Кисневі датчики 4.0L (Дискавері 3)

Передній кисневий датчик

Задній кисневий датчик

У випускній системі двигуна розміщено 4 кисневі датчики. Два передні датчики (UHEGO) розташовані перед каталітичним нейтралізатором, а два задніх (HEGO) - після каталітичного нейтралізатора. Датчики вимірюють вміст кисню у газах, що відпрацювали. Отримані дані використовуються регулювання складу робочої суміші. Знаходження датчика в потоці відпрацьованих газів кожного ряду циліндрів дозволяє ECM (блок управління двигуном) роздільно регулювати подачу палива в циліндри кожного ряду і точніше підтримувати склад робочої суміші, що підвищує ефективність роботи нейтралізатора.

Правильна робота кисневих датчиків можлива, тільки якщо вони розігріті до високої температури. Для досягнення необхідних високих температур датчики мають нагрівальні елементи, керовані сигналами PWM (широтно-імпульсної модуляції), які передає блок ECM (блок управління двигуном) . Нагрівальні елементи починають працювати відразу після запуску двигуна. Вони працюють також при низьких навантаженнях, коли температура газів, що відпрацювали, недостатня для нагрівання датчиків. Відмова нагрівача призводить до збільшення тривалості періоду підготовки датчика до роботи, що затримує перехід на замкнутий цикл управління та збільшує викид токсичних речовин. Добре PWM (широтно-імпульсної модуляції) -сигналів безперервно контролюється для запобігання термічного удару холодних датчиків.


Датчики UHEGO (універсальні кисневі датчики, що підігріваються) мають характеристику, близьку до лінійної, і формують сигнал напруги постійного значення зі змінною силою струму, пропорційної вмісту кисню у відпрацьованих газах. Це дозволяє реалізувати замкнене управління (зі зворотним зв'язком) складом робочої суміші, наприклад, у режимі прогріву двигуна (після прогріву кисневого датчика до рівня готовності). Це дозволяє точніше регулювати вміст токсичних речовин у відпрацьованих газах.

Датчики HEGO містять цирконієвий елемент і формують вихідну напругу, яка залежить від співвідношення концентрацій кисню у відпрацьованих газах та атмосфері. Датчик є гальванічний елемент, укладений в пористу керамічну сорочку. Напруга, утворена керамічним елементом, залежить від кисню, що дифузує крізь сорочку. Номінальна напруга при стехіометричному складі суміші (I = 1) становить від 300 до 500 мВ. Коли суміш стає багатшою (l<1), напруга зростає до 900 мВ, коли бідніша (l>1) - падає до 0 В. Наконечник датчика витримує нагрівання до 1000 градусів Цельсія протягом не більше 100 годин.

Зі зростанням пробігу автомобіля відбувається старіння датчика, через що збільшується час відгуку при переході з багатої суміші на бідну та навпаки. Збільшення часу відгуку впливає на роботу замкнутого контуру керування ECM (блок керування двигуном) та призводить до поступового підвищення токсичності вихлопу. Вимірювання часу відгуку перехід складу суміші через одиницю використовується для діагностики стану передніх датчиків.

Діагностика електричних ланцюгів переднього та заднього кисневих датчиків ведеться безперервно. Діагностика здійснюється порівнянням максимального та мінімального порогових ознак обриву та короткого замикання.

Кисневі датчики вимагають гранично дбайливого поводження і перед установкою та при її виконанні. Керамічні деталі датчика можуть тріснути під час падіння, удару по датчику або при перевищенні моменту затягування. Затягування датчиків слід проводити перевіреним динамометричним ключем, момент затяжки дорівнює 40-50 Нм. Слід оберігати наконечник датчика від забруднення антиприхватним мастилом, що застосовується на різьбовій частині датчика.

Види відмов

• Механічне пошкодження датчика та неправильне встановлення.
• Обрив ланцюга/від'єднання датчика.
• Коротке замикання на ланцюг живлення або на масу.
• Склад суміші знаходиться за межами робочого діапазону.
• Датчики рядів А та В кросовані (переплутані роз'єми).
• Забруднення («отруєння») датчика від використання етилованого палива або з інших причин.
• Зміна параметрів датчика.
• Пошкодження провідного джгута.
• Підсмоктування повітря у випускну систему.

Ознаки несправностей

• Перехід за замовчуванням на керування подачею палива в циліндри певного ряду без зворотного зв'язку
• Високий вміст СО.
• Сильний запах сірководню (запах тухлих яєць) до переходу в режим за промовчанням.
• Підвищений викид токсичних речовин.

Передній та задній кисневі датчики можна замінити місцями установки. Однак роз'єми датчиків є різнотипними і забарвлені у різні кольори, щоб не допустити їх неправильного підключення. Крім того, передні датчики мають два отвори для пропуску газів на кінці, а задні датчики – чотири отвори.