Принцип работы и установка электронной обманки лямбда зонда

Принцип работы и установка электронной обманки лямбда-зонда

Экологические стандарты для новых автомобилей с каждым годом ужесточаются. Это заставляет автопроизводителей изобретать все более изощренные способы борьбы за чистоту выхлопных газов. Сейчас ни один новый серийный автомобиль не обходится без каталитического нейтрализатора или сажевого фильтра, ЕГР или ADBLUE и сложной системы контроля над смесеобразованием.

Классификация основных систем очистки выхлопных газов

Существует несколько распространенных устройств для очистки отработавших газов.

Каталитический конвертер-нейтрализатор. Одно из первых устройств, внедряемых на серийные автомобили для снижения токсичности выхлопа. Представляет собой керамическое основание или металлическое, покрытое металлами-активаторами. В присутствии этих металлов, под действием высоких температур, происходит расщепление опасных химических элементов с образованием воды, газообразного азота и углекислого газа.
Сажевый фильтр. Применяется на дизельных двигателях. Улавливает частички сажи и сжигает их внутри себя. После этого происходит процесс разложения уже газообразных опасных элементов на безопасные аналогично процессу в катализаторе.
Система EGR. Относительно простая и не требующая дополнительных затрат на ее содержание система. Представляет собой контур перенаправления выхлопных газов обратно в цилиндры для повторного сжигания твердых частиц. Имеет клапан, который управляется ЭБУ на основании показаний датчиков.
Избирательная система каталитической нейтрализации (SCR). В выхлопную магистраль перед катализатором впрыскивается специальный реагент. Он связывает вредные химические элементы с образованием аммиака. В катализаторе аммиак легко разлагается на воду и газообразный азот.

Внедрение всех этих устройств обходится недешево. А в случае с системой SCR еще и увеличивает вес автомобиля до 300 кг. Ремонт неисправности может стоить, в некоторых случаях, до трети от стоимости автомобиля. В цивилизованном мире правительство заинтересовано в том, чтобы в воздух выбрасывалось как можно меньше отравляющих окружающую среду веществ. Во многих странах для автомобилей с дорогими системами очистки предусмотрены определенные льготы, призванные компенсировать растраты автовладельца и стимулировать его поддерживать экологическую чистоту своего авто.

В России таких программ нет. Да и экологические стандарты заметно ниже. Ввиду этого, многие автовладельцы в случае проблемы с катализатором выбирают путь его удаления с заменой на пламегаситель, стронгер или простую вставку.

После этой процедуры необходимо решить проблему с ошибкой ЭБУ о неэффективной работе катализатора. Здесь есть три общепринятых пути:

установка механической обманки;
установка электрической обманки;
прошивка ЭБУ.

Установка обманки лямбда-зонда

У каждого из методов обхода функции контроля ЭБУ есть своя зона применения и свои особенности.

Установка механической обманки эффективна применительно к экологическому классу ЕВРО-3. Для классса ЕВРО-4 возможны сбои в работе. А обманка с калиброванным отверстием, скорее всего, работать вообще откажется. На ЕВРО-5 механические приспособления, как с каталитическим элементом, так и с калиброванным отверстием, практически всегда бесполезны.

Прошивка ЭБУ – серьезный шаг. На сегодняшний день существует множество версий прошивок для каждого автомобиля. Однако многие из них далеки от совершенства. После прошивки могут наблюдаться негативные явления, такие как повышенный расход топлива, некорректная реакция на нажатие педали газа, повышенные холостые обороты двигателя и прочие сбои. Поэтому если Вы выбрали прошивку ЭБУ – нужно быть уверенным в качестве программного обеспечения, устанавливаемого на ваш электронный блок управления.
Электронная обманка под лямбда-зонд – решение неоднозначное. С одной стороны, самопальные приспособления не всегда эффективны. Их надежность во многом зависит от квалификации электрика и качества используемых компонентов. С другой стороны, удачно подобранные параметры составляющих и их качество могут раз и навсегда поставить точку в вопросе ошибок из-за отсутствующего катализатора. Поэтому многие автовладельцы выбирают именно этот путь как наиболее безопасный и перспективный.

Принцип работы обманки лямбда-зонда

Чтобы понять, как работает электронная обманка, нужно разобраться в принципе работы лямбда-зонда. Без углубления в физико-химические процессы, его работу можно охарактеризовать следующим образом:

Датчик кислорода представляет собой генератор ЭДС, который создает напряжения (примерно 1В в максимальном значении) на своих контактах под действием высокой температуры.

Между контактами есть слой циркониевого сплава, который меняет свою проводимость в зависимости от наличия кислорода в выхлопных газах. Если в выхлопе кислорода нет, то циркониевый слой имеет минимальное сопротивление и полностью пропускает, генерируемую под действием высокой температуры, ЭДС. При появлении кислорода в, проходящих через датчик, газах, сопротивление увеличивается, а напряжение в цепи падает.

В системах выше ЕВРО-2 есть два датчика кислорода: до и после катализатора. Первый датчик служит для сканирования наличия кислорода в выхлопе и передачи данных в ЭБУ для корректировки топливно-воздушной смеси. Второй датчик – контрольный. Он также проверяет наличие кислорода после прохождения катализатора. В случае, если показания двух датчиков одинаковы или близки, это означает, что с газами не произошло никаких изменений. То есть катализатор не работает. И на приборной панели загорается ошибка «CheckEngine».

Электронная обманка призвана изменить показания со второго датчика и сделать их такими, чтобы они максимально были похожи на показания датчика кислорода с нормально работающим катализатором.

Есть два принципиально отличных друг от друга устройства для корректировки сигнала лямбда-зонда.

Устройство на основании одного резистора и одного конденсатора. Простейшее приспособление. Работает эффективно на автомобилях с экологическим классом до ЕВРО-4 включительно. С ЕВРО-5 могут быть проблемы, так как алгоритм обработки данных с лямбда-зонда совершеннее. Представляет собой резистор и конденсатор, которые подбираются по техническим параметрам для определенного ЭБУ и внедряются в цепь контрольного лямбда-зонда.
Обманка с микросхемой. Сложное приспособление, как правило, промышленного производства. Предназначено для изменения выходного сигнала с лямбда-зонда на автомобилях класса ЕВРО-5 и ЕВРО-6. Импульс с датчика программно преобразовывается и направляется в электронный блок управления в таком виде, который соответствует идеально работающему каталитическому нейтрализатору.

Установка электронной обманки лямбда-зонда

После удаления каталитического нейтрализатора, второй лямбда-зонд не удаляется из системы. Он устанавливается либо в корпус, где был установлен катализатор, либо в предусмотренное отверстие в заменителе.

Самодельные электрические обманки, состоящие из резистора и конденсатора, внедряются путем разрезания проводки и впайки элементов. Резистор вживляется в цепь сигнального провода, конденсатор устанавливается после резистора параллельно между сигнальным и минусовым проводами. Места спайки изолируются термоусадочными трубками. Конструкция фиксируется в удобном, недоступном для воздействия окружающей среды, месте.
Электронные обманки промышленного производства, как правило, имеют контактную группу для входных и выходных проводов. Часто выполняются в водонепроницаемом корпусе. Так же включатся в электрическую цепь контрольного лямбда-зонда. Крепятся в, наиболее недоступном для воздействия окружающей среды, месте.

Источник

Электронная и механическая обманка катализатора своими руками: чертежи, схемы, рекомендации

Каталитический нейтрализатор – деталь сугубо экологического предназначения. Платина, и палладий, нанесенные на поверхности его сот, ускоряют окисление отработанных газов до безвредного водяного пара и углекислого газа, поглощаемых деревьями. А родий активизирует восстановление чистого азота. Все вредные вещества взаимодействуют с кислородом, а значит, его доля на выходе из катализатора должна уменьшаться. Нормы ЕВРО 3 и выше жестко регламентирует, насколько именно его должно быть меньше. Поэтому на любой машине, удовлетворяющей этим стандартам, за «банкой» всегда установлен второй датчик кислорода. Его-то и обманывают.

Зачем вообще нужно обманывать датчик кислорода

Если вырезать катализатор, а в электронной системе управления двигателем оставить все как есть, то мигом получите ошибку по лямбде. Об этом оповестит значок Check Engine, «задушенная» педаль газа и увеличенный расход топлива.

Почему обманывают только вторую лямбду? Во-первых, она контролирует именно состояние катализатора. Но в некоторых моделях она повышает точность дозирования компонентов топливовоздушной смеси (часто при использовании неверной обманки резко возрастает расход бензина). Во-вторых, первый сенсор выполняет важную функцию – корректирует содержание бензина и воздуха в цилиндрах, делая это из соображений экономии топлива и заботы об экологии.

К сведению. Лямбда-зонд, расположенный сразу за выпускным коллектором, есть у всех инжекторных моторов. Второй датчик появился на автомобилях с классом ЕВРО 3 и выше.

Альтернатива эмуляции одна – перепрошивка. Программы управления под ЕВРО 2 видят только один датчик кислорода – тот, который корректирует смесеобразование. «Шить» ЭБУ только с целью отключения второго сенсора дорого, да и надежность неоригинальной прошивки может хромать.

Что такое эмулятор лямбда-зонда

Обмануть датчик кислорода – это значит заставить его выдавать кондиционные величины. То есть показать электронной системе управления мотором, что каталитический нейтрализатор есть, и он исправно чистит выхлопные газы.

Как выглядит

Встречается два вида обманок: механические и электронные. Общее представление о том, какими они бывают, дает таблица с фото.

Вид обманки	Подвид	Фото эмулятора
*Механическая*	Заглушка с отверстием
*Механическая*	Втулка с миникатализатором
Электронная	Автономный блок с микроконтроллером
Электронная	Схема из резистора и конденсатора

Любая из механических обманок представляет собой втулку, которая ввинчивается вместо родной лямбды, а датчик уже ставится непосредственно в этот ввертыш.
Резистор и конденсатор впаиваются в разрыв контактов родного сенсора.
Автономный блок с микроконтроллером ставится вразрез между колодкой и лямбда-зондом.

Механическая обманка катализатора выхлопной системы своими руками

В таблице были представлены два вида «механики». Область их применения разная, различны конструкция и принцип действия.

Внимание! При выборе/изготовлении механической обманки лямбда-зонда своими руками, оцените запас пространства над вторым датчиком кислорода. При его дефиците необходимо использовать поворотную втулку.

Вариант №1: ввертыш с отверстием малого диаметра

Так называемые «пустые» механические эмуляторы подходят для узкой серии автомобилей с ЕВРО 3. Ориентировочно, это иностранные машины до 2004 года выпуска и отечественные – до 2011.

Принцип работы

Функция втулки – изолировать лямбду от прямого потока газов, в котором много кислорода. Через мелкое же отверстие на сенсор попадает лишь малая его часть, но достаточная для того, чтобы датчик ответил ЭБУ кондиционным сигналом.

Как сделать

Втулка вытачивается на токарном станке согласно представленному чертежу. Принимайте во внимание только конфигурацию и диаметр отверстия, связывающего датчик с выпускным трактом (1,5-2 мм). Остальные размеры необходимо корректировать, снимая фактические длины крепления лямбды на конкретном автомобиле. К примеру, только габаритная длина может колебаться в пределах 40-100 мм.

Температура в месте фиксации показаний составляет порядка 300…400°C, поэтому в качестве материала сойдет сталь или латунь. Заготовка – пруток.

Куда ставится

Деталь ввинчивается во выпускной тракт вместо второго лямбда-зонда. Датчик кислорода не выбрасывается, а закручивается в уже ввинченную втулку, и подключается к колодке.

Вариант №2: втулка с миникатализатором

Подходит для машин любого экологического класса ЕВРО.

Как работает

Идея решения состоит в том, чтобы очищать выхлоп только для датчика кислорода. Технически это выглядит так: компактный каталитический нейтрализатор с платиной, палладием и родием запрессован во втулочку.

Когда конструкция работает в сборе, газы, заходя в резьбовую вставку, сначала проходят соты, а затем попадают на кислородный сенсор. Он фиксирует уменьшение содержания кислорода, и ЭБУ воспринимает ситуацию в выхлопной как штатную.

Технология изготовления

Самостоятельно изготовить тяжело ввиду труднодоступности малогабаритных копий катализаторов. В остальном технология мало чем отличается от указанной в варианте №1. Работы ведутся на токарном станке, размеры на чертеже проставляются после предварительного замера резьбы сенсора и посадочного места под него.

Как установить

Технология монтажа идентична методике изложенной в варианте №1: выкрутить датчик кислорода и ввинтить его в переходную втулку. Сборочную единицу вкрутить в трубу выпуска.

Важно! При использовании втулочных проставок любого типа лямбда должна быть исправна.

Электронная обманка второго лямбда-зонда своими руками: схема и рекомендации

В таблице указаны два вида электронных конструкций. Если оценивать строго, то под определение ручной обманки попадает только схема из резистора и конденсатора, поскольку ее можно изготовить самому. Автономный блок действует на основе микросхемы, спаять которую в домашних условиях трудно.

Вариант №1: интеграция резистора и конденсатора в проводку

Универсальная схема, подходящая для многих машин, изображена на фото. При конструировании своими руками, принимать во внимание стоит только конфигурацию электронной обманки второго лямбда-зонда:

Резистор впаивается в разрыв сигнального провода.
Неполярный конденсатор присоединяется в разрыв «земли» и сигнального контакта.

Характеристики компонентов подбираются индивидуально для каждого автомобиля. Допустим для Mitsubishi Lancer X необходимы импульсный резистор на 1 МОм, 0,5 Вт, 5% и неполярный «кондер» 2,2 мкФ, 50 В. А для Nissan Primera – сопротивление 150 кОм, 1 Вт + конденсатор такого же класса, только на 1 мкФ.

Примеров безрезультатного обмана лямбды – масса. Допустим на Audi A4 вмешательство такого рода бессмысленно. После впаивания компонентов система фиксирует факт подачи неверных показаний или вовсе отсутствие сигнала с датчика.

К сведению. Узнать характеристики резистора и конденсатора, подходящие для вашего автомобиля, и вообще удостоверится в том, что этот метод даст результат, помогут тематические форумы по конкретным машинам или блоги пользователей автомобильной социальной сети DRIVE2.RU.

Вариант №2: микропроцессорная плата в разрыв проводки лямда-зонда

Интеллектуальные эмуляторы на базе микросхем средней сложности чаще покупают в готовом виде. Устройство имеет презентабельный вид: подключение выполняется без каких-либо скруток/спаек – только разъемные колодки.

К сведению. При покупке важно обсудить с продавцом совместимость электронной обманки катализатора с версией прошивки центрального компьютера вашей машины.

Какую обманку лямбда-зонда лучше поставить

Достоинство механики в том, что нет электрической части, а значит и нечему ломаться. Но она бесполезна, если датчик кислорода сломан. Если не брать во внимание самодельные электросхемы на базе резистора и конденсатора, то полноценная электронная обманка может быть рассмотрена как альтернатива покупке нового кислородного сенсора.

Таблица выбора эмулятора в зависимости от года выпуска авто и рынка продажи

Рынок продажи

Механическая обманка

Электронная обманка

Итого мы советуем руководствоваться двумя рекомендациями:

Устройство с миникатализатором – наилучший вариант.
Микропроцессорный блок – если не удалось открутить лямбда-зонд или он вышел из строя.

Цена вопроса в магазине и на СТО

Обманка позиционируется как дешевая альтернатива перепрошивке под ЕВРО 2. Действительно, за смену программного обеспечения ЭБУ просят минимум 15 000 рублей. Даже самый дорогой эмулятор автономного действия с установкой обходится максимум в 8-10 тыс. рублей. При этом сохраняется заводская программа управления двигателем, а значит и надежность системы в целом.

Если взять оптимальный вариант, обманку с миникатализатором, то проблему с ЭБУ можно вовсе решить за 1 000-2 000 рублей. А обладателям машин с малочувствительными сенсорами (ЕВРО 3) это обойдется и того дешевле: 500-1 000 рублей.

На заметку: почему катализатор выходит из строя раньше времени

Бензин низкого качества и неосторожное дозирование чистящих присадок способны нарушить проходимость сот каталитического нейтрализатора. Это основная причина сокращения его срока службы. Поэтому интересуйтесь, на какой АЗС лучше заправляться в вашем регионе, и как правильно пользоваться присадками для улучшения качества бензина .

Еще катализатор болезненно переносит сильные вибрации, допустим движение по плохой дороге на большой скорости, и резкие перепады температур. Если бросить на раскаленную поверхность снег, то критические деформации неизбежны.

Источник

Схема эмулятора лямбда зонда своими руками

Дата публикации: 16 января 2017 .
Категория: Автотехника.

Лямбда зонд (также называется кислородным контроллером, датчиком O2, ДК) является неотъемлемой частью выхлопной системы автотранспортных средств, отвечающих экологическим стандартам EURO-4 и выше. Это миниатюрное устройство (обычно устанавливается 2 лямбда зонда и более) контролирует содержание O2 в выхлопных смесях автотранспортного средства, благодаря чему значительно снижается выброс ядовитых отходов в атмосферу.

В случае некорректной работы ДК или если произошло отключение лямбда зонда, функционирование силового агрегата может быть нарушено, из-за чего мотор перейдет в аварийный режим (на панели загорится Check Engine). Чтобы такого не случилось, систему автомобиля можно перехитрить, установив обманку.

Механическая обманка лямбда зонда («ввертыш»)

«Ввертыш» – это втулка, изготовленная из бронзы или теплоустойчивой стали. Внутренняя часть такой «проставки» и ее полости заполняются керамической крошкой со специальным каталитическим покрытием. Благодаря этому отработанные газы дожигаются быстрее, что, в свою очередь, приводит к разным показателям импульсов 1 и 2 ДК.

Важно! Любая обманка устанавливается только на исправный лямбда зонд.

Самодельная обманка лямбда зонда, схема которой представлена ниже, проста в изготовлении. Для этого вам потребуется подготовить:

заготовку;
отвертку;
набор ключей.

Делается обманка на обрабатывающем токарном станке. Если такового нет, то можно обратиться к специалисту, предоставив ему чертеж.

Полученная деталь совместима с большинством выхлопных систем как отечественных, так и зарубежных автомобилей.

Установка обманки лямбда зонда производится следующим образом:

Поднимите авто на эстакаду.
Отключите минусовую клемму на АКБ.
Выкрутите первый (верхний) зонд (если их два, то снимите тот, который расположен между катализатором и выпускным коллектором).
Вкрутите лямбда зонд в «проставку».
Установите «усовершенствованный» датчик на место.
Подключите клемму к аккумулятору.

Полезно! Обычно механическая обманка второго лямбда зонда не выполняется, так как этот ДК защищен катализатором и контролирует только его состояние. Самым чутким является именно первый датчик, который установлен ближе всего к коллектору.

После этого системная ошибка «Check Engine» должна исчезнуть. Если этот способ не сработал, можно воспользоваться более дорогостоящей обманкой.

Электронная обманка

Еще один способ устранения проблем с ДК – это электронная обманка лямбда зонда, схема которой представлена чуть ниже. Так как датчик кислорода передает сигнал контроллеру, то схема-обманка, подключенная к проводке от датчика к разъему, позволит «загрубить» систему. Благодаря этому, в ситуации, если лямбда зонд будет неисправен, силовой агрегат будет продолжать работать корректно.

Полезно! Места установки такой обманки могут отличаться в зависимости от модели АТС. Например, она может быть монтирована в центральный тоннель между сиденьями, в торпеде или моторном отсеке.

Схема-обманка – это однокристальный микропроцессор, который анализирует процессы в катализаторе, получает данные от первого ДК, обрабатывает их, преобразует до показателей второго датчика и выдает на процессор автомобиля соответствующий сигнал.

Чтобы установить обманку этого типа, вам потребуется схема подключения лямбда зонда, которая выглядит следующим образом.

Как видите, бывает разная распиновка лямбда зонда (4 провода, три и два). Цвета проводов могут также отличаться, чаще всего встречаются изделия с 4 пинами (2 черных, белый и синий).

Для изготовления обманного устройства, вам потребуется:

паяльник с мелким жалом и припой;
канифоль;
неполярный конденсатор емкостью 1 мкФ Y5V, +/- 20%;
резистор (сопротивление) на 1 мОм, С1-4 имп, 0,25 Вт;
нож и изоляционная лента.

Полезно! Перед установкой, схему лучше всего поместить в пластиковый корпус и залить ее «эпоксидкой».

Дальше электронная обманка на лямбда зонд своими руками монтируется следующим образом:

Отключите минусовую клемму АКБ.
«Препарируйте» провод, который идет от самого ДК к разъему.
Разрежьте синий провод и подсоедините его обратно через резистор.
Впаяйте неполярный конденсатор меду белым и синим проводами.
Заизолируйте соединения.

Ниже представлена схема обманки лямбда зонда своими руками для распиновки на 4 провода.

На заключительном этапе, должно получиться следующее.

Такие манипуляции не стоит выполнять, если у вас нет должного опыта. Сегодня в магазинах представлены готовые схемы-обманки, которые без труда сможет установить даже начинающий водитель.

Перепрошивка контроллера

Некоторые особо искушенные автовладельцы решаются на перепрошивку блока управления, благодаря чему блокируется обработка сигналов второго кислородного датчика. Однако необходимо учитывать, что любые изменения алгоритма работы системы могут привести к необратимым последствиям, так как вернуть заводские настройки будет практически невозможно и затратно. Поэтому выполнять такие манипуляции самостоятельно не рекомендуется. То же самое касается и готовых прошивок, которые продаются в интернете.

Полезно! При перепрошивке лямбда зонды удаляются.

Если вы все-таки хотите произвести перепрошивку системы, то обратитесь к грамотному специалисту, который сможет отключить получение данных ДК с помощью специализированного оборудования.

Также стоит учитывать, что практически любое вмешательство в работу систем, может привести к не самым приятным последствиям.

Какие последствия бывают после установки обманок

Нужно понимать, что любая обманка устанавливается на страх и риск автовладельца. Если монтаж был произведен неправильно, то вы можете столкнуться со следующими проблемами:

Из-за того, что бортовой компьютер не может регулировать впрыск жидкости, может произойти нарушение работы мотора.
Если схема неправильно спаяна, это может привести к повреждению электропроводки.
В процессе установки обманки вы можете повредить датчики кислорода, после чего даже не узнаете об их неисправности (так как у вас уже будет установлена обманка).
После таких вмешательств (не только при перепрошивке) может произойти сбой в бортовом компьютере.

Любая неточность приведет к плачевным последствиям, поэтому лучше установить более безопасный готовый эмулятор. В отличие от обманки, он не «обманывает» блок управления, а лишь обеспечивает его корректную работу, преобразуя сигнал ДК. Внутри эмулятора также установлен микропроцессор (как и в самодельной электронной обманке), который способен оценивать выхлопные газы и анализировать ситуацию.

В заключении

Многие автовладельцы устанавливают на свои машины самодельные обманки, чтобы сэкономить на покупке новых кислородных датчиков. Однако в такой погоне за выгодой, вы вполне можете столкнуться с большими денежными затратами, если кустарное устройство повлияет на работу «жизненно-важных» систем. Поэтому устанавливать обманки рекомендуется, только если вы смыслите в работах такого плана.

Источник