осциллограмму работы лямбда- зонда. Датчик сам по себе не может отличить состояние стехиометрии от состояния богатой топливной смеси, так как и в том, и в другом случае кислорода в выхлопе нет. При отсутствии кислорода в топливе блок управления (ЭБУ – электронный блок управления) немного уменьшает количество подаваемого в цилиндр топлива. Как следствие, в выхлопе появляется кислород.
И в этом случае показания лямбда-зонда находятся ниже отметки 0,4 В, что для датчика является признаком того, что топливная смесь обеднела (LEARN). При низких показателях лямбда-зонда (ниже 0,4 В), блок управления увеличивает подачу топлива на несколько процентов, смесь становится богатой и показания датчика достигают уровня выше 0,6В. ЭБУ воспринимает это как признак того, что в топливной системе находится богатая смесь (RICH). Подача топлива уменьшается, показания лябда-зонда падают, цикл повторяется – состав смеси начинает колебаться. В такт изменению состава смеси меняются показания лямбда-зонда. Такие колебания ЭБУ понимает как нормальное явление, указывающее на то, что состав топливной смеси находится в зоне стехиометрии.
Вспомним также, что в катализаторе автомобиля обязательно есть цирконий, этот металл способен накапливать кислород. И в фазе бедной смеси кислород запасается в катализаторе, а в фазе богатой смеси он расходуется. В результате на выходе топливной смеси катализатор дожигает все ее остатки.
На холостом ходу такие колебания возникают с частотой одно колебание примерно в одну секунду. Время такого переключения – еще один важный показатель для лямба-зонда. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 1) время переключения составило 88 мс, при этом нормой является – 120 мс.
Если переключение длится долго, как в случае нашей осциллограммы (см. осциллограмму, Рис. 2) – 350 мс, да к тому же такая ситуация повторяется многократно, блок управления выдаст ошибку: «замедленная реакция лямбда-зонда».
Величины, при которых появляется эта ошибка, определяются, главным образом, настройками программного обеспечения блока управления.
Таким образом, для диагностики по лямбда-зонду необходимо изучить фазы переключения датчика. И если на осциллограмме появится хотя бы одно переключение с низкого показания на высокое (максимальное – 1В, минимальное – 0В), это значит, что лямбда-зонд работает исправно. Исправный датчик делает примерно одно переключение в секунду. Напомним, что в алгоритме работы блока управления о бедной смеси «сигналят» показания лямбда-зонда ниже 0,4В, а о богатой – выше 0,6 В. Поэтому оценить состояние топливной системы автомобиля можно и по работе датчика. В нашем случае (см. осциллограмму, Рис. 3) блоку управления удалось скомпенсировать все дефекты и вывести стехиометрию.
Вернемся к примеру с загрязненными форсунками. При обедненной смеси показания лямбда-зонда падают ниже 0,4В. Блок управления добавляет топлива до того момента, когда смесь станет богатой. Отметим, что в этом случае блок управления «самостоятельно» отклонился от установленных заводом-изготовителем в его карте параметров. Величину отклонения он записывает в своей памяти как топливную коррекцию (fuel trime). Предельно допустимые показатели топливной коррекции для большинства современных автомобилей составляют ±20-25%. Коррекция в «плюс» означает, что блоку пришлось добавлять топлива, коррекция в «минус» – наоборот, убавлять.
Допустим, неисправность носит долговременный характер: блок управления уже дошел до предела топливной коррекции, загорается код ошибки – «Превышение пределов топливной коррекции». Стерев код, исправить такой дефект нельзя, а наличие этой неисправности повлечет за собой перерасход топлива. Стоит отметить, что уже на 15% топливной коррекции обнаруживаются проблемы: автомобиль почти не едет, но расходует большое количество топлива.
То есть важно помнить, что показатель топливной коррекции и работа лямбда-зонда – это комплексный параметр, он указывает на наличие дефекта, но не указывает конкретную причину, которую придется найти и устранить на автосервисе.
И немного об особенностях строения лямбда-зонда. Такой датчик имеет циркониевую колбочку, которая одной стороной помещена в выхлопные газы. Цирконий уникальный материал, так как сквозь него может проходить кислород. Ион кислорода, «прилипая» к атомам циркония, движется по ним, при этом на циркониевом колпачке возникает напряжение. И если все идет в штатном порядке, то диффузия ионов кислорода осуществляется равномерно, и напряжение на обкладках колбочки составляет 1В. Если в выхлопе появляется кислород, диффузия невозможна, и напряжение в этом случае равно 0В. Вместо циркония в лямбда-зондах может использоваться окись титана. Отличие циркониевого лямбда-зонда от титанового заключается в том, что первый вырабатывает напряжение, а другой – меняет свое сопротивление (в переделах от 0 до 5В), и ему нужна схема, которая переводит меняющееся сопротивление в напряжение.
Слой платины на колбочке поверх циркония позволяет снять с него напряжение, играет роль катализатора, дожигает бензин и несгоревший кислород. Все ухудшается при использовании некачественного топлива, а также топливных присадок, которые в прямом смысле закупоривают слой платины и циркония, и зонд выходит из строя. Однако в этом случае, если у зонда нет физических повреждений, обычная промывка вернет его в рабочее состояние. «Современный бич» – это добавки антидетонационных присадок в топливо. До недавнего времени в качестве присадки использовался ферроцент – опасное вещество, которое мы окрестили «красная смерть» за ее красный оттенок, а также за способность быстро выводить из строя свечи, лямбда-зонды и катализатор», – отмечает Федор Александрович. Зонд может «замерзнуть» в высоком или в низком положении, то есть или в фазе богатой, или в фазе бедной смеси. И в этом случае датчик достигнет пределов топливной коррекции и прекратит попытки выравнивать состав смеси до стехиометрии.
Диагностику состояния системы топливоподачи начинаем с подключения сканера к автомобилю. Отсутствие кода «Превышение пределов топливной коррекции» еще не говорит об отсутствии дефектов в системе топливоподачи. Необходимо в потоке данных (Data Stream) убедиться в наличии колебаний лямбда-зонда (стехиометрия достигнута), а также по величине топливной коррекции оценить, какой ценой она достигнута.
Подводя итог, еще раз отметим, что при проверке лямбда-зонда необходимо обращать внимание на колебания датчика, если они есть, датчик исправен; если же система лямбда регулирования не совершает колебаний, это может указывать или на неисправность лямбда-зонда или на бедную или богатую топливную смесь. То есть сначала надо проверить сами датчики. Для этого нужно принудительно обогатить или обеднить смесь, чтобы получить колебания лямбды и убедиться в том, что он исправен.
Рассмотренные выше лямбда-зонды носят название «скачковые». Т.е. они указывают на то, есть кислород в выхлопе или нет. Но все более ужесточающиеся требования к экологии заставили производителей разработать датчики, которые способны не только работать по принципу «Да-Нет», но и определять процент кисло- рода в выхлопе. Такие датчики получили название «широкополосные датчики кислорода».
Принципы их работы и особенности диагностики автомобиля по показаниям широкополосных лямбда-зондов будут рассмотрены в следующих публикациях.
МНЕНИЕ
Максим Пастухов, технический специалист компании «ДЕНСО Рус»: «Практика показывает, что основными причинами выхода из строя лямбда зондов являются: 1. Загрязнение лямбда-зонда продуктами сгорания топлива. Фактически это присадки, которые используются для повышения октанового числа бензина, устранения детонации или для других целей. Также на это влияет степень очистки топлива. Присадки, сера и парафины «закупоривают» проводящий слой лямбда-зонда, и он «слепнет». Блок управления переводит двигатель в аварийный режим, и мы видим на приборной панели значок «Проверьте двигатель». Кстати, от вышеописанных вещей страдают также свечи зажигания, клапаны, катализатор и др. компоненты двигателя. Имеет смысл комплексно подходить к ремонту, если лямбда-зонд вышел из строя. 2. Агрессивная смесь, которой посыпают наши дороги. Она разъедает изоляцию проводов и сами провода. Мы для защиты от этого используем двойную изоляцию проводов, а также прячем место сварки проводов с датчиком внутрь лямбда-зонда».
Написать комментарий
Ваш комментарий: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо Хорошо
Введите код, указанный на картинке:
Чето скучно, видимо мне.
Эк меня поперло с бездарными постами 🙂
Теперь будем разбираться с катализаторами, лямбда-зондами (или, для краткости, лямбдами) и прочими скучными вещами.
У меня возникла мысль о создании такой темы довольно давно, еще после того, как меня на сервисе успешно развели на замену лямбд и пытались развести на замену катализаторов.
Если первое я еще проглотил, то второе меня сподвигло уже на изучение вопроса т.к. молча оплачивать такие счета было тяжело.
В результате пришлось разбираться со всей этой скучной мутатней, зато я избежал больших трат.
На жипе выпуск расположен с обоих сторон блока, с каждой из которых стоит свой катализатор и, на каждом из них, висит по 2 лямбды.
Т.е. всего на машине2 одинаковых катализатора и 4 лямбды трех видов.
Каждая лямбда стоит от 2.500р.
Каждый катализатор стоит от 35.000р
В случае замены, такое количество недешевых деталей не радует кошелек, поэтому имеет смысл понимать как они работают и как выглядят их неисправности, чтобы не кормить нечистоплотные автосервисы, предлагающие замену этих деталей тогда, когда этого делать совершенно не нужно.
Чуть теории
Если кто в этом во всем разбирается, то эту часть можно спокойно пропустить и листать до графиков.
Катализатор — это устройство, которое придумано и используется с одной единственной целью — уменьшить количество недогоревшего топлива, выбрасываемого в атмосферу.
Т.е. чистый происк зеленого движения, к функционированию автомобиля отношения не имеющий.
Даже больше — катализатор мешает мотору нормально дышать т.к. повышает сопротивление выпуска.
Бытует аналогичное мнение и про лямбды, как об абсолютно ненужных устройствах, но это не совсем так.
Одна из них, первая, установлена для того, чтобы обеспечивать максимально качественное смесеобразование в двигателе.
А вот вторая уже не нужна — она служит только для того, чтобы контролировать состояние катализатора.
Что такое катализатор?
Это устройство, которое сконструировано так, что задерживает пары топлива и, за счет специальных катализаторов окисления, дожигает несгоревшее топливо, обеспечивая его отсутствие в выхлопе автомобиля.
Материалы, которые используются в катализаторах, недешевы, поэтому катализаторы такие дорогие.
Из этого, кстати, следует такой вывод: дешевых катализаторов не бывает.
Если вы нашли где-то деталь, которая позиционируется как катализатор и при этом стоит в несколько рз дешевле оригинала, то, вероятнее всего, вас обманывают, подсовывая пустую трубу, которая назначение катализатора выполнять не будет.
В процессе своей жизни и выполнения своего назначения, материалы которые используются в катализаторе постепенно расходуются.
Т.е. неизбежно, рано или поздно, он перестанет функционировать.
Обычно срок жизни катализатора на бензиновом двигателе составляет от 100.000 до 200.000 километров пробега.
Некачественное топливо и разбалансированная система смесеобразования, которые способствуют скорейшему расходованию активных компонентов катализатора, приводят к значительному сокращению срока его жизни.
Т.е. убить катализатор равновероятно можно как некачественным бензином, так и настройками системы, которые регулярно переобогащают смесь.
Если есть желание продлить жизнь катализатора, то имеет смысл следить за настройками системы смесеобразования.
Если на качество заливаемого топлива повлиять практически невозможно, то содержать машину в исправном состоянии не так уж и сложно.
Что такое лямбда-зонд?
Это специальный датчик, который меняет свои характеристики в зависимости от того, какое количество кислорода, способного вступать в реакции окисления, находится в зоне его чувствительного элемента.
Т.е. это датчик, который измеряет количество кислорода, поэтому его так и называют: кислородный датчик.
Существует несколько различных конструкций таких датчиков, которые различаются рабочим напряжением, реакцией на изменение кислорода и конструктивными особенностями но, в общем, их конструкции одинаковы.
В особенности конструкций и различий вникать смысла особого нет.
С точки зрения рассматриваемой темы нужно запомнить всего одну простую вещь: этот датчик меряет количество кислорода и, если его больше, то его показания выше, если же в воздухе больше топлива, то его показания ниже.
Используемый в жипе датчик имеет рабочий диапазон измерений от 0.2 до 0.9 вольт.
Чем выше вольтаж, чем больше в воздухе кислорода и меньше топлива и наоборот.
Зачем нужна первая лямбда?
Задача любого двигателя внутреннего сгорания — перевести энергию сгорания топлива в механическую энергию.
Эффективность двигателя определяется тем, что количество бензина, который поступает в камеры сгорания ровно такое, какое даст максимальный эффект.
Т.е. его должно поступать ровно столько, сколько может сгореть.
Если его будет меньше, то выделится меньше энергии, если топлива будет больше, то оно не сгорит и впустую вылетит в выхлопную трубу.
Датчик кислорода используется мозгами автомобиля для контроля смесеобразования.
Они анализируют соотношение кислорода и топлива в газах выходящих из цилиндров.
Понятно, что если двигатель будет работать абсолютно идеально, то в выхлопных газах будет ровно ноль как кислорода так и топлива.
Т.е. сгорело абсолютно точно то количество топлива, которое могло сгореть, не больше и не меньше.
На практике, добиться такой эффективности невозможно, поэтому мозги постоянно контролируют состав смеси.
Контроль осуществляется иттерационно.
Подается какой-то объем топлива и воздуха, эта смесь сгорает, на основании результатов измерения лямбдой мозги видят в какую сторону надо скорректировать смесь, чтобы сгорание топлива было максимально эффективно.
Такая коррекция осуществляется непрерывно, каждый цикл впрыска топлива.
Зачем нужна вторая лямбда?
Этот датчик анализирует количество кислорода после катализатора.
Из описания назначения катализатора понятно, что идеальная ситуация такая, когда все несгоревшее топливо будет полностью сожжено в катализаторе.
Т.е. вторая лямбда должна показывать полное отсутствие топлива после катализатора, т.е. выдавать высокие значения напряжения (топлива нет, а кислород есть).
По мере износа катализатора его эффективность падает.
В результате критического износа он может разрушаться различными способами.
В нем может оказаться дыра или он, наоборот, может сплавиться внутри.
Последствие таких разрушений могут быть довольно печальными для двигателя.
Мозги автомобиля контролируют взаимное изменение лямбд до и после катализатора для того, чтобы своевременно увидеть критическое падение эффективности катализатора и, в случае обнаружения такой ситуации, будет зафиксирована ошибка и на приборной панели загорится знак неисправности.
Несколько рассуждений про слухи
В интернете бытует множество мнений, слухов и утверждений о том, как должны себя вести катализатор и лямбды, на что они влияют и что с ними можно и нужно делать.
Часть этих мнений абсолютно не соответствуют действительности и следование им может причинить вред как автомобилю, так и карману владельца.
Прокомментирую тут некоторые из них.
Лямбды не нужны, их нужно выкинуть
Это абсолютно неверно.
Как можно понять из описания выше, одна из лямбд служит для правильного образования смеси, а вторая для контроля состояния катализатора.
Если хочется, чтобы мотор работал максимально эффективно и с наибольшей экономичностью, то первая лямбда должна быть исправна и нормально функционировать.
Удалять вторую лямбду можно, но строго вместе с удалением катализатора, иначе мозги двигателя не смогут контролировать его состояние и это может привести к его разрушению и фатальным последствиям для двигателя.
Катализаторы необходимо выбивать как можно быстрее
Мнение обосновано только на автомобилях, где не установлена вторая лямбда.
На таких машинах ничто не контролирует состояние катализатора и его кончину предсказать невозможно, поэтому она может наступить внезапно и даже чем-то навредить.
В случае если на автомобиле используется только одна лямбда, то катализатор можно безболезненно и просто ампутировать в любое время.
Если же на автомобиле установлены две лямбды, то ампутировать катализатор легко не получится.
При его удалении мозги тут же увидят его отсутствие а высветят ошибку на приборной панели.
Совместно с удалением катализатора, в обязательно порядке, необходимо либо произвести перепрограммирование (чип-тюнинг) автомобиля с исключением контроля состояния катализатора, либо устанавливать специальную электронную обманку, которая будет для мозгов делать вид, как будто катализатор жив и никуда не делся.
И то и другое действие требует денег, часто немалых, поэтому предпринимать их до тех пор пока катализатор не выйдет из строя абсолютно бессмысленно.
Катализатор нереально душит двигатель
Это мнение ошибочное — в исправном состоянии он оказывает незначительное отрицательное влияние на работу двигателя.
Значительно влиять на работу двигателя он начинает когда его ресурс подходит к концу.
За редкими исключениями в первую очередь снижается его пропускная способность и двигатель начинает задыхаться: теряется мощность, растет потребление топлива.
Если на автомобиле есть контроль за его состоянием и нет ошибок по его эффективности, то катализатор исправен.
В случае приближения его кончины, об этом сообщит лампа на приборной панели.
До этого момента мешать ему работать смысла нет.
Установка лямбд от ВАЗа — это ужасающий колхоз, надо ставить только оригинал!
Это мнение абсолютно неверное.
Принцип действия всех датчиков одинаковый, отличия только в особенностях реализации.
Если его конструктив, особенности работы и конструктив одинаковые, то независимо от того для какой марки автомобиля он предназначен исходя из надписи на коробке — он будет замечательно работать на любой машине с такой же схемой подключения.
Практика
Как обычно, я использую TorquePro для отображения и простейший Bluetooth ODBII передатчик для получения данных от датчиков автомобиля.
В интернете, как обычно, множество противоречивых данных о том как должны выглядеть “правильные” и “неправильные” данные лямбд и как их нужно интерпретировать.
Ситуацию осложняют конструктивные особенности лямбд.
Некоторые работают с инверсией, некоторые в другом диапазоне, в результате сориентироваться с непривычки сложно.
Приведу несколько графиков с комментариями, чтобы было понятнее.
Чуть подготовки.
На страничку вытаскиваем два датчика кислорода для одного банка (одной стороны), например для первого.
Называются они O1x1 и О1х2, т.е. первая (до катализатора) и вторая (после) соответственно в виде графиков в удобном размере.
Так же, обязательно, необходимо вывести показания температуры катализатора т.к. мозги начинают использовать данные от лямбд для коррекции смеси только после его прогрева.
Называется он, для первого банка, Cat B1S1.
На моих картинках выведены показания температуры для обоих.
Остальные датчики вытаскиваем по вкусу.
Я вытащил температуру двигателя хотя, в познавательных целях, было бы нагляднее установить количество оборотов двигателя в виде графика.
Ну да ладно.
Вот так должен выглядеть график с лямбд при исправном катализаторе на двигателе без нагрузки (например холостом ходу):
На левом графике лямбда до катализатора.
На ней видно итерации, которые осуществляют мозги двигателя для достижения максимального сгорания смеси в цилиндрах.
Они чуть обогащают смесь, контролируют результат и, на следующем цикле прапорционально ее обедняют.
В среднем, количество подаваемого воздуха и топлива в смеси получается идеальным — сгорает практически все топливо и двигатель работает максимально эффективно.
Такие колебания мозги осуществляют специально, чтобы, заодно, контролировать состояние лямбды.
Если бы смесь генерировалась всегда одинаковая и при этом лямбда выдавала одно и то же значение, то невозможно было бы уловить момент, когда она выйдет из строя и, значит, на ее показания уже нельзя полагаться.
Если лямбда выходит из строя она начинает с задержкой реагировать на изменение смеси или вовсе перестает менять свои показания.
В таком случае мозги записывают ее ошибку и высвечивают ее на приборной панели.
Дальнейшее смесеобразование осуществляется без учета ее показаний по встроенным в мозги таблицам.
Т.к. фактическая ситуация всегда отличается от табличной, то такое регулирование не может быть эффективным.
Возрастает количество потребляемого топлива, возможно значительно, и двигатель начинает работать менее эффективно.
В случае, если на машине используется катализатор, то первую лямбду всегда необходимо поддерживать в исправном состоянии т.к. пере обогащенная смесь, на которую как правило ориентированы внутренние таблицы, будет снижать ресурс катализатора.
Ему придется пережигать большее количество топлива, сильнее разогреваться и расходовать больше внутренних компонентов.
На правом графике мы видим показания второй лямбды, установленной после катализатора.
В данном случае она показывает практически ровню линию с незначительными колебаниями и средним высоким значением.
Это говорит о том, что все лишнее топливо было успешно дожжено в катализаторе и в смеси, которая вышла из него соотношение кислорода и топлива максимально в сторону кислорода.
Это свидетельствует о нормальной работе катализатора.
По величине напряжения можно судить об усталости катализатора.
Когда он начнет терять эффективность линия сохранит свою форму, но упадет количество кислорода.
Если катализатор в хорошем состоянии, то выдаваемое им напряжении будет составлять от 0.6 до 0.9 вольт.
Если линия значения будет абсолютно ровной — это может свидетельствовать о неисправности лямбды.
О замыкании внутри нее или, наоборот, пробое.
В таком случае величина напряжения будет неизменна во всех условиях.
Если удалить катализатор полностью или в нем образуется дыра и недожженные газы начнут прорываться насквозь, то график второй лямбды начнет в точности повторять график первой с небольшой задержкой по времени и уменьшением амплитуды сигнала в зависимости от величины отверстия.
Это и логично — топливо не сгорает, поэтому сколько его зашло в катализатор, столько и вышло, значит графики датчиков должны совпадать.
У меня есть много статей про катализатор, например, очень полезная — как его проверить. Там я использовал различные методики, однако все может оказаться гораздо проще. Сейчас на современных авто имеется два датчика кислорода (они же «лямбда-зонты») один перед этим «фильтром», другой после. Так вот – если грамотно считать с них показания, то можно примерно оценить состояние и износ каталитического нейтрализатора. В общем статья очень полезная, как обычно будет и видео версия в конце …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
- ELM327 в помощь
- Диагностика катализатора
- Минусы такого метода
- ВИДЕО ВЕРСИЯ
Сложность проверки катализатора заключается в том, что просто так его снять и посмотреть очень сложно! А тем более если машина у вас каталась хотя бы 50 – 70 000 км, то сделать это сложно вдвойне. Потому как болты прикипают, их чуть ли не срезать нужно.
Можно конечно залезть через «лямбду-зонт» например эндоскопом, но ее также нужно открутить, а с ней может быть аналогичная ситуация что и с креплениями.
Хотелось бы без разбора и прочих танцев с бубном — и знаете, такой метод есть.
ELM327 в помощьДа – да, именно через него. Я вообще считаю, что он должен быть у каждого автовладельца, особенно современных авто, где куда датчиков и прочий электроники (у меня есть подробная статья, в ней я четко и по полкам рассказал, что и как настраивать)
Для тех, кому лень читать, немного расскажу – ELM327 это определенный сканер, который может читать показания различных датчиков и скидывать ошибки (в том числе и CHECK ENGINE).
Эти устройства есть как проводные, так и работающие без проводов (через Bluetooth или WIFI). Вам нужно установить его в специальный разъем на автомобиле обычно это OBD2 и подключить к своему смартфону или планшету.
Однако чтобы считать ошибки и показания, вам нужно установить на смартфон или планшет специальную программу, сейчас самая популярная это TORQUE.
Будем считать, что все мы это сделали, это элементарно. Но для тех, кто все же это не понимает, смотрим вот это видео, все расстановится на свои места.
Диагностика катализатораЯ буду считать, что все просмотрели это видео и сейчас все могут настраивать программу и наш сканер.
После того как мы наладили подключение с автомобилем, в программе, вам нужно добавить специальные окна. Я вам настоятельно рекомендую «графики»
Нажимаем и держим на пустом экране в открытой программе – далее «добавить прибор» — в списке ищем пункт – «НАПРЯЖЕНИЕ 1-ГО ДАТЧИКА 02 БАНКА 1» — затем повторяем все тоже самое, только добавляем «НАПРЯЖЕНИЕ 2-ГО ДАТЧИКА 02 БАНКА 1».
Второй набор датчиков «CAT B1S1» и «CAT B1S2» — они показывают температуру до катализатора и после.
Теперь запускаем двигатель, и ждем, чтобы машина прогрелась до рабочей температуры, летом хватит 5 – 7 минут.
И вот теперь начинаем считывать показания с первых датчиков по напряжению, важно чтобы обороты были холостые (газовать не нужно):
«НАПРЯЖЕНИЕ 1-ГО ДАТЧИКА 02 БАНКА 1» — это первый лямбда-зонт, его график будет идти то вверх, то вниз, это абсолютно нормально. Это говорит нам о том, что ЭБУ корректирует подачу воздушно-топливной смеси. То обогащая ее, то обедняя.
«НАПРЯЖЕНИЕ 2-ГО ДАТЧИКА 02 БАНКА 1» — вот это для нас самый интересный параметр. Нормальное его значение колеблется в районе 0,7 – 0,9. Причем желательно чтобы график был как можно прямее, без волн и скачков. О чем нам это говорит? Все просто – катализатор дожигает вредные газы, и через второй лямбда-зонт проходит большое количество кислорода. Значит он работает правильно.
Если график находится на уровне 0,5-0,6 или тем более 0,1-0,2 – то это плохо! Значит катализатор, уже плохо очищает отработанные газы (его поверхность износилась) и его скоро нужно будет менять
НАБОР «CAT B1S1» и «CAT B1S2» — первый показывает температуру до катализатора, второй после. Так вот у нормально работающего элемента, показанию до (CAT B1S1), будут выше, чем показания после (CAT B1S2), примерно на 10%. Происходит это потому что газы вырывающиеся из двигателя максимально разогреваются в катализаторе, но выходя из него немного остывают (на 7-10%).
Если показания и на первом датчике температуры и на втором одинаковые, то это говорит что скорее всего каталитический нейтрализатор посыпался. И газы идут напрямую. Нужно менять
Как видите все легко и просто. Не нужно ничего разбирать и откручивать все понятно и так.
Минусы такого методаКонечно же есть и минусы (куда же без них). Начнем и программы – не всегда (не на всех автомобилях) отображаются показания первого лямбда-зонта. Конечно это не критично, все же нам важны показания со второго (а практически всегда отображается). Но хотелось бы иметь полную картину.
НУ и последнее, этот тест показывает износ, забитость и полностью разрушение катализатора. То есть если процесс у вас только начался (сыплется передняя часть), то его можно и не увидеть, тут только эндоскоп или полностью снятие.
Сейчас видео версия, там все разжевано «от и до».
На этом заканчиваю, думаю мои материалы были вам полезны. ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР
(15 голосов, средний: 4,60 из 5)
Похожие новости
Как проверить катализатор? Разберем рядовую машину + видео
Термолента для глушителя. Для чего нужно обматывать
Катализатор KIA RIO и CEED. Проблемы, удаление
Разбираемся с катализаторами — Jeep Wrangler, 3.8 л., 2008 года на DRIVE2Чето скучно, видимо мне. Теперь будем разбираться с катализаторами, лямбда-зондами (или, для краткости, лямбдами) и прочими скучными вещами. На жипе выпуск расположен с обоих сторон блока, с каждой из которых стоит свой катализатор и, на каждом из них, висит по 2 лямбды. Чуть теории Катализатор — это устройство, которое придумано и используется с одной единственной целью — уменьшить количество недогоревшего топлива, выбрасываемого в атмосферу. Бытует аналогичное мнение и про лямбды, как об абсолютно ненужных устройствах, но это не совсем так. Что такое катализатор? Что такое лямбда-зонд? Зачем нужна первая лямбда? Зачем нужна вторая лямбда? Несколько рассуждений про слухи Лямбды не нужны, их нужно выкинуть Катализаторы необходимо выбивать как можно быстрее Катализатор нереально душит двигатель Установка лямбд от ВАЗа — это ужасающий колхоз, надо ставить только оригинал! Практика В интернете, как обычно, множество противоречивых данных о том как должны выглядеть “правильные” и “неправильные” данные лямбд и как их нужно интерпретировать. Чуть подготовки. www.drive2.ru Если продолжать ездить с неисправным лямбда зондом! — DRIVE2Кратко: • Гарантированный выход из строя катализатора, 2-го лямбда зонда в случае продолжения езды с неисправным 1-м лямбда зондом. • Ухудшение холодного пуска двигателя, некомфортная езда, сопровождаемая пониженной мощностью и плавающими оборотами холостого хода и иногда провалами на оборотах от 2000 до 3000. • Повышенный расход топлива, в среднем на 5-20% от обычного и даже до 50% в тяжелых случаях, что в итоге выльется за год как раз в стоимость новенького лямбда зонда. • Сигнализирующая о неисправности лампочка Check Engine, которая попросту добавляет беспокойства в вашу жизнь и за которой можно просмотреть другую неисправность. Подробно: При появлении любой неисправности современного автомобиля необходимо поспешить с её устранением, желательно отказавшись от дальнейшей интенсивной эксплуатации до её устранения. В большей степени, чем к каким бы то ни было деталям это относится к лямбда зонду. Как уже известно из статьи «Для чего нужен лямбда зонд?», этот датчик вместе с катализатором, отвечает за чистоту выхлопных газов от вредных примесей. Звучит довольно невинно, и многие автолюбители полагают, что после выхода из строя кислородного датчика, всё, что им грозит, это повышение вредных примесей в выхлопной системе. Однако это далеко не так. Драйвовчане попробуем разобраться, что же происходит с двигателем и его системами при продолжении эксплуатации автомобиля с неисправным кислородным датчиком на примере двух главных угроз. Сокращение ресурса двигателя. В результате неисправности датчика или его неправильной работы под воздействием внешних факторов, в цилиндры может подаваться переобогащённая топливная смесь. Эта смесь сгорает не полностью в результате чего, электроды и изоляторы свечей и камеры сгорания покрываются чёрным нагаром. Обильный нагар закоксовывает компрессионные кольца цилиндров. Возникает неполное прилегание и снижение компрессии, в результате чего часть газов поступает в картер и «отравляет» масло. Но это ещё не так опасно как процесс, идущим параллельно с вышеописанным. Остатки несгоревшего топлива, проникшего за компрессионные кольца, смывают масляную плёнку с поверхности цилиндра, возникает сухое трение, приводящее к сокращению его ресурса, а в запущенных случаях и к перегреву двигателя. Выход из строя катализатора и 2-го лямбда зонда. Другой, важной причиной, по которой следует быстрее заменить датчик кислорода, это необходимость погасить горящую лампочку Check Engine, поскольку за ошибкой лямбда зонда, можно проглядеть появление другой ошибки. КОММЕНТАРИИ и ВОПРОСЫ www.drive2.ru Лямбда регулирование, катализатор и ГБОВ связи с жесткой конкуренцией и ужесточением экологических норм автопроизводители вынуждены постоянно совершенствовать свои автомобили. Двигатели, оснащенные карбюратором, уже не обеспечивали желаемой экономичности, экологичности и мощности автомобиля. Это обусловлено невозможностью точной настройки карбюратора на различных режимах. Поэтому производителями при первой возможности была внедрена электронная система управления впрыском под управлением 8-ми битного микропроцессора с тактовой частотой 4 мгц в 1979г. Это произошло через 8 лет после появления первого в мире 4-х битного микропроцессора 4004. На данный момент, система управления двигателем является довольно сложной в плане количества датчиков и исполнительных механизмов, сложных математических моделей записанных в виде программы блока управления. Переход на более точную систему управления стал возможным не только благодаря появлению микропроцессора. Пригодился и опыт построения автоматизированных систем на промышленных предприятиях накопленный десятилетиями. На тот момент в ВУЗах уже давно появился предмет, без которого уже немыслима автоматизация процессов – Теория автоматического управления (ТАУ). ТАУ – это наука, которая позволяет просчитать уровень и скорость воздействия сразу на некоторое количество элементов управления для получения предсказуемо точного результата в отведенное время. На основании ТАУ для промышленности была создана и теория управления двигателем. В процессе развития электронных систем управления двигателем улучшалась их точность, а вместе с ними и характеристики двигателей. Для того, что бы следовать все более жестким экономическим и экологическим параметрам, увеличивается количество узлов системы управления двигателем, улучшается точность их изготовления, увеличивается вычислительная мощность блоков управления двигателем для того, что бы использовать более точные и сложные модели управления и математику.
Так как механические элементы системы имеют допуски изготовления и свойство изнашиваться, то понадобился датчик, который мог бы прояснить реальную картину по соотношению воздух – топливо. Так с конца 1970-х годов в автомобилях начали применять датчики кислорода (лямбда зонды). Познавательная книга по теории управления. Зачем нужен лямбда зонд? (датчик кислорода)Лямбда зонд позволяет постоянно отслеживать количество кислорода в выхлопных газах и вводить корректировку впрыска топлива для достижения лучшей экономичности и экологичности двигателя. Циркониевый лямбда зондСамый распространенный вариант – циркониевый лямбда зонд, который выдает сигнал о бедной или богатой смеси. Если смесь богатая – лямда зонд выдаст напряжение более 0,45В, если бедная – менее 0,45В. Понятие бедной и богатой смеси связано с соотношением массы всасываемого в цилиндры двигателя воздуха к массе топлива. Условно соотношение выражается числом лямбда (уровень избытка кислорода). Например, при числе λ (лямбда) = 1, соотношение массы воздуха к массе топлива составляет 14,7 кг воздуха / 1 кг топлива, что является наиболее экологичным соотношением. Такую пропорцию еще называют “стехиометрической смесью”. Таким образом, в простой системе управления с лямбда зондом, состав топливно-воздушной смеси постоянно колеблется возле λ = 1. Это происходит из-за того, что система управления пытается максимально приблизится к λ=1, а чувствительный элемент циркониевого лямбда зонда может показать только больше или меньше. Циркониевый лямбда зонд обладает еще некоторыми важными параметрами, которые используются в более продвинутых системах управления с целью соответствия экологическим нормам евро-4 и выше. Например, по внутреннему сопротивлению чувствительного элемента, выходного напряжения и сопоставляя эти параметры с другими параметрами системы, можно судить о концентрации вредных химических элементов в выхлопе (CH, CO, h4) и температуре чувствительного элемента датчика кислорода. Таким образом, системой управления могут быть предприняты меры по улучшению экологических показателей мотора. Широкополосный лямбда зондСуществуют 2 основных типа широкополосных лямбда зондов, которые отличаются по принципу считывания информации.
У этих датчиков кислорода есть общая особенность – они не просто показывают бедную или богатую смесь, а способны измерить состав смеси в большом диапазоне. Это позволяет более точно удерживать требуемый состав смеси. Так же становится возможным удерживать состав смеси λ не равный 1. Это может потребоваться на переходных режимах или частичных нагрузках, что позволяет добиться лучшей экономичности и улучшить другие показатели. Принцип работы этих датчиков подробно описан во многих источниках. Поэтому останавливаться на нем мы не будем. Задний лямбда зонд (за катализатором)Для того, что бы понять смысл заднего лямбда зонда, кратко остановимся на работе катализатора. Автомобильный катализатор – устройство, которое преобразовывает выхлопные газы до относительно безвредного состояния. Главным образом в катализаторе догорает недогоревшее в моторе топливо ( 2CO + O2 → 2CO2) и разложение оксида азота (2NOX → XO2 + N2), который получается при температурах горения выше положенного и избытке кислорода. Реакции в нейтрализаторе возможны при его температуре примерно от 300 до 800 градусов. Так же на эффективность его работы и срок службы сильно влияет состав топливно – воздушной смеси, который удерживается передним лямбда зондом. Если горючая смесь будет богаче, то упадет эффективность нейтрализации СО и СН, если беднее — NOX. В соответствии с нормами Евро-3 и выше, в выхлопную систему за катализатором внедрен контролирующий датчик, с помощью которого ЭБУ контроллирует эффективность катализатора. В случае проблемы, на панели приборов загорается индикатор Check engine, а мотор переходит в аварийный режим работы (на аварийные карты). Для еще большей эффективности каталитической реакции, в автомобилях с нормами евро-4 и выше, используются и показания заднего лямбда зонда B1S2. В таких автомобилях показания используются не только для диагностики, но и для более точной коррекции топливной смеси для того, что бы увеличить эффективность нейтрализации газов. Работа заднего лямбда зондаКатализатор производит разложение оксида азота на азот и кислород. Производится и связывание свободного кислорода с недогоревшим топливом (из СО получаем СО2). В катализаторе так же протекает множество других сложных реакций. Как следует из описанного выше, содержание кислорода за катализатором заметно меньше, чем его содержание до катализатора. Способность катализатора накапливать и отдавать кислород определяет инерционность изменения содержания кислорода после катализатора. Поэтому основным показателем исправного катализатора является преобладание напряжения с заднего лямбда зонда более 0,6В даже если напряжение переднего лямбды значительное время держится на низком уровне. На современных автомобилях с нормами Евро-4 и выше, задний лямбда B1S2 влияет так же и на топливные коррекции с целью обеспечить максимально оптимальную смесь для работы катализатора. Поэтому, эффективность катализатора напрямую влияет на расход топлива. При снижении эффективности катализатора расход топлива растет. Это происходит из за того, что количество кислорода, который может использовать катализатор уменьшается, а система пытается удержать его содержание, добавляя топлива за катализатором. Например, на современных автомобилях (например Subaru и некоторых других), старение или отсутствие катализатора вызывает существенное увеличение расхода топлива – вплоть до 30% (если не приняты никакие меры по решению проблемы с катализатором). Кроме того, с помощью лямбда измеряется температура выхлопных газов за катализатором и ЭБУ стремиться разогреть холодный катализатор управляя подачей топлива и EGR так как время разогрева катализатора тоже регламентировано ЕВРО нормами (Температура определяется путем измерения сопротивления подогревателя лямбды и импеданса ее чувствительного элемента). Признаком нормальной работы катализатора с нормами евро-4 и выше явлется удержание напряжения на заднем лямбда зонде в районе 0,6 … 0,7 вольт на стабильных режимах работы. При этом, топливные коррекции по задним B1S2 и передним B1S1 лямбда зондам должны быть около 0%. При неправильной работе катализатора топливные коррекции по задним и передним датчикам могут сильно отличаться от нуля. Но не только напряжение от лямбда зонда и его динамические характеристики влияют на работу системы управления современного двигателя. Так как показания лямбда зонда зависят от состава прочих компонентов в выхлопных газах – система управления может косвенно определять их концентрацию. Так же система может косвенно определять и температуру катализатора, которая примерно равна температуре лямбда зонда. От температуры лямбда зонда зависит внутренне сопротивление его чувствительного элемента и потолок формируемого напряжения. По верхней и нижней полке напряжения ЭБУ может косвенно судить о концентрациях других примесей. Исходя из вышеописанного, следует, что современные системы управления двигателем умеют не только удерживать концентрацию кислорода за катализатором. Дополнительно удерживается температура каталитического нейтрализатора в требуемом диапазоне, косвенно отслеживается и удерживается содержание других примесей за катализатором. К сожалению, катализатор имеет ограниченный ресурс. И в тот момент, когда автовладелец сталкивается с проблемой катализатора, у него есть выбор – приобрести новый катализатор или решить проблему другим способом. Наш человек смотря на дымящиеся трубы заводов и стоимость катализатора, конечно же ищет альтернативный вариант. На современных автомобилях обмануть блок управления совсем не просто, так как в процессе участвует множество параметров с узким коридором. Поэтому народные методы в виде проставок и резисторов с конденсаторами уже не годятся. Даже если эти методы и работают не некоторых автомобилях, то неизбежно растет расход топлива. Ввиду этого, производители эмуляторов катализатора постоянно совершенствуют алгоритмы эмуляции для наиболее точного воссоздания всех требуемых параметров. В современном эмуляторе катализатора эмулируются около 10 различных параметров: напряжения на различных режимах, динамические параметры, количество запасенного кислорода, эффективность катализатора, внутреннее сопротивление датчика, импеданс, время отсечки, реакция на манипуляцию педали газа, температура катализатора, режим прогрева, скорость реакции чувствительного элемента, изменение эффективности катализатора при изменении нагрузки. ГБО и катализаторМы все чаще сталкиваемся с проблемами катализаторов на автомобилях оборудованных газобалонным оборудованием. Обычно проблема вызвана не катализатором, а самим газобалонным оборудованием. Обратите внимание – если автомобиль работает на бензине продолжительное время без проблем – обратите внимание на ГБО. Наиболее часто встречаются 3 причины появления кодов неисправности по катализатору на автомобилях с газом:
Напомню, что современная система управления очень требовательна к параметрам всех звеньев, поэтому, даже незначительный разброс параметров форсунок ведет к непредсказуемым результатам. Из-за разброса параметров блок управления не может адекватно откорректировать топливные коррекции. Наиболее эффективная работа двигателя, работающего на пропане возможна при более раннем угле зажигания и более бедной смеси с соотношением 15,5 : 1 для пропана по сравнению со смесью для бензина 14,7 : 1. При снандартной схеме с ГБО 4-го и 5-го поколения управление смесью производится бензиновым блоком управления, газовый блок управления только вносит корректировки для управления газовыми форсунками. В связи с этим, смесь при работе на газу удерживается по бензиновым стандартам, что влечет за собой нештатную работу катализатора и более быстрое его разрушение. sdsauto.com Лада 21099 kemo sabe › Бортжурнал › Для чего нужны, и нужны ли они? датчик кислорода (лямда зонд), катализатор, адсорберВ данной телеге попробую рассказать про датчик кислорода, катализатор, адсорбер зачем они нужны, стоит ли их ставить или наоборот отключать. В карбюраторных системах ни одного этого элемента нет. И при переходе на инжектор возникает вопрос ставить всю эту приблуду или нет? Тем кто переходит с карба на инжектор думаю будет интересно это прочесть. Датчик кислорода, он же Лямда зонд Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в выхлопе. Стоит он в выпускной системе и анализирует насколько правильно сгорает бензино-воздушная сместь в двигателе. Идеальное соотношение бензино-воздушной смеси это 14,7:1 . Т.е. на 1 кг топлива приходится 14,7кг воздуха. Это оптимальное соотношение, при котором двигатель достигает оптимальных характеристик. Если увеличить количество воздуха, то смесь называется обедненной. При обедненной смеси ухудшается динамика, так уже немного уменьшается расход бензина. При уменьшении количества воздуха смесь называется обгащенной бензином. При таком режиме двигатель приобретает максимальную мощность, но и увеличивается расход бензина. Датчик ориентируется по выхлопным газам насколько успешно сгорела бензино-воздушная смесь, какое количество бензина не сгорело. Он передает сигнал в ЭБУ. Он сравнивает его со значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением экономии топлива, получения максимальной отдачи от двигателя и минимизацией вредных выбросов. Выхлоп с одним ДК Датчик кислорода устанавливается в приемной трубе глушителя. На первых инжекторах его не было. Но последнии 10 лет он есть на всех машинах, а на некоторых их даже два. Катализатор Катализатор установлен после приемной трубы, перед резонатором. Катализатор представляет собой керамическую сотовую конструкцию, которая увеличивает площадь контакта выхлопных газов с поверхностью покрытом тонким слоем платино-иридиевого сплава. Недогоревшие остатки (CO, CH, NO) касаясь поверхности каталитического слоя, окисляются до конца кислородом, присутствующим так же в выхлопных газах. В результате реакции выделяется тепло, разогревающее катализатор и, тем самым, активизируется реакция окисления. В конечном итоге на выходе из катализатора (исправного) выхлопные газы имеют концентрацию СО2. Выхлоп с катализатором и двумя ДК Перед катализатором стоит ДК. В дальнейшем с ужесточением норм токсичности машины стали переводить на нормы Евро-3. В этих машинах стоят два ДК. Перед катализатором и после. Т.е. двойной контроль. Если не ошибаюсь, при выходе из строя второго ДК авто лишается возможности двигаться своим ходом. Катализатор это еще одно звено в выхлопной системе, а как мы знаем из тюнинга “лучшая прямоток это отсутствие глуштиля как такового“ Конечно все это безобразие не очень хорошо для экологии, но если учитывать в какой стране мы живем и как к ней относимся, совесть обычно не очень сильно мучает по этому поводу. Только стоит помнить, что когда убираете катализатор нужно перепрошить ЭБУ. Особенно если в системе два датчика кислорода, думаю второй можно будет тоже убрать. из таких частей состоит выхлоп Адсорбер Топливный бак должен иметь сообщение с атмосферой. Если он не будет дышать, то его может смять атмосферным давлением, когда расходуется бензин (у бензонасоса такой дури хватит). Второй момент- когда бак неполный, то при нагреве машины (допустим на стоянке в жару) бак может наоборот раздуть. Все это ни есть хорошо. Адсорбер Наглядное представление подключения Система состоит из сепаратора, гравитационного клапана, предохранительного клапана, обратного клапана, клапана продувки адсорбера, адсорбера, соединительных трубок и шлангов. Как же все это работает? Описание работы системы(ниже), относится к этой схеме Пары бензина из бака поступают в сепаратор через правый патрубок. Подведем итог: www.drive2.ru Ремонт и диагностика автомобилей. Лямбда-зонд. Неисправности и последствия. — DRIVE2При выходе из строя и неисправности лямбды в поведении авто появляются несколько ощутимых последствий: Условия активации a. Напряжение АКБ: 10,7 ~ 16,1 В Пороговое значение a. Внутреннее сопротивление > Пороговая величина Время диагностики a. 6 сек. Включенное состояние контрольной лампы неисправности a. Три поездки ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Схема цепи диагностики www.drive2.ru За Что Отвечает Лямбда Зонд До Катализатора ~ VIVAUTO.RUЧто такое лямбда-зонд Введение строгих экологических норм побудило автопроизводителей использовать каталитические нейтрализаторы на автомобилях. Это устройства, которые помогают снизить токсичность выхлопных газов. Каталитический нейтрализатор является необходимой вещью, но он работает только по определенным критериям. Если вы не будете постоянно контролировать состав консистенции топлива-воздуха, то катализаторы не будут длиться долго. И тут приходит на помощь лямбда зонд или так называемый датчик кислорода (в британской литературе это называется лямбда-зонд или датчик кислорода). Что влияет на неисправность? Это указывает на то, что лямбда-зонд все еще способен. Ниже мы рассмотрим, что это более подробно Лямбда-зонд, как это работает и почему это используется. Как работает лямбда-зондЛямбда-зонд диаграмма Как указано выше, лямбда зонд Это датчик кислорода. Он измеряет количество кислорода в выхлопе. Для правильного измерения его необходимо нагреть до температуры 300-400 ° C. В частности, по таким критериям электролит, включенный в конструкцию кислородного датчика, приобретает проводимость. Какой лямбда-зонд отвечает за bmw после катализатора. При этом разница в объеме атмосферного кислорода и кислорода, содержащегося в выхлопной трубе, приводит к появлению выходного напряжения на электродах лямбда-зонда. При запуске и прогреве холодного двигателя впрыск топлива происходит без использования данных датчика кислорода топливовоздушная смесь исправлено сигналами от других датчиков:
Используйте принудительный нагрев, чтобы повысить чувствительность лямбда-зондов при низких температурах и после запуска холодного двигателя. Внутри глиняного корпуса датчика находится нагревательный элемент, который подключается к источнику питания автомобиля. Читайте также: Датчик массового расхода воздуха или DMRV, что это такое, как оно работает и зачем оно нужно. Зачем мне лямбда-зондКак выглядит лямбда-зонд в машине You may also like
Лямбда-зонд используется для поддержания рационального состава воздуха и топлива, поступающего в двигатель автомобиля. Этот состав считается хорошим, когда одна часть топлива попадает на 14,6-14,8 части воздуха. Это может быть достигнуто только с помощью систем подачи энергии и использования лямбда-зонда в цепи обратной связи. Что такое лямбда-зонд Принцип действия, функции и причины неисправностейЗдравствуйте, теперь мы узнаем, что называется автомобилем лямбда зонд, для каких целей требуется какие функции. Лямбда-зонд. Лямбда-зонд — это датчик кислорода. Здесь мы рассмотрим, что такое лямбда-зонд, как он работает и для чего он используется. Что влияет на лямбда-зонд в машине? Полная. Для чего это? Как это работает? Где? ПРОВАЛ!Лямбда-зонд — мегаваттный датчик кислорода, обеспечивающий бесперебойную работу двигателя (двигателя). Избыток воздуха по консистенции затвердевает довольно необычным способом — путем определения содержания остаточного кислорода в выхлопных газах. Вот почему лямбда-зонд устанавливается перед катализатором в выпускном коллекторе. Сигнал электронного датчика считывается электрическим блоком управления (ЭБУ), который, в свою очередь, улучшает согласованность путем изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры двигателя. На некоторых моделях автомобилей другая лямбда находится на выходе каталитического нейтрализатора.зонд. Это позволяет повысить точность приготовления смеси и контролировать эффективность катализатора. В зависимости от конструкции есть два типа датчиков:
Видео олямбда-зондТест лямбда-зондасмесь лямбда зонд Датчик кислорода подает звуковой сигнал, когда обнаруживает изменение содержания кислорода. Что такое система лямбда-зонд до мониторинга катализатора? Этот сигнал передается в контроллер, который принимает его и сравнивает полученную информацию с сохраненными данными. Если полученные данные не соответствуют оптимальным значениям, то Устройство управления изменяет продолжительность инъекции. Это позволяет добиться следующих показателей: You may also like
Но немногие автомобилисты прислушиваются к этим рекомендациям и начинают напоминать датчик только при возникновении проблем. В результате большинство водителей видят индикатор Check Engine на приборной панели. 3 Поскольку лямбда-зонд влияет на производительность двигателя, лямбда-зонд определяет, что это за структура и откуда она взялась. Скорее всего, это вызвано неисправностью или неисправностью датчика кислорода. Решением этой проблемы будут загвоздки лямбда зонд, который является механическим и электронным. Механическая загвоздкаЕсли вы выбираете этот тип закуски вместо катализатор установить специальную распорку — деталь из высокопрочной стали или бронзы с четко определенными размерами. Распорка сверлит отверстие малого диаметра, через которое в него могут попасть выхлопные газы. Газы взаимодействуют с керамической крошкой, которая предварительно покрыта каталитическим слоем и размещена внутри прокладки. Что такое лямбда-зонд и для чего нужен датчик? В результате этого взаимодействия происходит окисление СН и СО кислородом, после чего концентрация вредных веществ на выходе уменьшается. Если на машине установлены два кислородных датчика, сигналы от них будут отличаться, блок управления распознает изменение синусоидального сигнала и считает его нормальной работой катализатора. Это важно для водителей, и им необходимо знать, на что влияет лямбда-зонд (в дальнейшем именуемый «датчик»), поскольку в случае автомобилей с впрыском топлива зависит правильное функционирование системы электропитания. Этот вариант самый дешевый. Читайте также: Что такое ЭБУ и как он взаимодействует с лямбда-зондом и другими датчиками. Электронное мошенничествоЭтот тип трюка гораздо сложнее. В продажу поступил очень высокотехнологичный L’Oil Trump со встроенным микропроцессором. Они не могут просто обмануть Устройство управления, и убедитесь, что он работает правильно. Микропроцессор, установленный в таком устройстве, может оценивать состояние выхлопного газа и генерировать сигнал, соответствующий сигналу от второго рабочего датчика, с работающим катализатором. Источник You may also likevivauto.ru За Что Отвечает Лямбда Зонд После КатализатораЧто такое лямбда-зонд Введение строгих экологических норм побудило автопроизводителей использовать каталитические нейтрализаторы на автомобилях. Это устройства, которые помогают снизить токсичность выхлопных газов. Каталитический нейтрализатор — необходимая вещь, но она хорошо работает по определенным критериям. Если вы не будете постоянно контролировать состав консистенции топлива-воздуха, то катализаторы не будут длиться долго. В этом вопросе спешит помочь лямбда-зонд или так называемый датчик кислорода (в британской литературе его называют лямбда-зонд или датчик кислорода). Ниже мы рассмотрим более подробно, что такое лямбда-зонд, как он работает, для чего он используется. Как работает лямбда-зондЛямбда-зонд диаграмма Как указано выше Лямбда-зонд Это датчик кислорода. Определяет количество кислорода в выхлопных газах. Для правильного измерения его необходимо нагреть до температуры 300-400 ° C. В частности, по таким критериям электролит, включенный в конструкцию кислородного датчика, приобретает проводимость. Здесь различие в количестве атмосферного кислорода и кислорода, содержащихся в выхлопной трубе, вызывает появление выходного напряжения на электродах лямбда-зонда. При запуске и прогреве холодного двигателя впрыск топлива происходит без использования данных датчика кислорода; вместо этого состав топливно-воздушной консистенции регулируется сигналами от других датчиков:
Используйте принудительный нагрев, чтобы повысить чувствительность лямбда-зондов при низких температурах и после запуска холодного двигателя. Внутри глиняного корпуса датчика находится нагревательный элемент, который подключается к источнику питания автомобиля. Читайте также: Датчик массового расхода воздуха или DMRV — все то же самое, что он работает и что ему нужно. Зачем мне это нужно?лямбда зондЧитайте также
Как выглядит лямбда-зонд в машине Лямбда-зонд используется для поддержания рационального состава воздуха и топлива, поступающего в двигатель автомобиля. Этот состав считается хорошим, когда одна часть топлива попадает на 14,6-14,8 части воздуха. Конечно, этого можно добиться только при наличии блока питания с впрыском и использованием лямбда зонд в цепочке общения с клиентами. КАК ПРОВЕРИТЬ КИСЛОРОДНЫЙ ДАТЧИК (лямбдазонд) и КАТАЛИСТПросто проверьте состояние кислородного датчика (лямбда зонд) и катализатор с использованием китайского сканирования. Измерение избытка воздуха в смеси осуществляется довольно оригинальным способом — путем определения содержания остаточного кислорода в выхлопных газах. Поэтому Лямбда-зонд установлен перед катализатором в выпускном коллекторе. Электрический сигнал датчика считывается электронным блоком управления (ЭБУ), который, в свою очередь, оптимизирует состав смеси, изменяя количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя. На некоторых моделях автомобилей другой лямбда-зонд расположен на выходе каталитического нейтрализатора. Это позволяет повысить точность приготовления смеси и контролировать эффективность катализатора. В зависимости от конструкции есть два типа датчиков:
Видео пролямбда зондТест лямбда-зондаТест лямбда-зонда Датчик кислорода подает звуковой сигнал, когда обнаруживает изменение содержания кислорода. Этот сигнал передается в контроллер, который принимает его и сравнивает полученную информацию с сохраненными данными. Если полученные данные не соответствуют оптимальным значениям, блок управления изменяет длительность ввода. Это позволяет добиться следующих показателей:
Но немногие автомобилисты прислушиваются к этим рекомендациям и начинают напоминать датчик только при возникновении проблем. В результате большинство водителей видят индикатор Check Engine на приборной панели. Скорее всего, это вызвано неисправностью или неисправностью датчика кислорода. Решением этой проблемы будет лямбда-зонд blende, который является как механическим, так и электронным. Механическая загвоздкаПри выборе смеси этого типа вместо катализатора устанавливается специальная прокладка — деталь из жаропрочной стали или бронзы со строго определенными размерами. Распорка сверлит отверстие малого диаметра, через которое в него могут попасть выхлопные газы. Газы взаимодействуют с керамической крошкой, которая предварительно покрыта каталитическим слоем и размещена внутри прокладки. В результате этого взаимодействия происходит окисление СН и СО кислородом, после чего концентрация вредных веществ на выходе уменьшается. Если на машине установлены два кислородных датчика, сигналы от них будут разными, блок управления распознает изменение синусоидального сигнала и считает его нормальной работой. катализатор. Этот вариант самый дешевый. Читайте также: Что такое ЭБУ и как он взаимодействует с лямбда-зондом и другими датчиками. Электронное мошенничествоЭтот тип трюка гораздо сложнее. В продажу поступил очень высокотехнологичный L’Oil Trump со встроенным микропроцессором. Они способны не только обмануть блок управления, но и обеспечить его правильную работу. Микропроцессор, установленный в таком устройстве, может оценивать состояние выхлопного газа и генерировать сигнал, соответствующий сигналу от второго рабочего датчика, с работающим катализатором. Post Views: 27 You may also likeavtotrue.ru Вся правда про лямбда-зонд — DRIVE2Бензиновому двигателю для работы требуется смесь с определенным соотношением воздух-топливо. Соотношение, при котором топливо максимально полно и эффективно сгорает, называется стехиометрическим и составляет оно 14,7:1. Это означает, что на одну часть топлива следует взять 14,7 частей воздуха. На практике же соотношение воздух-топливо меняется в зависимости от режимов работы двигателя и смесеобразования. Двигатель становится неэкономичным. Это и понятно! Коэффициент избыточности воздуха — L (лямбда) характеризует — насколько реальная топливно-воздушная смесь далека от оптимальной (14,7:1). Если состав смеси — 14,7:1, то L=1 и смесь оптимальна. Если L < 1, значит недостаток воздуха, смесь обогащенная. Мощность двигателя увеличивается при L=0,85 — 0,95. Если L > 1, значит налицо избыток воздуха, смесь бедная. Мощность при L=1,05 — 1,3 падает, но зато экономичность растет. При L > 1,3 смесь перестает воспламеняться и начинаются пропуски в зажигании. Бензиновые двигатели развивают максимальную мощность при недостатке воздуха в 5-15% (L=0,85 — 0,95), тогда как минимальный расход топлива достигается при избытке воздуха в 10-20%% (L=1,1 — 1,2). Таким образом соотношение L при работе двигателя постоянно меняется и диапазон 0,9 — 1,1 является рабочим диапазоном лямбда-регулирования. В то же время, когда двигатель прогрет до рабочей температуры и не развивает большой мощности (например работает на ХХ), необходимо по возможности более строгое соблюдение равенства L=1 для того, чтобы трехкомпонентный катализатор смог полностью выполнить свое предназначение и сократить объем вредных выбросов до минимума. Датчик кислорода — он же лямбда-зонд — устанавливается в выхлопном коллекторе таким образом, чтобы выхлопные газы обтекали рабочую поверхность датчика. Материал его как правило циркониевый (используется керамический элемент на основе двуокиси циркония, покрытый платиной) — гальванический источник тока, меняющий напряжение в зависимости от температуры и наличия кислорода в окружающей среде. Конструкция его предполагает, что одна часть соединяется с наружним воздухом, а другая — с выхлопными газами внутри трубы. В зависимости от концентрации кислорода в выхлопных газах, на выходе датчика появляется сигнал. Уровень этого сигнала, для датчиков систем впрыска конца 80-х — начала 90-х годов, может быть низким (0,1…0,2В) или высоким (0,8…0,9В). Таким образом датчик кислорода — это своеобразный переключатель (триггер), сообщающий контроллеру впрыска о качественной концентрации кислорода в отработавших газах. Фронт сигнала между положениями “Больше” и “меньше” очень мал. Настолько мал, что его можно не рассматривать всерьез. Контроллер принимает сигнал с ЛЗ, сравнивает его с значением, прошитым в его памяти и, если сигнал отличается от оптимального для текущего режима, корректирует длительность впрыска топлива в ту или иную сторону. Таким образом осуществляется обратная связь с контроллером впрыска и точная подстройка режимов работы двигателя под текущую ситуацию с достижением максимальной экономии топлива и минимизацией вредных выбросов. Лямбда-зонды бывают одно-, двух-, трех- и четырехпроводные. Однопроводные и двухпроводные датчики применялись в самых первых системах впрыска с обратной связью (лямбда-регулированием). Однопроводный датчик имеет только один провод, который является сигнальным. Земля этого датчика выведена на корпус и приходит на массу двигателя через резьбовое соединение. Двухпроводный датчик отличается от однопроводного наличием отдельного земляного провода сигнальной цепи. Недостатки таких зондов: рабочий диапазон температуры датчика начинается от 300 градусов. До достижения этой температуры датчик не работает и не выдает сигнала. Стало быть необходимо устанавливать этот датчик как можно ближе к цилиндрам двигателя, чтобы он подогревался и обтекался наиболее горячим потоком выхлопных газов. Процесс нагрева датчика затягивается и это вносит задержку в момент включения обратной связи в работу контроллера. Кроме того, использование самой трубы в качестве проводника сигнала (земля) требует нанесения на резьбу специальной токопроводящей смазки при установке датчика в выхлопной трубопровод и увеличивает вероятность сбоя (отсутствия контакта) в цепи обратной связи. Несколько слов о взаимозаменяемости датчиков. Лямбда-зонд с подогревом может устанавливаться вместо такого же, но без подогрева. При этом необходимо смонтировать на автомобиль цепь подогрева и подключить ее к цепи, запитываемой при включении зажигания. Самое выгодное — в параллель к цепи питания электробензонасоса. Не допускается обратная замена — установка однопроводного датчика вместо трех- и более- проводных. Работать не будет. Ну и конечно необходимо, чтобы резьба датчика совпадала с резьбой, нарезанной в штуцере. Как понять насколько работоспособен датчик? Ввобще-то для этого потребуется осциллограф. Ну или специальный мотор-тестер, на дисплее которого можно наблюдать осциллограмму изменения сигнала на выходе ЛЗ. Наиболее интересными являются пороговые уровни сигналов высокого и низкого напряжения (со временем, при выходе датчика из строя, сигнал низкого уровня повышается (более 0,2В — криминал), а сигнал высокого уровня — снижается (менее 0,8В — криминал)), а также скорость изменения фронта переключения датчика из низкого в высокий уровень. Есть повод задуматься о предстоящей замене датчика, если длительность этого фронта превышает 300 мсек. Это усредненные данные. В реальной жизни для оценки состояния лямбда-зонда необходимо провести цикл измерений. Не имея под рукой мотор-тестера или осциллографа определить неисправность лямбда-зонда можно пользуясь бортовой системой диагностики, существующей в контроллере системы впрыска, которая фиксирует в своей памяти случаи, когда сигнал с ЛЗ выходил за определенные пределы. Фиксация неисправностей производится при помощи запоминания специальных кодов, которые могут быть считаны в тестовом режиме. Однако не всегда можно с уверенностью поставить четкий диагноз о неисправности лямбда-зонда пользуясь только бортовой системой диагностики. Об этом стоит помнить! Не поленитесь съездить на диагностику. На что менять? Самое лучшее — это менять датчик на такой, какой стоит в списке запчастей для Вашего автомобиля. В таком случае гарантия работоспособности системы после замены будет 100%. Но не всегда по финансовым соображениям выгодно гоняться за оригинальными каталожными датчиками. Ведь тот же Bosch выпускает лямбда-датчики и для других моделей. И они по принципу работы одинаковы, а внешне очень похожи. Ну и что, что каталожный номер будет стоять другой. При правильной установке и грамотном подборе можно съэкономить весьма кругленькую сумму, купив “жигулевский” датчик от фирмы Bosch за 10-20$ вместо точно такого же по сути, но фирменного за 100$ и работать он будет ничуть не хуже. Найти ЛЗ в магазине сейчас можно все чаще и чаще, а значит они будут дешеветь. Порядок замены ЛЗ таков: 1. Отсоединить кабель ЛЗ от электропроводки. 2. Снять старый ЛЗ используя подходящий ключ. Лучше если это будет высокая головка или накидной — так вероятность повредить грани приржавленного ЛЗ будет меньше, но у меня нормально открутился на работающем моторе накидным ключом. Снимать датчик стоит при работающем двигателе. Т.е. пока трубопровод и датчик горячий. В противном случае есть вероятность отломать датчик или сорвать резьбу, т.к. металл сжимается и выворачивать очень трудно. Выкручивайте датчик до тех пор, пока из отверстия не пойдет дымок. Потом глушите машину и откручивайте совсем. 3. Отрезать аккуратно провода от старого ЛЗ и соединить с проводами нового, которые тоже придется отрезать от колодки. Схема соединения зависит от того — какой ЛЗ Вы купили. Но обычные цвета и предназначение проводов даны чуть выше, на картинках. 4. Следует иметь ввиду, что если штатный лямбда-зонд трехпроводный, то у него провода подписаны (см. на разъеме) “А” и “Б” — подогрев, “С” — сигнальный. Провода подогрева белого цвета (полярность не имеет значения), а сигнальный провод — черный. 5. Четвертый (незадействованный ранее) провод стоит вывести и надежно прикрутить к массе двигателя. Проверить также соединение двигателя с массой корпуса. Я прикрутил его под болт крепления главного тормозного цилиндра (в торце кронштейн) — мне так показалось удобнее. 6. Вкрутить новый ЛЗ. Если он четырехпроводный, то токопроводящая смазка не нужна. Достаточно графитовой — для смазки резьбовых соединений. 7. Соединение проводов не стоит осуществлять скруткой проводов — этот вариант ненадежен и долго не проживет. Самое лучшее — это спаять все положенные провода и хорошенько заизолировать. Паять провода стоит до того, как ЛЗ установлен в трубе, т.е. на столе. 8. После замены рекомендую обнулить память контроллера путем снимания на несколько секунд (-)клеммы с аккумулятора. Только подумайте предварительно — не отключатся ли у вас какие нибудь электроприборы типа магнитол, CD-чейнджеров и пр. и не встанут ли они после этого на код. Это важно. www.drive2.com неисправности, проверка и замена — DRIVE2Статья чужая на заметку для себя и может еще кому пригодиться ______________________________________________________________________ При всей своей миниатюрности и даже незаметности кислородный датчик, или как его иначе называют лямбда-зонд, • Очистка корпуса датчика химически активными средствами; Кроме всего прочего, о неисправности датчика кислорода могут свидетельствовать некоторые внешние признаки, • Необычное увеличение расхода топлива; Разумеется, свое негативное влияние оказывают и общие условия эксплуатации, способные привести к Если же, по внешнему виду, к лямбда-датчику претензий нет, однако проверка его все же желательна, то распиновка Наличие такого прибора позволяет проверить исправность датчика в динамике работы двигателя. Технология В случае обедненной смеси, которую можно сымитировать принудительном подсосом воздуха, датчик кислорода 1. Демонтировать датчик лучше ••на горячую” — меньше шансов сорвать резьбу; www.drive2.ru Первые признаки неисправности лямбда-зонда или как проверить датчик кислородаО том, что такое лямбда зонд и для чего он нужен, к сожалению, знают далеко не все автовладельцы. Лямбда зонд — это кислородный датчик, который позволяет электронной системе контролировать и балансировать правильное соотношение воздуха и бензина в камерах сгорания. Он способен своевременно исправить структуру топливной смеси и предупредить дестабилизацию рабочего процесса двигателя. Этот достаточно хрупкий прибор находится в очень агрессивной среде, поэтому его работу необходимо постоянно контролировать, так как при его поломке дальнейшее использование автомобиля невозможно. Периодическая проверка лямбда зонда станет гарантом стабильной работы автотранспортного средства. Принцип действия лямбда зондаОсновной задачей лямбда зонда является определение химсостава выхлопных газов и уровня содержания в них молекул кислорода. Этот показатель должен колебаться в пределах от 0,1 до 0,3 процентов. Бесконтрольное превышение этого нормативного значения может привести к неприятным последствиям. При стандартной сборке автомобиля, лямбда зонд монтируется в выпускном коллекторе в области соединения патрубков, однако, иногда бывают и другие вариации его установки. В принципе, иное расположение не влияет на рабочую производительность данного прибора. Сегодня можно встретить несколько вариаций лямбда зонда: с двухканальной компоновкой и широкополосного типа. Первый вид чаще всего встречается на старых автомобилях, выпущенных в 80-е годы, а также на новых моделях эконом-класса. Датчик широкополосного типа присущ современным авто среднего и высшего класса. Такой датчик способен не только с точностью определить отклонение от нормы определенного элемента, но и своевременно сбалансировать правильное соотношение. Благодаря усердной работе таких датчиков существенно повышается рабочий ресурс автомобиля, снижается топливный расход и повышается стабильность удержания оборотов холостого хода. С точки зрения электротехнической стороны, стоит отметить тот момент, что датчик кислорода не способен создавать однородный сигнал, так как этому препятствует его расположение в коллекторной зоне, ведь в процессе достижения выхлопными газами прибора может пройти определенное количество рабочих циклов. Таким образом, можно сказать, что лямбда зонд реагирует скорее на дестабилизацию работы двигателя, о чем он собственно впоследствии и оповещает центральный блок и принимает соответствующие меры. Основные признаки неисправности лямбда зондаОсновным признаком неисправности лямбда зонда служит изменение работы двигателя, так как после его поломки значительно ухудшается качество поступаемой топливной смеси в камеру сгорания. Топливная смесь, по сути, остается бесконтрольной, что недопустимо. Причиной выхода из рабочего состояния лямбда зонда может быть следующее:
Во всех вышеперечисленных случаях, кроме последнего, выход из строя происходит постепенно. Поэтому те автовладельцы, которые не знают как проверить лямбда зонд и где он вообще расположен, скорее всего, не сразу заметят неисправность. Однако, для опытных водителей определить причину изменения работы двигателя не составит никакого труда. Постепенный выход из строя лямбда зонда можно разбить на несколько этапов. На начальной стадии датчик перестает нормально функционировать, то есть, в определенных рабочих моментах мотора устройство перестает генерировать сигнал, впоследствии чего дестабилизируется налаженность оборотов холостого хода. Иными словами, они начинают колебаться в достаточно расширеном диапазоне, что в конечном итоге приводит к потере качества топливной смеси. При этом авто начинает беспричинно дергаться, также можно услышать нехарактерные работе двигателя хлопки и обязательно на панели приборов загорается сигнальная лампочка. Все эти аномальные явления сигнализируют автовладельцу о неправильной работе лямбда зонда. На втором этапе датчик и вовсе перестает работать на не прогретом двигателе, при этом автомобиль будет всевозможными способами сигнализировать водителю о проблеме. В частности, произойдет ощутимый упадок мощности, замедленное реагирование при воздействии на педаль акселератора и все те же хлопки из-под капота, а также неоправданное дергание автомобиля. Однако, самым существенным и крайне опасным сигналом поломки лямбда зонда служит перегрев двигателя. В случае полного игнорирования всех предшествующих сигналов свидетельствующих об ухудшении состояния лямбда зонда, его поломка неизбежна, что станет причиной большого количества проблем. В первую очередь пострадает возможность естественного движения, также значительно увеличится расход топлива и появится неприятный резкий запах с ярко выраженным оттенком токсичности из выхлопной трубы. В современных автоматизированных автомобилях в случае поломки кислородного датчика может попросту активизироваться аварийная блокировка, в результате которой последующее движение автомобиля становится невозможным. В таких случаях сможет помочь только экстренный вызов эвакуатора. Однако, самым худшим вариантом развития событий является разгерметизация датчика, так как в этом случае движение автомобиля становится невозможным по причине высокой вероятности поломки двигателя и последующего дорогостоящего ремонта. Во время разгерметизации отработанные газы вместо выхода через выхлопную трубу, попадают в заборный канал атмосферного эталонного воздуха. Во время торможения двигателем лямбда зонд начинает фиксировать переизбыток молекул кислорода и экстренно подает большое количество отрицательных сигналов, чем полностью выводит из строя систему управления впрыском. Основным признаком разгерметизации датчика является потеря мощности, особенно это ощущается во время скоростного движения, характерное постукивание из-под капота во время движения, которое сопровождается неприятными рывками и неприятный запах, который выбрасывается из выхлопа. Также о разгерметизации свидетельствует видимый осадок сажных образований на корпусе выпускных клапанов и в области свечей. Как определить неисправность лямбда зонда рассказывается на видео: Электронная проверка лямбда зондаУзнать о состоянии лямбда зонда можно путем его проверки на профессиональном оборудовании. Для этого используется электронный осциллограф. Некоторые специалисты определяют работоспособность кислородного датчика при помощи мультиметра, однако, он способен только констатировать или же опровергнуть факт его поломки. Проверяется устройство во время полноценной работы двигателя, так как в состоянии покоя датчик не сможет полностью передать картину своей работоспособности. В случае даже незначительного отхождения от нормы, лямбда зонд рекомендуется заменить. Замена лямбда зондаВ большинстве случаев такая деталь, как лямбда зонд не подлежит ремонту, о чем свидетельствуют утверждения о невозможности произведения ремонта от многих автомобильных производителей. Однако, завышенная стоимость такого узла у официальных дилеров отбивает всякую охоту его приобретения. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации может стать универсальный датчик, который стоит гораздо дешевле родного аналога и подходит практически всем автомобильным маркам. Также в качестве альтернативы можно приобрети датчик бывший в использовании, но с продолжительностью гарантийного периода или же полностью выпускной коллектор с установленным в него лямбда зондом. Однако, бывают случаи, когда лямбда зонд функционирует с определенной погрешностью из-за сильного загрязнения в результате оседания на нем продуктов сгорания. Для того чтобы убедиться, что это действительно так, датчик необходимо проверить у специалистов. После того как проверка лямбда зонда состоялась и подтвержден факт его полной работоспособности, его нужно снять, почистить и установить обратно. Для того чтобы демонтировать датчик уровня кислорода, необходимо прогреть его поверхность до 50 градусов. После снятия, с него снимается защитный колпачок и только после этого можно приступать к очистке. В качестве высокоэффективного очищающего средства рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту, которая с легкостью справляется даже с самыми стойкими горючими отложениями. По окончании процедуры отмачивания, лямбда зонд ополаскивается в чистой воде, тщательно просушивается и устанавливается на место. При этом не стоит забывать о смазке резьбы специальным герметиком, который обеспечить полную герметичность. Устройство автомобиля очень сложное, поэтому он нуждается в постоянной поддержке работоспособности и проведении своевременных профилактических работ. Поэтому в случае возникновения подозрений о неисправности лямбда зонда, необходимо незамедлительно произвести диагностику его работоспособности и в случае подтверждения факта выхода из строя, заменить лямбда зонд. Таким образом, все важнейшие функции транспортного средства будут сохранены на прежнем уровне, что станет гарантом отсутствия дальнейших проблем с двигателем и прочими важными элементами автомобиля. 2auto.su Лямбда зонд и его связь с катализаторомВернуться Лямбда-зонд и его взаимосвязь с катализаторомС конца 80-х годов у большинства автомобилей появилась такая деталь, как датчик содержания кислорода в выхлопных газах. Лямбда-зонд, О-2 датчик, кислородный датчик (Oxygen Sensor) – так по разному могут называть эту небольшую, но важную детальку. С началом выпуска автомобилей с каталитическим нейтрализатором выхлопных газов появилась необходимость и в лямбда-зонде. Для нормальной работы катализатора нужно обеспечить постоянное оптимальное соотношение воздуха и топлива в рабочей смеси, поступающей в камеру сгорания. В противном случае способность катализатора доокислять вредные примеси будет недостаточной и недолгой. 14.7 частей воздуха и 1 часть топлива – именно такой состав обеспечивает максимальное сгорание топливно-воздушной смеси, а лямбда-зонд предназначен как раз для того, что бы помогать мозгам(ECU) поддерживать эту пропорцию. В зависимости от содержания кислорода в выхлопе датчик выдаёт соответствующее напряжение и ECU корректирует состав смеси путем изменения количества подаваемого в цилиндры топлива. Как взаимосвязаны катализатор и лямбда-зонд?Учитывая вышесказанное, становится ясно, что катализатору необходимо наличие лямбда-зонда, а вот лямбда-зонду нужен ли катализатор? Будет ли он правильно работать, если катализатор, к примеру, удалён? Попробуем ответить: датчик стоит перед катализатором и меряет содержание кислорода в газах именно перед ним, и после удаления катализатора так и будет продолжать мерять дальше, то есть наличие или отсутствие катализатора никак не влияет на сигналы, которые даёт лямбда-зонд, на них влияет только количество кислорода. Другое дело, когда стоят два кислородных датчика – один до, а другой после катализатора. На основании сигналов от второго датчика происходит дополнительная корректировка состава смеси, а содержание кислорода после прохождения газов через катализатор конечно же меняется, и вот тогда его отсутствие может отрицательно сказаться на процессе образования топливно-воздушной смеси. Можно отключать лямбда-зонд?После замены катализатора на пламегаситель, наличие лямбда-зонда, как детали обеспечивающей в числе прочего качественную работу катализатора, становится не важным, поэтому часто возникает вопрос: можно ли эксплуатировать автомобиль совсем без лямбда-зонда? Здесь одного решения для всех нет. Наиболее просто и правильно эта задача решается в том случае, если у данного автомобиля предусмотрена возможность перепрограмировать ECU на режим работы без катализатора, как, например, у большинства BMW с мозгами Бош (Сименс не перепрограмируется). В этом случае после удаления катализатора меняется программа управления и лямбда-зонд просто снимается и всё. У некоторых марок автомобилей перепрограмирование невозможно и если неисправность датчика сильно влияет на работу мотора, тогда выхода нет – должен стоять исправный датчик. Так же у многих автомобилей неисправность или отсутствие л-зонда практически не сказывается ни на динамике, ни на расходе топлива, такой плюс есть, например, у большинства Тойот и Мерседесов начала 90-х годов. В таком случае можно спокойно спокойно эксплуатировать машину и без датчика, но конечно ещё лучше, когда всё в порядке. Взаимозаменяемы ли датчики от различных автомобилей?Лямбда-зонды отличаются друг от друга резьбовой частью, наличием подогрева, количеством проводов и соединительным разьёмом. А принцип работы и сам рабочий элемент у всех датчиков практически одинаковые. Поэтому если у вашего датчика три провода и резьба 18х1.5, то можете смело ставить универсальный датчик с такими же параметрами или, например, от ВАЗ 2110. Датчик работать будет правильно, а его надёжность и долговечность будет зависеть уже от производителя. Если не доверяете жигулёвским деталям, а нужного вам датчика нет в наличии, то в магазинах можно найти универсальный датчик практически любого типа. Главное не перепутать при перепаивании провода. Даже различие резьбы не так страшно. На большинстве японских автомобилей резьба лямбда-зонда меньшего диаметра, чем у европейских, и если только датчик стоит не в чугунном коллекторе, то можно просто вварить гайку с нужной резьбой. Единственно нужно помнить о том, что попытка съэкономить небольшую сумму очень часто выливается в ещё большие потери, и прежде чем что-либо переделывать в своей машине, лучше как следует подумать. Что не любит кислородный датчикРабочий элемент датчика очень чувствительный и быстро выходит из строя, если подвергается воздействию различных вредных присадок, содержащихся в некачественном бензине, особенно вреден свинец. Попадающие в камеру сгорания антифриз или масло, перегрев или плохие контакты в электропроводке также отрицательно сказываются на его долговечности. Проверять работоспособность можно как осциллографом, так и лямбда-тестером, но последний редко встречается в отечественных автосервисных предприятиях, хотя и более точен в своих показаниях. недры сети Рекомендуем почитатьwww.e30club.ru |
Кислородный датчик: устройство, назначение, диагностика
Сомнительная заправка, плохой бензин, «чек» на панели — стандартный и быстрый путь к замене кислородного датчика. Про лямбда-зонд слышали многие автомобилисты, но мало кто разбирался, за что именно он отвечает и почему так легко выходит из строя. Рассказываем про датчик кислорода — «обоняние» двигателя.
Лямбда и стехиометрия двигателя
Название датчика происходит от греческой буквы λ (лямбда), которая обозначает коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси. Для полного сгорания смеси соотношение воздуха с топливом должно быть 14,7:1 (λ=1). Такой состав топливно-воздушной смеси называют стехиометрическим — идеальным с точки зрения химической реакции: топливо и кислород в воздухе будут полностью израсходованы в процессе горения. При этом двигатель произведёт минимум токсичных выбросов, а соотношение мощности и расхода топлива будет оптимальным.
Если лямбда будет <1 (недостаток воздуха), смесь станет обогащённой; при лямбде >1 (избыток воздуха) смесь называют обеднённой. Чересчур богатая смесь — это повышенный расход топлива и более токсичный выхлоп, а слишком бедная смесь грозит потерей мощности и нестабильной работой двигателя.
Зависимость мощности и расхода топлива от состава смеси
Из графика видно, что при λ=1 мощность двигателя не пиковая, а расход топлива не минимален — это лишь оптимальный баланс между ними. Наибольшую мощность мотор развивает на слегка обогащённой смеси, но расход топлива при этом возрастает. А максимальная топливная эффективность достигается на слегка обеднённой смеси, но ценой падения мощности. Поэтому задача ЭБУ (электронного блока управления) двигателя — корректировать топливно-воздушную смесь исходя из ситуации: обогащать её при холодном пуске или резком ускорении, и обеднять при равномерном движении, добиваясь оптимальной работы мотора во всех режимах. Для этого блок управления ориентируется на показания датчика кислорода.
Зачем нужен кислородный датчик
Датчиков в современном двигателе великое множество. С помощью различных сенсоров ЭБУ замеряет температуру забортного воздуха и его поток, «видит» положение дроссельной заслонки, отслеживает детонацию и положение коленвала — словом, внимательно следит за воздухом «на входе» и показателями работы мотора, регулируя подачу топлива для создания оптимальной смеси в цилиндрах.
Схема лямбда-коррекции двигателя
Лямбда-зонд показывает, что же получилось «на выходе», замеряя количество кислорода в выхлопных газах. Другими словами, кислородный датчик определяет, оптимально ли работает мотор, соответствуют ли расчёты ЭБУ реальной картине и нужно ли вносить в них поправки. Основываясь на данных с лямбда-зонда, ЭБУ вносит соответствующие коррекции в работу двигателя и подготовку топливно-воздушной смеси.
Где находится кислородный датчик
Датчик кислорода установлен в выпускном коллекторе или приёмной трубе глушителя двигателя, замеряя, сколько несгоревшего кислорода находится в выхлопных газах. На многих автомобилях есть ещё один лямбда-зонд, расположенный после каталитического нейтрализатора выхлопа — для контроля его работы.
Если у двигателя две головки блока (V-образники, «оппозитники»), то удваивается количество выпускных коллекторов и катализаторов, а значит и лямбда-зондов — у современной машины может быть и 4 кислородных датчика.
Устройство кислородного датчика
Классический лямбда-зонд порогового типа — узкополосный — работает по принципу гальванического элемента. Внутри него находится твёрдый электролит — керамика из диоксида циркония, поэтому такие датчики часто называют циркониевыми. Поверх керамики напылены токопроводящие пористые электроды из платины. Будучи погружённым в выхлопные газы, датчик реагирует на разницу между уровнем кислорода в них и в атмосферном воздухе, вырабатывая на выходе напряжение, которое считывает ЭБУ.
Циркониевый элемент лямбда-зонда приобретает проводимость и начинает работать только после прогрева до температуры 300 °C. До этого ЭБУ двигателя действует «вслепую» согласно топливной карте, без обратной связи от кислородного датчика, что повышает расход топлива при прогреве двигателя и количество вредных выбросов. Чтобы быстрее задействовать лямбда-зонд, ему добавляют принудительный электрический подогрев. Кислородные датчики с подогревом внешне отличаются увеличенным количеством проводов: у них 3–4 жилы против 1–2 у обычных датчиков.
В названии узкополосного датчика кроется его недостаток — он способен замерять количество кислорода в выхлопе в достаточно узком диапазоне. ЭБУ может корректировать смесь по его показаниям только в некоторых режимах работы мотора (холостой ход, движение с постоянной скоростью), что не отвечает современным требованиям по экономичности и экологичности двигателей. Для более точных замеров в широком диапазоне используют широкополосный лямбда-зонд (A/F-сенсор), который также называют датчиком соотношения «воздух-топливо» (Air/Fuel Sensor). Обычно к нему подходят 5–6 проводов, хотя бывают и исключения.
Внешне «широкополосник» похож на обычный датчик кислорода, но внутри есть отличия. Благодаря специальным накачивающим ячейкам эталонный лямбда-коэффициент газового содержимого датчика всегда равен 1, и генерируемое им напряжение постоянно. А вот ток меняется в зависимости от количества кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ двигателя считывает его в реальном времени. Это позволяет электронике быстрее и точнее корректировать смесь, добиваясь её полного сгорания в цилиндрах.
Почему до сих пор производят узкополосные датчики? Во-первых, для старых автомобилей, где A/F-сенсоры не применялись. Во-вторых, из-за особенностей «широкополосника» его нельзя устанавливать после катализатора, где он быстро выходит из строя. А контролировать работу катализатора как-то надо. Поэтому в современных двигателях ставят два лямбда-зонда разного типа: широкополосный (управляющий) — в районе выпускного коллектора, а узкополосный (диагностический) — после катализатора.
Причины и признаки неисправности лямбда-зонда
Основная причина поломок кислородных датчиков — некачественный бензин: свинец и ферроценовые присадки оседают на чувствительном элементе датчика, выводя его из строя. На состояние лямбда-зонда влияет и нестабильная работа двигателя: при пропусках зажигания от старых свечей или пробитых катушек несгоревшая смесь попадает в выхлопную систему, где догорает, выжигая и катализатор, и датчики кислорода. Приговорить датчик также может попадание в цилиндры антифриза или масла.
Самый очевидный признак неисправности лямбда-зонда — индикатор Check Engine на приборной панели. Считав код ошибки с помощью сканера или самодиагностики, можно проверить, какой именно датчик вышел из строя, если их несколько. Иногда всё дело в повреждённой проводке датчика — с проверки цепи и стоит начать поиск поломки.
Но далеко не всегда проблемный лямбда-зонд зажигает «Чек»: иногда он не ломается полностью, а медленно умирает, давая при этом ложные показания, из-за чего ЭБУ двигателя неверно корректирует состав смеси. В этом случае нужно ориентироваться на косвенные признаки — ухудшение работы двигателя.
Проблемы с датчиком кислорода нарушают всю систему обратной связи и лямбда-коррекции, вызывая целый букет неисправностей. Прежде всего, это увеличение расхода топлива и токсичности выхлопа, снижение мощности и нестабильный холостой ход. Если вовремя не заменить лямбда-зонд, следом выйдет из строя каталитический нейтрализатор, осыпавшись из-за перегрева от обогащённой смеси.
Универсальные кислородные датчики
Цена на оригинальные датчики кислорода вряд ли обрадует автомобилистов, но все лямбда-зонды работают по единому принципу, что позволяет без труда подобрать замену. Главное, чтобы соответствовал типа датчика (широкополосный/узкополосный), количество проводов и резьбовая часть. В продаже есть универсальные кислородные датчики без разъёма, которые можно использовать на десятках моделей автомобилей — подобрать и купить лямбда-зонд не составляет проблемы.
Чтобы избежать проблем с кислородными датчиками, следите за состоянием двигателя, заправляйтесь качественным топливом и регулярно выполняйте компьютерную диагностику, которая позволит выявить неисправности на ранней стадии.
Кислородные датчики: подробное руководство – Denso
Вы наверняка знаете, что в вашем автомобиле установлен кислородный датчик (или даже два!)… Но зачем он нужен и как он работает? На часто задаваемые вопросы отвечает Стефан Верхоеф (Stefan Verhoef), менеджер DENSO по продукту (кислородные датчики).
B: Какую работу выполняет датчик кислорода в автомобиле?
O: Датчики кислорода (также называемые лямбда-зондами) помогают контролировать расход топлива вашего автомобиля, что способствует снижению объема вредных выбросов. Датчик непрерывно измеряет объем несгоревшего кислорода в выхлопных газах и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). На основании этих данных ЭБУ регулирует соотношение топлива и воздуха в топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, что помогает каталитическому нейтрализатору (катализатору) работать более эффективно и уменьшать количество вредных частиц в выхлопных газах.
B: Где находится датчик кислорода?
O: Каждый новый автомобиль и большинство автомобилей, выпущенных после 1980 г., оснащены датчиком кислорода. Обычно датчик установлен в выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Точное местоположение датчика кислорода зависит от типа двигателя (V-образное или рядное расположение цилиндров), а также от марки и модели автомобиля. Для того чтобы определить, где расположен датчик кислорода в вашем автомобиле, обратитесь к руководству по эксплуатации.
В: Почему состав топливовоздушной смеси нужно постоянно регулировать?
O: Соотношение «воздух — топливо» крайне важно, поскольку оно влияет на эффективность работы каталитического нейтрализатора, который снижает содержание оксида углерода (CO), несгоревших углеводородов (CH) и оксида азота (NOx) в выхлопных газах. Для его эффективной работы необходимо наличие определенного количества кислорода в выхлопных газах. Датчик кислорода помогает ЭБУ определить точное соотношение «воздух — топливо» в смеси, поступающей в двигатель, передавая в ЭБУ быстроизменяющийся сигнал напряжения, который меняется в соответствии с содержанием кислорода в смеси: слишком высокого (бедная смесь) или слишком низкого (богатая смесь). ЭБУ реагирует на сигнал и изменяет состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. Когда смесь слишком богатая, впрыск топлива уменьшается. Когда смесь слишком бедная — увеличивается. Оптимальное соотношение «воздух — топливо» обеспечивает полное сгорание топлива и использует почти весь кислород из воздуха. Оставшийся кислород вступает в химическую реакцию с токсичными газами, в результате которой из нейтрализатора выходят уже безвредные газы.
В: Почему на некоторых автомобилях устанавливаются два кислородных датчика?
O: Многие современные автомобили дополнительно кроме датчика кислорода, расположенного перед катализатором, оснащаются и вторым датчиком, установленным после него. Первый датчик является основным и помогает электронному блоку управления регулировать состав топливовоздушной смеси. Второй датчик, установленный после катализатора, контролирует эффективность работы катализатора, измеряя содержание кислорода в выхлопных газах на выходе. Если весь кислород поглощается химической реакцией, происходящей между кислородом и вредными веществами, то датчик выдает сигнал высокого напряжения. Это означает, что катализатор работает нормально. По мере износа каталитического нейтрализатора некоторое количество вредных газов и кислорода перестает участвовать в реакции и выходит из него без изменений, что отражается на сигнале напряжения. Когда сигналы станут одинаковыми, это будет указывать на выход из строя катализатора.
В: Какие бывают датчики?
О: Существует три основных типа лямбда-сенсоров: циркониевые датчики, датчики соотношения «воздух — топливо» и титановые датчики. Все они выполняют одни и те же функции, но используют при этом различные способы определения соотношения «воздух — топливо» и разные исходящие сигналы для передачи результатов измерений.
Наибольшее распространение получила технология на основе использования циркониево-оксидных датчиков (как цилиндрического, так и плоского типов). Эти датчики могут определять только относительное значение коэффициента: выше или ниже соотношение «топливо — воздух» коэффициента лямбда 1.00 (идеальное стехиометрическое соотношение). В ответ ЭБУ двигателя постепенно изменяет количество впрыскиваемого топлива до тех пор, пока датчик не начнет показывать, что соотношение изменилось на противоположное. С этого момента ЭБУ опять начинает корректировать подачу топлива в другом направлении. Этот способ обеспечивает медленное и непрекращающееся «плавание» вокруг коэффициента лямбда 1.00, не позволяя при этом поддерживать точный коэффициент 1.00. В итоге в изменяющихся условиях, таких как резкое ускорение или торможение, в системах с циркониево-оксидным датчиком подается недостаточное или избыточное количество топлива, что приводит к снижению эффективности каталитического нейтрализатора.
Датчик соотношения «воздух — топливо» показывает точное соотношение топлива и воздуха в смеси. Это означает, что ЭБУ двигателя точно знает, насколько это соотношение отличается от коэффициента лямбда 1.00 и, соответственно, насколько требуется корректировать подачу топлива, что позволяет ЭБУ изменять количество впрыскиваемого топлива и получать коэффициент лямбда 1.00 практически мгновенно.
Датчики соотношения «воздух — топливо» (цилиндрические и плоские) впервые были разработаны DENSO для того, чтобы обеспечить соответствие автомобилей строгим стандартам токсичности выбросов. Эти датчики более чувствительны и эффективны по сравнению с циркониево-оксидными датчиками. Датчики соотношения «воздух — топливо» передают линейный электронный сигнал о точном соотношении воздуха и топлива в смеси. На основании значения полученного сигнала ЭБУ анализирует отклонение соотношения «воздух — топливо» от стехиометрического (то есть Лямбда 1) и корректирует впрыск топлива. Это позволяет ЭБУ предельно точно корректировать количество впрыскиваемого топлива, моментально достигая стехиометрического соотношения воздуха и топлива в смеси и поддерживая его. Системы, использующие датчики соотношения «воздух — топливо», минимизируют возможность подачи недостаточного или избыточного количества топлива, что ведет к уменьшению количества вредных выбросов в атмосферу, снижению расхода топлива, лучшей управляемости автомобиля.
Титановые датчики во многом похожи на циркониево-оксидные датчики, но титановым датчикам для работы не требуется атмосферный воздух. Таким образом, титановые датчики являются оптимальным решением для автомобилей, которым необходимо пересекать глубокий брод, например полноприводных внедорожников, так как титановые датчики способны работать при погружении в воду. Еще одним отличием титановых датчиков от других является передаваемый ими сигнал, который зависит от электрического сопротивления титанового элемента, а не от напряжения или силы тока. С учетом данных особенностей титановые датчики могут быть заменены только аналогичными и другие типы лямбда-зондов не могут быть использованы.
В: Чем отличаются специальные и универсальные датчики?
O: Эти датчики имеют разные способы установки. Специальные датчики уже имеют контактный разъем в комплекте и готовы к установке. Универсальные датчики могут не комплектоваться разъемом, поэтому нужно использовать разъем старого датчика.
B: Что произойдет, если выйдет из строя датчик кислорода?
O: В случае выхода из строя датчика кислорода ЭБУ не получит сигнала о соотношении топлива и воздуха в смеси, поэтому он будет задавать количество подачи топлива произвольно. Это может привести к менее эффективному использованию топлива и, как следствие, увеличению его расхода. Это также может стать причиной снижения эффективности катализатора и повышения уровня токсичности выбросов.
B: Как часто необходимо менять датчик кислорода?
O: DENSO рекомендует заменять датчик согласно указаниям автопроизводителя. Тем не менее следует проверять эффективность работы датчика кислорода при каждом техобслуживании автомобиля. Для двигателей с длительным сроком эксплуатации или при наличии признаков повышенного расхода масла интервалы между заменами датчика следует сократить.
Ассортимент кислородных датчиков
• 412 каталожных номеров покрывают 5394 применения, что соответствует 68 % европейского автопарка.
• Кислородные датчики с подогревом и без (переключаемого типа), датчики соотношения «воздух — топливо» (линейного типа), датчики обедненной смеси и титановые датчики; двух типов: универсальные и специальные.
• Регулирующие датчики (устанавливаемые перед катализатором) и диагностические (устанавливаемые после катализатора).
• Лазерная сварка и многоэтапный контроль гарантируют точное соответствие всех характеристик спецификациям оригинального оборудования, что позволяет обеспечить эффективность работы и надежность при длительной эксплуатации.
В DENSO решили проблему качества топлива!
Вы знаете о том, что некачественное или загрязненное топливо может сократить срок службы и ухудшить эффективность работы кислородного датчика? Топливо может быть загрязнено присадками для моторных масел, присадками для бензина, герметиком на деталях двигателя и нефтяными отложениями после десульфуризации. При нагреве свыше 700 °C загрязненное топливо выделяет вредные для датчика пары. Они влияют на работу датчика, образуя отложения или разрушая его электроды, что является распространенной причиной выхода датчика из строя. DENSO предлагает решение этой проблемы: керамический элемент датчиков DENSO покрыт уникальным защитным слоем оксида алюминия, который защищает датчик от некачественного топлива, продлевая срок его службы и сохраняя его рабочие характеристики на необходимом уровне.
Дополнительная информация
Более подробную информацию об ассортименте кислородных датчиков DENSO можно найти в разделе Кислородные датчики, в системе TecDoc или у представителя DENSO.
Лямбда-зонд (датчик кислорода). Устройство лямбда-зонда
- Замена лямбда-зонда
- Установка лямбда зонда
Строгие экологические нормы (которые, к тому же, постоянно ужесточаются) требуют постоянного контроля токсичности выхлопа автомобиля. За параметрами следит блок управления двигателем, регулируя степень обогащения топливной смеси. Для правильной работы этого компьютера требуются специальные датчики.
Система, в которой установлены кислородные датчики, функционирует следующим образом:
- В начале выхлопной трубы находится катализатор, снижающий токсичность отработанных газов.
- Перед катализатором размещен датчик кислорода (лямбда зонд), который анализирует неочищенный состав выхлопа. Этот элемент помогает формировать правильную смесь. Если для поддержания требуемой мощности двигателя расход топлива слишком большой, компьютер дает команду на снижение количества бензина.
- После каталитического нейтрализатора находится второй датчик О2. Он отвечает в основном за оценку токсичности выхлопа. Его показания также меняют настройки обогащения топливной смеси.
Становится понятно, что датчик лямбда зонда влияет не только на экологию, а также на мощность автомобиля и расход топлива.
Важно! Речь идет о системе с двумя лямбдами. Автомобили, в которых установлен один кислородный датчик, встречаются сейчас относительно редко. Следует знать, что пара лямбд (до и после катализатора) устанавливается на выходе из каждого выпускного коллектора. Если у вас двигатель V6, V8 или V10, с двумя коллекторами – количество датчиков удваивается.
Ресурс лямбды составляет 50-100 тысяч километров, в зависимости от условий эксплуатации, особенности самого датчика и ряда других факторов. Это достаточно дорогой расходник, его замена ощутима для кошелька.
Как работает датчик концентрации кислорода
Принцип действия рассматриваемого элемента основан на изменении электрического потенциала между электродами, при различном содержании кислорода в анализируемом воздухе. Один электрод – внешний, выполнен с применением платины (это оправдывает высокую стоимость). Второй – внутренний, из циркония. Эти металлы при прохождении атомов кислорода, формируют некоторый потенциал, увеличивающийся при повышении концентрации О2.
Для нормальной работы датчика требуется температура от 300 до 1000 °C. Пока двигатель не прогрелся, система не функционирует должным образом. Мощность силовой установки избыточна, токсичность выхлопа – высокая. Для моментальной готовности лямбды, внутренний электрод нагревается. К нагревателю подводятся дополнительные провода питания.
Универсальный кислородный датчик может иметь различную конструкцию – широкополосный, двухточечный, коаксиальный. Принцип анализа концентрации О2 один и тот же.
Неисправность лямбда зонда приводит к серьезным проблемам в работе двигателя. Поэтому не стоит игнорировать поломку. И тем более, нельзя самостоятельно пытаться отремонтировать датчики. Даже если Вы знаете, где находится лямбда зонд, его легко повредить при демонтаже. В условиях высоких температур резьба намертво прикипает. А использовать стандартный накидной ключ невозможно, по причине длинных проводов, выходящих из датчика.
Обратившись в сервис «Ваш глушитель», Вы получите грамотную диагностику и профессиональный ремонт без повреждения хрупких лямбда зондов. Наши мастера знают все неисправности датчика кислорода, и смогут устранить поломку с минимальными финансовыми затратами. Не обязательно сразу менять деталь, некоторые дефекты подлежат ремонту. Специалисты нашего сервиса по ремонту выхлопных систем помогут Вам сэкономить на ремонте.
Все, что нужно знать о лямбда-зонд и выхлоп
Лямбда-зонд , также называемый кислородным датчиком, представляет собой небольшой зонд, расположенный на выхлопе автомобиля , между выпускным коллектором и каталитическим нейтрализатором. Он был разработан компанией Volvo в 70-х годах.
Если у вас более новая машина, она будет оснащена 2 лямбда-датчиками. В этом случае второй датчик будет расположен сразу за каталитическим нейтрализатором.
Для чего это используется?
Лямбда-зонд регулирует количество топлива, которое подается в цилиндры двигателя, оптимизируя воздушно-топливную смесь, что, в свою очередь, обеспечивает правильную работу двигателя.Это также повлияет на уровень выбросов вредных газов, поскольку каталитический нейтрализатор работает правильно.
Таким образом, лямбда-зонд гарантирует, что ваш автомобиль соответствует европейским нормам по загрязнению окружающей среды и выбросам CO2.
Как это работает?
Поскольку лямбда-зонд расположен перед каталитическим нейтрализатором, он может измерять количество воздуха и топлива в несгоревших углеводородах после сгорания.
Таким образом, электронный блок управления (ECU) транспортного средства, который управляет некоторыми функциями двигателя , получит правильные данные о выбросах, а затем выпустит точное количество необходимого газа.Это очень важно для снижения выбросов загрязняющих веществ.
Неисправный лямбда-зонд?
Если лямбда-зонд неисправен, данные не будут отправлены в ЭБУ, который затем будет использовать неверную информацию. Это, скорее всего, увеличит расход топлива и, как следствие, выбросы загрязняющих веществ.
Со временем это может привести к засорению каталитического нейтрализатора, который затем придется заменить.
Признаки неисправного лямбда-зонда
- Контрольная лампа двигателя будет отображаться на приборной панели
- Автомобиль дергается при запуске
- Необычно большой расход топлива
- Малая мощность двигателя при разгоне
- Повышение выброса токсичных газов
Когда следует заменять лямбда-зонд?
Срок службы лямбда-зонда составляет около 93 000 миль.Однако он может быть короче в зависимости от множества факторов, которые могут повредить его, в основном из-за неисправностей двигателя. Утечки из выхлопной трубы также могут повредить зонд.
Если вы заметили один из вышеуказанных признаков, мы рекомендуем вам посетить механика, который может проверить, исходит ли неисправность лямбда-зондом. Это делается с помощью автомобильного диагностического прибора.
В случае, если вам в ближайшее время придется отвезти машину на ТО, имейте в виду, что неисправный лямбда-зонд выйдет из строя.Не стесняйтесь сравнить предложений по диагностике автомобиля в ближайших к вам гаражах или получите предложения по полной замене лямбда-зонда .
Могу ли я отключить лямбда-зонд и по-прежнему ехать?
Вождение без лямбда-зонда крайне не рекомендуется. Запчасть гарантирует, что ваш автомобиль не выбрасывает больше CO2, чем разрешено законами ЕС.
Более того, даже если вы думаете, что ваш автомобиль будет мощнее, это не продлится долго, так как каталитический нейтрализатор будет иметь более высокий риск засорения.
Кроме того, вы потратите больше денег, так как отключение лямбда-зонда увеличит расход топлива примерно на 15%.
Получите расценки на новые лямбда-зондыЛямбда как инструмент диагностики
Расчет лямбда определяет соотношение между количеством кислорода, фактически присутствующим в камере сгорания, и количеством, которое должно было присутствовать для достижения идеального сгорания.
Давайте узнаем больше об этом замечательном инструменте, начиная со значения лямбды.Лямбда представляет собой отношение количества кислорода, фактически присутствующего в камере сгорания, к количеству, которое должно было присутствовать, чтобы получить «идеальное» сгорание. Таким образом, когда смесь содержит ровно столько кислорода, сколько требуется для сжигания имеющегося количества топлива, соотношение будет один к одному (Ll), а лямбда будет равна 1,00. Если смесь содержит слишком много кислорода для данного количества топлива (бедная смесь), лямбда будет больше 1,00. Если смесь содержит слишком мало кислорода для данного количества топлива (богатая смесь), лямбда будет меньше 1.00.
Широкополосный датчик генерирует переменный сигнал в отличие от простого сигнала богатой / обедненной смеси стандартного кислородного датчика. Поскольку сигнал различается по силе, а также по направлению (полярности) тока, невозможно напрямую просмотреть сигнал с помощью чего-либо, кроме осциллографа. Однако при наличии подходящего вспомогательного оборудования широкополосный датчик можно использовать для регулировки топливно-воздушной смеси на любом двигателе.
Все мы знаем, что для идеального сгорания требуется соотношение воздух / топливо примерно 14.7: 1 (по весу) при нормальных условиях. Таким образом, обедненное соотношение воздух / топливо, скажем, 16: 1, соответствует значению лямбда 1,088. (Для вычисления разделите 16 на 14,7.) Лямбда 0,97 будет означать соотношение воздух / топливо 14,259: 1 (полученное путем умножения 0,97 на 14,7).
Вот и волшебство: Лямбда полностью не изменяется при сгорании. Даже полное сгорание или полное отсутствие сгорания не влияет на лямбду! Это означает, что мы можем брать пробы выхлопных газов в любой точке потока выхлопных газов, не беспокоясь о воздействии каталитического нейтрализатора.
Что не так с этой машиной?
HC: 2882 ppm CO: 0,81%
CO2: 13,69% O2: 2,18%
Это механическая проблема? Проблема с зажиганием? Дисбаланс соотношения воздух / топливо? Что эти показания выбросов пытаются нам сказать? На первый взгляд может показаться, что высокое содержание углеводорода (HC) указывает на обилие доступного топлива, однако очень высокое значение содержания кислорода (O2) может заставить нас задуматься, не смотрим ли мы на обедненную смесь пропусков зажигания. Относительно низкий показатель оксида углерода (CO), кажется, исключает богатую смесь, в то время как показание диоксида углерода (CO2) может указывать либо на неработающий каталитический нейтрализатор, либо на проблему с механической эффективностью двигателя.
В этом случае лямбда указывает на существенно богатую смесь – прямо противоположное тому, что мы могли бы подумать, основываясь только на показаниях отдельных газов. В конце концов, CO, обычно индикатор богатого состояния, значительно ниже, чем Oz, который является контрольным показателем обедненного выхлопа. В сочетании с высокими показателями HC, большинство из нас, вероятно, сочло бы это состоянием обедненного пропуска зажигания.
Фактически, эти показания были сняты на Ford Escort с заземленным одним проводом вилки.Конвертеру дали ненадолго остыть (в надежде избежать горячего расплавления), но нагретый датчик кислорода быстро вернулся в замкнутый контур. Избыточное содержание O2 в выхлопном потоке из мертвого цилиндра заставило PCM в ответ подать команду на обогащенную смесь.
А как насчет этой машины?HC: 834 ppm CO: 0,01%
CO2: 13,78% O2: 2,29%
В результате показаний газа получается расчетное значение 1,07 для лямбда. Это, очевидно, бедная смесь, в данном случае из-за ленивый кислородный датчик и плохой соединительный провод на Volkswagen Jetta 86 года выпуска.
Попробуйте этот набор показаний.HC: 330 ppm CO: 8,49%
CO2: 9,93% O2: 0,15%
Здесь лямбда была 0,77, что указывает на чрезвычайно богатую смесь. Это образцы выхлопной трубы автомобиля с неисправным (разомкнутым) датчиком температуры охлаждающей жидкости.
Что может нам сказать лямбда-анализ этих показаний выхлопной трубы?HC: 72 ppm CO: 0,16%
CO2: 15,24% O2: 0,86%
Фактически, при значении лямбда 1,03 эта смесь бедная, хотя измерения на выхлопной трубе выглядят довольно приемлемыми.
Запуск лямбды в работу
На первый взгляд может показаться, что значение лямбды чрезвычайно ограничено. В конце концов, обычный анализ газов может сказать нам, идет ли автомобиль на обедненной или обедненной смеси, верно? (Если вы все еще так думаете, вернитесь к нашему самому первому примеру, чтобы еще раз взглянуть!) И с OBD II, делающим показания корректировки топлива частью каждого потока данных, есть ли какая-то большая загадка относительно того, какая смесь идет в сгорание камера? Давайте рассмотрим каждый из этих вопросов.
Помните, что основное назначение каталитического нейтрализатора – очистка чрезмерных выбросов углеводородов, оксида углерода и оксидов азота (NOx). Конвертер пытается превратить их все в углекислый газ и воду (h3O). Таким образом, хороший преобразователь может замаскировать небольшой дисбаланс смеси, будь то обедненная или богатая часть спектра. Когда каталитический нейтрализатор подвергается воздействию постоянно богатой или бедной смеси, он должен работать более интенсивно, и его срок службы может сократиться.
Будем ли мы видеть хроническое обогащение или обеднение выхлопных газов? Только если состояние тяжелое, или если смесь уже перегрузила катализатор.Lambda помогает здесь, позволяя нам видеть входящую смесь, чтобы мы могли определить, правильна ли она.
Каталитические преобразователи обычно работают эффективно только тогда, когда поступающая смесь находится в пределах примерно 4% от стехиометрии или диапазона лямбда от 0,96 до 1,04. Вернемся к нашему последнему примеру выше. При 1,03 лямбда находится в пределах допустимых пределов обедненной смеси. Но если это пограничное состояние обедненной смеси сохраняется в течение длительного периода времени, катализатор будет медленно разлагаться в результате чрезмерного тепла, которое он генерирует при очистке выхлопного потока.
Теперь рассмотрим случай автомобиля, оборудованного системой OBD II. Предположим, мы видим, что долгосрочная корректировка подачи топлива показывает добавление на 25% больше топлива, чем было изначально запрограммировано для наблюдаемых условий эксплуатации (LTFT = + 25%). И у нас есть непрерывный бережливый код. Очевидно, что многие причины могут вызвать это состояние, в том числе низкая подача топлива, неисправный датчик массового расхода воздуха (MAF), большая утечка вакуума и даже неисправный датчик кислорода. Может ли лямбда помочь нам сузить круг подозреваемых? Конечно, может.
Рассмотрим датчик O2.Предположим, что код датчика O2 отсутствует. Если лямбда практически равна 1,00, можно сразу исключить датчик O2 из рассмотрения. Лямбда будет правильной на этом уровне корректировки топлива, только если датчик O2, на котором основана корректировка топлива, работает правильно.
Можем ли мы еще больше сузить поле? Если лямбда остается практически равной 1,00 в условиях холостого хода, частичного открытия дроссельной заслонки и высокого крейсерского режима, но корректировка топливоподачи увеличивается с нагрузкой, мы можем исключить утечку вакуума.Утечка вакуума представляет собой уменьшение процента поступающего воздушного заряда по мере увеличения частоты вращения двигателя и нагрузки. Таким образом, мы бы сосредоточились на проблеме с подачей топлива или неисправности массового расхода воздуха. Если, однако, мы обнаружим, что лямбда будет значительно меньше 1,00, мы немедленно заподозрим неисправность датчика O2 – возможно, короткое замыкание на массу.
Упражнения
Давайте применим то, что мы узнали о лямбде, к следующим примерам. В каждом случае постарайтесь увидеть, какие неисправности могут быть причиной данных. Ответы и анализ появляются после пяти примеров.
- Автомобиль OBD I с MAP и EGR показывает LTFT на уровне -15%, с переключением STFT между ± 5%. Лямбда составляет 1,05, уровни NOx повышены, но все остальные выхлопные газы находятся в допустимых пределах. Автомобиль не прошел государственные испытания на выбросы выхлопных газов. Клапан рециркуляции ОГ получает разрежение в нужное время во время дорожных испытаний. Открытие клапана рециркуляции ОГ вручную при 2000 об / мин приводит к тому, что двигатель работает заметно грубо, без пропусков зажигания, характерных для конкретного цилиндра.
- Грузовик OBD II с MAF показывает лямбду на.96 на холостом ходу и 1,03 на крейсерском. Общая корректировка подачи топлива (LTFT
+ STFT) на холостом ходу составляет -12%, а общая корректировка подачи топлива на крейсерском режиме составляет + 9%. Жалоба покупателя – неуверенность в ускорении. Подача топлива в норме. Временное отключение EGR не дает никаких улучшений. Предыдущий магазин очистил коды, и все мониторы не укомплектованы.
- Автомобиль OBD II с MAP и EGR работает немного неровно на холостом ходу с несколько повышенными показателями IAC. Лямбда – 0,99. В крейсерском режиме шероховатость исчезает, и лямбда увеличивается до 1.00. Расчет МАК на крейсерском рейсе правильный.
- Несмотря на то, что он имеет значение лямбда 0,99, грузовик с MAF показывает неприемлемо завышенные показания выхлопной трубы HC и CO, снятые в условиях холостого хода с нагрузкой сразу после продолжительного круиза по шоссе.
Анализ и ответы
- Клапан системы рециркуляции ОГ работает нормально, но, как показывает высокое значение лямбда, этот автомобиль работает на обедненной смеси. PCM вычитает топливо (отрицательное значение LTFT), но только до определенной точки (переключение STFT). Неисправность должна быть в датчике U2.Он смещен положительно, возможно, из-за частичного короткого замыкания между линией датчика и питанием нагревателя. Каталитический нейтрализатор все еще в порядке? Если показания NOx меньше чем вдвое превышают предел, и если условия еще не повредили слой NOx, преобразователь может быть в состоянии адекватно компенсировать, как только он начнет получать правильную исходную смесь. Тем не менее, покупателя следует предупредить, что после замены датчика O2 потребуются дальнейшие испытания для оценки состояния преобразователя.
- Что заставляет этот автомобиль работать на холостом ходу на холостом ходу и наклоняться на круизе? Мы знаем, что проблем с подачей топлива нет, и мы устранили систему рециркуляции отработавших газов.Проблема, скорее всего, не в грязных форсунках, поскольку реакция корректировки топливоподачи не согласуется между диапазонами скорости и нагрузки. Это не может быть утечка вакуума, так как реакция корректировки топливоподачи противоположна ожидаемой.
- Этот грузовик имеет загрязненный MAF. MAF переоценивает воздушный поток на холостом ходу и занижает его на круизе, двойной удар! Разные производители разработали разные стратегии взвешивания данных после очистки кода. Некоторые могут по умолчанию использовать максимальную добавку топлива до + 25%, в то время как другие могут вернуться к нулевой коррекции; даже метод, используемый для очистки кодов, например, KOER vs.KOEO – может изменить полученную стратегию повторного обучения. В этом случае числа корректировки топлива – это недавно очищенный ответ PCM на исправный датчик O2. Но, поскольку мониторы O2 неполные, PCM еще недостаточно доверяет им, чтобы достичь правильного значения корректировки топлива.
- Подсчет IAC – важный ключ к разгадке. В сочетании с показаниями лямбда они указывают на то, что двигатель компенсирует низкие обороты холостого хода, вызванные небольшой утечкой вакуума. Наиболее вероятный виновник – утечка системы рециркуляции отработавших газов. (Лямбда показывает богатую реакцию на пониженное абсолютное давление в коллекторе.Нормальная вакуумная утечка наружного воздуха приведет к более низким, а не более высоким показателям IAC.)
- Смесь находится в пределах 1% стехиометрии. В предыдущем круизе преобразователь должен был нагреться до температуры. Что осталось, кроме плохого преобразователя?
The Critical Link
Современные системы управления подачей топлива обычно работают в диапазоне λ = 1 ± 0,01 в установившихся условиях. Но точно так же, как вам пришлось потратить время на сбор библиотеки заведомо хороших сигналов, прежде чем вы действительно сможете извлечь выгоду из использования осциллографа, вам нужно потратить некоторое время на тестирование заведомо хороших автомобилей в различных повторяемых и диагностически значимых условиях вождения чтобы получить истинную пользу от лямбда-анализа.
Некоторые Хонды, оборудованные датчиками бедной смеси воздуха / топлива, например, обычно работают на чрезвычайно бедных лямбда-диапазонах, превышающих 1,63 в условиях круиза по шоссе. Настройщикам может быть интересно узнать, что максимальная мощность обычно достигается при значении лямбда приблизительно 0,85 в условиях полной нагрузки. Разработка библиотеки заведомо хороших лямбда-значений станет еще более важной с появлением систем прямого впрыска бензина (GDI). Поскольку системы GDI используют стратифицированный заряд и переменное время впрыска (а также более привычную переменную продолжительность впрыска), нормальные значения лямбда для этих систем могут приближаться к 2.0 при некоторых условиях. Поскольку широкодиапазонные датчики воздуха / топлива (WRAF) становятся все более распространенными, ожидайте, что значения лямбда будут принимать еще более широкий диапазон.
Заключение
Хотя пропуски зажигания могут сочетаться с нормальной работой с обратной связью (замкнутым контуром) для создания неожиданно богатого состояния, лямбда-анализ остается мощным диагностическим инструментом. Регулярное использование лямбда может быстро сузить вашу диагностику для многих жалоб на управляемость, решая проблемы со смесью в течение нескольких минут.Лямбда-анализ может быстрее, чем другие методы, выявить неисправности кислородного датчика, такие как смещение датчиков. Лямбда-анализ в сочетании с анализом корректировки топливоподачи часто позволяет быстро выявить загрязненные или неисправные датчики массового расхода воздуха. А лямбда-анализ в сочетании с обычными показаниями выхлопных газов может окончательно выявить неисправные каталитические нейтрализаторы за считанные секунды.
AWS Lambda – Стоимость
Предположим, вы выделили 1024 МБ для своей функции и включили для нее Provisioned Concurrency на два часа.Вы настроили параллелизм 1000. Из-за всплеска спроса функция несколько раз за эти два часа достигала уровня параллелизма 1200. В остальное время параллелизм оставался ниже 1000. Вы выполнили функцию 1,2 миллиона раз в течение двух часов, и каждый раз она выполнялась в течение 1 секунды. Из 1,2 млн выполнений 1 млн использовал Provisioned Concurrency, а 200 000 – нет. Предположим также, что вы уже израсходовали все доступные запросы и продолжительность, включенную в уровень бесплатного использования.Ваши расходы будут рассчитываться следующим образом:
Плата за выделенный параллелизм
Цена Provisioned Concurrency составляет 0,000004167 долларов США за гигабайт в секунду
Общий период времени, в течение которого включен Provisioned Concurrency (секунды) = 2 часа = 7200 секунд
Общий настроенный параллелизм (ГБ): 1000 * 1024 МБ / 1024 МБ = 1000 ГБ
Общий объем предоставленного параллелизма (ГБ / с) = 1000 ГБ * 7200 секунд = 7.2M ГБ / с
Плата за выделенный параллелизм = 7,2 млн USD * 0,000004167 = 30
USDПлата за запрос для Provisioned Concurrency при использовании менее 1000 параллелизма
Ежемесячная цена запроса составляет 0,20 доллара США за 1 миллион запросов.
Ежемесячная плата за запросы = 1M * 0,20 USD / M = 0,20 USD
Плата за вычисление для Provisioned Concurrency при использовании менее 1000 параллелизма
Стоимость вычислений составляет 0 долларов США.000009722 на
ГБ-сОбщая продолжительность вычислений (секунды) = 1 млн * 1 секунда = 1 млн секунд
Общий объем вычислений (ГБ / с) = 1 млн секунд * 1024 МБ / 1024 МБ = 1 млн ГБ / с.
Общая стоимость вычислений = 1 млн ГБ / с * 0,000009722 USD = 9,72 USD
Ежемесячная плата за запросы для запросов с уровнем параллелизма более 1000
Цена ежемесячного запроса составляет 0 долларов США.20 на 1 миллион запросов.
Ежемесячная плата за запросы = (1,2–1 млн) * 0,20 USD / M = 0,04 USD
Ежемесячная плата за вычисления для уровня параллелизма 1000
Ежемесячная стоимость вычислений составляет 0,00001667 долларов США за гигабайт в секунду.
Всего вычислений (секунд) = 200000 * 1 секунда = 200000 секунд
Общий объем вычислений (ГБ / с) = 200000 секунд * 1024 МБ / 1024 МБ = 200000 ГБ / с
Ежемесячная плата за вычисления = 200 000 ГБ / с * 0 долларов США.00001667 = 3,33 доллара США
Итого
Общая стоимость = Плата за предоставленный параллелизм + Общая стоимость запросов + Общая стоимость вычислений
Общая стоимость = 30 долларов США + (0,20 доллара США + 0,04 доллара США) + (9,72 доллара США + 3,33 доллара США) = 43,29 доллара США
Понимание и управление затратами на AWS Lambda
AWS Lambda – это архетип класса продуктов для облачных вычислений, называемых бессерверными функциями как услуга или FaaS.
К другим продуктам этого класса относятся облачные функции Google и функции Azure, которые используют ту же модель выставления счетов, что и Lambda, но с другими тарифами и ограничениями на обслуживание.
В этой статье рассматривается модель биллинга без сервера FaaS в целом, но основное внимание уделяется текущим ценам на AWS Lambda (по состоянию на сентябрь 2017 г.). Его цель – указать на некоторые наблюдения, которые могут помочь в сокращении или предотвращении неожиданно больших счетов за AWS Lambda. Многие из них также могут иметь отношение к другим продуктам, использующим аналогичную модель выставления счетов.
Лямбда-функции
Лямбда-функция – это часть прикладного программного обеспечения, которое запускается в краткосрочном контейнере для обслуживания одного запроса или события. Хотя использование термина «функция» может указывать на то, что код должен состоять из одной функции, лямбда-функции – это обычные процессы, которые также могут, например, порождать дочерние процессы. Они должны соответствовать указанному интерфейсу, но в противном случае могут содержать произвольный код.
Для каждой лямбда-функции можно задать «размер», установив параметр максимального размера памяти (ГБ) в консоли Lambda Console или с помощью API.Это значение также влияет на доли ЦП, выделенные для функции при ее запуске, но способом, который в настоящее время не раскрывается AWS. Лямбда также позволяет ограничить максимальное время выполнения функции (секунды) для функции, чтобы не допустить увеличения стоимости функций из-за выхода из строя или зависания.
Поскольку лямбда-функции выполняются только тогда, когда требуется обслуживание запроса, за них взимается плата только при использовании. Общая модель ценообразования, принятая бессерверными поставщиками FaaS, основана на двух числах на вызов функции:
- Максимальный размер памяти (ГБ) : обратите внимание, что это , а не фактическая память , используемая функцией, а параметр максимального размера памяти в конфигурации лямбда-функции.Если вы уменьшите использование памяти вашей функцией, но не измените этот параметр конфигурации соответствующим образом, вы не увидите снижения затрат из-за уменьшения использования памяти.
- Время выполнения функции (секунды) : фактическое количество часов (настенное время), которое потребовалось для выполнения вызова функции. Обратите внимание, что если функция Lambda выполняет исходящий сетевой вызов и находится в режиме ожидания, ожидая результата, время простоя по-прежнему учитывается во времени выполнения функции, то есть это не показатель использования ЦП.
Для каждого вызова функции эти два значения умножаются на вместе, чтобы получить число с единицей ГБ-сек . После предоставления ежемесячного лимита бесплатных гигабайт в секунду из уровня бесплатного пользования оплачиваемая стоимость вычислений представляет собой общую гигабайт в секунду для всех вызовов функций, умноженную на фиксированную скорость гигабайт в секунду . Эта фиксированная ставка в настоящее время является следующей для трех популярных услуг FaaS.
Поскольку ГБ-сек – это составная единица, это может быть не интуитивно понятно.Сосредоточившись на текущих ценах на AWS Lambda, на следующей диаграмме показана стоимость выполнения 100 000 вызовов функции Lambda, которая выполняется в течение разного времени, с разбивкой по трем различным максимальным размерам памяти. Обратите внимание, что при каждом вызове может потребоваться запускать языковую среду выполнения и загружать сторонние библиотеки, прежде чем переходить к пользовательскому коду, все из которых добавляют к оплачиваемой среде выполнения функции для каждого вызова .
Полезно помнить, что гигабайт-секунда не представляет собой ни гигабайта, ни секунды, и является первой составной единицей, которая будет использоваться для определения цен на коммерческие облачные продукты в недавней памяти.
Пользователи, предпочитающие электронные таблицы, могут захотеть просмотреть данные в этой общедоступной, доступной только для чтения таблице Google.
Наблюдения
- Затраты умножаются на размер памяти функции и время выполнения . Предположим, что лямбда-функция использует 512 МБ памяти и выполняется чуть менее 200 миллисекунд. После изменения кода функции теперь требуется 400 миллисекунд для выполнения (удвоение) и 1024 МБ памяти (удвоение). Общая стоимость вычислений увеличивается на в 4 раза в .Если вместо этого потребность в памяти утроится до 1536 МБ, общая стоимость увеличится на в 6 раз в . Если и требования к памяти, и время выполнения утроятся, общая стоимость увеличится на в 9 раз (электронная таблица). Влияние мультипликативных затрат может быть не интуитивно понятным, поскольку небольшие изменения в либо размера памяти функции , либо времени выполнения могут вызвать большие изменения в общей оплачиваемой стоимости.
- Задержки обработки могут дорого обойтись .Предположим, что лямбда-функция размером 512 МБ выполняется чуть менее 200 миллисекунд с жестким пределом в 5 секунд. В рамках обработки функция вызывает внешнюю службу по HTTPS и ожидает ответа перед завершением. Предположим, что перегрузка сети или ухудшение внешнего сервиса добавляет пик 2 секунды к каждому сетевому вызову. На время всплеска задержки дополнительные 2 секунды времени работы лямбды увеличат стоимость в 11 раз , с \ $ 0.17 на 100 тыс. Запросов на $ 1,83 (таблица).
Уровень бесплатного пользования может быстро закончиться . Предположим, что служба должна поддерживать постоянную скорость запросов 100 000 запросов в час (27 запросов в секунду). При такой скорости уровень бесплатного пользования в 400 000 ГБ-сек в месяц будет исчерпан примерно через 1 час для следующих размеров функций (таблица):
- 512 МБ, выполняется 8 секунд на вызов
- 1024 МБ, выполняется в течение 4 секунд на вызов
- 1536 МБ, выполняется в течение 2 секунд на вызов
- Спотовая цена иногда может быть дешевле, чем цена Lambda .Для некоторых типов устойчивых рабочих нагрузок использование надежной распределенной рабочей очереди в сочетании с вытесняемыми экземплярами с спотовой ценой может обеспечить точную настройку соотношения цена / производительность, при этом сохраняя функциональную архитектуру приложений, управляемую событиями.
В качестве конкретного примера наблюдения за спотовым ценообразованием рассмотрим следующие числа, взятые из теста Baresoil Image Resizing Benchmark:
- Кластер фиксированного размера из 20 точечных экземпляров c4.2xlarge может изменять размер не менее 120 449 изображений в час при общей стоимости \ $ 1.82 в час , используя в среднем 1 секунду времени обработки на изображение (код и данные). Это можно рассматривать как нижнюю границу производительности спотового парка EC2, где работа равномерно распределяется между узлами.
- Точно такой же код и рабочая нагрузка на Lambda стоит \ $ 2,28. для запуска с размером функциональной памяти 320 МБ (наименьший возможный для этой задачи), что на 33% больше , чем спотовый парк. С наибольшим размером функции 1536 МБ, стоимость лямбда на на 59% выше, чем у спотового парка (таблица).Время обработки варьировалось от 800 мс до 3700 мс в зависимости от размера лямбда-функции, как сообщается метрикой «оплачиваемой продолжительности» Lambda (необработанные данные).
С другой стороны, если вы в настоящее время обрабатываете 120 449 изображений в час с использованием обработчиков очереди по спотовой цене, вы можете обработать ту же фактическую рабочую нагрузку за минуты, а не за час , что приведет к увеличению затрат всего на 33%, используя Предел параллелизма Lambda по умолчанию – 1000.
Сводка
- Отслеживать и настраивать максимальный размер памяти и параметры времени выполнения .Поскольку затраты, связанные с вызовом лямбда-функции, являются мультипликативными по времени выполнения и размеру памяти, увеличение или уменьшение обоих даже на небольшую величину может иметь неожиданно большое влияние на оплачиваемую стоимость. Мониторинг фактического времени выполнения функции и использования памяти позволяет установить эти параметры ближе к их требуемому значению, что также ограничивает влияние на стоимость неконтролируемых или зависающих функций. Обратите внимание, что это действительно (и должно) врезаться в миф об отсутствии операций, связанный с бессерверными службами.
- Избегайте большого максимального времени выполнения . Обычный инженерный инстинкт – создать буфер безопасности, превышающий минимальные требования. Если лямбда-функция обычно выполняется за 200 мс, может возникнуть соблазн установить для параметра максимального времени выполнения что-то большое, например 10 секунд. Однако следует учитывать дополнительные затраты, которые несут лямбда-функции, ожидающие ненадежных внешних служб, по сравнению с тем, чтобы функция завершалась раньше и возвращала ошибку вызывающей стороне.
- Рассмотрите спотовое ценообразование EC2 для рабочих нагрузок с очередями . Если трафик предсказуем и устойчив, архитектура приложения, основанная на надежной очереди и экземплярах обработчиков очереди по спотовой цене, может быть дешевле, чем функции Lambda. Это может измениться, если Lambda начнет поддерживать функции Lambda с спотовой ценой в будущем, как, например, в случае с SpotInst.
- Скоро начнется ценовая война . Бессерверная модель FaaS уже движется к определенной степени органической стандартизации, когда дело касается функций и интерфейсов, чему способствуют такие фреймворки, как Serverless Framework.Как только бессерверный FaaS станет товарным облачным сервисом, у провайдеров останется только возможность конкурировать по цене. Мы уже можем видеть, что Google выбрал другие ставки, чем Amazon и Microsoft, выбрав более низкую скорость в ГБ, но более высокую скорость на запрос. В будущем некоторые вещи, которые мы могли бы предположительно ожидать, – это собственные спотовые (вытесняемые) цены на бессерверный FaaS и более низкий наклон кривых затрат, показанных на более ранней диаграмме.
О Mayank Lahiri
Mayank Lahiri является основателем Iceroad.
Лучшие практики для тайм-аутов AWS Lambda
Одна из наиболее важных конфигураций для функции AWS Lambda – это значение тайм-аута. Тайм-аут AWS Lambda определяет, как долго может длиться вызов функции, прежде чем он будет принудительно завершен службой Lambda. В этом посте давайте рассмотрим, на что мы должны обратить внимание, а также на передовые практики в отношении тайм-аутов и лимитов AWS Lambda.
Мы увидим, почему эмпирическое правило заключается в использовании коротких тайм-аутов для лямбда-выражений, обычно от 3 до 6 секунд.Чтобы определить эти ограничения, давайте начнем с жестких лимитов AWS, с которыми мы должны работать.
AWS Лямбда-ограничения
Наиболее очевидным ограничением является тот факт, что лямбда-функция может работать максимум пять минут.
Если то, что вы делаете, не может быть завершено в течение пяти минут, вам следует подумать о переносе этой рабочей нагрузки в другое место. AWS Fargate стал общедоступным в 2018 году и хорошо подходит для такого типа длительных задач, которые не совсем соответствуют пределу выполнения Lambda, который влияет на тайм-аут Lambda.
В зависимости от источника событий, который вы используете с Lambda, существуют и другие ограничения, которые следует учитывать. Например, Amazon API Gateway имеет жесткое ограничение 29 секунд для тайм-аута интеграции .
Это означает, что даже если ваша функция может работать в течение пяти минут, API Gateway будет отсчитывать время. Это займет 29 секунд. Это вернуло бы вызывающему абоненту ошибку 500. Знание этих передовых методов может предотвратить проблемы в будущем.
Взаимодействие с пользователем и пределы лямбда
Когда вы создаете API, каждая дополнительная секунда, которую вы разрешаете запускать функции, оказывает влияние.Это еще одна секунда, которую пользователю потенциально придется подождать. После этого они получат ошибку тайм-аута Lambda.
Эмпирические данные говорят о том, что соотношение между временем отклика и нагрузкой следует экспоненциальной кривой. Когда система достигает точки насыщения, время отклика резко возрастает! Таким образом, если вы не получили ответ в течение X секунд, то с меньшей вероятностью получите ответ через X + 1 секунду.
Вот почему практическое правило в микросервисах – использовать короткие таймауты на конечных точках API.Та же мудрость все еще применима, когда дело доходит до создания API с API Gateway и Lambda. Вы можете подождать, пока API Gateway не отключит запрос через 29 секунд. Или, в противном случае, лучше всего заранее отключить нашу функцию через несколько секунд, чтобы она не достигла предела.
Если функция не может ответить в течение нескольких секунд, это может зависеть от нижестоящей системы. Возможно, он достиг точки насыщения. Вместо того, чтобы заставлять пользователя ждать, мы должны учитывать следующее.
Подпишитесь на бесплатную пробную версию Epsagon сегодня!
Используйте короткие тайм-ауты при обмене данными с нижестоящей системойТак же, как короткий тайм-аут Lambda – хорошая практика, мы должны использовать короткие тайм-ауты и в наших точках интеграции.
Если нижестоящая система не может ответить в течение нескольких секунд, возможно, она испытывает трудности. Может, долго не будет отвечать. Поскольку в какой-то момент нам приходится сдаться, лучше быстро потерпеть неудачу.В противном случае наша собственная функция может истечь по таймауту из-за Lambda.
Мы можем пойти дальше и установить тайм-аут для этих вызовов API в зависимости от того, сколько времени осталось на вызове. Таким образом, мы достигаем хорошего баланса между предоставлением запросам наилучших шансов на успех и защитой от замедления обработки.
Используйте автоматические выключатели, чтобы не допустить скопления собачьих свай в находящейся ниже по потоку системеАвтоматический выключатель – это шаблон устойчивости, который часто используется в архитектуре микросервисов для предотвращения каскадных отказов.Когда запросы к нижестоящей системе постоянно истекают по тайм-ауту, она отключает цепь. Мы прекращаем пересылку запросов в нижележащую систему и даем ей время на восстановление после текущей остановки.
При применении схемы автоматического выключателя для предотвращения тайм-аутов AWS Lambda следует учитывать некоторые моменты. Вам следует избегать его анти-паттерна совместного использования состояния цепи между несколькими вызывающими абонентами.
Совместное использование этих состояний схемы вводит еще одну точку интеграции, которая потребует защиты, потребует собственный автоматический выключатель и так далее.В случае Lambda это означает, что вы не должны совместно использовать состояние схемы при одновременном выполнении каких-либо функций.
Использовать кэшированные ответы или ответы по умолчанию, когда нисходящий поток не может ответить своевременноЕсли нижестоящая система постоянно дает сбой и отключает цепь, что мы можем сделать в этом случае? Мы возвращаем ошибку нашему пользователю? Во многих случаях частичный или даже неправильный ответ лучше, чем полное отсутствие ответа.
Возьмем, к примеру, главный экран Netflix.Когда вы входите в систему, он пытается загрузить предложения на основе ваших предпочтений и истории просмотров. Если API вызывает сбой для получения пользовательских предпочтений или просмотра истории, Netflix, если возможно, вернет вам ранее кэшированные предложения. В противном случае он вернет набор предложений по умолчанию, которые объединены в службу предложений.
В этом случае отказы в нисходящем направлении обрабатываются, и пользовательский опыт постепенно снижается, а не просто сообщать о сбоях пользователю.
В этом случае выбран способ обработки отказов в нисходящем направлении. Однако это приводит к ухудшению пользовательского опыта.
AWS Lambda Performance и стоимость
Если рабочая нагрузка требует интенсивного использования ЦП – например, при выполнении моделирования или алгоритмов машинного обучения – вы можете сократить время выполнения, настроив функцию с большим объемом памяти. Это связано с тем, что Lambda дает вам один диск для управления производительностью вашей функции посредством выделения памяти. Больше памяти – больше ЦП .
Если вы хотите узнать больше о том, как распределение ЦП работает в Lambda, то этот пост от OpsGenie предлагает полезные идеи. Помните: в бессерверном режиме память равна времени работы ЦП, что влияет на тайм-ауты Lambda.
Влияние на процессор
Когда вы выделяете более 1,8 ГБ памяти, вы также разблокируете второе ядро ЦП. Чтобы воспользоваться преимуществами этого второго ядра, вам необходимо распараллелить вашу рабочую нагрузку. Закон Амдала гласит, что повышение производительности, достигаемое за счет добавления большего количества ядер ЦП, ограничивается той частью рабочей нагрузки, которую можно распараллелить.
Этот эффект четко проиллюстрирован в предыдущем посте, в котором измеряется влияние размера памяти на производительность в однопоточном приложении . Если объем памяти превышает 1,8 ГБ, приложение больше не может наблюдать какого-либо прироста производительности.
Также помните, что параллелизм – это не то же самое, что параллелизм. Например, Node.js плохо приспособлен для использования преимуществ этого второго ядра, потому что это однопоточный цикл обработки событий.
При использовании Lambda с вас взимается плата за блоки времени выполнения по 100 мс в зависимости от объема памяти, выделенной для функции.Функция 256 МБ, выполняемая в течение 1 секунды, будет стоить ровно в два раза дороже, чем функция 128 МБ, которая выполняется в течение 1 секунды.
Какой правильный выбор для ЦП?
Сколько ЦП вы должны выделить для бессерверной функции, зависит от ряда факторов:
- Часть кода, которую можно улучшить, добавив больше ЦП. Например, функция может проводить большую часть времени выполнения в ожидании операции DynamoDB. В этом случае добавление большего количества ЦП вряд ли значительно повысит производительность.
- Часть кода, которую можно распараллелить. Это актуально только в том случае, если вы выделяете более 1,8 ГБ памяти.
- Среднее время выполнения лямбды. Если функция составляет в среднем 102 мс, то она будет взиматься за 200 мс времени выполнения. В таких случаях вы можете сэкономить деньги, выделив больше памяти и снизив среднее время выполнения ниже 100 мс.
- Например, 200 мс при 128 МБ = 0,000000416 долл. США, но 100 мс при 192 МБ = 0,000000313 долл. США, поэтому переход от 128 МБ к 192 МБ дает экономию затрат на 25%!
Alex Casalboni предложил умный подход к поиску наилучшего размера памяти для вашей функции.Его решение использует пошаговые функции для выполнения вашей функции с разными настройками памяти. Используя фактические данные о производительности, которые это генерирует, вы можете определить размер памяти, который дает вам лучший баланс между производительностью и стоимостью. Вы также должны знать об используемых вами API и их влиянии на время работы.
Все они имеют большое влияние на тайм-аут без сервера, и важно учитывать эти передовые методы для тайм-аутов Lambda.
Подпишитесь на бесплатную пробную версию Epsagon сегодня!
Атаки типа “отказ в кошельке”
Другая причина, по которой тайм-ауты Lambda должны быть короткими, связана с безопасностью.В случае бессерверных атак мы находимся в особом положении в отношении атак типа «отказ в обслуживании» (DoS).
С одной стороны, мы стоим на плечах гигантов. Мы получаем большую масштабируемость, и намного проще прорваться через такую атаку. С другой стороны, вы можете в конечном итоге заплатить большие деньги за вызовы Lambda и использование других ресурсов. Вот почему в бессерверном сообществе мы назвали DoS-атаки атаками типа «отказ от кошелька»!
Стоимость лямбда-вызовов
Поскольку стоимость вызовов Lambda зависит от их продолжительности, такие атаки, как Regex Denial-of-Service (ReDoS), могут существенно повлиять на стоимость.
Если общедоступная конечная точка шлюза API может вызывать функцию, следует избегать использования длительных тайм-аутов. В случае атаки ReDoS длительный тайм-аут (например, 60) может стоить вам намного дороже, чем функция с коротким таймаутом (например, 6).
Кроме того, если лямбда достигает тайм-аута, это обязательно требует максимальной суммы!
То же самое относится к другим функциям, которые могут быть вызваны через источники событий, к которым можно получить доступ публично. Пример: если вы разрешаете пользователям загружать файлы в корзину S3, а затем обрабатывать загруженные файлы с помощью Lambda.
Хотя важно использовать короткие тайм-ауты, требуется гораздо больше усилий, чтобы противостоять DoS-атакам. Вот некоторые из распространенных способов защиты от DoS-атак:
- Мониторинг и оповещение о подозрительных схемах трафика.
- Используйте WAF для проверки и блокировки подозрительных пакетов.
- Применить белый / черный список IP-адресов.
- Примените ограничение скорости на уровне шлюза API и / или с помощью зарезервированной настройки параллелизма Lambda (что на самом деле означает максимальный параллелизм функции.)
Холодный пуск
Как я проиллюстрировал в этом посте, размер памяти имеет большое влияние на время холодного старта, и это имеет смысл. Чем больше у функции ресурсов ЦП, тем быстрее она сможет инициализировать языковую среду выполнения. Также инициализируйте модуль обработчика и его зависимости.
Но значение тайм-аута для ваших функций также может незначительно повлиять на частоту холодных запусков. Это особенно актуально в периоды, когда дела идут немного медленнее, чем обычно.
Когда API Gateway получает HTTP-запрос, он сначала проверяет, может ли он повторно использовать существующий контейнер. Если все существующие контейнеры уже выполняются, будет создан новый контейнер для обработки запроса. Следовательно, этот вызов будет холодным стартом и займет больше времени.
Пример: две функции
Если вы рассматриваете две конфигурации одной и той же лямбда-функции, a имеет тайм-аут 6 секунд, а b имеет таймаут 12 секунд.Вы с большей вероятностью увидите холодный запуск с b , потому что существует большее временное окно на , в котором для другого вызова потребуется новый контейнер и, следовательно, холодный запуск.
Конечно, мы говорим о вероятностях. То, что произойдет на самом деле, зависит от других факторов, которые часто находятся вне вашего контроля, таких как характер трафика. Однако более короткий тайм-аут обеспечивает лучшую защиту от наихудшего сценария .
Как мы уже обсуждали, как только система достигает точки насыщения, время отклика увеличивается экспоненциально.В некоторых случаях длительный тайм-аут может усугубить ситуацию. Примером может служить случай, когда ваша функция зависит от нижестоящей системы, которая достигла своего насыщения. Это может вызвать большее количество холодных запусков и еще больше ухудшить работу пользователя.
Заключение
Я знаю, о чем вы думаете. «Это ужасно, о чем можно подумать, просто чтобы выбрать число от 1 до 300! Разве у вас нет для меня нескольких простых правил? ”
Вот несколько общих правил, которым я люблю следовать:
- Для функций API, в которых задержка связана с пользователем, используйте тайм-аут 3-6 секунд.Эти функции не должны делать слишком много, поскольку они находятся на критическом пути, поэтому 3–6 секунд должно быть достаточно.
- Если вашему API необходимо выполнять дорогостоящие вычисления, подумайте о принятии шаблона несвязанного вызова, чтобы первоначальный запрос был быстрым.
- Для функций Kinesis, DynamoDB Streams или SQS, где вы обычно обрабатываете данные пакетами, настройте тайм-аут в зависимости от размера пакета.
- Иногда Lambda либо выполняет много действий, либо требует сложной логики повторных попыток с экспоненциальными задержками.В этих случаях рассмотрите возможность использования пошаговых функций. Разбейте функцию и делегируйте логику повтора пошаговым функциям.
В общем, руководствуйтесь здравым смыслом. Если вы чувствуете, что вам нужно дать функции гораздо больший тайм-аут, то обычно в этом есть какая-то основная проблема. В подобных случаях мне нравится использовать технику «5 причин», чтобы помочь мне выяснить, в чем реальная проблема, и напрямую решить эту проблему.
Подпишитесь на бесплатную пробную версию Epsagon сегодня!
Подробнее:
Обработка ошибок в AWS Lambda с помощью оболочек
Последствия размера выделения памяти для лямбда-функции
Выделение памяти для лямбда-функции может увеличиваться от 128 МБ до более 3 ГБ.Это напрямую влияет на объем памяти, доступной для функции, а также увеличивает цену, поэтому рекомендуется устанавливать ее как можно ниже. Но этот параметр касается не только памяти, он влияет на распределение ЦП, время работы, изменчивость ЦП и масштабируемость функций.
Измерение использования памяти
Доступная память напрямую влияет на функцию. Давать слишком много – расточительно, а слишком мало может привести к ошибкам, связанным с памятью.
К счастью, когда Lambda регистрирует выполнение функции в CloudWatch Logs, она также сообщает о максимальном объеме используемой памяти:
Это дает хорошую оценку того, какая часть выделенной памяти используется.Кроме того, CloudWatch Logs Insights может отображать эти значения в виде графика, чтобы можно было легко увидеть выбросы за более длительный период времени.
Это выражение фильтра сообщает о минимальном и максимальном использовании памяти за 10 минут:
filter @type = "REPORT"
| максимальная статистика (@maxMemoryUsed / 1024/1024), минимальная (@maxMemoryUsed / 1024/1024) по ячейкам (10 м)
Это дает график, похожий на этот:
Знание фактического использования памяти является хорошей отправной точкой для оптимизации распределения. Когда доступная память больше, чем используется, вы можете безопасно уменьшить настройку, не беспокоясь об ошибках.
С другой стороны, используемой памяти обычно не указывает на жесткое требование . Большинство сред выполнения используют языки со сборкой мусора, что означает, что они используют больше памяти, чем строго необходимо, и запускают сборщик мусора при необходимости. Меньшее выделение памяти означает более частое выполнение сборки мусора, что может замедлить работу функции, но не приведет к ошибкам, связанным с памятью.Знание истинного минимума требует экспериментов с разными настройками.
Распределение ЦП
Побочным эффектом выделения памяти является то, что оно также распределяет мощность ЦП, доступную для функции. Согласно AWS, полное ядро виртуального ЦП выделяется для 1,792 МБ выделенной оперативной памяти и линейно масштабируется с объемом памяти. Это дает ~ 7% виртуальных ЦП на 128 МБ ОЗУ.
Я считаю, что AWS использует стандартизированные машины для Lambda, и функция получает некоторый процент ее ресурсов, поэтому, выделяя память, вы фактически распределяете с ней и другие ресурсы.И они просто решили, что память легче понять, чем какую-то метрику vMachine, которая транслируется в память и vCPU.
Чем больше ОЗУ, тем больше мощность ЦП, это сокращает время работы.
Общая стоимость
Стоимость вызова функции составляет <продолжительность> * <выделенная память>
. Но продолжительность округляется до следующих 100 мс, и это создает любопытную экономическую ситуацию.
Поскольку выделенная память линейно влияет на выделенный ЦП, что, в свою очередь, не более чем обратно изменяет продолжительность (удвоение памяти удваивает ЦП, что, в свою очередь, не более чем вдвое сокращает продолжительность), увеличение памяти не означает более дешевое выполнение.Но с дискретной продолжительностью это возможно.
Если вы можете уменьшить продолжительность, чтобы попасть в нижнюю границу, это может существенно повлиять на общую стоимость. Разница между временем выполнения 105 мс и 95 мс может быть небольшой с точки зрения дополнительной мощности процессора, но оплачиваемая продолжительность уменьшается вдвое.
Существуют даже инструменты, которые измеряют время выполнения для различных конфигураций и помогают найти оптимальное место.
Время работы
Чем больше ЦП, тем короче время работы.В конце концов, бессерверная версия по-прежнему работает на компьютере, и мы привыкли к мысли, что компьютер заканчивает работу раньше, если он быстрее.
Но это не относится напрямую ко всем видам функций. Увеличенный ЦП означает сокращение времени работы только в том случае, если ЦП является ограничивающим фактором . Есть рабочие нагрузки, где это верно, но большинство функций не такие.
Типичная функция проверяет и преобразует запросы и ответы и взаимодействует с другими службами. Это означает, что большую часть времени тратит на ожидание , которое не выиграет от более быстрого процессора.
Давайте посмотрим на выполнение этой функции:
Общее время работы составило 2,8 секунды, но 2,6 из них приходилось на вызовы S3 и DynamoDB. Добавление большей вычислительной мощности ускоряет некоторую часть этих вызовов, но эффект будет намного меньше, чем ожидалось.
Вот почему большинство тестов, профилирующих влияние памяти на время работы, делают такие вещи, как тестирование простых чисел или генерация последовательности Фибоначчи. Имейте в виду, что эти результаты могут не напрямую повлиять на вашу рабочую нагрузку.
Второе ядро ЦП
Распространенное заблуждение состоит в том, что выше 1,8 ГБ функция получает доступ ко второму ядру ЦП. Это основано на документации AWS, в которой указано, что 1,792 МБ соответствует 1 ядру виртуального ЦП:
Lambda распределяет мощность ЦП линейно пропорционально настроенному объему памяти. При размере 1792 МБ функция эквивалентна одному полному виртуальному ЦП (один виртуальный ЦП в секунду кредитов в секунду).
Но обратите внимание, что здесь не упоминается количество доступных ядер ЦП или емкость физического ядра.На самом деле все функции имеют доступ к 2 ядрам независимо от того, сколько памяти выделено:
[
{
"модель": "Процессор Intel (R) Xeon (R) @ 2,50 ГГц",
«скорость»: 2500,
"раз": {
}
},
{
"модель": "Процессор Intel (R) Xeon (R) @ 2,50 ГГц",
«скорость»: 2500,
"раз": {
}
}
]
Что происходит, так это то, что функция получает больше кредитов ЦП, чем она может потратить, используя только одно ядро . Когда это произойдет, наличие большего количества кредитов не приведет к более быстрому выполнению, если также не будет использовано второе ядро.
Согласно тестам, это происходит выше 2,048 МБ. Если ваша функция не может использовать второе ядро, она не получит преимуществ ЦП выше этого значения.
NodeJS, например, использует только одно ядро для цикла событий. Хотя некоторые операции, такие как чтение из файловой системы, являются многопоточными, код функции не распространяется на второе ядро. Если вы не используете веб-воркеры или веб-сборку, ваш код вряд ли выиграет от увеличения выделенного ЦП сверх насыщения одного ядра.
Изменчивость ЦП
Интересная находка заключается в том, что кредиты ЦП, похоже, влияют только на минимальное количество ЦП, которое функция может использовать, но при наличии свободной емкости она может работать быстрее. Особенно хорошо выполненный тест показал, что функция с выделенной ОЗУ 128 МБ иногда работает так же быстро, как и другая, с 12-кратной вычислительной мощностью.
Хотя этот тест проводился в 2017 году, и официальной документации по этому поводу нет, он может работать по-другому в данный момент или может измениться в будущем.
Если это поведение по-прежнему верно, это приводит к функциям, которые иногда бывают быстрыми, но обычно медленными. Хотя использование резервной емкости кажется хорошей идеей, чрезмерная изменчивость времени работы может привести к нежелательным побочным эффектам. Если вам случится профилировать функцию во время быстрого периода, вы увидите неверные результаты. Кроме того, это может вызвать предупреждение в системе мониторинга, которая внезапно обнаружит увеличение времени отклика.
Выделение большего количества RAM увеличивает вычислительную мощность и уменьшает пространство для маневра, что приводит к меньшим вариациям.
Параллелизм
Выбор между меньшим количеством более быстрых функций и большим, но более медленным, влияет на масштабируемость. Рекламная строка AWS для Lambda на консоли – «Запускайте код, не думая о серверах», но это вводит в заблуждение. В гипотетической совершенной бессерверной архитектуре выбор между более быстрыми и медленными функциями не имеет никаких последствий, кроме времени отклика. Но на самом деле использование меньшего количества экземпляров дает несколько дополнительных преимуществ.
Во-первых, лямбда не может мгновенно масштабироваться от нуля до бесконечности.Существует предел одновременного выполнения пакетов в диапазоне от 500 до 3000, а после этого – предел масштабируемости 500 в минуту. При меньшем количестве экземпляров функций эти ограничения приводят к большей вычислительной мощности.
Еще одно преимущество меньшего количества экземпляров состоит в том, что функции могут совместно использовать данные между вызовами , но не между экземплярами . Это удобно в тех случаях, когда функции требуется кэш в памяти, например, чтобы не выходить за пределы хранилища параметров. Меньшее количество экземпляров делает меньше обращений в службу.
И, конечно, холодные запуски случаются реже, когда их меньше.
Заключение
Параметры памяти для лямбда-функции связаны не только с памятью, но и с долей всех ресурсов, совместно используемых виртуальными исполнениями. В первую очередь это влияет на выделенный ЦП. Добавьте модель затрат Lambda, и вы получите множество небольших изменений за одним числом.
Технический блог Sentia | AWS re: Invent 2020 Day 3: Оптимизация стоимости лямбда-выражения с помощью многопоточности
Amazon выпустила поддержку до 10 ГБ памяти и 6 виртуальных ЦП для ваших лямбда-функций.В этой статье мы рассмотрим, как эти новые параметры конфигурации памяти могут снизить затраты и время выполнения для совместимых рабочих нагрузок.
Давайте быстро рассмотрим схему ценообразования Lambda. Мы проигнорируем уровень бесплатного пользования. Lambda оплачивается из расчета 0,0000166667 долларов США за каждую гигабайт-секунду. Гб-секунда – это единица измерения для 1 ГБ памяти, работающей в течение 1 секунды. Лямбды часто бывают очень недолговечными, поэтому предположим, что конкретная функция имеет среднее время выполнения 100 мс и выполняется 100 раз каждую минуту.Это 10 секунд выполнения в минуту, 14 400 секунд в день и 432 000 секунд в 30 дней. Эта функция настроена на использование 128 МБ или ОЗУ (1/8 ГБ), поэтому вам будет выставлен счет за 432 000/8 = 54 000 ГБ-секунд в месяц. При цене 0,0000166667 долларов США за гигабайт в секунду эта функция будет стоить колоссальные 0,90 доллара США в месяц.
Единственная настраиваемая конфигурация производительности для Lambda – это объем памяти, доступной для функции. Производительность ЦП зависит от конфигурации памяти. Раньше лямбда-функции всегда имели 2 ядра виртуального ЦП, независимо от объема памяти.Эти ядра будут дросселированы при определенных конфигурациях памяти. В документации указано, что функция размером 1769 МБ эквивалентна одному виртуальному ЦП.
С увеличением максимального объема памяти до 10 ГБ по сравнению с 3008 МБ (Новости AWS – Блог AWS) количество процессоров стало более гибким. Мы провели несколько тестов и выяснили, что Lambda теперь имеет следующие уровни ЦП:
Память | виртуальных ЦП |
---|---|
128 – 3008 МБ | 2 |
3009 – 5307 МБ | 3 |
5308 – 7076 МБ | 4 |
7077 – 8845 МБ | 5 |
8846+ МБ | 6 |
Это открывает ряд новых возможностей настройки цен.Например, если рабочая нагрузка поддерживает многопоточность, мы можем попытаться оптимизировать количество виртуальных ЦП, чтобы сократить время выполнения. Функция многопоточности, настроенная на 3009 МБ, может выполняться в 1,5 раза быстрее, чем функция 3008 МБ, что на 33,3% меньше! Посмотрим, сможем ли мы получить эти результаты в реальных тестах.
Запуск тестов с ffmpeg
Чтобы проверить производительность Lambda, мы скомпилировали ffmpeg
из исходного кода и упаковали его вместе с образцом видео размером 100 МБ и простым приложением Python.Поскольку размер этого пакета превышает максимальный размер для пакетов развертывания Lambda, мы использовали новую поддержку образов контейнера Lambda (Новости AWS – Блог AWS), чтобы поместить ffmpeg
и видео вместе в контейнер и создать функцию Lambda из этого контейнера. Наш тест производительности будет состоять из 100 итераций преобразования формата видео. Точная команда для нашего начального запуска тестов: ffmpeg -i source.mkv -c: v libx264 -b: a 128k -threads 1 -y /tmp/target.mp4
Как видите, эта команда жестко запрограммирована для использования только одного потока.Это позволяет нам устанавливать однопоточные базовые показатели для различных конфигураций памяти. Мы выполнили 100 итераций для размеров ключевой памяти, указанных в таблице ниже. Выбранные значения – это верхнее и нижнее значения для каждого уровня ЦП. 832 МБ – это минимум, необходимый для успешного преобразования видео в течение 15 минут.
Результаты одиночной резьбы
Память | виртуальных ЦП | Нитки | Среднее время выполнения | Стоимость за 100 казней |
---|---|---|---|---|
832 МБ | 2 | 1 | 832308 мс (832.31 с) | $ 1,1271 |
1769 МБ | 2 | 1 | 396342 мс (396,34 с) | $ 1,1412 |
3008 МБ | 2 | 1 | 361768 мс (361,77 с) | $ 1,7712 |
3009 МБ | 3 | 1 | 361907 мс (361,91 с) | $ 1.7724 |
5307 МБ | 3 | 1 | 362551 мс (362,55 с) | $ 3.1316 |
5308 МБ | 4 | 1 | 359439 мс (359,44 с) | $ 3,10 53 |
7076 МБ | 4 | 1 | 360534 мс (360,53 с) | $ 4,15 23 |
7077 МБ | 5 | 1 | 359426 мс (359,43 с) | $ 4.1 401 |
8845 МБ | 5 | 1 | 359287 мс (359,29 с) | $ 5,1724 |
8846 МБ | 6 | 1 | 360957 мс (360.96 с) | $ 5,1970 |
10240 МБ | 6 | 1 | 361495 мс (361,49 с) | $ 6.0 249 |
Эти данные ясно показывают, что любая конфигурация памяти выше 3008 МБ не улучшает однопотоковую производительность. Конфигурации памяти до 1769 МБ ограничены, с 1769 МБ до 3008 МБ наблюдается небольшое увеличение производительности, а с 3008 МБ и выше вы используете полную емкость одного ядра, что означает плато среднего времени выполнения.В то же время стоимость более высоких конфигураций памяти стремительно растет. Очевидно, что если вы запускаете однопоточные процессы в Lambda, вам следует максимально точно подогнать память Lambda под фактические требования вашей функции.
Многопоточные результаты
Для наших многопоточных тестов мы получаем количество процессоров из / proc / cpuinfo
и настраиваем ffmpeg
на использование столько потоков, сколько ядер. Посмотрим на результаты.
Память | виртуальных ЦП | Нитки | Среднее время выполнения | Diff vs.Однопоточный | Стоимость за 100 казней |
---|---|---|---|---|---|
832 МБ | 2 | 2 | 880404 мс (880,40 с) | + 5,78% | $ 1,1922 |
1769 МБ | 2 | 2 | 402968 мс (402,97 с) | + 1,67% | $ 1.1602 |
3008 МБ | 2 | 2 | 241733 мс (241,73 с) | -33,18% | $ 1.1835 |
3009 МБ | 3 | 3 | 237562 мс (237,56 с) | -34,36% | $ 1,1635 |
5307 МБ | 3 | 3 | 168755 мс (168,76 с) | -53,45% | $ 1.4577 |
5308 МБ | 4 | 4 | 150779 мс (150,78 с) | -58,05% | $ 1,30 26 |
7076 МБ | 4 | 4 | 142042 мс (142.04 с) | -60,60% | $ 1,6 359 |
7077 МБ | 5 | 5 | 104318 мс (104,32 с) | -70,98% | $ 1. 2016 |
8845 МБ | 5 | 5 | 95304 мс (95,30 с) | -73,47% | $ 1,37 20 |
8846 МБ | 6 | 6 | -75,06% | $ 1,2964 | |
10240 МБ | 6 | 6 | 87455 мс (87.46 с) | -75,81% | $ 1.4576 |
Что сразу бросается в глаза, так это то, что при 832 МБ использование двух потоков на самом деле медленнее, чем однопоточный тест. Вероятно, это связано с дросселированием ЦП, применяемым к лямбда-функциям ниже 1769 МБ: два потока, конкурирующие за одни и те же ограниченные ресурсы, медленнее, чем один поток, имеющий эти ресурсы самостоятельно.
На 1769 МБ многопоточное измерение почти в точности совпадает с однопоточным результатом.Это имеет смысл, поскольку в документации указано, что при 1769 МБ функция эквивалентна одному виртуальному ЦП. На этом уровне оспаривание больше не является проблемой.
При 3008 МБ, старой максимальной конфигурации памяти, мы начинаем получать выгоду от использования нескольких ядер. Но становится интереснее ровно на 1 Мбайт выше, на 3009 Мбайт. Это первый раз, когда мы используем более двух ядер, и мы ожидаем немедленного увеличения производительности. Однако результатов на трех ядрах и 3009 Мбайт всего 1.На 73% лучше, чем на двух ядрах и 3008 МБ. Очевидно, три ядра на 3009 МБ не обеспечивают в 1,5 раза большей производительности, чем два ядра на 3008 МБ, и происходит некоторое троттлинг. Это подтверждается тестом на 5307 МБ: несмотря на то, что эта конфигурация имеет такое же количество ядер, ее производительность на 28,96% выше, чем при 3009 МБ. Это означает, что AWS динамически ограничивает объем вычислительной мощности, доступной функции, в зависимости от конфигурации ее памяти.
Далее, на 5308 МБ, у нас есть наш первый четырехъядерный тест.Здесь мы видим, что четвертое ядро добавляет значительное улучшение. Хотя мы добавили всего 0,0188% памяти, производительность подскочила на 10,65%. Другое измерение с четырьмя ядрами на уровне 7076 МБ дает дальнейшие улучшения, но этого недостаточно, чтобы компенсировать дополнительные затраты.
Затем на 7077 МБ, первом пятиъядерном тесте, мы видим еще один БОЛЬШОЙ скачок. Опять же, мы добавили только один МБ памяти, но пятое ядро увеличило производительность на невероятные 26,56%. Увеличение памяти до 8845 МБ добавляет еще 8 улучшений.64%, но, как и в четырехъядерном блоке, это не компенсирует дополнительных затрат.
При 8846 МБ дополнительный МБ и 6-е ядро дают прирост производительности на 5,52%, а максимальная конфигурация 10240 МБ на 2,87% быстрее, чем настройка 8846 МБ.
Понимание этих результатов
Однопоточные тесты показали, что одно ядро работает максимально эффективно при относительно небольших конфигурациях памяти. Та же логика не применима к многопоточным решениям: каждый уровень увеличивает многопоточную производительность.Добавление дополнительного ядра иногда дает большой прирост производительности, а иногда почти не добавляет ценности.
Это подводит меня к выводу, что AWS применяет своего рода потолок динамической емкости к функциям Lambda. Например, этот потолок может быть установлен на уровне 0,5 при 832 МБ, что означает, что вы можете использовать максимум половину ядра. Он установлен на 1.0 и 1769 МБ, что означает, что мы можем использовать одно полное ядро. На 3008 он, кажется, установлен на 1.6667. Полный список предельных значений можно найти в таблице ниже:
Память | виртуальных ЦП | Потолок ЦП |
---|---|---|
832 МБ | 2 | 0.50 |
1769 МБ | 2 | 1,00 |
3008 МБ | 2 | 1,67 |
3009 МБ | 3 | 1,70 |
5307 МБ | 3 | 2,39 |
5308 МБ | 4 | 2,67 |
7076 МБ | 4 | 2,84 |
7077 МБ | 5 | 3,86 |
8845 МБ | 5 | 4.23 |
8846 МБ | 6 | 4,48 |
10240 МБ | 6 | 4,72 |
Это объясняет, как однопоточные функции могут полностью использовать одно ядро, но многопоточные приложения не могут делать то же самое на нескольких ядрах.
Обратите внимание, что эти значения относятся к моему конкретному тесту преобразования видео. Этот тест может не максимально использовать все доступные ему ядра. Другие тесты могут более эффективно использовать несколько ядер и давать другие результаты.
Основной вывод заключается в том, что этот тест запускал точно такой же процесс при разных конфигурациях памяти и неизменно дает лучшие результаты для более высоких конфигураций памяти на одном и том же уровне ЦП.
Второй вывод заключается в том, что добавление дополнительного ядра всегда дает выигрыш в производительности для многопоточных процессов. Некоторые ядра (третье и шестое) дают меньшие преимущества, чем другие (четвертое и пятое). Если ваша функция настроена чуть ниже одного из этих пороговых значений, небольшое увеличение значения может привести к большому выигрышу.
Определение идеальной ценовой категории
Многопоточные лямбда-функции выполняются быстрее при более высоких настройках памяти, что приводит к снижению затрат. Как правило, меньшее время выполнения компенсирует значительную часть более высоких затрат памяти. Это особенно заметно на 1769, 3009 и 7077 МБ: первая конфигурация стоит 1,1602 доллара на 100 запусков. Вторая конфигурация завершает свою работу на 41,05% быстрее при повышении цены на 0,28% (1,1635 доллара США). Настройка 7077 МБ завершается на 74,11% быстрее, чем вариант 1769 МБ, на 3.Рост цен на 57% ($ 1, 2016).
Выбор наиболее подходящей для вашей рабочей нагрузки ценовой категории зависит от ваших требований: если это чисто экономически обоснованное решение, хорошей отправной точкой может быть 1769 МБ или 3009 МБ. Если это связано с производительностью, запустите несколько тестов на 5308, 7077 и 8846 МБ. Эти конфигурации памяти могут работать значительно лучше при незначительно более высоких затратах.
Заключение
Вы могли надеяться, что новые лямбда-функции с высокой памятью также улучшат однопоточную производительность, но, увы, эти функции, похоже, работают на том же самом оборудовании, что и их невысокие 3008-мегабайтные собратья.Однако более высокие уровни Lambda включают три, четыре, пять и шесть ядер ЦП. В многопоточных процессах разница в конфигурации памяти на один МБ может сильно повлиять на время выполнения функции. Это усложняет поиск идеальной ценовой категории – это уже не просто случай согласования конфигурации памяти с потребностями вашей функции в памяти. Однако потратив некоторое время на опробование различных ценностей, можно получить большую экономию.
Кроме того, вы можете добиться значительного увеличения производительности и затрат, если сможете переписать однопоточные лямбда-выражения для использования нескольких потоков.
Эта статья является частью серии, опубликованной вокруг re: Invent 2020. Если вы хотите узнать больше о re: Invent 2020, ознакомьтесь с моими другими сообщениями:
Я делюсь такими сообщениями и небольшими новостными статьями в Твиттере, подписывайтесь на меня, чтобы получать регулярные обновления! Если у вас есть вопросы или замечания, или вы просто хотите связаться с нами, вы также можете найти меня в LinkedIn.