Изготовление обманки лямбда-зонда своими руками

Жёсткий экологический контроль заставляет автопроизводителей делать всё возможное, чтобы соответствовать стандартам Евро, контролирующим состав и структуру выхлопа. Подавляющее большинство современных моделей комплектуются лямбда-зондом (альтернативные названия – кислородный контроллер, датчик кислорода, датчик О2). Его назначение и заключается в контроле содержания выхлопа посредством анализа содержания в нём кислорода. Владельцам автомобилей, не оснащённых такой контролирующей выхлоп системой (как правило, устаревших или очень бюджетных), в этом плане повезло. Во всяком случае, часть проблем, связанных с неисправностями системы выхлопа, для них отпадает.

Между тем подобные неисправности случаются, и не так уж редко. Нарушение нормальной работы лямбда-зонда приводит к проблемам с обменом информацией между кислородным датчиком и ЭБУ, который воспринимает это как серьёзную неисправность, сигнализируя об этом загоранием индикатора «Check Engine». Обойти эту ситуацию без замены кислородного контроллера на исправный (стоимость которого достаточно велика) можно, используя так называемую обманку лямбда-зонда. Это позволит бортовому контроллеру перейти на работать из аварийного в штатный режим.

Что собой представляет обманка лямбда-зона

В целом, лямбда-зонд – действительно полезное устройство, позволяющее существенно уменьшить вредность выхлопа (в соответствии с жёсткими стандартами Евро-4/5), одновременно снизив расход горючего.

Конструктивно такое устройство представляет собой два кислородных датчика, между которыми устанавливается каталитический нейтрализатор. Последний отвечает за преобразование вредных компонентов выхлопных газов в безвредные, задача датчиков О2 – контролировать уровень кислорода в выхлопе и сообщать об этом бортовому компьютеру, который на основе полученных данных увеличивает или уменьшает подачу топлива в цилиндры.

Два датчика нужны для того, чтобы сравнивать результаты анализа, и если они не будут совпадать, ЭБУ воспримет это, как неисправность лямбда-зонда. Последствия возникновения такой ситуации не очень оптимистичны:

• бортовой компьютер незамедлительно переводит функционирование силового агрегата в аварийный режим, предполагающий использование жёстких предустановок по топливным картам, показания датчиков О2 при этом полностью игнорируются,
• индикатор «Check Engine» горит постоянно, что существенно ухудшает возможности диагностирования других систем автомобиля, то есть при возникновении других неисправностей вы их просто не заметите,
• в камеры сгорания начинает подаваться обогащённая смесь, что увеличит расходование топлива на ощутимую величину,
• из-за слишком обогащённой топливо воздушной смеси образование нагара на свечах возрастает, мощность мотора снижается, а моторное масло загрязняется ударными темпами.

Индикатор «Check Engine»

Недопущение возникновения такой ситуации – вот для чего нужна обманка лямбда-зонда.

Разумеется, существует стандартный способ решения проблемы – замена нейтрализатора на исправный. Именно он рекомендуется всеми без исключения автопроизводителями. Однако стоимость полного комплекта (катализатора вместе с двумя датчиками) весьма высока. Скажем, для некоторых моделей ВАЗ она может составлять 50-60 тысяч рублей, ситуация с иномарками ещё пессимистичнее. Плюс к этому нужно добавить стоимость работ, и может получиться неподъёмная для многих сумма. Именно поэтому значительная часть водителей при возникновении подобной проблемы решают прибегнуть к альтернативному варианту.

Рассмотрим, как работает обманка лямбда-зонда. Принцип работы эмулятора заключается в таком изменении показаний кислородных датчиков, которые бы воспринимались ЭБУ как нормальные. В этом случае силовой агрегат будет продолжать работать в штатном режиме, а всех вышеописанных последствий удастся избежать. Разумеется, нейтрализатор при этом работать не будет, то есть наверняка выхлоп вашего автомобиля уже не будет вписываться в экологические нормы Евро. Что ж, для многих это вполне приемлемая жертва. Ради того, что даёт обманка лямбда-зонда, на такой шаг решается если не большинство автовладельцев, то достаточно весомая их часть. Особенно если учесть, что стоимость такого способа решения проблемы на порядок меньше, а установка эмулятора кислородных датчиков достаточно проста и вполне может быть выполнена самостоятельно, без необходимости использования услуг мастеров на стороне.

Как самостоятельно сделать и установить лямбда-зонд

Причин возникновения неисправностей связки нейтрализатор – кислородные датчики немало. Сами производители рекомендуют каждые 25-30 тысяч километров производить чистку лямбда-зондов, поскольку со временем они засоряются и перестают адекватно измерять количество кислорода в выхлопе.

Не стоит забывать и о каталитическом нейтрализаторе, представляющем собой достаточно сложное техническое устройство. При этом поломка любой из указанных компонентов в большинстве случаев приводит к необходимости приобретения нового устройства, поскольку их ремонтопригодность весьма низкая (наверняка об этом позаботились сами производители).

Каталитический нейтрализатор

Отключение одного из датчиков проблему не решает, поскольку и в этом случае повышенного расхода горючего не избежать, при этом силовой агрегат не сможет радовать вас прежней стабильной работой. Особенно много неприятностей возникнет в режиме холостого хода.

Так что изучение информации, как поставить обманку на лямбда-зонд, является ответной реакцией владельцев авто на вероятность расстаться с приличной суммой денег, которая наверняка не будет лишней. В настоящее время существует три различных способа, позволяющих обмануть лямбда-зонд:

1. монтаж металлической втулки (так называемый механический метод),
2. использование специальной электронной схемы,
3. перепрошивка ЭБУ.

Эти методы не имеют между собой ничего общего, поскольку используют совершенно разные механизмы обхода существующих ограничений. Их объединяет невысокая себестоимость и возможность самостоятельной реализации.

Рассмотрим достоинства и недостатки каждого из вышеперечисленных методов.

Механическая обманка

Принцип работы каталитического нейтрализатора достаточно прост. Он представляет собой привычный всем оконечный глушитель, внутренние керамические соты которого покрыты тонким слоем напыления из драгметаллов (платины, родия и палладия). Выхлопные газы, проходя через катализатор, контактируют с напылителем, вступая с ним в реакцию. При этом остатки несгоревших углеводородов окисляются, превращаясь в обычную воду, угарный газ – в менее вредный углекислый, оксид азота – в атомарный азот, составляющий большую часть земной атмосферы.

Но поскольку КН вынужден работать в условиях очень высоких температур, его ресурс ограничен. А если заправляться некачественным горючим, он выходит из строя ещё быстрее. Так что с эксплуатационной точки зрения катализатор вполне можно назвать расходным материалом. А вот с финансовой даже язык не повернётся применить подобный термин. Поэтому при выходе катализатора или кислородных датчиков из строя автовладельцы предпочитают устанавливать механический или электронный эмулятор лямбда-зонда и заменяя КН на пламегаситель.

Если просто убрать ДК или КН, бортовой компьютер немедленно отреагирует на такое вмешательство загоранием индикатора Check Engine и переводом мотора в аварийный режим работы.

Использование механической обманки – самый простой и доступный способ самостоятельно выполнить работу, позволяющую заставить ЭБУ работать в штатном режиме.

Механическая обманка лямбда-зонда

Такая обманка лямбда-зонда выглядит как втулка, которая с одной стороны имеет отверстие небольшого диаметра, а с другой стороны – резьбу для подсоединения штатного датчика. Принцип действия такого устройства заключается в том, что струя газа, попадая в маленькое отверстие, охватывает лямбда-зонд только частично, поэтому он не в состоянии определить точный состав выхлопа и передает в контроллер заниженные усреднённые значения.

Заводские втулки могут оснащаться напылением из керамической крошки, включающей слой каталитического покрытия. Другими словами, такой прибор является уменьшённой копией настоящего катализатора, способствуя также очистке выхлопа на соответствующем уровне. Отметим, что стоимость таких обманок по понятным причинам выше простых, без слоя катализатора.

Последние могут быть изготовлены самостоятельно, на обычном токарном станке. Впрочем, стоимость готового изделия относительно невелика – порядка 400 рублей при линейных размерах порядка 40-100 миллиметров. Варианты с каталитическим слоем стоят дороже – от 1 тысячи рублей, при этом размеры такой обманки лямбда-зонда ещё меньше (30-40 мм).

Алгоритм монтажа механической обманки несложен:

• устанавливаем авто на подъёмник/яму/эстакаду,
• снимаем минусовую клемму автоаккумулятора,
• демонтируем котроллер,
• устанавливаем на лямбда-зонд втулку-обманку,
• монтируем модернизированное устройство на штатное место,
• подключаем АКБ,
• запускаем мотор.

После некоторой паузы лампочка «Check Engine» перестанет гореть, то есть мы добились своей цели и силовой агрегат продолжает функционировать в штатном режиме.

Несмотря на дешевизну и простоту монтажа, у этого метода имеются и недостатки. Во-первых, его установка возможна не на всех моделях – некоторые авто из-за конструктивных особенностей системы выпуска не имеют места для установки втулки, несмотря на её небольшую длину.

Во-вторых, обмануть ЭБУ удастся только на автомобилях оснащённых двигателями, соответствующими стандарту Евро-4. На более поздних версиях велик шанс того, что Check Engine не погаснет, а мотор будет работать в неблагоприятном аварийном режиме.

Электронная обманка

Хотя назначение обманки электронного типа то же – имитация нормальной работы катализатора, здесь используется совершенно иной принцип. Это электрическая схема, собранная из компонентов, которые изменяют нужным образом сигнал, отсылаемый на ЭБУ якобы от кислородных датчиков. Эта информация заставляет бортовой компьютер по-прежнему считать, что каталитический нейтрализатор присутствует на своем месте, то есть системы выпуска работает в штатном режиме.

Чаще всего в домашних условиях изготавливают 4-котнактные лямбда-зонды, оснащённые электрическим подогревом. Присутствие нагревательного элемента – условие необходимое, поскольку катализатор функционирует исключительно в высокотемпературном режиме (не менее 360°С). При запуске холодного двигателя, чтобы предотвратить срабатывание аварийного сигнала, требуется предварительный разогрев датчика О2.

Питанием электрического подогревателя управляет ЭБУ, при этом не имеет значения полярность подключения его контактов (чаще всего к термоэлементу ведут провода белого цвета)..

При использовании электронной обманки лямбда-зонда электрический нагреватель включается в схему без изменений. Модернизации подвергается только сигнальный контакт. Самая примитивная схема обманки лямбда-зонда состоит всего из двух компонентов:

• конденсатора на 1 мкФ,
• резистора номиналом порядка 1 мОм.

Конденсатор включают в схему на участке между сигнальным контактом и контактом, замкнутым на массу. Резистор встраивается в разрыв управляющего (сигнального) провода.

Отметим, что вышеприведённые номиналы являются ориентировочными. Их конкретное значение может различаться в ту или иную сторону, что определяется характеристиками двигателя и ЭБУ.

Опишем порядок изготовления и монтажа электронной обманки приведенного типа на примере Opel Zafira:

• нам потребуется пара резистор/конденсатор с указанными выше номиналами,
• ищем на автомобиле колодку, отвечающую за подключение кислородного датчика, отсоединяем штекер,
• зачищаем концы проводов от изоляции,
• разрываем цепь, разрезав в произвольном месте сигнальный провод,
• встраиваем резистор (предварительным скручиванием с обязательной последующей пайкой),
• таким же образом встраиваем в цепь конденсатор. Один конец идет на массу, второй припаиваем к проводу непосредственно перед резистором (желательно как можно ближе к штекеру),
• все пропаянные соединения надёжно изолируем, подключаем штекер и проверяем работу обманки на работающем моторе (перед запуском двигателя необходимо выполнить сброс ошибок ЭБУ).

Электронная обманка лямбда-зонда

Отметим, что и электронный имитатор лямбда-зонда не всегда приводит к требуемому результату. В некоторых случаях поначалу бортовой компьютер работает нормально, но затем ошибка возникает снова. Проблема решается перепрошивкой ЭБУ. Основанная задача – найти правильную версию ПО, поскольку просто так её в сети не выкладывают.

Сфера использования электронной обманки – установка на автомобили, на которых катализатор по тем или иным причинам снят, а также на машины с установленным ГБО. В интернет можно найти и более совершенные и сложные схемы, имитирующие работу штатного датчика более правдоподобно. Впрочем, такие эмуляторы можно приобрести и в розничной сети. Заводские обманки электронного типа используют таймер, собранный на базе микросхемы NE555.

Причина установки эмулятора на автомобили, перешедшие на использование сжатого газа, заключается в том, что в этом случае состав топливовоздушной смеси (а вернее, её физико-химических характеристик) меняется существенным образом. Происходит увеличение содержимого токсичных веществ, что фиксируется штатным лямбда-зондом со всеми вытекающими подробностями.

Процедура установки электронного эмулятора в этом случае немного отличается, как и его состав.

Рассмотрим такую обманку на примере заводского устройства Zond-4. Оно оснащается светодиодной сигнализацией, которая информирует о текущем состоянии топливовоздушной смеси:

• если горит лампочка зелёного цвета, это означает обеднённую смесь,
• горение жёлтого светодиода указывает на то, что соотношение горючего и воздуха находится в пределах нормы,
• об обогащённой смеси указывает лампочка красного цвета.

Эта информация нужна потому, что на ЭБУ отсылается модифицированный сигнал, не имеющий отношения к реальному.

Саму обманку обычно устанавливают в моторном отсеке, подключая к автомобильной электросхеме посредством 4-х проводов:

• синий провод идёт на положительную клемму электрического клапана газобаллонного оборудования,
• провод чёрного цвета заземляется на общую массу,
• после разрезания сигнального провода КД жёлтый провод цепляем на отвод лямбда-зонда,
• белый соединяем с тем концом разрезанного провода, который идёт к бортовому компьютеру.

Как и в предыдущем случае, все контакты надёжно пропаиваем и изолируем.

В норме при работе на бензине индикатор обманки гореть не должен, при переходе на газ должна гореть любая из трёх лампочек, информируя водителя о качестве ТВС.

Поскольку классическая схема КН предполагает использование двух кислородных датчиков, для обмана второго из них, расположенного на выходе катализатора, используется немного изменённая схема, в которой вместо резистора присутствует диод типа 1N4148.

Эмулятор устанавливается следующим образом (пример приведён для Mazda 323, оснащённой двухлитровым бензиновым силовым агрегатом):

• разрываем цепь сигнального провода КЖ (чёрного цвета),
• анодный контакт диода соединяем с концом разрезанного провода, идущим к кислородному датчику,
• катодный контакт соединяем с другим концом, идущим к ЭБУ,
• сюда же встраиваем вывод неполярного конденсатора номиналом 4.7 мкФ,
• второй вывод конденсатора идёт на массу,
• провода пропаиваем и изолируем.

Такая обманка позволяет нормализировать работу бортового компьютера, но при условии, что сам лямбда-зонд присутствует и исправен.

Чтобы удостовериться в работоспособности датчиков О2, необходимо иметь мультиметр. В этом случае процедура проверки проводится по следующему алгоритму:

• мультиметр переводим в режим измерения постоянного напряжения, выставив верхний предел на отметке 20В,
• красный контакт щупа измерительного прибора подключаем к разъему лямбда-зонда. Ведущему к ЭБУ,
• черный контакт бросаем на массу,
• непосредственно после запуска мотора убеждаемся, что показания прибора находятся в диапазоне 0.45-0.55В,
• после прогрева силового агрегата показания мультиметра должны динамично изменяться от 0.1В до 0.9В, что свидетельствует об исправном состоянии датчика.

Отметим, что подобная проверка на самом деле свидетельствует лишь о том, что датчик работоспособен, но работает ли он так, как требуется, правдивы ли его показания, таким способом мы не узнаем.

Перепрошивка ЭБУ

Данный способ перехитрить первый лямбда-зонд можно назвать одновременно и самым простым, и одновременно требующим большой осторожности. Дело в том, что заливка в память устройства модифицированной управляющей программы действительно позволяет решить проблему кардинальным образом, когда сигналы, поступающие от второго кислородного датчика, просто игнорируются. В расчёт принимается только информация, поступающая от лямбда-зонда, установленного перед каталитическим нейтрализатором. Данные модифицируются таким образом, как будто состав выхлопа соответствует норме.

Однако любая ошибка (как с выбором версии прошивки, так и на этапе её заливки) чревата тем, что восстановить те настройки бортового компьютера, которые работали до начала ваших действий, будет уже невозможно.

Можно, конечно, попытаться найти оригинальную прошивку, но это очень сложная задача, и стоит такое ПО очень дорого. К тому же после его установки вы получите изначальные заводские настройки, работавшие сразу после приобретения машины, а не те, которые работали на момент перепрошивки.

Чтобы избежать таких неприятностей, такую работу следует доверить квалифицированному специалисту, имеющему достаточный опыт работы с ЭБУ вашей модели авто.

Последствия установки эмуляторов лямбда-зонда

Сразу скажем: желание сэкономить в большинстве случаев оборачивается множеством других неприятных последствий. Это утверждение справедливо и в отношении установки обманок лямбда-зонда, причём независимо от их типа.

Наверняка те, кто производил эту операцию, сталкивались с одной или комбинацией следующих последствий:

• поскольку ЭБУ не получает реальных данных о составе топливовоздушной смеси, он не в состоянии эффективно контролировать впрыск, а это рано или поздно закончится ухудшением КПД силового агрегата и другими неприятными проблемами,
• любая ошибка при сборке электрической схемы обманки или её подключении может обернуться в лучшем случае повреждением проводки, а в худшем – выходом из строя ЭБУ,
• в процессе установки обманки механического типа вы можете случайно повредить лямбда-зонд, а сам эмулятор не позволит вам обнаружить эту неисправность,
• независимо от типа имитатора лямбда-зонда, монтаж устройства может привести к сбоям в работе бортового компьютера.

Другими словами, допустив малейшую неточность, вы рискуете не только не избавиться от проблемы Check Engine, но и усугубить ситуацию, то есть привести к ещё большим финансовым расходам, чем если бы вы решали проблему легальным способом, производя замену неисправного элемента системы выхлопа на новый.