Проверка возможности и результатов замены "штатного" зонда O2имитатором на двигателях 1G-GE, 3S-FE показали, что в лучшем случае ECM игнорирует "задурение своих мозгов" подачей на его вход импульсов напряжения соответствующей частоты, амплитуды и длительности и от достаточно высокоомного источника сигналов.
После подключении имитатора на соответствующий вход ECM поступают импульсы напряжения, НО совершенно не синхронно с его попытками изменять состав смеси. При подаче постоянного напряжения от внешнего источника (например, от параметрического стабилизатора на п/п диоде), изменения напряжения вообще НЕ ПРОИСХОДИТ! Т.е. ECM вообще "не видит" изменения состава топливной смеси, что должно происходить при отсутствии подачи топлива в режиме принудительного ХХ (в ситуации, при которой педаль газа отпущена, но обороты двигателя ещё большие).
Как следствие, в обоих случаях он переходит из режима "с обратной связью" в режим, при котором показания Oxygen Sensors не учитываются при управлении подачей топлива. Такая реакция ECM на имитатор характерна не только для Toyota, но и для инжекторных систем других производителей.
Циркониевый ЛЗ (Zirconia Oxygen Sensor) представляет собой керамический корпус, в котором установлены платиновые электроды. Один из них находится в потоке выхлопных газов, а второй в атмосфере.
При высокой температуре керамика ZrO2 легированная оксидом иттрия, является твердым электролитом, т.е. проводит ионы кислорода. Между платиновыми электродами создается разность потенциалов, которая характеризует степень обогащения топливно-воздушной смеси (Рис.2). И которая пропорциональна разности количества кислорода в атмосфере и в отработанных газах.
Применение этилированного бензина в системах с Oxygen Sensors недопустимо, т.к. вызывает "отравление" материала чувствительного элемента датчика.
В наше время используются Oxygen Sensors с нагревателем. Активный керамический элемент такого зонда имеет внутренний подогреватель, чтобы датчик был прогрет до рабочей температуры и его показания были достоверными даже при невысокой температуре отработанных газов.
Следует отметить, что некоторые неисправности ЛЗ (снижение чувствительности, уменьшение быстродействия) ECM прошлых лет не фиксировали. Поэтому и судить об исправности Oxygen Sensors можно было только после соответствующих инструментальных проверок, и не ограничиваясь только считыванием кодов самодиагностики.
Нынешние системы самодиагностики современных автомобилей в состоянии определить практически любые неисправности этих датчиков и на экране диагностического сканера можно просмотреть графики и численные значения десятка параметров определяющих их состояние.
Проверять выходное напряжение (осциллографом, тестером) необходимо подключаясь к сигнальному проводу зонда при работающем и прогретом двигателе. На рис.3 приведен график выходного напряжения (k4) кислородного датчика, скорости вращения двигателя (W2), времени открывания форсунок (t5) при ХХ двигателя. Заметно, что система функционирует при замкнутой обратной связи по выходному напряжения зонда ("closed mode"). ECM уменьшает время открывания форсунок при увеличении выходного напряжения ЛЗ (Oxygen Sensors). И наоборот, при бедной смеси - увеличивает подачу топлива.
Рис.3
Из выше сказанного следует, что в этом режиме НЕ ВОЗМОЖНА абсолютно достоверная проверка быстродействия(постоянной времени) датчика.
Время нарастания (как и время уменьшения) его выходного напряжения зависит не только и не столько от его динамических свойств, а от "программной" постоянной времени инжекторной системы. Т.е. от дискретности приращения длительности следующего управляющего форсункой импульса напряжения (или их количества - Nissan). Проверка быстродействия зонда по его выходному напряжению возможна только при анализе его выходного напряжения после "принудительного холостого" хода или при Vf1-диагностике (практика) и теория. Пример методов полного "исследования" состояния.
Ресурс датчика содержания кислорода в выхлопных газах обычно составляет десятки тыс. км и в значительной степени зависит от условий эксплуатации. Снижение ресурса зондов провоцирует применение этилированного бензина, низкая кондиция маслосъемных колец или колпачков, попадание в выхлопную систему тосола или силиконового герметика. Сопротивление нагревательного элемента обычно составляет от 1.2...15 Ohm.