Блог

Dec 31, 2023

Проблемы с широкополосной связью и мусорный ящик Miata

Как всегда, я веду битву с незначительной победой над своей Mazda MX-5 1991 года выпуска.

Как всегда, я веду битву с незначительной победой над своей Mazda MX-5 1991 года выпуска, и это история о том, как я пришел к установке широкополосного датчика кислорода на свою чистокровную японскую лошадь. Это стало частью моего текущего проекта по созданию жизнеспособного гоночного автомобиля и выяснению того, почему двигатель моего японского автомобиля эконом-класса 1990-х годов больше похож на лодочный якорь конца 1970-х годов.

Я всегда считал себя невезучим. Мой вкус к металлу начала 90-х годов означал, что я никогда не знал любовного охвата диагностики OBD-2, и мне приходилось мириться с любой фальшивой системой, внедренной производителями, которые только начинали производить надежные системы впрыска топлива.

Обычно это включает в себя установку где-нибудь перемычки, подключение светодиода и наблюдение за тем, как он высвечивает коды неисправностей. Моя Mazda не была исключением, и после того, как я смирился с автомобилем, который работал настолько богато, что копоть оставляла весь задний бампер, мне пришлось пройти диагностику.

Выяснилось три кода: один на датчик угла распредвала и два на кислородный датчик. Теперь неисправность датчика угла распредвала (CAS) обычно вообще не позволяет автомобилю двигаться, поэтому можно с уверенностью предположить, что это была периодическая неисправность, за которой нужно следить.

Однако кислородный датчик явно нуждался во внимании. Его задача состоит в том, чтобы позволить блоку управления двигателем (ECU) контролировать топливную смесь в выхлопных газах и следить за тем, чтобы она не была слишком богатой или слишком бедной. Поскольку моя машина явно работала на слишком богатой смеси, а диагностические коды указывали на неисправность датчика кислорода, ремонт был необходим.

Я оценил запасные датчики, и новый кислородный датчик можно было купить менее чем за 100 долларов. Однако это было не совсем то, чего я хотел, поскольку не все датчики кислорода одинаковы. Автомобили 80-х и 90-х годов обычно поставлялись с завода-изготовителя, оснащенные так называемым узкополосным кислородным датчиком. Они почти всегда состоят из элемента диоксида циркония, который выдает напряжение в зависимости от разницы концентрации кислорода в выхлопных газах и свободном воздухе. Эти датчики обычно фиксируют напряжение 0,45 В, когда топливная смесь стехиометрическая, но быстро изменяется до 0,1 В в обедненной смеси и до 0,9 В в богатой смеси. Реакция очень нелинейна и сильно меняется в зависимости от температуры, поэтому ее можно использовать только для того, чтобы сообщить ECU, богатая она или бедная, но не насколько. ЭБУ с узкополосными датчиками, как правило, часто переключаются при работе в замкнутом контуре управления O2 – вы увидите двигатель на холостом ходу по обе стороны от волшебного стехиометрического соотношения воздух-топливо 14,7, который никогда не сможет точно набрать правильное число.

Поскольку в будущем я собираюсь перейти на неоригинальный ЭБУ, мне нужно будет настроить машину. Это предполагает проверку правильности соотношения воздух/топливо (AFR), а для этого мне нужно уметь правильно его измерить. Просто знать, богатый вы или обедненный, недостаточно, поскольку часто желательно намеренно запускать двигатель на богатой или обедненной смеси при определенных нагрузках двигателя. Чтобы получить истинные показания AFR, необходимо установить широкополосный датчик кислорода. Это немного сложнее.

Широкополосные датчики были впервые усовершенствованы компанией NGK в 1992 году и состоят из узкополосного датчика в сочетании со специальной ячейкой ионного насоса, установленной в небольшой измерительной полости, имеющей отверстие для подачи выхлопных газов. Широкополосный модуль управления контролирует концентрацию кислорода в полость измерения через узкополосный датчик, и если он обнаруживает обогащенное состояние, он управляет током ячейки насоса, чтобы перекачивать ионы кислорода из наружного воздуха в полость для поглощения избыточных молекул топлива. В обедненном состоянии он меняет ток ячейки насоса для удаления избыточных ионов кислорода из измерительной полости. Широкополосный кислородный контроллер может определять истинное соотношение воздух-топливо, отслеживая ток насоса, необходимый для поддержания стехиометрической смеси в измерительной полости.

Поскольку система широкополосного датчика кислорода стоит всего около 250 долларов, для меня не имело смысла покупать еще один узкополосный датчик, когда мне все равно придется позже перейти на широкополосный. Я выбрал комплект широкополосного контроллера Innovate LC-2 с датчиком DB. Он поставляется с широкополосным датчиком O2 Bosch 4.9, контроллером LC-2, всеми кабелями, необходимыми для установки и программирования контроллера, а также красивым зеленым светодиодом диаметром 52 мм, чтобы вы могли порадовать своих свиданий высокоточным знанием вашего тела. соотношение воздуха и топлива в автомобиле. LC-2 — хороший контроллер для такой установки, как моя, поскольку он включает в себя эмулированный узкополосный выходной сигнал. Это позволяет мне использовать широкополосный контроллер с моим стандартным ЭБУ, в то же время я коплю на блок послепродажного обслуживания, который может понимать широкополосные выходы.