От ваза до оперы: делаем обманку лямбда-зонда своими руками

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.

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.

Механическая обманка лямбда-зонда

Любой автомобильный катализатор представляет собой банку глушителя с расположенными в ней металлическими или керамическими сотами с напылением из драгоценного металла (золото, платина и т. д.). Благодаря реакции окисления выпускные газы, проходя через такое устройство, очищаются от вредных примесей, снижается уровень токсичности выхлопа.

Каталитический нейтрализатор (КН) работает в условиях высоких температур, поэтому его ресурс относительно небольшой. Срок службы детали дополнительно сокращается при использовании некачественного топлива – соты забиваются нагаром, образующимся в результате неполного сгорания топливной смеси. Покупка нового КН обходится достаточно дорого, а так как менять его приходится довольно часто, многие собственники авто стараются избавиться от этого элемента выпускной системы, установив пламегаситель или стингер.

Простое удаление КН имеет побочное явление: на автомобилях с моторами Евро-4 и выше датчик кислорода, установленный за катализатором, фиксирует превышение нормы токсичности выхлопа, в результате на панели приборов загорается лампа Check Engine. Есть три способа избавиться от ошибки:

• установить дополнительную механическую проставку;
• внести изменения в электрическую схему кислородного датчика;
• перепрограммировать блок управления двигателем.

Механическая обманка представляет собой металлическую втулку определенной длины, с отверстием небольшого диаметра внутри. Также во внутренней части этого приспособления находится керамическая крошка с каталитическим покрытием. По сути, втулка представляет собой мини-катализатор, но здесь происходит очистка только тех отработанных газов, которые попадают на кислородный датчик. Следует отметить, что существует и простые обманки, выполненные в виде обыкновенной втулки с отверстием, внутри которой нет никаких элементов. Изготовить элементарную проставку может любой токарь, в этом случае не обязательно покупать фабричное изделие. Преимущества подобных устройств:

• недорогая цена (в среднем от 400 до 1000 рублей);
• легкость в монтаже;
• надежная и простая конструкция.

Однако, у механической обманки есть и свои недостатки – на некоторых моделях авто установить приспособление не удается (не хватает места в силу конструктивных особенностей), приспособление не всегда дает нужный эффект (ошибка полностью не исчезает). Еще нужно заметить, что на машинах с двигателями Euro-5 электронную систему с помощью дополнительной проставки обмануть не получается, Check Engine здесь все равно продолжает загораться.

Автомобильный датчик кислорода

ЭБУ после получения информации с кислородного датчика определяет, какой концентрации состав топливно-воздушной смеси подавать в следующие циклы. Таким образом компьютер регулирует баланс в работе ДВС.

Где находится кислородный датчик? Ответ: лямбда-зонд расположен спереди от катализатора на приемной трубе или на выходном патрубке коллектора.

Принцип работы

Рабочий элемент кислородного датчика — это гальванический элемент, который состоит из твердого керамического электролита, в основе которого диоксид циркония.

У гальванического элемента есть электроды из губчатой пластины. Покрыт легированным оксидом натрия.

Один электрод устройства определяет, сколько кислорода (О2) содержится в выхлопных газах, а второй — сколько кислорода в окружающей среде. При нагревании датчика кислорода до +300 градусов и за счет разницы содержания кислорода, появляется выходное напряжение.

По значению напряжения, бортовой компьютер определяет, какую смесь подавать в двигатель.

1. Появится сообщение о критической ошибке.
2. Из глушителя выхлопные газы будут выражены ярким оттенком, может быть черный дым, может белый. Нормальный цвет выхлопных газов — серый.
3. Двигатель не тянет ни в гору, ни по прямой.
4. Расход топлива больше, чем был.

Второй лямда-зонд

В некоторых марках и моделях авто устанавливаются два кислородных датчика. Один датчик в этом случае устанавливается на коллекторе или на приемном патрубке, а второй устанавливается в каталитический конвертер.

Второй лямда датчик измеряет, сколько воздуха содержится в выхлопных газах на выходе из катализатора.

Как функционирует кислородный датчик?

Чтобы сделать обманку лямбда зонда, не помешает разобраться, как он работает и взаимодействует с контроллером. Есть один существенный момент: применение всякого рода имитаторов вместо штатного датчика О2 далеко не всегда дает положительный результат. Это станет понятно при более подробном изучении работы элемента.

Чтобы обеспечить полное сгорание топлива в цилиндрах, контроллер, управляющий форсунками, должен смешать его с воздухом в оптимальных пропорциях. Теоретически для сжигания 1 см3 бензина потребуется 14,7 см3 воздуха, чье количество определяется датчиком ДМРВ. «Видя» таким способом расход воздуха, электронный блок дозирует подачу горючего форсунками.

Другое дело, что контроллер не может «видеть» как сгорает топливо на самом деле, если не задействовать лямбда зонд, устанавливаемый на выходе отработанных газов в выхлопном тракте. Его задача — оценивать количество кислорода, оставшегося в выхлопе авто и информировать об этом блок управления посредством электрических сигналов, а тот делает соответствующие выводы:

1. Большой объем остаточного кислорода свидетельствует о бедной топливовоздушной смеси. Контроллер увеличивает подачу горючего, доводя ее до нормы.
2. Если кислорода в отработанных газах мало, то смесь слишком обогащена и долю бензина в ней нужно уменьшить, что и делает контроллер.
3. Когда сигналы от датчика О2 становятся некорректными либо пропадают вовсе (при выходе из строя), электроника переходит в аварийный режим, подавая горючее в соответствии с заложенной программой.

Лямбда зонд — элемент довольно чувствительный и выходит из строя спустя 40-80 тыс. км пробега в зависимости от условий эксплуатации, состояния двигателя и качества применяемого топлива. О неполадках датчика свидетельствуют такие признаки:

• на приборной панели загорается табло «Check Engine»;
• расход бензина возрастает, его величина зависит от заложенной программы (прошивки);
• из выхлопной трубы идет черный дым;
• появляется нестабильная работа на холостом ходу, вплоть до остановки силового агрегата.

В автомобилях, чьи топливные системы соответствуют нормам EURO 4 и выше, кислородных датчиков уже два. Первый стоит сразу на выходе из двигателя, второй – после каталитического нейтрализатора. Электроника ориентируется на показания обоих элементов и готовит топливовоздушную смесь более точно.

Мастерами – умельцами практикуется 2 способа «обмана» контроллера при неисправностях лямбда зонда либо нейтрализатора выхлопных газов:

• механический, с помощью металлической втулки;
• электронный.

Первым делом стоит разобраться, как обойти аварийный режим механическим путем.

Зачем вообще нужно обманывать датчик кислорода

Если вы узнали стоимость замены маслосъемных колпачков, и решили оттянуть проведение этой процедуры, то помните – каталитический нейтрализатор не вечен. Редко кто меняет его на аналог, а уж тем более на оригинал. Гораздо дешевле поставить пламегаситель, а вопрос доокисления вредных веществ в отработанных газах закрыть установкой обманки катализатора своими руками. Идея этого решения в том, чтобы не удалять второй кислородный датчик, а заставить его показывать нужные для нормального функционирования ЭБУ показания. 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.

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.

Принцип работы лямбда зонда

Лямбда зондом (ЛЗ) называют датчик кислорода (ДК), с помощью которого блок управления оценивает концентрацию кислорода в  коллекторе автомобильного мотора. Он показывает, сколько в выхлопах содержится несожженного топлива или кислорода. Это устройство также могут называть кислородным контроллером. ЛЗ — миниатюрное устройство, благодаря которому уменьшается вредность выхлопов.

Особенности работы кислородного контроллера:

1. Принцип действия ЛЗ подобен работе гальваники, в которой используется твердый керамический электролит. Элемент выполнен из керамики, легированной оксидом иттрия, а сверху токопроводящее напыление — платиновые электроды.
2. Фиксируя объем кислорода, ЛЗ оперативно передает информацию на электронный блок управления (ЭБУ). Оценив показания электронный мозг авто вносит коррективы в обогащение топливной смеси. Обычно в авто 2 датчика. Один ставят перед катализатором, другой — после него. Измерять концентрацию остаточного кислорода ЛЗ начинает только при разогреве до 300–400 °C.
3. Именно при таких температурах электролит из циркония обретает проводящие свойства, а изменение концентрации кислорода на его поверхности вызывает возникновение разности потенциалов, и на ЭБУ подается сигнал.

На заметку!

По мере эксплуатации кислородные датчики изнашиваются. Чтобы предотвратить выход устройств из строя, их необходимо чистить каждые 30 тыс. км.

Большинство автомобилистов-любителей забывают о профилактике ЛЗ, поэтому проблема приходит для них неожиданно. О неполадках с ДК, автовладелец узнает по факту, когда на панели загорается соответствующий аварийный знак.

avtoexperts.ru

В прошлом материале мы уже рассказали о том, зачем нужны обманки лямбда-зондов, какие они бывают и как работают. За рамками той статьи остался вопрос, как сделать эти обманки своими руками. Это несложно и доступно многим автовладельцам. Какой смысл делать обманки самому, если продаются уже готовые? Причин, как минимум две.

Механическая обманка лямбда-зонда

1. Готовые изделия в любом случае будут дороже. Если в случае с механическими обманками разница в стоимости может быть не очень велика, то у электронных обманок она значительная.

2. Не всегда можно оперативно найти в продаже нужную обманку. Когда исправный автомобиль необходим срочно – порой быстрее сделать обманку своими руками.

Типов обманок, как мы уже знаем – два, поэтому будем разбирать самостоятельный вариант изготовления обоих.

Изготовление механической обманки

Как вы помните из прошлой статьи, основа этого типа обманок металлическая втулка. Оптимальный материал для изготовления бронза, потому как именно она лучше всего противостоит температурным воздействиям. Для самостоятельного изготовления втулки нужен токарный станок и опыт работы с ним, но всегда можно найти токаря, который за минимальную плату сделает нужную заготовку по чертежу. Чертеж такой.

Чертеж обманки

Собственно, в простейших случаях уже этого хватит, но оптимальным будет заполнить полую часть втулки керамической крошкой, найти которую не проблема. Устанавливается самодельная обманка точно также как и купленная – выкручиваем датчик кислорода, на его место устанавливаем втулку, а в нее вкручиваем сам датчик.

Установленная обманка

Необходимость искать токаря и обращаться к нему несколько снижает привлекательность самостоятельного изготовления механической обманки, да и разница по стоимости получится не такая уж и большая, но такой вариант тоже имеет право на существование, если по какой-то причине не устраивает электронная обманка.

Созданная своими руками обманка лямбды

Изготовление электронной обманки

Казалось бы, электронный «девайс», который имитирует работу лямбда, должен быть очень сложным, но по факту это очень простая и примитивная схема, которая, тем не менее, работает. Для изготовления потребуется схема электропроводки автомобиля, паяльник, нож, канифоль, неполярный конденсатор на 1мкФ и резистор на 1 мОм или 150-200 кОм. Обычно советуют брать резистор на 1 мОм, но на некоторых автомобилях имитирование сигнала получается не очень точным, «чек» гасится, но топливная смесь получается не очень правильной, а расход – высоким. Тогда нужно будет немного поэкспериментировать с резисторами.

Схема электронной обманки

Дальше рассмотрим процесс по пунктам.

1. Нужно в схеме электропроводки вашего автомобиля разобраться с тем, сколько и какие провода идут на лямбда-зонд. Бывает от двух до четырех проводов, в зависимости от наличия дополнительного подогрева. Чаще всего встречаются именно четырехконтактные датчики, из этих четырех контактов два отвечают за подогрев, они нам не потребуются, а нужны сигнальный контакт и масса. Почти во всех схемах в интернете указывается цвет проводов, но именно на вашем авто он может не совпадать, так что найти сигнальный провод и массу нужно по схеме.

Электронная обманка

2. Дальше вооружаемся ножом и паяльником. В сигнальный провод нужно впаять резистор, а между сигнальным проводом и массой со стороны ЭБУ – конденсатор. Естественно, все соединения нужно заизолировать. В принципе, уже после этих манипуляций все должно заработать.

Электро-обманка лямбды. Фото — drive2

3. Третий шаг необязателен, но крайне желателен, потому что может продлить срок жизни схемы. Дополнительные элементы и провода можно разместить в небольшой пластиковой коробке или контейнере и залить эпоксидкой.

Еще вариант обманки

Даже такая примитивная схема отлично работает, а затраты на ее изготовление копеечные. Покупать электронный эмулятор будет сильно дороже. Да, там обычно используются более продвинутые схемы, иногда с микропроцессорами, но разница в стоимости может быть десятикратной. Есть стимул самому взяться за паяльник.

В общем, именно электронный вариант нам кажется самым разумным для самостоятельного изготовления, нюансы могут быть только в подборе резистора, но они стоят недорого, перепаять в схеме один на другой тоже не великая трудность, так что можно поэкспериментировать. В итоге получится полностью рабочий «гаджет» за копейки.

Какие обманки применяются на лямбда зонд?

Существует довольно много способов обойти этот датчик. Условно их можно разделить на две категории: механически и электронные.

Механическая обманка

Первая категория предполагает вмешательство в конструктивные особенности выхлопа. Для этого, катализатор снимают и на его место устанавливают специальную проставку. Она должна быть точно таких же размеров и повторять свой оригинальный аналог. Внутри проставки рассыпают керамическую крошку, покрытую каталитическим слоем. Естественно, что эта деталь должна иметь отверстия под выхлопные газы.

В результате химических взаимодействий керамической крошки и выхлопных газов, вредные газы начинают окисляться, и в конце проставки получается очищенный газ, который имеет меньшее количество вредных веществ. Таким образом, два датчика, помещенных на разных сторонах этой проставки, снимают совершенно разные показания. Блок управления двигателем «думает», что работа датчиков проходит правильно и не выводит двигатель в аварийный режим работы.

Механический способ обхода лямбда зонд является самой дешевой и не требующей от водителя широких знаний в области автомобильной электроники.

Электронная обманка

Электронный способ бывает нескольких видов. Первые предполагают не просто обман ЭБУ, но и настройку максимально правильной работы двигателя. Второй же способ подразумевает вмешательство в контроллер и отключение специальной функции, осуществляющей контроль за количеством бензина в выхлопе.

Обман ЭБУ происходит за счет подключения специального эмулятора. В то время, как один из датчиков перестает работать, специальное устройство настраивается на требуемый режим и имитирует работу неисправного датчика. Таким образом, контроллер принимает сигнал с обоих датчиков, как и исправных. Кроме того, процессор такой обманки имеет более продвинутую функцию в области передачи информации, ведь он не только считывает количество бензина, но еще и выбирает наиболее оптимальную смесь при данном режиме работы и «подсказывает» ЭБУ, как правильно подать бензин и воздух.

Такое устройство, чаще всего изготавливается самостоятельно из одного резистора или конденсатора. Тем не менее, сейчас на прилавках магазинов появились уже готовые решения с небольшим процессором. Однако, порой, существуют и такие, чья цена превышает стоимость нового датчика, что является очень не выгодным.

Второй вид электронной обманки является не самым правильным, но довольно эффективным. Для этого электронный блок управления «перепрошивают» и он перестает учитывать сигналы, передающиеся от датчиков. Перепрограммирование осуществляется с помощью подключения ЭБУ к компьютерам и установки нового программного обеспечения. Многие мастера могут не только переустановить ПО, но и внести корректировки в уже имеющееся.

Данное вмешательство в бортовую сеть следует осуществлять при помощи специально обученного пероснала. Так как неправильная настройка контроллера может нанести двигателю серьезный урон.

Несмотря на все прелести и плюсы данных способов, все же рекомендуется как можно скорее произвести замену неисправной части. Ведь такие устройства не только влияют на грамотную работу контроллера, но и выполняют свою основную функцию – избавление от вредных веществ в атмосфере. А это, прежде всего, воздух, которым мы дышим.

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

Ведь многим микропроцессорным эмуляторам лямбда-зонд не нужен. Они генерируют сигнал, пользуясь сведениями первой лямбды. Главное – правильно подобрать устройство, чтобы оно соответствовало конкретному ЭБУ. Итого мы советуем руководствоваться двумя рекомендациями:

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

Что такое лямбда-зонд

Чтобы понять зачем использовать обманку лямбды (эмулятор катализатора) следует сперва разобраться в принципе работы самого зонда. Зачастую, современные автовладельцы не осознают того факта, насколько «умными» (компьютеризированными) стали их машины. Процесс этот шёл постепенно, от подсистемы к подсистеме — так, лямбда-зонд появился в серийных машинах ещё в прошлом веке. По сути лямбда — это такой специализированный датчик измерения кислорода, позволяющий определить его остаточное количество в выхлопе двигателя автомобиля.

На основании сигнала от этого датчика современные электронные блоки управления автомобиля (ЭБУ) принимают решение о том, насколько «бедной» или «богатой» (перенасыщенной кислородом либо топливом) является воздушно-топливная смесь, поступающая в цилиндры ДВС. При заводской настройке современных силовых агрегатов производители обычно ориентируются на так называемое «стехиометрическое» соотношение воздуха и топлива:

• для бензина ~14.7:1,
• для сжиженного газа ~15.4-15.6:1,
• для метана ~17.2:1

Это значение обеспечивает наиболее полное сгорание и минимальное содержание  сопутствующих вредных газов в выхлопе.

При использовании ГБО проблема заключается в том, что автомобиль работает уже на другом топливе, а для его наиболее полного и эффективного сгорания требуется иное соотношение компонентов (газа и воздуха) в топливовоздушной смеси.

Таким образом, при установке газобаллонного оборудования меняется не только топливо, на котором передвигается автомобиль, но и содержание кислорода в выхлопе.

Разумеется большинство установщиков ГБО не утруждают себя настройкой ЭБУ автомобиля, сообщая ему о установленном ГБО. По прошествии нескольких десятков километром лямбда зонд, реагируя на изменение количества кислорода в выхлопе, подает сигнал о неисправности, ничего не знающему о установленном ГБО электронному блоку управления автомобилем. А тот, в свою очередь, автовладельцу, через загорающийся на панели приборов индикатор «Check Engine».

Принцип работы катализатора

В составе автомобильных газов содержится большое количество вредных веществ. Для того, что они в минимальном количестве попадали в атмосферу, было разработано особое устройство — каталитический нейтрализатор (КН), чаще всего автомобилисты зовут его просто катализатор. Эта деталь устанавливается на автомобиль, являясь частью выхлопной системы

Зная, как работает автомобильный катализатор, можно понять важность данной детали и для автомобиля и для окружающей среды в целом

Стоит автомобильный катализатор недешево, но приятным бонусом для всех автомобилистов, решившихся на установку данной автомобильной детали, станет тот факт, что можно продать авто катализаторы после того, как они придут в негодность. Сдать старый катализатор можно в специальную организацию, которая занимается скупкой б у катализаторов. Такого рода компаний в настоящее время довольно много.

Устройство катализатора

Каталитический нейтрализатор входит в состав выхлопной системы автомобиля. Его обычно устанавливают перед выхлопной трубой и за выпускным коллектором двигателя

Важно отметить, что катализатор может быть установлен не только на те автомобили, которые работают на бензиновом топливе, но также и на те, для работы которых используется дизельное топливо. 

Катализатор состоит из основных частей:

— корпус, который делают из прочного металла, имеет входной и выходной патрубки;

— монолит. Обычно делают из керамики или металла. Обладает пористой структурой и имеет большое количество ячеек, основная задача который заключается в том, чтобы существенно увеличить общую площадь контакта вредных газов с поверхностью КН;

— особый каталитический слой, представляющий собой напыление, наносимое на ячейки монолита. Этот слой состоит из ценных металлов платиновой группы, а именно: платины, родия, палладия. В современных моделях нейтрализатора используется также и золото. Именно благодаря содержанию ценных металлов в катализаторе есть возможность продать катализатор автомобильный бу.

— кожух из металла, который необходим для теплоизоляции, а также защищает деталь от всякого рода повреждений.

Основная функция автомобильного катализатора заключается в том, чтобы нейтрализовать основные вредные вещества в выхлопе. Чаще всего, действие катализатора направлено на то, чтобы сократить содержание трех основных компонентов: окислов азота, угарного газа, углеводородов. Все эти вещества крайне токсичны и опасны для человека.

Принцип работы

Поскольку катализаторов нейтрализует обычно три группы токсичных компонентов, то его часто называют трехкомпонентным. Принцип действия каталитического нейтрализатора не такой уж сложный. 

Выхлопные газы, которые выходят из двигателя, отправляются внутрь каталитического монолита. Здесь они проникают в имеющиеся ячейки и заполняют их. Каталитический слой, который состоит из ценных металлов (палладий и платина) вступает в реакцию окисления, в результате чего вредные углеводороды распадаются и превращаются в водяной пар, а угарный газ преобразуется в углекислый.

Родий, который выступает в каталитическом слое в качестве восстановительного элемента, превращает оксид азота в обычный азот, который абсолютно безвреден. Таким образом, в атмосферу попадают уже очищенные выхлопные газы. В качестве фильтра на те катализаторы, которые устанавливаются на дизельные автомобили, используют сажевый. Иногда эти две детали могут объединить в одну конструкцию.

В работе автомобильного нейтрализатора важная роль принадлежит температуре. Химические реакции, происходящие в данной детали, начинаются только тогда, когда рабочая температура достигает 300 градусов.

После того, как катализатор придет в негодность, его необходимо вовремя поменять. В настоящее время можно найти целый ряд организаций, которые занимаются скупкой отработанных катализаторов. Именно им стоит доверить процесс утилизации старого катализатора, который должен производиться по особым правилам, чтобы не навредить здоровью человека и состоянию окружающей среды. Катализатор, ремонт которого обычно невозможен, необходимо отправить на переработку.