Lambda zondu aizvietošana

Situācijā, kad jāmaina Lambda zonde (cerams - tā tiešām ir bojāta, nevis - DME atmiņā ir ierakstīta kāda kļūda, kas varētu kā būt saistīta ar zondi), bieži vien (un tas nav nekas slikts) rodas vēlme iztērēt mazāk līdzekļu. Attiecīgi, aktuāls ir jautājums - vai ir iespējama OEM zondu aizvietošana ar alternatīvām.

Platjoslas zondes.
Ar platjoslas zondēm situācija ir diezgan vienkārša. Šo zondu piegādātājs: Bosch. Iespējami divi varianti:

• Bosch LSU 4.2
• Bosch LSU 4.9

Šīs zondes atšķiras ar nominālo Nernsta šūnas pretestību darba režīmā (80 Ohm vs 300 Ohm), apsildes stratēģiju (LSU 4.9 vajag mazāku apsildes jaudu), līkni ''Pump šūnas strāva vs Lambda''.
Atšķirība, kādēļ savstarpēja aizvietošana praktiski nav iespējama - spraudnis.
Tas atšķiras būtiski.

Turklāt, spraudnī ir iemontēts kalibrēšanas rezistors (tā nomināls ir unikāls katrai zondei) - šis apstāklis vēl vairāk apgrūtina zondu aizvietošanu. Un visbeidzot - ņemot vērā to, ka LSU 4.2 un LSU 4.9 cenas ir stipri līdzīgas, nav nekāda loģiska pamatojuma mēģināt tās savstarpēji aizvietot.
Maksimāli lētu platjoslas zondi var meklēt pie Bosch pārstāvjiem. Jāzina tikai pāris galvenie ''parametri'':

• zondes tips: LSU 4.2 vai LSU 4.9;
• vada garums (Bosch piedāvā vairākus ''universālo'' zondu savienotājvada garumus, līdz pat 100 cm).

Piemēram, N52; N43; N53 sērijas dzinējiem izmanto LSU 4.9 platjoslas zondes. Vada garumi atkarīgi no virsbūves un dzinēja tipa, kā arī - kurai bankai zonde paredzēta.

Šaurjoslas zondes.
Šaurjoslas zondes ir relatīvi vienkāršāki izstrādājumi, varētu likties - situācijai jābūt vēl vienkāršākai. Bet - ir tieši pretēji! Šaurjoslas zondes ražo vairāki lieli zīmoli, ir plašs klāsts ar ''universālajām'' zondēm. Kuru izvēlēties?

Pirmais parametrs: izvadu skaits. Mūsdienu auto (ar to saprotot kaut 25 gadus vecu BMW) tiek izmantotas šaurjoslas zondes ar apsildi un atdalītu sensora elementu. Zondei ir 4 izvadi: divi apsildei, divi sensorajam elementam. 
Otrais apstāklis: zondes apsildes stratēģija. Šajā brīdī situācija kļūst daudz ''interesantāka''. Senākos BMW (vecākos Siemens DME, piem., MS41/42/43) un pat relatīvi jaunākos Bosch DME (piem., dzinējiem N42/45/46 paredzētie) izmanto šaurjoslas zondes, kuru apsildei jāpievada 12V spriegums. Attiecīgi, DME vajadzīgajā brīdī ''tieši'' pievieno 12V spriegumu zondei. Jeb, skatoties zondes apsildes live data, redzam PWM = 99 %. Jaunākos DME (sākot ar MSV70, arī MSV80, MSD80, MSD87, u.t.t., arī Bosch MEVD17) tiek izmantotas jaunākas paaudzes kontroles zondes, kurām apsildes jauda ir būtiski samazināta. Vidējais apsildes spriegums no 12V ir samazināts uz 5..7 V. Vēl vairāk - lai nodrošinātu optimālu (nemainīgu) sensora elementa temperatūru, tā apsilde tiek nepārtraukti mainīta (mainot PWM) - gan atkarībā no dzinēja slodzes, gan RPM, u.c apstākļiem.
Šīs ''vecākās'' un ''jaunākās'' paaudzes šaurjoslas zondes NAV savstarpēji aizvietojamas! Kas notiek, ja zondes tips ir izvēlēts kļūdaini?

• ja vecākā dzinējā (piem., M54) tiek instalēta zonde, kas paredzēta N52/N43/N53 sērijas dzinējam, tā tiek nekavējoši bojāta! Pievadot tās apsildei 12 V (paredzēto 5 .. 7 V vietā), zondes elementam tiek pievadīta 3 .. 4 reizes lielāka situmjauda - tas pārkarst vienā mirklī;
• ja jaunākā dzinējā tiek izmantota ''vecākas'' paaudzes šaurjoslas zonde, tā netiek pienācīgi uzsildīta. Zondei (tās apsilde tiek vadīta saskaņā ar atbilstošu map) tiek pievadīta 3 .. 4 reizes mazāka apsildes jauda kā nepieciešams, tās ķīmiskā efektivitāte ir nepietiekama.

Ar pirmo gadījumu situācija ir diezgan vienkārša - zonde nestrādās (tās spriegums, skatoties live data, būs 0.4 V un nemainīgs; vai 0.0 V, ja zondes sensors ir atslēgts no DME), pārbaudot tās sildelementa pretestību, to izmērīt neizdosies (veselai zondei apsildes elementa pretestība ir daži Ohm).

Otrajā gadījumā situācija būs interesantāka:

• zondei darba režīmā (tās apsildes PWM 30 .. 70 % robežās) ir pazemināta ķīmiskā aktivitāte - Nernsta šūnas pretestība ir nevis korekta: 0/256/512 Ohm, bet - stipri palielināta (sasniedzot vairākus desmitus K Ohm);
• zondes ģenerētā sprieguma diapazons ir sašaurināts, t.i.:
• sprieguma minimālā vērtība (overrun modē) ir nevis zem 0.1 V, bet ap 0.2 .. 0.3 V;
• sprieguma maksimālā vērtība (kickdown režīmā) ir nevis vismaz 0.85 .. 0.9 V, bet gan nepārsniedz 0.5 .. 0.6 V.

Patiesībā zonde pat strādā korekti, neskatoties uz pazemināto temperatūru - sašaurinātā sprieguma diapazona iemesls ir Siemens DME uzbūves īpatnības. Šaurjoslas zondu ieejas caur 47 .. 220 K Ohm rezistoru ir pieslēgtas pie sprieguma references avota (sprieguma avots: 0.42 V). Šis sprieguma avots tiek izmantots, lai identificētu īssavienojumu zondes pieslēgumam (ja kādu iemeslu dēļ tāds ir izveidojies). Savukārt, šis iepriekšminētais rezistors ir iemesls, kādēļ sašaurinās zondes sprieguma diapazons (zonde tiek ''slogota'', tās palielinātā iekšējā pretestība darbojas kā sprieguma dalītājs).
Trešais apstāklis - gan vecākām, gan jaunākām šaurjoslas zondēm spraudņi var būt identiski! Pateicoties šai niansei, var būt situācija - pat it kā atbilstošā (nevis - universālā) zonde strādā nekorekti.
Un visbeidzot - ceturtā nianse. Jā, BMW ir padomājis par to, lai nejauši nesajauktu šaurjoslas zondu pieslēgumu: katrai bankai (ja tiek izmantota vairāk kā viena šaurjoslas zonde), ir savs, atšķirīgs štekeris. Diemžēl, pat šādā situācijā zondes sajaukt tomēr izdodas! Kā? Ja tiek mainītas (vai kaut izskrūvētas) abu banku zondes un tās ieskrūvē neatbilstošajā urbumā! Jā, vadi tiks savienoti pareizi, bet pati zonde būs ''neatbilstošajā'' bankā!

Kā identificēt neatbilstošu kontroles zondes tipu?
1. ieslēgtam dzinējam sagaidām, līdz sākas kontroles zondes(u) apsilde. Ja nepieciešams, uzturam palielinātus apgriezienus (2000 .. 3000 RPM) uz kādu brīdi. Atveram ../F5/F6

Attēlā: N53 sērijas dzinēja kontroles zondu apsilde. N43 sērijas dzinējam: aktuāli tikai 1.bankas (kreisās puses) rādījumi.
Brīdī, kad PWM pieaug no 2 .. 10 % (de-frost: priekšapsilde) līdz 30 .. 70 %: zonde tiek ieslēgta (sildīta) darba režīmam.
Atvērt ../F5/F2/F6

Attēlā: atzīmētas kontroles zondu Nernsta šūnas pretestības vērtības. N53 sērijas dzinējiem - aktuālas abu banku vērtības; N43 sērijas dzinējiem - uzmanība jāpievērš tikai 1.bankas zondes rādījumam.
Ne vēlāk kā 5 .. 10 sekunžu laikā kopš apsildes sākuma Nernsta šūnas pretestībai jānokrīt no maksimālās: 65500 Ohm uz 0/256/512 Ohm. Ja pretestība paliek stipri lielāka (attēlā: virs 40000 Ohm) - zondes ķīmiskā efektivitāte ir nekorekta (pazemināta) un tā (zonde) ir jāmaina!

Nobeigumā. Diemžēl, nevienai ''universālajai'' zondei parasti nav norādīta apsildes stratēģija, pieejams precīzs datasheet. Un, pat, ja datasheet būtu pieejams, nav nekādas garantijas, ka pat it kā ar līdzīgu apsildes stratēģiju zonde patiesībā netiks reizēm pārkarsēta vai reizēm tomēr neatdzisīs. MSV/MSD veidotās apsildes kartes ir rēķinātas vienam konkrētam zondes modelim - neviens nezina, kā algoritms darbosies ar ''līdzīgu'' zondi. Šo iemeslu dēļ es neiesaku pat eksperimentēt ar jebkādām alternatīvām vai ''universālajām'' zondēm! Esmu saskāries ar pietiekoši daudz situācijām, kad jaunas zondes tomēr nākas mainīt uz OEM izstrādājumiem. Protams - naudas, laika, nervu patēriņš - vismaz dubults.
MSV/MSD nekontrolē (tikai mēra) Nernsta šūnas iekšējo pretestību (zondes ķīmisko efektivitāti). Nepareiza zondes tipa gadījumā kļūdas par to tiks ierakstītas novēloti vai pat netiks ierakstītas, taču platjoslas zondu trim un CO katalizatoru veiktspējas kontrole notiks nekorekti. Tipiski - būs kļūdas gan par platjoslas zondēm, gan - pēc zināma laika: par CO katalizatoriem. Dzinējs darbosies nevienmērīgi, atgāzu sastāvs būs nekorekts. Iemesli: nekorekta platjoslas zondes trim; atslēgtas cilindru individuālās adaptācijas; vēlāk - atslēgta degmaisījuma kontrole pēc Lambda zondēm (dzinējs darbosies open loop modē).