Самым распространенным типом кислородного датчика, установливаемого на системах впрыска бензинового топлива, остается циркониевый цилиндрический. Они являются самыми массовыми не только на рынке aftermarket, но и в первичной комплектации. Датчик изготовлен из двуокиси циркония, одна часть элемента открывается в атмосферу, а другая взаимодействует с отработавшими газами. Платиновый контакт присоединен к каждой из сторон элемента из двуокиси циркония. Главное преимущество таких датчиков – доступная цена и надежность. За последние годы, существенно изменились материалы и особенности сборки этих компонентов, что позволило повысить их ресурс, но сам принцип его работы не изменился. Датчики этого типа принято также называть узкополосными, поскольку они не в состоянии быстро реагировать на небольшие изменения концентрации кислорода в выхлопных газах, возникающие в процессе движения автомобиля.

Однако технологии не стоят на месте. Новые двигатели становятся ещё сложнее, ещё компактнее, ещё экономичнее. Соответственно, требования к кислородным датчикам так же ужесточаются. Технический прогресс стал причиной появления абсолютно новых типов кислородных датчиков: широкополосных, титановых, датчиков NOx и так далее. Их появление было продиктовано необходимостью дальнейшего снижения выбросов в атмосферу, что стало возможным лишь при создании двигателей, работающих на обедненных смесях. Безусловно, продукция по новым технологиям становится дороже за счёт применения более прочных и точных материалов. Но как и прежде, прогресс позволит снизить стоимость производства и заменить материалы такими же по характеристикам, но более дешёвыми. А вместе с этим будут появляться новые кислородные датчики, работающие на других принципах и выполняющие самые жёсткие условия разработчиков двигателей.

Мировыми лидерами в производстве кислородных датчиков являются несколько известных компаний: NGKSparkPlug, Denso, Delphi, Bosch. Компании активно сотрудничают с крупнейшими двигателестроителями, что позволяет им постоянно совершенствовать конструкции своих компонентов. Так, например компания Denso поставляет свои датчики на конвейеры Toyota, Lexus, Subaru, Honda, Mitsubishi, Volkswagen, Volvo, Range Rover. Корпорация NGK Spark Plug поставляет на первичном рынке свою продукцию на предприятия AMG, AstonMartin, Audi, BMW, Chrysler, Citroen, Dacia, Daewoo, Daihatsu, Fiat, Ford, GeneralMotors, Honda, Hyundai, Isuzu, KIA, Lamborghini, Lancia, Mazda, Mercedes, Mitsubishi, Nissan, Opel, Peugeot, Renault, Seat, Skoda, Smart, Subaru, Suzuki, Toyota и WV.

 Несмотря на то, что номенклатура выпускаемой продукции у лидеров этого рынка очень похожа, каждый разработчик использует в своей работе собственные уникальные разработки.

Компания NGK производит цирконий-оксидные датчики, более компактные титановые датчики, а также более точные широкополосные датчики (которые начали применяться ещё в конце 90х для обеспечения работы двигателей в широком диапазоне уровня обогащённости топливной смеси). Специально для двигателей, работающих на обедненных смесях, компания NTK выпускает и датчики NOx для двигателей, работающих на обеднённых смесях. Для любителей тюнинга и автоспорта NGK выпускает специальную серию кислородных датчиков, которые позволяют настроить работу нестандартных модифицированных двигателей.

DENSO выпускает кислородные датчики цилиндрического и плоского типов с подогревом и без, датчики соотношения воздух-топливо (линейного типа), титановые датчики. Всего в ассортименте компании на сегодняшний день – 380 позиций датчиков, при этом часть из них являются эксклюзивной разработкой DENSO, не предлагаемой никакими другими ведущими производителями автокомпонентов.

Следует отметить, что усилия производителей компонентов направлены не только на то, чтобы разработать новые типы кислородных датчиков. Активная работа ведется и в области оптимизации выпускаемой номенклатуры для рынка aftermarket. Так, компания Robert Bosch LLC заявила о выведении на рынок 14 типоразмеров кислородных датчиков, которые подходят на 96,2% всех эксплуатируемых транспортных средств. Этот набор датчиков позволяет оптимизировать складские запасы продавцов. Все датчики уже укомплектованы присоединительными проводами.  Автомеханику необходимо лишь подключить фирменный разъем к кислородному датчику. Качество приборов соответствует качеству оригинальных датчиков. В состав приборов включен также премиальный зонд с подогреваемым сенсором и 24-дюймовым жгутом проводов.

В связи с тяжелыми условиями эксплуатации и минимальными значениями напряжения, проблемы могут возникнуть очень легко. Некоторые автовладельцы при появлении любых неисправностей кислородного датчика склонны винить в этом производителя данного измерительного прибора. Однако на деле проблемы, как правило, возникают в результате применения некачественного топлива либо неправильной эксплуатации автомобиля. Вот основные причины выхода кислородных датчиков из строя:

• Применение этилированного бензина (в настоящее время практически не встречается).

• Использование при установке датчика герметиков, вулканизирующихся при комнатной температуре или содержащих в своем составе силикон.

• Перегрев датчика из-за неправильно установленного угла опережения зажигания, переобогащения топливо-воздушной смеси, перебоев в зажигании и т.д.

• Многократные (неудачные) попытки запуска двигателя через небольшие промежутки времени, что приводит к накапливанию несгоревшего топлива в выпускном трубопроводе, которое может воспламениться с образованием ударной волны.

• Проверка работы цилиндров двигателя с отключением свечей зажигания.

• Попадание на керамический наконечник датчика любых эксплуатационных жидкостей, растворителей и моющих средств.

• Обрыв, плохой контакт или замыкание на «массу» выходной цепи датчика.

• Негерметичность в выпускной системе.

Поэтому советуют: прежде чем принимать кислородный датчик на рекламацию от покупателя, обязательно проводите диагностику автомобиля, чтобы исключить вероятность перечисленных выше неисправностей и нарушений правил эксплуатации.

Илья Мигушин, технический специалист  Представительства компании  NGK Spark Plug в России.

Компания NGK Spark Plug продолжает оставаться лидером в области инноваций во всём ассортименте своей продукции. Так, например, использование керамического нагревателя NTK позволяет почти мгновенно достигать рабочего состояния и обеспечивать оптимальную работу всего двигателя. Керамические элементы, в свою очередь, также постоянно совершенствуются, обеспечивая всё более точные измерения и контроль работы двигателя. Компания разработала новые типы датчиков для специальных применений, электрическое сопротивление которых изменяется с изменением состава смеси (титановые), или же широкополосные кислородные датчики.

Цирконий-оксидные датчики NTK имеют «дышащую» структуру, которая позволяет воздуху проходить через специальную мембрану, удаляя искажения от паров воды, масла или топлива. Эта технология позволила резко увеличить срок  службы датчика. Дополнительно была разработана особая  трубка, защищающая сам датчик от повреждений частицами выхлопных газов и от перепадов температуры при возможном попадании воды в выпускную систему. Датчики с нагревательным элементом позволяют максимально увеличить скорость выхода датчика на рабочую температуру, чтобы автомобиль работал правильно с первых метров поездки.

Титановые датчики разработаны по самым современным технологиям. Они компактнее и надёжнее цирконий-оксидных. Скорость реагирования у данных датчиков выше, а кроме того они не нуждаются в притоке так называемого «сравнительного воздуха» для работы датчика. Выход на рабочую температуру также заметно сократился.

Широкополосные датчики выгодно отличаются высочайшей точностью измерения и надёжностью. Разумеется, необходимо отметить и уникальную скорость подготовки к рабочему режиму и реагирования датчика на изменение смеси.

Компания NGK Spark Plug продолжает оставаться лидером в разработках новейших систем, которые продлевают работу каждого двигателя. И где бы ни был установлен компонент с логотипом NGK и NTK, можно быть уверенными, что он не подведёт.