Практические работы №№5-15

Практическая работа №5

Вопросы:

1. Как проверить техническое состояние АКБ?

2. Как проверяют приборы звуковой сигнализации?

Практическая часть:

Составить технологическую карту диагностики электрогенератора, стартера

Практическая работа №6 Порядок диагностики

электронных систем автомобиля

Цель работы: научиться проводить диагностику электронных систем, заполнять документацию

1.Общие сведения

Под диагностикой понимают процесс определения причин исправности по ее признакам. Отметим, что на современных автомобилях иногда трудно зафиксировать и сам факт наличия неисправности.

Высокая надежность современной автомобильной электроники привела к сокращению числа простых дефектов, легко выявляемых ремонтниками на станциях техобслуживания. С другой стороны, если наблюдается неисправность, можно указать много вероятных ее причин. Это усложняет проблему диагностики современных автомобилей. Диагностирование сегодня значительно отличается, от того, что было 10—20 лет назад.

1.1 Традиционные методы диагностики

До того как электронные системы начали широко применяться на автомобилях, их электрооборудование состояло из нескольких достаточно простых и независимых систем, питаемых непосредственно от аккумуляторной батареи. Большинство электрических цепей обычно состояло из выключателя, управляющего электродвигателем или иным исполнительным механизмом, иногда через реле. Так как компонентов немного, неисправности легко определялись электрослесарем даже на незнакомых ранее моделях автомобилей. Простые по конструкции элементы проверялись с помощью контрольной лампы или мультиметра (вольтметр, амперметр, омметр в одном корпусе). Более сложные элементы, такие, как реле, проверялись подстановкой в цепь заведомо исправного такого же элемента.

Этот подход имел свои преимущества, т. к. требовалось недорогое диагностическое оборудование для электрослесаря, который проводил диагностику, руководствуясь только своими знаниями и опытом.

Специалисты автосервиса обучались так, чтобы полностью понимать работу и взаимодействие отдельных подсистем электрооборудования автомобиля.

1.2. Диагностика современных автомобилей

В конце 70-х годов появление электронных систем впрыска и зажигания привело к необходимому пересмотру традиционной, стратегии диагностики по трем основным причинам:

• при традиционном подходе ЭБУ отключается от остальных элементов, которые затем проверяются по отдельности. Если в этих элементах дефектов не обнаруживалось, неисправным (обычно необоснованно) признавался ЭБУ. Для потребителя это оборачивалось увеличением сроков ремонта, неоправданной заменой дорогостоящих электронных блоков, значительным увеличением стоимости ремонта;

• взаимосвязь множества датчиков и ЭБУ делает невозможным для специалиста автосервиса держать в памяти полную картину взаимодействия всех элементов системы. Автозаводы снабжают службы сервиса ремонтной документацией в виде блок-схем и диагностических таблиц (часто на СD-RОМ) для облегчения поиска неисправностей, но даже и в атом случае разобраться с работой электронной системы автомобиля в целом затруднительно, особенно если обслуживаются автомобили разных производителей. Специалист должен иметь оперативный доступ к технической документации, чтобы быстро разобраться, локализовать и устранить неисправность, а также алгоритм поиска причины неисправности;

• электропроводка старых автомобилей обычно была связана с сигналами 2-х уровней: масса или напряжение аккумулятора. В современных автомобилях по жгутам передаются сложные двоичные и аналоговые сигналы между датчиками, ЭБУ, исполнительными механизмами и т. д. Традиционные контрольная лампа и мультиметр в этом случае почти бесполезны и могут даже нанести повреждение электронным цепям.

Быстрое распространение в 80-х годах более сложных электронных систем управления двигателем создало потребность в новых методиках диагностики, новом диагностическом оборудовании, значительном объеме сервисной информации. Большое количество различных типов ЭБУ приводит к потребности обеспечить быстрый доступ к технической информации по каждой конкретной модели автомобиля.

Для удовлетворения этих потребностей были разработаны новые диагностические средства: бортовые (устанавливаемые на автомобиле, являющиеся частью ЭБУ) и небортовые. Условно их можно подразделить на три категории:

• стационарные (стендовые) диагностические системы. Они не подключаются к бортовому ЭБУ и, таким образом, независимы от бортовой диагностической системы автомобиля. Эти устройства обычно диагностируют системы впрыска – зажигания, их часто называют-мотор-тестерами. По мере усложнения автомобильной электроники расширяются и функциональные возможности стационарных систем, т. к. теперь необходимо диагностировать не только управление двигателем, но и тормозные системы, активную подвеску и т.д.;

• бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами. Программное обеспечение ЭБУ содержит процедуры, которые записывают в память регистратора коды неисправностей. При обнаружении неисправности ЭБУ включает и выключает в определенной последовательности световой индикатор на приборном щитке. Световой сигнал можно расшифровать по справочным таблицам кодов неисправностей;

• бортовое диагностическое программное обеспечение, для доступа к которому требуется специальное дополнительное диагностическое устройство. Портативный диагностический тестер (сканер) подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному ЭБУ или всей электронной системе. Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются непосредственно с ЭБУ и интерпретируются специалистами сервиса.

2. Порядок проведения диагностики

Диагностика неисправностей в электронных системах управления автомобиля проводится обычно в такой последовательности.

Шаг 1. Подтверждение факта наличия неисправности

Требуется убедиться, что неисправность реально существует. Если водитель неверно интерпретирует нормальные реакции автомобиля в каких-то обстоятельствах, ему следует это объяснить. Полезным источником информации является сам водитель (владелец) у которого надо уточнить условия возникновения неисправности:

• какова была забортная температура;

• прогрет ли двигатель;

• проявляется ли неисправность при трогании с места, ускорении или при постоянной скорости движения;

• какие предупреждающие индикаторы на панели приборов при этом включаются;

• какие и когда выполнялись на автомобиле сервисные или ремонтные работы;

• пользовался ли автомобилем кто-либо другой.

Шаг 2. Внешний осмотр и проверка узлов,

блоков и систем автомобиля

Проведение осмотра и предварительной проверки при диагностике необходимо. По оценкам экспертов, 10-30% неисправностей на автомобиле выявляются таким путем.

До проведения диагностики неисправностей в системе управления двигателем важно устранить очевидные неисправности, такие как:

• утечка топлива, масла, охлаждающей жидкости;

• трещины или неподключения вакуумных шлангов;

• коррозия контактов аккумуляторной батареи;

• нарушение электрических соединений в контактных разъемах;

• необычные звуки, запахи, дым;

• засорение воздушного фильтра и воздуховода (при длительном простое автомобиля зверьки могут делать там гнезда или запасы корма).

Необходимо также провести предварительную проверку всех функциональных устройств. На этом этапе следует определить, что исправно и что неисправно, для чего поочередно включаются и выключаются все подсистемы.

При этом следует обратить внимание на признаки предыдущих ремонтов – всегда есть риск, что при ремонте что-то забыли подключить или неправильно соединили.

Шаг 3. Проверка технического состояния подсистем

• Проверка уровня и качества моторного масла.

1. Уровень масла должен быть в пределах нормы.

2. Если масло на щупе вспыхивает или горит, то в масле присутствует бензин и его пары через систему вентиляции картера излишне обогащают топливовоздушную смесь (ТВ-смесь).

3. Если на разогретой поверхности (например, на выпускном коллекторе) масло кипит или пузырится, в нем содержится влага.

4. Разотрите каплю масла в пальцах, убедитесь, что в нем нет абразивных частиц.

• Уровень охлаждающей жидкости и ее качество.

Правильное функционирование системы охлаждения двигателя очень важно для его нормальной работы. При перегреве неизбежно возникают проблемы;

1. Уровень охлаждающей жидкости должен быть в пределах нормы. Проверяется он при холодном двигателе. В рабочем режиме при попытке снять крышку радиатора горячая (температура выше 100 °С) охлаждающая жидкость под давлением выплескивается наружу и может причинить ожоги.

2. Перед зимней эксплуатацией с помощью гидрометра определяются точки кипения и замерзания охлаждающей жидкости, т. е. правильность концентрации антифриза.

3. При работе под давлением неисправная система охлаждения двигателя дает утечку охладителя. В местах протечек обычно видны потеки: серо-белые, ржавые, зеленоватые от антифриза.

4. Если в радиаторе оказываются холодные секции, значят, они засорены.

5. Проверяется работа реле вентилятора, двигателя электро-вентилятора; натяжение приводного ремня водяного насоса.

• Тест с листом бумаги.

Возьмите лист бумаги размером 7,5х2,5 см (например, долларовую купюру, как советуют на автосервисах США) и поднесите к выхлопной трубе автомобиля с прогретым двигателем на холостых оборотах на расстояние примерно 2,5

см (рис. 1). Бумага должна равномерно отталкиваться от трубы потоком выхлопных газов. Если листок иногда движется обратно к трубе, вероятные причины следующие:

Рис. 1. Тест с листом бумаги

— Прогар клапанов в одном иди нескольких цилиндрах;

— пропуски воспламенения из-за обедненной смеси, что бывает при холодном двигателе;

• негерметичность выпускной системы.

• Уровень топлива в баке.

Убедитесь, что бак заполнен бензином не менее чем на четверть, в противном случае грязь и вода со дна могут быть закачаны в топливную систему.

• Напряжение аккумуляторной батареи.

Напряжение должно быть не менее 12,4 В и в пределах 13,5–15,0 В при работе генератора. Понижение напряжения на аккумуляторной батарее вызывает:

• увеличение расхода топлива, т. к. ЭБУ двигателя компенсирует снижение напряжения питания увеличением продолжительности открытого состояния форсунок;

• увеличение оборотов холостого хода. ЭБУ, таким образом ускоряет заряд аккумулятора.

• Исправность электроискрового зажигания.

Исправность системы зажигания проверяют с помощью высоковольтного разрядника (тестера зажигания), который подключают к высоковольтному проводу на свече и при этом прокручивают двигатель. Проверка искрообразования на стандартной свече при атмосферном давлении не показательна. В цилиндре двигателя искровой пробой на свече происходит под давлением, что при атмосферном давлении в тестере имитируется увеличением длины искрового промежутка до 19 мм. Для пробоя система зажигания должна выдать напряжение 25-30 кВ.

• Тест определения баланса мощности.

Предварительно проверяется давление топлива в системе топливоподачи. Затем отключением свечного провода поочередно в двигателе выключают по одному цилиндру. Если при выключении цилиндра обороты двигателя изменились на меньшую величину, чем для остальных, то в данном цилиндре имеется неисправность.

Тестирование производится на холостом ходу, при этом нужно отключить систему стабилизации оборотов холостого хода. Для этого используются указания из технической документации производителя.

Для предотвращения пробоя вторичной обмотки катушки зажигания отсоединенный высоковольтный провод со свечи зажигания должен быть заземлен.

• Некоторые полезные замечания.

Многие дилерские и независимые организации автосервиса оценивают диагностические и ремонтные работы повременно по ставке более $60 за час (для США). Чтобы счет клиенту остался в разумных пределах, диагностика и ремонт должны быть выполнены быстро и методично. Целесообразно сразу заменить детали подлежащие периодической замене при эксплуатации: свечи, воздушный и масляный фильтры, крышку распределителя и бегунок (если имеются). Опыт показывает, что нередко причинами неисправностей, иногда непостоянных, бывают частично засорившийся фильтр или треснувшая свеча. Например, причиной остановки двигателя сразу после запуска может являться засорение выпускной системы. На обнаружение этого факта тратятся часы. Что-бы быстро проверить версию о засорении системы отвода выхлопных газов, следует снять датчик кислорода, тогда через его отверстие в стенке выпускного коллектора будут проходить выхлопные газы.

Следует помнить, что за сложной бортовой электроникой не всегда видны простейшие неполадки в реальном автомобиле. Ниже приведен пример такому факту. Владелец современного автомобиля с впрыском топлива жалуется на появление пропусков и остановку двигателя при скорости движения выше 70 км/час. В автосервисе на поиск неисправностей потратили немало времени: заменили ротор и крышку распределителя, свечи, высоковольтные провода, воздушный и топливный фильтры, модуль зажигания. Каждая из замен немного улучшала работу двигателя, но в целом ситуация не изменялась. Проверили работу системы зажигания и подачи топлива во время езды, но ничего не обнаружили.

После ездовых испытаний загорелся индикатор низкого уровня топлива в баке и техник долил 20 литров бензина в бак. Двигатель заработал лучше, а затем и совершенно нормально.

Выяснилось, что владелец всегда держал бак почти пустым, заливая топлива на небольшую сумму. Топливо на дне бака было перемешано с грязью и конденсатом и имело низкое качество.

Бак очистили, полностью заправили, автомобиль вернули владельцу, очень довольному, что наконец-то он нашел специалистов, которые смогли исправить его автомобиль.

Шаг 4. Работа с сервисной документацией.

Считывание диагностических кодов

По оценкам производителей, до 30% случаев неисправностей автомобилей обнаруживается и исправляется на основе информации в виде указаний, предположений, диагностических карт в руководствах по техническому обслуживанию и ремонту. Перед использованием документации следует точно знать:

модель, год выпуска, тип двигателя и трансмиссии, постоянная или непостоянная это неисправность.

В памяти компьютера ЭБУ (в регистраторе неисправностей) сохраняются как коды постоянных (текущих) неисправностей, так и тех, которые были обнаружены ЭБУ, но в данный момент не проявляются – это непостоянные (однократные, исторические) коды. Коды и постоянных и непостоянных неисправностей, которые по сути дела являются диагностическими кодами, называются кодами ошибок или кодами несисправностей. Но строго говоря, это не одно и тоже. Если при возникновении какой-либо неисправности (постоянной или непостоянной) в регистратор неисправности записывается строго однозначный код, то такой диагностический код может быть назван “кодом неисправности”. Такой код возникает под прямым непосредственным воздействием конкретной неисправности и присущий только ей. Но некоторые неисправности воздействуют на Систему самодиагностики не прямо, а опосредованно, через изменения параметров в ЭБУ. Такие неисправности не имеют своего прямого кода для фиксации в регистраторе, но как и любые другие неисправности, вызывают нарушение штатного (стандартного) режима работы контроллируемой системы; Как следствие в регистратор неисправностей, записывается код сбоя в системе, который и называется “кодом ошибки”. Как правило, код ошибки указывает на несколько возможных неисправностей и в разных подсистемах (или устройствах) управления.

В современных электронных системах автоматического управления причинно-следственные связи между непостоянными неисправностями и диагностическими кодами не всегда однозначны, и поэтому, коды фиксируемые в ЭБУ на непродолжительное время (на несколько циклов “пуск-останов ДВС”) боле( полно соответствуют кодам ошибок. Однако, следует отметить, что общепринятой (стандартной) терминологии для обозначения типов диагностических кодов пока не разработано.

Шаг 5. Просмотр параметров с помощью сканера

Сканер – это миниатюрный переносной прибор, обычно с дисплеем на жидких кристаллах.

Все автомобили General Motors и Chrysler с 1981 г. позволяют просматривать параметры режима двигателя с помощью сканера, подключенного к диагностическому разъему.

Параметров много, и просматривать их все подряд бессмысленно, сообщения типа “это значение .неверно” сканер все равно не выдаст. Нужно или следовать какому-то плану, например диагностической карте, или просмотреть наиболее информативные о работе двигателя параметры:

• убедиться, что для холодного двигателя температура охлаждающей жидкости и воздуха во впускном коллекторе одинаковая

• клапан регулятора оборотов холостого хода должен быть открыт на допустимое число шагов (или %);

• сигнал с датчика кислорода должен опускаться ниже уровня 200 мВ, подниматься выше 700 мВ, фронты непологие, частота не менее 4 Гц.

Шаг 6. Локализация неисправности

на уровне подсистемы или цилиндра

Это наиболее трудоемкая часть диагностирования, т. к. необходимо выполнить следующие процедуры:

• разобраться с диагностическими картами и технической документацией;

• применить рекомендованную аппаратуру и методику диагностики;

• просмотреть изменение коэффициентов коррекции подачи топлива, сделанные ЭБУ при разных режимах работы двигателя;

• произвести анализ состава выхлопных газов;

• произвести тест баланса мощности по цилиндрам.

Шаг 7. Ремонт

Ремонт или замена каких-либо деталей и систем производится согласно инструкциям производителя. Если после замены неисправность сохраняется, приходится повторить все процедуры еще раз. В конце концов должен быть получен детальный ответ на вопрос, почему же произошла эта неисправность.

Шаг 8. Проверка после ремонта и стирание кодов

ошибок из памяти ЭБУ

1. В испытательной поездке следует убедиться, что неисправность устранена и не возникли новые из-за ремонта.

2. Согласно, процедуре, рекомендованной производителем, стираются коды ошибок в ЭБУ, в противном случае компьютер может ложно учитывать их при управлении двигателем.

3. Настройки в памяти радиоприемника, маршрутного компьютера и т. д. должны быть сохранены или восстановлены.

3. Поиск неисправностей

При поиске неисправностей следует придерживаться следующих принципов.

Принцип 1. Обедненная топливовоздушная смесь (ТВ-смесь) чаще является причиной ухудшения ездовых характеристик, чем богатая.

Обедненная ТВ-смесь:

• горит медленно с высокой температурой;

• может вызывать обратную вспышку;

• обычно возникает при утечке вакуума.

Богатая ТВ-смесь:

• горит быстро и с пониженной температурой;

• увеличивает расход топлива, выхлопные газы становятся черными;

• может привести к закоксованию свечей, ездовые характеристики при этом ухудшаются.

Принцип 2. Сначала всегда проверяется выходной сигнал контролируемого устройства. Если выходной сигнал контролируемого устройства (например, катушки зажигания) нормальный, то питание, “земля” и само контролируемое устройство исправны, Если выходной сигнал не соответствует норме, то входной сигнал, питание, “земля” или само контролируемое устройство могут быть неисправны. Естественно, не следует заменять контролируемое устройство, не убедившись в исправности питания.

Принцип 3. В первую очередь проверяются .подсистемы, характеристики которых должны ухудшаться по мере эксплуатации. До проведения дорогостоящих диагностических работ следует убедиться в исправности или заменить подсистемы с ограниченным сроком службы. К таковым относятся: топливный и воздушный фильтры, свечи, бегунок и крышка распределителя, высоковольтные провода и т. п.

Принцип 4. Проверяются разъемы и соединители, их контакты не должны быть погнуты или окислены.

Принцип 5. Измеряется напряжение питания на контактах контролируемого устройства. На выводе, подключенном к “земля”, напряжение не должно превышать 0,2 В.

Принцип 6. В двигатель должно подаваться чистое топливо в достаточном количестве. Засоренные фильтры, согнутые шланги способны вызывать ухудшение ездовых характеристик, часто непостоянное. Измерением только давления топлива в системе не обойтись, следует убедиться еще в его нормальном расходе через форсунки.

Практическое задание

Составить алгоритм проведения диагностики, заполнить технологическую карту

Практическая работа №7 «Считывание кодов неисправностей»

Цель работы: изучить порядок считывания кодов неисправностей, ознакомиться с мерами предосторожности

Место выполнения: учебная аудитория

План работы:

1 Бортовая система

2 Меры предосторожности

3 Ответ на вопросы

4 Выполнение практического задания

5 Подготовка к защите

Бортовая система диагностики

Любая современная микропроцессорная система управления, установленная на борту автомобиля, обладает некоторыми диагностическими возможностями. Эти возможности реализуются бортовым компьютером в соответствии, с программой, заложенной в его постоянной памяти (ПЗУ), и во время, когда микропроцессор компьютера не полностью загружен выполнением основных управляющих функций (т. е. в так называемом фоновом режиме).

Во время обычной эксплуатации автомобиля бортовой компьютер периодически тестирует электрические и электронные системы и Их компоненты. При обнаружении неисправности контроллер компьютера переходит в аварийный режим работы, подставляя подходящее значение параметра вместо того, которое дает неисправный блок. Например, если контроллер обнаружит неисправность в цепи датчика температуры охлаждающей жидкости, программа установит резервное значение температуры, рассчитанное для работы двигателя в штатном режиме (обычно для 80 °С), и будет использовать это значение при реализации управляющих алгоритмов, чтобы автомобиль оставался на ходу. Резервное значение будет записано в память ЭБУ как аварийное.

Водитель информируется о неисправности с помощью контрольной лампы CHECK ENGINE (или светодиода), расположенной на панели приборов (рис. 1). Микропроцессор ЭБУ заносит специфический код неисправности в КАМ память. КАМ (Кеер Аlive Меmогу) память способна сохранять информацию при отключении питания ЭБУ. Это обеспечивается подключением микросхем КАМ памяти отдельным кабелем к аккумуляторной батарее или применением малогабаритных подзаряжаемых аккумуляторов, размещенных на печатной плате ЭБУ.

Рис. 1. Пример размещения индикатора CHECK ENGINE (отмечен цифрой 1)

Коды неисправностей иногда условно делят на “медленные” и “быстрые”

Медленные коды. При обнаружении неисправности ее код заносится в память и включается лампа CHECK ENGINE на панели приборов. Выяснить, какой это код, можно одним из следующих способов в зависимости от конкретной реализации ЭБУ:

• светодиод на корпусе

ЭБУ периодически вспыхивает и гаснет, передавая таким образом информацию о коде неисправности;

• нужно соединить проводником определенные контакты диагностического разъема, и лампа CHECK ENGINE начнет периодически мерцать, передавая таким образом информацию о коде неисправности;

• нужно подключить светодиод или аналоговый вольтметр к определенным контактам диагностического разъема и по вспышкам светодиода (или колебаниям стрелки вольтметра) получить информацию о коде неисправности.

Так как “медленные” коды предназначены для визуального считывания, частота их передачи очень низкая (около 1 Гц), объем передаваемой информации мал. Коды обычно выдаются в виде повторяющихся последовательностей вспышек. Код содержит две цифры, смысловое значение которых затем расшифровывается по таблице неисправностей, входящей в состав эксплуатационных документов автомобиля. Длинными вспышками (1,5 секунды) передается старшая (первая) цифра кода, короткими (0,5 секунды) – младшая (вторая). Между цифрами пауза несколько секунд. Например, две длинные вспышки, затем пауза в несколько секунд, четыре коротких вспышки соответствуют коду неисправности 24. В таблице неисправностей указано, что код 24 соответствуетнеисправности датчика скорости автомобиля – короткое замыкание или обрыв в цепи датчика. После обнаружения неисправности ее необходимо локализовать, т. е. выяснить, что конкретно отказало: сам датчик, разъем, проводка, крепление и т. д.

“Медленные” коды просты, надежны, не требуют дорогостоящего диагностического оборудования, но мало информативны. На современных автомобилях такой способ диагностирования уже не используется. Хотя, например, на некоторых современных моделях Сhrysler с бортовой диагностической системой, соответствующей стандарту ОВD-П, можно считывать часть кодов ошибок с помощью мигающей лампочки.

Быстрые коды. Это коды, которые обеспечивают выборку из памяти ЭБУ большого объема информации через последовательный интерфейс. Этот интерфейс и диагностический разъем используются при проверке и настройке автомобиля на заводе-изготовителе, он же применяется и при диагностике.

Наличие диагностического разъема позволяет, не нарушая целостности электропроводки автомобиля, получать диагностическую информацию от различных систем автомобиля (двигатель, АБС, трансмиссия, подвеска и т. д.) с помощью сканера или мотор-тестера.

Проверка на рациональность. Датчик может быть неисправен и посылать в компьютер неверную информацию. Если проверка на рациональность сигнала датчика, т. е. на соответствие требуемым (штатным) сигналам в программе микроконтроллера ЭБУ не предусмотрена, то в таких ЭБУ управляющие алгоритмы реализуются с использованием неверной информации датчика. При этом неправильно рассчитываются угол опережения зажигания и длительность импульса отпирания форсунок, что приводит к ухудшению ездовых характеристик автомобиля, двигатель может глохнуть после запуска и т. д. Но пока неверный сигнал с датчика будет в пределах нормы, никаких кодов ошибок в память ЭБУ не запишется, и аварийная ситуация никак не обозначится. Чтобы обнаружить неисправность, можно отключить подозрительный датчик. Тогда ЭБУ запишет в память код ошибки и сигнал с датчика изменится на расчетное (резервное) значение. Например, при отключении датчика массового расхода воздуха ЭБУ заменит его сигнал резервным сигналом, рассчитанным по положению дроссельной заслонки и оборотам двигателя. Если после отключения подозрительного датчика работа двигателя улучшится – датчик не исправен.

В современных ЭБУ по мере совершенствования материальной базы и программного обеспечения появляется возможность выявлять неисправные датчики, выдающие неправильный сигнал, но в пределах нормы. Это так называемая проверка на рациональность и правильное функционирование, которая реализуется в бортовых диагностических системах второго поколения ОВD-II.

Она заключается в том, что текущие значения сигналов со всех датчиков постоянно проверяется на взаимно однозначное соответствие со штатными сигналами для данного режима работы двигателя. Штатные значения сигналов хранятся в постоянной памяти микропроцессора ЭБУ.

Меры предосторожности при проведении

диагностических работ

Электронное оборудование современных автомобилей чувствительно к статическому электричеству и перенапряжениям. Поэтому некоторые операции, традиционно привычные для автосервиса, нельзя выполнять на таких автомобилях.

1. Нельзя отсоединять от бортовой сети электронные и электрические системы при включенном ключе зажигания. Во время, переходного процесса может возникнуть скачок напряжения. Особенно это касается:

• зажимов аккумулятора;

• обмоток различных соленоидов и реле;

• форсунок;

• катушек зажигания;

• соединительных кабелей компьютера.

2. Провода от аккумуляторной батареи другого автомобиля подключаются только при разомкнутом ключе зажигания.

3. Нельзя монтировать громкоговорители аудиосистемы в непосредственной близости от ЭБУ, их электромагнитное излучение вызывает помехи.

4. Электросварочные работы на автомобиле проводят только при снятом бензобаке, отключенном компьютере и отключенной от “массы” аккумуляторной батарее.

5. Для снятия статического заряда перед работой с каким-либо электронным устройством следует коснуться рукой с рабочим инструментом корпуса автомобиля.

6. Нужно своевременно устранять негерметичность ветрового стекла, т. к. влага может вывести из строя электронное оборудование панели приборов.

7. При измерениях в цепях датчиков следует использовать высокоомные цифровые приборы. Стрелочные приборы должны использоваться только там, где оговорено в диагностических картах.

8. Контрольной лампой при диагностике цепей компьютера пользоваться нельзя, вместо нее применяются высокоомные логические пробники.

9. Нельзя касаться рукой, незаземленным рабочим инструментом выводов компьютера: статический заряд человека может вывести его из строя.

Вопросы

1. Автомобиль доставлен в мастерскую из-за того, что двигатель не прокручивается стартером.

Техник А сказал, что неисправность может заключаться в нарушении электрической цепи тягового реле стартера.

Техник Б сказал, что неисправность может заключаться в том, что ЭБУ-Д не получает сигнала от датчика положения коленчатого вала. Кто из них прав?

А. Только А;

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы.

Дайте развернутый ответ.

2. Автомобиль не проходит контроль на токсичность. Выходной сигнал датчика кислорода выше нормы, коды ошибок в памяти ЭБУ-Д отсутствуют.

Техник А сказал, что причиной может быть обрыв цепи питания соленоида одной из форсунок.

Техник Б сказал, что причиной может быть прогнувшаяся диафрагма в регуляторе давления топлива. Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы.

Дайте развернутый ответ.

3. Было произведено измерение компрессии на шестицилиндровом двигателе с линейным расположением цилиндров. В ци­линдрах 3 и 4 давление оказалось 0,5 мПа, в остальных — 1,1—1.2 мПа.

Техник А сказал, что причиной неисправности может быть прогар прокладки головки цилиндров.

Техник Б сказал, что причиной неисправности может быть на­рушение синхронизации фаз газораспределения.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

Практическое задание

Составить технологическую карту проведения диагностики (считывание кодов) электронных систем.

Практическая работа №8 «Считывание кодов неисправностей на автомобилях ВАЗ»

Цель работы: получить навыки проведения диагностирования неисправностей автомобиля ВАЗ

Ход работы

Контрольная лампа Check Engine на автомобилях ВАЗ 2110 находится в комбинации приборов, а на автомобилях ВАЗ 2108, -2109 расположена на панели приборов.

Лампа Check Engine (чек-лампа) выполняет следующие функции:

• оповещает водителя о неисправности и необходимости проведения ТО в возможно короткий срок. Включение ламп не означает, что двигатель необходимо заглушить;

• отображает диагностические коды неисправностей, хранящиеся в памяти ЭБУ.

При включении зажигания контрольная лампа загорается на 0,6 с и гаснет, свидетельствуя об исправности лампы и системы диагностики. Если лампа. продолжает гореть, это означает, что система самодиагностики обнаружила неисправность. Если неисправность самоустраняется, то в большинстве случаев лампа выключается через 10 сек, но диагностический код сохраняется в памяти ЭБУ.

В случае непостоянной неисправности лампа Check Engine включается на время не менее 10 сек и затем выключается. Однако при этом соответствующий код сохраняется в памяти ЭБУ до отключения от него электропитания (аккумуляторной батареи) или до очистки кодов диагностическим сканером ДСТ-2М.

Если в процессе считывания кодов возникают случайные (неожидавшиеся) коды, можно предполагать, что данные коды вызваны непостоянной неисправностью, которая повторилась непосредственно во время тестирования.

Для связи с бортовыми электронными и электрическими устройствами предусмотрена колодка диагностики. На заводе ВАЗ колодка диагностики используется для получения информации с контроллера и для контроля параметров двигателя перед отправкой автомобиля потребителю.

Коды, хранящиеся в памяти бортового ЭБУ, можно считывать с помощью сканера ДСТ-2М. Это портативный диагностический прибор, подключаемый к колодке диагностики. Может использо­ваться и стационарный компьютерный сканер работающий по программе «Мотор-Тестер».

Для того чтобы считать коды неисправностей при помощи контрольной лампы, необходимо замкнуть выводы А и В колодки Диагностики и включить зажигание, не заводя двигатель. В этот момент чек-лампа должна выдать код 12 три раза подряд. Код 12 неявляется кодом неисправности, он свидетельствуете том, что

система самодиагностики работоспособна. Если код 12 отсутствует, это означает что система самодиагностики неисправна.

После выдачи кода 12 чек-лампа начнет выдавать обнаруженые коды неисправности в порядке возрастания их номера. Каждый код выдается трижды. И так по кругу. Если нет обнаруженых кодов неисправностей будет выдаваться только код 12.

Отметим, что считывание кодов ошибок с помощью чек-лампы поддерживается не всеми типами ЭБУ, применяемыми на авмобилях ВАЗ.

На российском рынке имеется достаточное количество недорогих устройств, обычно называемых маршрутно-диагностическими компьютерами, для двигателей автомобилей ВАЗ с электронным управлением. Они закрепляются на приборной панели, подключаются к диагностической колодке и способны индицировать часть кодов ошибок и параметров режима работы двигателя. Например, маршрутный диагностйческийкомпьютер МКД выдает в трехразрядном формате часть кодов ошибок, напряжение бортовой сети, температуру охлаждающей жидкости и угловое псложение дроссельной заслонки (в %). Приборы, подобные компьютеру МКД, могут заменить тестер—сканер лишь отчасти они не производят записи параметров и не управляют исполни| льными механизмами.

Имеются два-метода очистки кодов из памяти контроллера автомобиля ВАЗ после завершения ремонта или в целях контроля на повторное возникновение. Необходимо либо отключить питание контроллера на время не менее 10с, либо стереть коды с помощью сканера, который дает такую возможность без отключения аккумуляторной батареи или предохранителей.

Питание контроллера можно отключить путем отсоединения отрицательного провода от аккумуляторной батареи. При отсоидинении этого провода другие данные бортовой памяти, такие как электронная настройка радиоприемника и т. п., также теряются.

Для предотвращения повреждения бортового ЭБУ при отключении или подключении его к бортовому жгуту зажигание должно быть выключено.

9. Типы кодов ошибок

Коды ошибок как и коды неисправностей могут быть классифицированы по признаку их принадлежности к виду неисправности на пять типов.

1. Код, соответствующий постоянной неисправности, т. е. проявляющейся постоянно, пока не устранят неисправность, называется активным кодом (hard соdе). Если каким-либо способом сте­реть из памяти ЭБУ все коды ошибок, активные коды восстановятся, т. к, постоянная неисправность по-прежнему существует и вновь определится компьютером. В первую очередь следует ис­кать именно постоянные неисправности. Большинство диагностических карт, разработанных производителями автомобилей предназначены для нахождения именно постоянных неисправностей по активным кодам.

2. Непостоянные неисправности проявляются при определенных условиях (скорость автомобиля, температура двигателя, расход топлива и т.д.) и не существуют постоянно. После сти­рания всех кодов из памяти ЭБУ такие коды ошибок могут и не восстановиться, т. к. неисправность в данное время не проявля­ется. Коды непостоянных неисправностей называются историческими (historic, soft codes). Они запоминаются в ЭБУ на некоторое число циклов «запуск — останов двигателя» (обычно 50—60) и при неповторении за это время — стираются.

3. Специфические коды ошибок (circuit specific codes) соответствуют неисправностям, которые имеют место только в одной цепи и не связаны с неисправностями в других цепях (подсистемах).

Хорошими примерами специфических кодов ошибок являются коды 14 и 15 для автомобилей General Motors. Коды 14 и 15 со­ответствуют Неисправностям в цепи датчика температуры охлаж­дающей жидкости:

• 14 — высокий уровень сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости;

• 15— низкий уровень сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости.^

Существует только два условия для занесения одного из этих кодов в память ЭБУ:

• замыкание (код 15) или обрыв (код 14) в датчике или в соединительных цепях,

• неисправность в ЭБУ.

Сигнал с датчика температуры охлаждающей жидкости является входным для ЭБУ и используется при управлении подач топлива, углом опережения зажигания, расходом воздуха через регулятор оборотов холостого хода, продувкой адсорбера, электровентилятором и т. д. Неисправность в цепи датчика температуры охлаждающей жидкости влияет на работу двигателя и ездовые характеристики автомобиля, могут создаться условия для записи кодов ошибок в других зависимых подсистемах. Неисправности в зависимых подсистемах не приводят к появлению в памяти ЭБУ кодов 14 или 15.

Как правило, специфические коды ошибок относятся сравнительно простым цепям, входным по отношению к ЭБУ. Обнаруживать такие неисправности несложно, нужно только точно знать, при каких условиях устанавливается тот или иной код. Информация эта содержится в сервисной документации и меняется в зависимости от модели и года выпуска.

Пример такой информации для некоторых кодов ошибок в автомобилях General Motors:

• 14 (высокий уровень сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости) — устанавливается когда сигнал соответствует температуре выше 135 °С (275 Т) в течение более 10 секунд, для некоторых моделей более 2 секунд; -

• 15 (низкий уровень сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости) — устанавливается когда сигнал соответствует температуре ниже -35 °С (-24 °F) в течение более 4 секунд или если после запуска холодного двигателя прошло более 30—60 секунд

• 44 (содержание кислорода в выхлопных газах выше нормы) — устанавливается, когда напряжение на выходе датчика кислорода ниже 0,2 В в течение более 8 секунд и если после запуска двигателя прошло более 1—2 минут;

• 45 (содержание кислорода в выхлопных газах ниже нор­мы) — устанавливается, когда напряжение на выходе датчика кислорода выше 0,7 В в течение более 30—60 секунд или если после запуска двигателя прошло более 1—2 ми­нут.

4. Неспецифические коды ошибок (multiple circuit codes) записываются в память ЭБУ при ненормальной работе системы, при­чиной которой'может быть и неисправность в другой системе. Хорошими примерами являются коды 33 и 34 для датчика (МАР) абсолютного давления , индицирующие высокое напряжение выходного сигнала или недостаточное разрежение (33) и низкое напряжение выходного сигнала или чрезмерное разре­жение (34). Перед тем как записать один из кодов ошибки для основной системы, ЭБУ проверяет исправность связанных с ней подсистем, в данном случае это: обороты двигателя, скорость автомобиля, положение дроссельной засдонки. Неспецифический код ошибки для основной системы не будет занесен в память, если выявлена неисправность в связанной подсистеме, влияющая на работу основной системы. Сигналы в, подсистеме на пределе нормы способны привести к записи неспецифического кода ошибки для основной подсистемы. В такой ситуации следует разбираться со значениями необходимых параметров режима работы двигателя, получаемых с помощью сканера.

5. Симптоматические коды ошибок отражают скорее степень механической неисправности двигателя, чем нарушения обмена электрическими сигналами. Такие коды ошибок обычно являются следствием попыток автоматической электронной системы управ­ления компенсировать неконтролируемые с помощью ЭБУ механические неисправности или неисправности в неконтролируемых электрических цепях. Эти неисправности трудно диагностировать.

Коды ошибок 44 и 45 — пример симптоматических кодов. Коды 44 и 45 могут появиться в результате неисправности датчика - кислорода или его электропроводки. Но чаще условия для их установки возникают по другим причинам.

Задача диагностирования усложняется из-за того, что коды 44 и 45 неспецифические. Подсистемами по отношению к датчикукислорода являются датчик абсолютного давления во впускном коллекторе и датчик положения дроссельной заслонки.

Код 44, указывающий на высокое содержание кислорода в выхлопных газах, не обязательно означает, что датчик кислорода исправен. Типичные неисправности в подсистемах приводящие к| установке кода 44, таковы:

• низкое давление топлива;

• наличие влаги в топливе;

• пропуски воспламенения;

• засорение топливного фильтра;

• негерметичность впускного тракта.

Код 45 устанавливается при пониженном содержании кислорода в выхлопных газах. Неисправности в подсистемах могут быть такими:

• повышенное давление топлива;

• утечка топлива через форсунки;

• не исправен регулятор давления топлива;

• перенасыщен адсорбер;

• негерметичность уплотнительных колец на поршнях. При диагностировании неисправностей, по симптоматическим кодам важно хорошее понимание ситуации в целом, нужно иметь отличить причину от следствия. Для всех пяти типов кодов ошибок производителями автомобилей разрабатываются диагностические карты. Для непостоянных неисправностей карты пока не разработаны.

При отключении аккумулятора могут быть потеряны предустановки критичных дополнительных устройств (магнитола, сигнализация и т.д.). В этом случае можно просто отключить предохранитель эл.блока, если к данной цепи не подключены критичные устройства. В противном случае можно снять разъем с самого эл.блока. Кроме того, в ОЗУ будут потеряны коды коррекции и до их восстановления (до 30 мин. эксплуатации) стоит воздержаться от динамичной езды и резких ускорений.

Диагностический разъем

	A	Заземление
	B	Инициализация режима считывания кодов
	F	T.C.C. (может не быть)
	G	Управление бензонасосом
	H	Скорость обмена данных
	M	Последовательный код

Для инициализации режима выдачи кодов диагностики необходимо при выключенном зажигании замкнуть между собой контакты " А " и " В " разъема диагностики или контакт "В" на корпус автомобиля и включить зажигание не запуская двигатель. Код ошибки высвечивается вспышками лампы "CHECK ENGINE" в последовательном виде - сначала старший разряд, затем (после паузы) младший. Например: вспышка , пауза , вспышка , вспышка будут соответствовать коду "12" - работоспособность самодиагностики. При инициализации данного режима, индикатор cначала три раза подряд выдаст код "12" и далее трижды каждый код неисправности. Если в начале теста не выводится код " 12 ", значит неисправность в самом эл.блоке управления. Если в памяти контроллера коды неисправностей отсутствуют, лампа "CHECK ENGINE" продолжит вывод кода " 12 ". Кроме того, в режиме сканирования кодов могут быть включены реле эл.вентилятора системы охлаждения двигателя и реле муфты кондиционера (если он установлен), а регулятор холостого хода устанавливается в положение прекращения дополнительной подачи воздуха.

Теоретический вопрос

В мастерскую доставлен автомобиль, двигатель которого не заводится. Это одна из новейших моделей с компьютерным управлением двигателя.

Техник А сказал, что диагностику следует начать с просмотра кодов ошибок на сканере.

Техник Б сказал, что лучше сначала проверить наличие искры на свечах.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

Практическое задание

Составить технологическую карту считывания кодов неисправностей на автомобиле.

Практическая работа №9 Структура программного обеспечения систем ОВD-II.

Цель работы: получить основные сведения о стандарте ОВD-II

Программное обеспечение ЭБУ двигателя современного автомобиля многоуровневое. Первый уровень — программное обеспечение функций управления, например реализация впрыска топлива. Второй уровень — программное обеспечение функции электронного резервирования основных сигналов управления при отказе управляющих систем. Третий уровень — бортовая самодиагностика и регистрация неисправностей в основных электрических и электронных узлах и блоках автомобиля. Четвертый уровень — диагностика и самотестирование в тех системах управления двигателем, неисправность в работе которых может привести к увеличению выбросов автомобильных токсиногенов в окружающую среду. Диагностика и самотестарование системах ОВD-II осуществляется подпрограммой четвертого уровня, которая называется Diagnostic Executive (Diagnostic Executive — исполнитель диагностики, далее по тексту — подпрограмма DЕ). Подпрограмма DЕ с помощью специальных мониторов (emission monitor ЕММ) контролирует до семи различных систем автомобиля, неисправность в работе которых может привести к увеличению токсичности выбросов. Остальные датчики и исполнительные механизмы, не вошедшие в эти семь систем, контролируются восьмым монитором (comprehensive component monitor — ССМ). Подпрограмма DЕ выполняется в фоновом режиме, т. е. в то время, когда бортовой компьютер не занят выполнением основных функций, — функций управления. Все восемь упомянутых мини-программ — мониторов осуществляет постоянный контроль оборудования без вмешательства человека.

Каждый монитор может осуществлять тестирование во время поездки только один раз, то есть во время цикла «ключ зажигания включен — двигатель работает— ключ выключен» при выполнении определенных условий. Критерием на начало тестирования могут быть: время после запуска двигателя, обороты двигателя, скорость автомобиля, положение дроссельной заслонки и т. д.

Многие тесты выполняются на прогретом двигателе. Производители по-разному устанавливают это условие, например, для автомобилей Ford это означает, что температура двигателя превышает 70 °С (158 °F) и в течение поездки она повысилась не менее, чем на 20°С (36 °F).

Подпрограмма DE устанавливает порядок и очередность проведения тестов:

• Отмененные тесты — подпрограмма DЕ выполняет некоторые вторичные тесты (тесты по программному обеспечению второго уровня) только, если прошли первичные (тесты первого уровня), в противном случае тест не выполняется, т. е. происходит отмена теста.

• Конфликтующие тесты — иногда одни и те же датчики и компоненты должны быть использованы разными тестами. Подпрограмма DЕ не допускает проведения двух тестов одновременно, задерживая очередной тест до конца выполнения предыдущего.

• Задержанные тесты — тесты и мониторы имеют различный приоритет, подпрограмма DЕ задержит выполнение теста с более низким приоритетом, пока не выполнит тест с более высоким приоритетом.

В таблице 1 приведены условия (критерий) для выполнения или задержки тестов монитора каталитического нейтрализатора ОВD-II для автомобилей Chrysler.

В зависимости от типа ЭБУ ССМ может контролировать следующии устройства:

• датчик массового расхода воздуха;

• датчик температуры охлаждающей жидкости;

• датчик температуры воздуха;

• датчик положения дроссельной заслонки;

• датчик положения коленчатого вала;

• датчик положения распределительного вала;

• бензонасос.

Обычно подпрограмма DЕ включает лампу МIL после обнаружения неисправности в двух поездках подряд.

С помощью сети ЕММ подпрограмма DЕ контролирует подсистемы автомобиля, неисправность которых может увеличить количество выбрасываемых в окружающую среду токсичных веществ. Мониторы ЕММ способны обнаружить ухудшение харатеристик обслуживаемых подсистем, приводящее к привьшению норм на токсичность в-1,5 раза. Мониторы ЕММ контролируют:

• каталитический нейтрализатор;

• датчики кислорода;

• пропуски воспламенения;

• топливную систему;

• систему улавливания паров топлива;

• систему рециркуляции выхлопных газов;

• систему подачи воздуха в выпускной коллектор.

Монитор каталитического нейтрализатора. Газоанализаторы на автомобилях не устанавливаются по экономическим соображениям. Для контроля исправности каталитического нейтрализатора на его выходе установлен второй датчик кислорода (рис.1). Система управления подачей топлива в двигатель содержит

Рис. 1. Датчики кислорода на входе (I) и выходе (2) каталитиче­ского нейтрализатора с соответствующими выходными 'сигналами

релейный стабилизатор стехиометрического состава топливовоздушной смеси (ТВ-смеси), который формирует сигнал для коррекции длительности впрыска и реализован с применением первого (входного по отношению к нейтрализатору) датчика кислорода. Сигнал этого датчика колеблется между уровнями 0,1—0,9 В на частоте 4—10 Гц в соответствии с изменениями концентрации кислорода в выхлопных газах. В исправном нейтрализаторе кислород участвует в химических реакциях, его концентрация в выхлопных газах уменьшается, как следствие сигнал второго датчика кислорода (на выходе нейтрализатора) имеет очень маленькую амплитуду (рис. 2) или другую частоту колебаний (рис. 1).

Рис. 2. Сигнал входного датчика кислорода (сверху) и выходного датчика кислорода (снизу)

Чем более неисправен (отравлен) нейтрализатор тем более похожи сигналы входного и выходного датчиков (они совпадают как по амплитуде, так и по частоте). В зависимости типа измерительной системы монитор каталитического нейтрализатора или просто подсчитывает и сравнивает частоты колебаний двух сигналов, или производит статистическую обработку. Монитор через подпрограмму DЕ запишет код ошибки при обнаружении неисправности в трех поездках подряд.

Монитор датчиков кислорода реализует различные тесты в висимости от того, где расположен датчик, — на входе или выходе каталитического нейтрализатора. Для обоих датчиков проверяется исправность цепей нагревателей. Для датчика кислорода на входе нейтрализатора проверяются напряжения по высокому и низкому уровням сигнала и частота переключений. Частота определяется по числу пересечений сигналом с датчиком среднего уровня 450 мВ за определенное время. Полученное значение сравнивается со значением в предыдущем тесте. Кроме того, монитор определяет длительности фронтов сигнала, т. е. длительность перехода «обедненная смесь — обогащенная смесь» и обратного перехода «обогащенная смесь — обедненная смесь». Обычно фронт «обедненная смесь — обогащенная смесь» короче. Монитор определяет также среднее время реакции датчика кислорода на входе нейтрализатора.

Для датчика кислорода на выходе нейтрализатора, сигнал которого почти не флуктуирует, монитор проводит два теста: обогащенной смеси монитор следит за тем, чтобы сигнал имел фиксированное низкое значение, а при обедненной смеси — фиксированное высокое значение.

Для обоих датчиков кислорода монитор включает лампу MIL и записывает код ошибки при обнаружении неисправности в двух поездках подряд.

Монитор пропусков в системе зажигания. Причиной пропусков могут быть: недостаточная компрессия, несоответствующее количество подаваемого в цилиндры топлива, неисправная свеча зажигания, плохая (слабая) искра. Пропуски приводят к увеличению количества углеводорода (СН) в выхлопных газах на входе

Рис. 3. Схема определения пропусков е системе зажигания (а) и временные диаграммы сигналов (б)

Рис. 5. Схема улавливания паров топлива в баке

Монитор топливной системы отслеживает средние и мгновеные значения коэффициентов коррекции топливоподачи. Но возможности коррекции не беспредельны. Когда ЭБУ посредство) изменения подачи топлива уже не может компенсировать накаливающиеся неисправности (что чаще всего наблюдается на двигателе со значительным пробегом), загорается лампа МIL и заносятся в память соответствующие коды ошибок.

Монитор системы улавливания паров бензина контролирует объем паров топлива, поступающих из адсорбера во впускной коллектор и тем самым следит за исправностью системы, а так же фиксирует утечки паров бензина при их возникновении.

Пары топлива поступают-с из герметизированного бака (рис. 5) в адсорбер с активированным углем объемом около 1 л, где накапливаются. При нормальной работе системы и при определенных условиях, например при равномерном движении автомобиля, ЭБУ открывает электромагнитный клапан продувки адсорбера, пары топлива засасываются с воздухом во впускной коллектор и сжигаются в цилиндрах двигателя. Без принятия подобных мер испарение топлива может прибавить до 20% к общему количеству токсичных веществ, выбрасываемых автомобилем в окружающую среду.

При открытом клапане Продувки адсорбера и закрытом клапане подвода воздуха монитор контролирует объемный расход па­ров топлива по сигналу датчика давления в бензобаке (рис. 5). При закрытом клапане продувки адсорбера по показаниям датчика давления -паров топлива в баке определяется интенсивность. утечки. Утечка может иметь место в пробке бензобака, в адсорбере, в клапанах и в соединительных шлангах.

Если в двух подряд поездках будут зафиксированы неисправности, подпрограмма DE Включит лампу МIL и запишет коды ошибок.

Монитор системы рециркуляции выхлопных газов Система рециркуляции выхлопных газов (exhaust gas recilculation - EGR) предназначена для уменьшения содержанияокислов азота (NOx) в выхлопных газах. присутствии солнечного света N0x вступает в реакцию с углеводородом, образуя канцерогенный фотохимический смог.

Впервые система EGR была применена на автомобилях Chrysler в 1972 г. Окислы азота возникают при температуре в камере сгорания - выше 1370 °С (2500 °F). При некоторых режимах работы двигателя, когда не производится отбор полной мощности, например, при равномерном движении по шоссе, допустимо снизить температуру сгорания рабочей смеси, т. е. пойти на уменьшение мощности. Это достигается введением небольшого количества (6—10%) инертных выхлопных газов из выпускного во впускной' коллектор. Инертный газ разбавляет топливовоздушную смесь, не изменяя Соотношения воздух/топливо.

С 80-х годов EGR стала частью электронной системы автоматического управления двигателем (ЭСАУ-Д).

Монитор EGR контролирует эффективность работы системы рециркуляции выхлопных газов. Во время теста открывается и закрывается клапан EGR и наблюдается реакция контроля датчика. Выходной сигнал контрольного датчика сравниваете значениями из калибровочной таблицы хранящейся в памяти ЭБУ, и определяется эффективность системы EGR. При неудолетворительных результатах монитор запишет в память ЭБУ соответствующие коды ошибок.

В качестве контрольного датчика могут быть использованы различные устройства. На автомобилях Chrysler контррлируется изменение выходного напряжения датчика кислорода. При нормальной работе системы рециркуляции после закрытия клапана EGR содержание кислорода в выхлопных газах повышается и пряжение на выходе датчика кислорода уменьшается. Монитор запишет код ошибки, если это напряжение уменьшится недостаточно

Для автомобилей Ford используют по крайней мере два типа контрольных датчиков (в зависимости от модели). В одном варианте применяется терморезистор с отрицательным коэффициентом сопротивления, установленный на входном патрубке кла системы EGR. С помощью терморезистора монитор контролирует температуру выхлопных газов при открытом и закрытом клапане. Для исправной системы напряжение на терморезисторе уменьшится, когда клапан открывается. Если изменение напряжения не соответствует значению, заложенному в память, монитор запишет код ошибки.

В другом варианте в трубе между клапаном EGR и впускным коллектором делается вставка с калиброванным отверстием измерения дифференциального давления. Когда клапан EGR открывается, это давление возрастает, что фиксируется монитором с помощью датчика дифференциального давления. Когда клапан EGR закрыт, давление по обе стороны вставки становится одинаковым.

На автомобилях Generals Motors в качестве контрольного используется датчик абсолютного давления во впускном трубопроводе, где давление изменяется при открывании клапана EGR.

Монитор инжекпии вторичного воздуха (АIR monitor). Каталитические нейтрализаторы со вторичной инжекцией воздуха используются не на всех автомобилях, соответственно в программном обеспечении не всех ЭБУ имеются такие мониторы.

АIR-монитор контролирует во время теста исправность клапана и байпасного канала, а также количество проходящего в нейтрализатор воздуха. Для оценки количества прошедшего через клапан в нейтрализатор воздуха большинство производителей ис­пользуют датчик кислорода на входе нейтрализатора. Подпрограмма DE задерживает выполнение теста монитора АIR, пока не выполнится тест монитора датчиков кислорода. Как и для всех остальных мониторов, подпрограмма DE включает лампу МIL и записывает, коды ошибок в память ЭБУ при обнаружении неисправности в двух .поездках подряд/

Вопросы:

1. Проверяется автомобиль с бортовой диагностической системой второго поколения (ОBD-П). Владелец жалуется на включение индикатора Сheck Engine. В памяти компьютера обнаружен код неисправности Р0440:

Какая из неисправностей имеет место?

А. Неисправность клапана рециркуляции выхлопных газов

Б. Обрыв или короткое замыкание в соленоиде клапана продувки адсорбера системы улавливания паров бензина.

В. Утечка или засорение шланга адсорбера системы улавливания паров бензина в топливном баке.

Г. Пункты Б и В.

Дайте празвернутый ответ.

2. Техник А сказал, что, как правило, датчики абсолютного давления во впускном коллекторе и положения дроссельной заслонки запитываются от напряжения+5 В.

Техник Б сказал, что, как правило, аналоговые выходные сигналы этих датчиков меняются от 0,4—1,1 В на холостом ходу до почти 5 В при полностью открытой дроссельной заслонке.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

3. Автомобиль во время ездовых испытаний на шоссе обгоняет другой автомобиль. Когда обороты достигают значения 6000 об/мин, двигатель начинает выключаться.

Техник А сказал, что, скорее всего, не исправен модуль зажигания. Техник Б сказал, что, скорее всего, отключается подача топлива при превышении предельной частоты вращения коленчатого вала.

Кто. из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

Практическая работа №10 Диагностика по показаниям газоанализатора

1. Общие сведения

Обычная практика контроля работы двигателя внутреннего сгорания – проверка состава выхлопных газов с помощью четырех- или пятикомпонентного газоанализатора. Для проверки выполнения норм на токсичность определяется содержание в выхлопных газах углеводорода (СН), окиси углерода (СО) двуокиси углерода .(СО₂) и кислорода (О₂). Правильно эксплуатируемый и своевременно обслуживаемый автомобиль способен удовлетворить нормам на токсичность с пробегом до 500000 километров.

Углеводороды (СН) – это компоненты несгоревшего топлива, их содержание измеряется в частях на миллион по объему (РРМ или млн-¹). Нормально работающий двигатель сжигает в цилиндрах практически все топливо, допустимое содержание СН должно быть менее 50 РРМ. Бензин является канцерогеном. Повышенное содержание СН может объясняться, например, большим потреблением масла через слабые уплотнительные кольца, поршней. Чаще всего увеличенное содержание вызывается неполадками в системе зажигания. При этом следует проверить:

• свечи;

• высоковольтные провода;

• крышку и ротор распределителя (если они имеются);

• синхронизацию зажигания;

• катушки зажигания.

Окись углерода (СО) — неустойчивое химическое соединение, легко вступающее в реакцию с кислородом, дающую двуокись углерода СО₂. СО — ядовитый газ без цвета, вкуса и запаха. Вступая в легких в реакцию с воздухом, лишает мозг кислорода. Уровень СО в выхлопных газах для современных автомобилей с впрыском топлива не должен превышать 0,5%. Возможные причины повышения содержания СО следующие:

• неисправность систем вентиляции картера;

• засорение воздушного фильтра;

• нарушение оборотов двигателя на холостом ходу;

• повышенное давление; топлива;

• любые другие неисправности, приводящие к работе двигателя на богатых смесях.

Двуокись углерода (СО₂) — результат соединения; углерода из топлива с кислородом воздуха. Допустимое содержание 12—15%. Высокие значения свидетельствуют о хорошей работе двигателя. Низкий уровень СО₂ говорит 0 том, что топливная смесь богатая или бедная. Повышение концентрации СО₂ в атмосфере способствует развитии парникового эффекта.

Кислород (О₂) — в воздухе его 21 %, и в цилиндрах двигателя большая часть вступает в реакцию с топливом. Уровень кислорода в выхлопных газах должен быть низким, не более 0,5%. Более высокие значения, особенно на холостом ходу означают утечку во впускном тракте.

1. Повышенное содержание СН в выхлопных газах

Вероятной причиной являются пропуски в системе зажигания, когда несгоревшее топливо начинает поступать в выпускной тракт. Неисправности могут быть такие:

• загрязнение свечей;

• неисправность высоковольтных проводов;

• повреждения катушки зажигания;

• неисправность крышки или ротора распределителя;

• нарушение установочного угла опережения зажигания (слишком большой или малый);

• неисправность датчика положения коленчатого вала;

• неисправность электронного модуля зажигания.

Другой причиной может быть работа на переобедненной смеси, которая плохо воспламеняется. При этом возможны неисправности:

• утечка разрежения, например, через трещину в вакуумном шланге;

• негерметичность впускного тракта;

• негерметичность дроссельного патрубка или карбюратора;

• ослабла или сломана пружина выпускного клапана.

В непрогретом двигателе условия сгорания смеси неоптимальные из-за конденсации паров топлива на стенках цилиндров держание СН в выхлопных газах также выше нормы.

Повышенное содержание СН — это признак неполного сгорания топлива, и тогда двигатель работает неэкономично. После устранения неисправностей, связанных с повышенным содержанием СН, экономичность двигателя улучшается.

В таблице 1 показан состав выхлопных газов для исправных автомобилей разных лет выпуска.

Таблица 1

	Модели без каталитического нейтрализатора до 1975 года	Модели с каталитическим нейтрализатором после 1975 года
СН, РРМ	300 и менее	30 – 50 и менее
СО, %	3 и менее	0,3 – 0,5 и менее
О2, %	0 - 2	0 – 2
СО2, %	12 – 15 и более	12 – 15 и более

На рисунке 1 представлены зависимости содержания СН, СО, О₂, СО₂ в выхлопных газах от соотношения воздух/топливо смеси. Заметим, что при обогащении смеси растет содержание СО, поэтому этот газ называется иногда индикатором обогащения. По аналогичным соображениям повышенное содержание кислорода — это индикатор обеднения.

Рис. 1. Состав выхлопных газов в зависимости от соотношения воздух/топливо в смеси

3. Повышенное содержание СО в выхлопных газах

Избыток СО в выхлопных газах означает, что в цилиндрах имеет место избыток топлива или недостаток кислорода. При этом образуется богатая смесь и топливо сгорает не полностью. Возможные причины:

• повышенное давление топлива (например, засорился обратный топливопровод);

• не исправен регулятор давления топлива (например, утечка через диафрагму);

• неисправность в системе улавливания паров топлива в баке;

• засорился воздушный фильтр или клапан в системе вентиляции картера.

4. Повышенное содержание СО и СН в выхлопных газах

Возникает, если система топливного питания подает в цилинры двигателя богатую смесь или при переобогащении смеси из-за неисправностей в системе зажигания. Например, если свеча загрязнена, искрообразования может не последовать. Непрореагировавшйй кислород поступит в выпускной тракт, где будет принят датчиком кислорода как признак бедной смеси. ЭБУ выдаст сигнал на обогащение смеси, искрообразование может еще ухудшиться, а в выхлопных газах будет еще больше СО и СН. В этом случае следует искать неисправности в системе зажигания.

Как убедиться, что система управления двигателем работает в замкнутом режиме (с обратной связью от датчика кислорода)?

В системе управления впрыском топлива датчик кислорода выполняет функцию определителя концентрации кислорода в выхлопных газах и входит в состав электронного сравнивающего устройства (компаратора). На одном входе компаратора сигнал, фиксирующий текущий (фактический) состав рабоче смеси, на другом – электронный сигнал, соответствующий метрическому составу смеси. Компаратор работает в режиме релейного регулирования.

Для проверки системы регулирования поступают так.

Подключают стрелочный вольтметр к выходу датчика кислорода, используя булавку или break-out-bох (если есть). 3апускают и прогревают двигатель. Сигнал на выходе датчика кислорода исправного прогретого двигателя на холостом ходу должен переключаться между уровнями 0,2 – 0,8 В с частотой 4 – 1 Гц. Стрелка вольтметра в режиме измерения установившегося постоянного напряжения должна слегка колебаться в районе 0,45 В.

Глядя на вольтметр, отсоединяют от впускного коллектора вакуумный шланг. Напряжение на выходе датчика упадёт ниже 0,3 В, это реакция на обеднение смеси из-за утечки разрежения. ЭБУ в режиме с обратной связью компенсирует избыток кислорода подачей дополнительного топлива, смесь, опять станет стехиометрической, стрелка вольтметра опять вернется к напряжению 0,45 В.

Наблюдая за стрелкой вольтметра, из баллона с пропаном выпускают немного газа перед воздухозаборником двигателя. На некоторое; время вольтметр покажет 0,8 В, индицируя .богатую смесь. Затем ЭБУ отработает это возмущение, уменьшив, подачу топлива через форсунки. Режим опять станет стехиометрическим, стрелка, прибора будет, колебаться в районе 0,45 В.

5. Необходимость измерения содержания кислорода (О₂) и двуокиси углерода (СО₂) в выхлопных газах

Информации, получаемой от двухкомпонентного. газоанализатора по содержанию компонентов СО и СН, может быть недостаточно для диагностирования состояния двигателя, к тому же эти газы влияют друг на друга в каталитическом нейтрализаторе. В то же время повышенное содержание кислорода в выхлопных газах — это индикатор работы на обедненной смеси. Следует только иметь в виду, что негерметичность в выпускном тракте также приводит к повышенному содержанию кислорода, в выхлопных газах и к ложному указанию на обеднение смеси за счет подсоса воздуха. Чтобы быть уверенным в показаниях газоанализатора по параметру О₂, нужно убедиться в исправности выпускного тракта.

Для этого следует сравнить показания газоанализатора на холостых оборотах и для режима 2500 оборотов в минуту:

• если содержание кислорода высокое в обоих случаях — смесь бедная в обоих случаях — выпускной тракт исправен;

• если содержание кислорода мало на холостых оборотах и велико на 2500 оборотах — выпускной тракт исправен, но в нем установлен нейтрализатор с инжекцией (дополнительной подачей) воздуха;

• если на холостых оборотах содержание кислорода велико, а на 2500 оборотах мало — скорее всего имеется небольшая утечка, незаметная при больших выбросах выхлопных газов в выпускном тракте.

Содержание двуокиси углерода СО₂ — мера эффективности процесса сгорания топлива в двигателе. Норма 12—17%, при стехиометрическом составе смеси содержание СО₂ максимально, в иных случаях содержание СО₂ понижается. Само по себе значение содержания СО₂ не позволяет сделать вывод, бедная смесь или богатая, нужно дополнительно учитывать показания по СО и СН.

6. Примеры диагностирования

по показаниям газоанализатора

А. По содержанию компонентов СО и СН

Пример 1. Пробег 32000 километров, СН = 0 РРМ,

СО = 0,00%.

Двигатель работает идеально. В таблице 1 приведены максимально допустимые значения, меньшие значения — положительный фактор.

Пример 2. Пробег 160000 километров, СН = 350 РРМ,

СО = 0,3%.

Содержание СН выше нормы для инжекторных автомобилей. Низкое содержание СО свидетельствует, что сротнощение воздух/топливо нормальное. Отметим, что индикатором работы двигателя на богатой смеси является именно повышенное содержание СО, а не СН. При работе на богатых смесях было бы повышено содержание и СО и СН.

Вероятная причина повышенного содержания СН:

• неисправность термостата, не позволяющая двигателю достичь рабочей температуры;

• неисправйость в системе зажигания (например, позднее зажигание).

Б. По содержанию компонентов СН, СО, СО₂ и О₂

Пример 1. Пробег 45500 километров, СН = 0 РРМ,

СО = 0%, О₂ =0%, СО₂ = 17.5%.

Двигатель в идеальном состоянии и работает эффективно.

Пример 2. Пробег 184000 километров, СН =52,84 РРМ,

СО = 2,51%, О₂= 1,2%, СО₂ = 11,8%.

Для двигателя с каталитическим нейтрализатором значения для компонентов СО и СН высокие. Одновременное повышение содержания СН и СО означает работу на богатой смеси. Содержание кислорода в пределах допустимого, а С0₂ несколько понижено. Это показывает, что коэффициент избытка воздуха незначительно отличается от стехиометрического значения. Скорее всего непрогретый двигатель работает на богатой смеси, нейтрализатор также не прогрет. Возможно, не исправен термостат.

7. Окислы азота NО_X и их измерение

Окислы азота NО_X, формируются в камере сгорания двигателя при температуре выше 1370 °С (2500 F) или при большом давлении. При соединении окислов азота с углеводородными компонентами СН (остатки несгоревшего топлива) в атмосфере под воздействием солнечных лучей образуется фотохимический вредный для органов дыхания человека.

Окислы азота NО_X — бесцветный газ без вкуса и запаха. Двуокись азота NО_X — рыжеватый газ с кислым едким запахом. Из этих компонентов в камере сгорания двигателя образуется група окислов азота, для краткости обозначаемых, как NО_X.

Содержание NО_X, в выхлопных газах определяют с помощью пятикомпонентного газоанализатора. Окислы азота NО_X формируются при работе двигателя под нагрузкой. Поэтому измерения приходится проводить на динамометрическом стенде или в поездке портативным газоанализатором.

Эффективной мерой борьбы против образования NО_X, является применение системы рециркуляции выхлопных газов.

Исправный аввтомобиль под нагрузкой должен иметь содержание NО_X, в выхлопных газах менее 1000 РРМ, на холостых оборотах — менее 100 РРМ.

Повышенное содержание NО_X, в выхлопных газах обычно имеет место, когда:

• двигатель перегрет;

• топливная смесь бедная.

Образование NО_X, напрямую связано с температурой в камере сгорания. Горение бедной смеси происходит с повышением температуры.

При повышенном содержании NО_X, следует проверить:

• работу клапана и целостность патрубков в системе рециркуляции выхлопных газов;

• систему охлаждения двигателя;

• топливную систему на предмет обеднения смеси.

• стендовые испытания двигателя автомобиля на токсичность выхлопных газов

Практическое задание

составить технологическую карту проведения диагностики, составить дефектную ведомость

Практическая работа №11 Стендовые испытания двигателя автомобиля

на токсичность выхлопных газов

В простейшем варианте, когда нет испытательного стенда, зонд газоанализатора вводят в выхлопную трубу автомобиля, двигатель которого работает на холостых оборотах, и производят замеры на токсичность. Проводятся замеры и во время различных ездовых циклов.

В стационарных условиях, чтобы проверить, удовлетворяет ли автомобиль нормам на токсичность (от ЕURO-2, действующим в России до более жестких в Калифорнии), используются динамометрические стенды (рис. 2).

Динамометрический стенд – это сложная компьютерная установка, обеспечивающая хорошую повторяемость условий тестирования. Ведущие колеса автомобиля приводят во вращение инерционный маховик, имитирующий нагрузку. Водитель получает необходимую информацию с видеомонитора.

Рис. 2. Автомобиль на динамометрическом стенде

Рис. 3. Маршрут теста IМ240 для испытуемого автомобиля

На стенде имитируются различные режимы движения автомобиля и производится определение содержания токсичных веществ в выхлопных газах на единицу пройденного пути (Г/км или Г/миля) или на единицу совершенной работы (Г/кВт *ч).

Например, в США применяются несколько видов тестов для, проверки на токсичность, чаще всего тест IМ240 (Inspection and Maintennance, 240 —длительность теста в секундах). Этот тест проводится на динамометрическом стенде. На рис. 3 показан график изменения скорости автомобиля во время проведения теста IМ240. График является маршрутом теста и имитирует езду условного автомобиля в черте города Лос-Анджелес (штат Калифорния): разгон до скорости 20 миль в час, подъем в гору на скорости 30 миль в час, остановка на 94-й секунде, разгон в гору до скорости 50 миль В час, езда с постоянной скоростью на пологом участке, остановка на 240 с.

Содержание СН, СО, и NО_X, в выхлопных газах измеряется ежесекундно и регистрируется в памяти мотор-тестера. На рис. 41 (позиции а, в, с) показаны временные развертки этих зависимостей для каждого компонента в отдельности. По результатам тестирования выдаются максимальные весовые значения вредных компонентов.

Из рассмотрения разверток тестирования для автомобиля № 1 очевидно, что во второй части теста (рис. 4в) отмечено значительное увеличение эмиссии СО, во время ускоренного .движения автомобиля в гору.

Рис. 4. Зависимости СН, СО, NО_X. полученные во время проведения теста IМ240 на автомобиле № 1. Весовое содержание компонента выражено в граммах на милю, скорость в милях в час, время в секундах

Изменения компонентов СН и NО_X близки к норме (рис. 4а, 4с). Вывод: в двигатель додавалась топливовоздущная смесь с обогащением выше допустимого значения.

Рис. 5. Зависимости полученные во время поведения теста IМ240 на автомобиле № 2

На рисунках 5 (позиции а, в, с) приведены временные развертки, отображающие зависимость весовых значений компонентов СН, СО, NО_X, в выхлопных газах условного автомобиля №2 при его, испытании по маршрутному тесту IМ240 (рис. 3).

Из рассмотрения разверток для этого автомобиля следует, что имеет место одновременное увеличение выброса компонентов СН и NО_X, при низком уровне содержания компонента СО. Такое соотношение компонентов в выхлопных газах указывает на пропуски зажигания при разгоне автомобиля в гору, что может быть следствием подачи в цилиндры недопустимо бедной топливовоздушной смеси.

В отличие от показателей, полученных на динамометрическом стенде, газоанализатор выдает результаты не в граммах на милю, а РРМ или процентах.

1. Какой из способов не является эффективным для уменьшения содержания токсичных оксидов азота NОх, в выхлопных газах?

А. Обогащение топливной смеси

Б. Уменьшение степени сжатия

В. Небольшое увеличение угла опережения зажигания

Г. Ввод небольшого количества инертного газа в камеру сгорания вместе с топливной смесью.

Дайте развернутый ответ.

2. Техник А сказал, что избыточное попадание выхлопных газов в камеру сгорания через клапан рециркуляции выхлолных газов увеличивает содержание токсичных веществ СН в выхлопе и потребление топлива.

Техник Б сказал, что при чрезмерном увеличении угла опережения зажигания содержание окислов азота NОх выхлопных газах повышается, а расход топлива увеличивается.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

Практическое задание

Составить технологическую карту проведения диагностики, дефектную ведомость

Практическая работа №12 «Диагностика систем рециркуляции выхлопных газов»

Цель работы: получить сведения о системе рециркуляции выхлопных газов, ее диагностике

Общие сведения

Система рециркуляции выхлопных газов (ЕGR от ехhaust gas гесirculation) предназначена для уменьшения содержания оксидов азота N0x в выхлопных отработавших газах (ВОГ) автомобиля. Оксиды азота вредны сами по себе, кроме того, они способствуют образованию фотохимического смога, затрудняющего дыхание, обостряющего легочные и сердечные заболевания.

Содержание токсичных веществ в выхлопных тазах автомобилей ограничивается законодательно, в табл. 1 приведены некоторые нормы для легковых автомобилей:

Таблица 1

Норма	СН	СО	NOx
Калифорния, 1972 г.	3,2 г/Миля	39 г/миля	3,2 г/миля
Калифорния, 1980г	0,41 г/миля	9 г/миля	1,0 г/миля
США, 1994 — 2000 г., федеральная	0,41 г/миля	3,4 г/миля	0,4 г/миля
Япония, 2002 г.	0,13 г/км 0,58 г/кВт час	3,3 г/км	0,13 г/км
Еurо III, 2000 г.	0,2 г/км	2,3 г/км	0,15 г/км

Азот N начинает вступать в реакцию с кислородом O₂ в камере сгорания при температуре выше 1370 ^oС и при высоком давлении. Для снижения температуры и давления в камере сгорания возможно применение следующих методов:

• Обогащение топливовоздушной смеси (ТВ-смеси). Температура горения ТВ-смеси снижается, как следствие понижается концентрация NOx. Но в выхлопных газах растет содержание других токсичных веществ, углеводорода СН и окиси углерода СО. Работа двигателя становится не экономичной.

• Уменьшение степени сжатия. Применение неэтилйрованного бензина приводит к необходимости снижать компрессию для предотвращения детонации, содержание NOx, в выхлопных газах при этом уменьшается. Но уменьшение компрессии с целью снижения концентраций NOx, в выхлопных газах оказывается мало эффективным, кроме того, начинают расти выбросы компонентов СН и СО.

• Уменьшение установочного угла опережения зажигания. При этом незначительно уменьшаются температура и давление в камере сгорания. Метод, ограниченно применятся до 1972 г., но оказался не эффекимвным когда нормы на содержание NOx ужесточились.

• Разбавление ТВ-смеси инертным газом, не участвующим в горении. Для этой цели используется выхлопной газ, небольшое количество которого (3,..5%) из выпускного коллектора подается во впускной коллектор. Соотношение. воздух/топливо для ТВ-смеси в этом случае не изменяется, но в камере сгорания оказывается меньше топлива и кисдорoда. Как следствие горение происходит при меньших температуре и давлении. Это одиница наиболее эффективных методов уменьшения содержания NОх в выхлопных газах без существенного изменения характеристик двйгатеая. Процедура возврата части выхлопных газов обратно в камеру сгорания называется рециркуляцией. Система реализующая рециркуляцию может быть как внутренней (за счет управляемого перекрытия газораспределительных клапанов), так и внешней, когда применяется система ЕGR с внешним ЕGR клапаном. Некоторые современные двигатели с электронной системой автоматического управления удовлетворяют строгим нормам по токсичности выхлопных газов за счет изменения фаз газораспределения (без системы ЕGR).

Функционирование системы ЕGR при различных режимах работы двигателя

Для эффективной работы системы ЕGR достаточно небольшого количества выхлопных газов, поэтому для их подачи используются каналы малого сечения.

Концентрация NOx в выхлопных газах зависит от оборотов, температуры и нагрузки двигателя. При низких оборотах образуется незначительное количество NOx, и в рециркуляции выхлопных газов нет необходимости. При езде на большой скорости или при ускорении, когда двигатель должен работать на полной мощности, система, ЕGR не используется, так как основным приоритетом: в, таких режимах является не понижение концентрации NOx в выхлопных газах, а максимальная мощность.

Как правило, система ЕGR не используется и при прогреве двигателя, когда образование NOx, незначительно, но двигатель нуждается в высокой температуре сгорания для быстрого прогрева. Наиболее интенсивно система рециркуляции используется при средних нагрузках двигателя на скорости 50 — 120 км/ч.

Ранние механические системы ЕGR были несовершенными и несколько cнижали мощность двигателя. Их вытеснили современные системы ЕGR с электронным управлением.

Система EGR и детонация

Детонация возникает при: повышеных давлении и температуре в камере сгорания. Мощность двигателя при этом уменьшается, могут иметь место механические повреждения. Двигатели с каталитическими нейтрализаторами, работающие на неэтилированном бензине, более склонны к детонации, чем двигатели без нейтрализатора, использующие этилированный бензин. В' современных двигателях с электронным управлением способность Системы ЕGR понижать давление и температуру в камере сгорания используется и для контроля за детонацией. Такой метод более эффективен по cравнению c задержкой искрообразбвания. Если на современном двигателе с электронным управлением отключить ЕGR, можно услышать характерный для детонации звон клапанов, исчезающий при восстановлении работоспособности системы ЕGR.

Вопросы

1. В выхлопных газах автомобиля нормальное содержание токсичных веществ СН и СО, но повышенное NОх. Что может быть причиной?

А. Не открывается клапан рециркуляции выхлопных газов.

Б. Образование нагара на днищах поршней В. Локальный перегрев камеры сгорания из-за локальных засорений водяной рубашки

Г. Все вышеперечисленные причины

Дайте развернутый ответ.

2. Двигатель устойчиво работает на холостом ходу. Содержание СН в выхлопных газах выше нормы, СО — в норме.

Техник А сказал, что причиной высокого содержания СН в выхлопных газах может быть слишком большой угол опережения зажигания.

Техник Б сказал, что причиной высокого содержания СН в выхлопных газах может быть засорение воздушного фильтра.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

3. Автомобиль не проходит контроль на токсичность. Обнаружено повышенное содержание токсичных веществ СН и СО в выхлопных газах, содержание кислорода выше 5%. Выявлена неработоспособность каталитического газонейтрализатора. После замены нейтрализатора напряжение на выходе датчика кислорода не превышает 200 мВ.

Техник А сказал, что датчик кислорода не исправен и его следует заменить.

Техник Б сказал, что датчик кислорода может быть исправен, но его показания не верны из-за негерметичности выпускного коллектора, куда поступает воздух, вынуждая датчик кислорода выдавать сигнал, соответствующий обедненной смеси.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

Практическое задание: составить технологическую карту проведения диагностики

Практическая работа №13 «Диагностика основных компонентов

пневмомеханической системы ЕGR»

Цель работы: изучить правила и методы диагностики основных компонентов системы EGR

Для диагностики необходимы техническая документация от изготовителя и измерительные приборы: автомобильный мультиметр, манометр, ручной вакуумный насос, логический пробник и осциллограф.

Диагностика термоклапана, датчиков и соленоидов

1. Вольтметром контролируется напряжение на контактах соленоидов в токовом и обесточенном режимах.

Рис. 10. Процедура проверки вакуумного термоклапана (ВТК):

1 — вакуумный термоклапан, от него отсоединяют вакуумные шланги; 2 — к штуцерам ВТК подключают вакуумный насос с манометром и манометр; 3 — вакуумным насосом подают разрежение примерно 250 мм рт. ст.; 4 — прогревают двигатель, пока не сработает термоклапан (Тg60°С); 5 — по манометру проверяют действительно ли клапан ВТК коммутирует разрежение

2. Омметром проверяются сопротивления обмоток датчиков соленоидов и наличие замыкания на «массу».

3. С помощью вакуумного насоса и манометра проверяете правильность работы электро- и термоклапанов (рис. 10).

1. С помощью осциллографа проверяются выходные сигналы всех датчиков, используемых ЭБУ при управлении ЕОК: положения дроссельной заслонки, оборотов коленчатого вала, разрежения во впускном коллекторе и т.п.

1. Диагностика основногоклапана системы ЕGR

Типичная неисправность основного клапана — негерметичность диафрагмы в вакуумной камере или неплотная посадка запорного устройства клапана из-за. загрязнения.

В системах ЕGR без, использования противодавления выхлопных газов клапан снимается с двигателя, к его вакуумному входу подключается ручной вакуумный насос, подается разрежение около 250 мм рт. ст. Шток клапана должен втянуться, а запорной устройство — открыться, приложенное разрежение не должно изменяться, а шток менятьсвоего положения, в течение не менее 30 с. В противном случае диафрагма имеет утечку и клапан следует заменить.

В системах ЕGR с использованием противодавления выхлопных газов основной клапан системы ЕGR снимать бессмысленно;

так как без подачи давления выхлопных газов он не сработает даже исправный. В этом случае необходимо следовать процедуре проверки, рекомендованной изготовителем, которая обычно предусматривает ограничение прохода выхлопных газов через выхлопную трубу.

1. Замена компонентов системы ЕGR

Это несложная операция, следует соблюдать только следующие правила:

• Резьба термоклапанов, работающих в охлаждающей жидкости перед установкой покрывается тонким слоем незатвердевающего герметика, рекомендованного изготовителем.

• При установке основного клапана ЕGR всегда используется новая прокладка.

• Резьбовые соединения затягиваются с усилиями, рекомендованными производителем для предотвращения утечек разрежения или выхлопных газов.

• Вакуумные-шланги рекомендуется демонтировать и подключать поочередно, чтобы не перепутать.

Вопросы

1. Техник А сказал, что, как правило, датчики абсолютного давления во впускном коллекторе и положения дроссельной заслонки запитываются от напряжения+5 В.

Техник Б сказал, что, как правило, аналоговые выходные сигналы этих датчиков меняются от 0,4—1,1 В на холостом ходу до почти 5 В при полностью открытой дроссельной заслонке.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

2. Автомобиль во время ездовых испытаний на шоссе обгоняет другой автомобиль. Когда обороты достигают значения 6000 об/мин, двигатель начинает выключаться.

Техник А сказал, что, скорее всего, не исправен модуль зажигания. Техник Б сказал, что, скорее всего, отключается подача топлива при превышении предельной частоты вращения коленчатого вала.

Кто. из них прав?

А. Только А

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

3. Ниже приведены результаты контроля' на токсичность двигателя автомобиля.

Обороты двигателя	Холостой ход	2000 об/мни
СН(млн)	30	30
СО, %	0,35	0,15
СО2, %	14,9	15,5
О2, %	1.0	1,5

Техник А сказал, что на автомобиле не исправен датчик положения дроссельной заслонки.

Техник Б сказал, что не исправен датчик кислорода или, его.

Кто из них. прав?

А.Только А.

Б. Только Б

В. Оба правы

Г. Оба неправы.

Дайте развернутый ответ.

Практическое задание: составить технологическую карту, дефектную ведомость

Практическая работа №14 «Диагностика систем ЕGR с электронным управлением»

Цель работы: изучить систему EGR с электронным управлением, правила проведения ее диагностики

Электропневматические системы (ЭПС)

Разрежение подается в систему ЕGR (ЭПС) через нормально открытый электроклапан, который управляется от ЭБУ. Когда система управления подачей топлива работает в разомкнутом режиме, ЭБУ замыкает контакт соленоида электроклапана на массу транзисторным ключом, блокируя подачу разрежения на клапан ЕОК. Если клапан ЕОК открыт в несоответствующем режиме работы двигателя, то это указывает на то, что нет подключения контакта соленоида электроклапана на «массу» или нет напряжения питания на другом контакте его обмотки. Если клапан ЕGR не открывается — соединение между ЭБУ и контактом соленоида замкнуто на «массу» вне ЭБУ.

Для управления потоком рециркуляции может применяться широтно-импульсная модуляция (рис. 7). ЭБУ периодически замыкает контакт соленоида электроклапана на «массу». Отношение длительности включенного состояния соленоида, к периоду называется коэффициентом заполнения, который измеряется, в процентах. Обычно 0% соответствует блокированию подачи разрежения на клапан, а 100% соответствует полностью открытому клапану.

С помощью мультиметра, подключенного щупами к клемме В (рис. 7) и «массе», можно проконтролировать частоту коммутации соленоида и коэффициент заполнения по среднему значению напряжения на обмотке. Осциллограф для таких измерений дает более наглядную картину, чем мультиметр. На рис. 11 показана типичная осциллограмма напряжения на соленоиде электроклапана с широтно-импульсным управлением.

С диагностическими целями в клапан EGR встраивается вакуумный ключ (поз. 3 на рис. 7). ЭБУ использует сигнал ключа для проверки наличия разрежения в вакуумной линии 1 клапана EGR.

Рис. 11. Осциллограммы сигнала датчика положения клапана EGR (а) и напряжения на обмотке соленоида (б): 1 — клапан закрыт; 2 — клапан открыт

Исправный ключ работает синхронно с электроклапаном, его электрический сигнал можно контролировать с помощью мультиметра, осциллографа или логического пробника, подключенных к контакту С в разъеме 6.

Работа системы рециркуляции, где электроклапан вентилирует пространство над диафрагмой в атмосферу (рис. 8) в принципе аналогична. Потенциометрический датчик 4 положения клапана выдает напряжение 0,5—1,5 В на клемму АЗ когда клапан закрыт и около 4,5 В, когда открыт.

Диагностика цифровых клапанов ЕGR

В этих устройствах вакуумный сигнал не используется система полностью электрическая. В цифровом клапане ЕGR реализуется преобразование двоичного кода сигнала от ЭБУ в площадь поперечного сечения проходного канала для выхлопных газов между впускным и выпускным коллекторами. Соленоиды в цифровом клапане коммутируются на «массу» транзисторами в ЭБУ независимо друг от друга.

При двухразрядном управлении цифровым клапаном, ЭБУ проверяет работу системы ЕGR открывая каждый из двух каналов по отдельности и фиксируя реакцию датчика кислорода. При отличии сигнала датчика кислорола от ожидаемого, ЭБУ записывает в память соответствующий код ошибки.

При трехразрядном управлении цифровым клапаном тестирование сводится к контролю сигнала датчика давления во впускном коллекторе, где разрежение должно изменяться соответствующим образом.

При диагностировании цифровых клапанов ЕGR двигатель прогревают, регулятор холостых оборотов должен быть отключен; в противном случае ЭБУ будет их стабилизировать,

На рис. 12 показан двухразрядный цифровой клапан ЕGR. При замыкании перемычкой на «массу» клеммы С соленоида 1 обороты двигателя должны уменьшиться и вернуться к прежнему значению после снятия перемычки. Если замкнуть клемму А второго соленоида, где сечение проходного отверстия больше, обороты уменьшатся сильнее, двигатель заработает неустойчиво может заглохнуть.

Рис. 12. Цифровой клапан с двумя отверстиями:

1 — первый соленоид; 2 — второй соленоид

Система с тремя клапанами проверяется аналогично с таким же наблюдаемыми последствиями. Если при коммутации одного из соленоидов режим работы двигателя не изменяется, то это соленоид неисправен или нет поступления выхлопных газов через его проходное отверстие.

В заключение следует отметить, что разработаны и уже применяются клапаны ЕGR, сходные по конструкции с регулятором холостых оборотов. Здесь клапан приводится в действие испонительным механизмом, например, шаговым электродвигателем управляемым от ЭБУ по совокупности сигналов определенных датчиков. Сигнал разрежения не используется. Клапан перемещается равномерно, плавно регулируя сечение для прохода выхлопных газов.

2. Работа системы EGR с учетом давления выхлопных газов

Давление выхлопных, газов в выпускном коллекторе связано с нагрузкой двигателя и используется в системе ЕОК для оптимизации ее работы. Наиболее удачной оказалась конструкция, появившаяся в конце 70-х годов на автомобилях Ford и General Моtогs, где преобразователь давления выхлоиньх газов интегрирован в клагйан ЕGR. Различают преобразователи высокого давлея рис. 5 и преобразователи низкого давления (рис. 6).

В системах с г преобразователем высокого; давления (рис. 5) выхлопные газы 11 через полый шток 8 закрытого клапана ЕGR поступают: в пространство под диафрагмой 7. При достаточном давлении они преодолевают сопротивление вспомогательной пружины 2 и закрывают жиклерное отверстие 3 в вакуумной камере 5. Вакуумная камера 5 становится герметичной'и прикладываемое через штуцер 6 разрежение открывает клапан ЕGR. Давление выхлрпиых газов в зоне клапана EGR падает, жиклерное отверстие открывается и клапан ЕGR снова закрывается. Процесс повторяется с частотой около 30 Гц.

Рис. 5. Клапан ЕGR с преобразователем высокого давления выхлопных газов — вентиляционноеотверстие (cвязь с атмосферой); 2 — вспомогательная пружина; 3 — жиклерное отверстие вакуумной камеры (открыто); 4 — жиклерное отверстие вакуумной камеры, (закрыто); 5 — вакуумная камера с главной пружиной; 6 — штуцер для подвода, разрежения 7 — диафрагма; 8 - полый шток; 9 поток выхлопных газов во впускной коллектор: 10 — низкое давление, выхлопных газов (клапан ЕGR закрыт); 11 — выхлопные газы под высоким давлением (клапан ЕGR открыт)

Рис. 6. Клапан ЕGR с•преобразователем низкого давления: 1 — диафрагма; 2 — преобразователь; 3 — поток выхлопных газов во впускной коллектор; 4 — выхлопные газы из выпускного коллектора; 5 — запорное устройство клапана ЕGR; 6 — диафрагма преобразователя; 7 — штуцер для подвода разрежения; 8 — жиклерное отверстие (закрыто) 9 — главная пружина

Системы ЕGR с преобразователем низкого давления (рис. 6) используются в двигателях, где давление выхлопных газов в выпускном коллекторе относительно невелико. Здесь жиклерное отверстие 8 преобразователя 2 и запорное устройство 5 клапана ЕGR нормально закрыты. При подаче разрежения в штуцер 7 диафрагма 6 преодолевает сопротивление главной пружины 9, шток 10 поднимается и запорное устройство 5 клапана ЕGR открывается. Часть выхлопных газов 4 перепускается во впускной коллектор. Теперь давление выхлопных газов несколько падает, и жиклерное отверстие открывается, а клапан ЕGR закрывается. Процесс повторяется периодически.

Клапан ЕGR с преобразователем низкого давления имеет, вы­сокое быстродействие и может устанавливаться на двигателях с высокой степенью сжатия, склонных к детонации.

Вопросы

1. Двигатель автомобиля работает неровно на холостом ходу и глохнет при небольшом ускорении. При отключении вакуумного шланга от клапана рециркуляции выхлопных газов (ЕGR) симптомы исчезают. Это может значить, что:

А. Клапан ЕGR постоянно закрыт

Б. Клапан ЕGR получает слабый вакуумный сигнал

В. В клапане ЕОК пружина, прижимающая диафрагму, сломана или слабая, клапан постоянно приоткрыт

Г. Неисправность клапана ЕСК увеличивает количество токсичных веществ NОх в выхлопе .

Дайте развернутый ответ.

2. Автомобиль не проходит контроль на токсичность из-за высокого содержания окислов азота NОх в выхлопе.

Техник А сказал, что причиной может быть обрыв вакуумного шланга в клапане рециркуляции выхлопных газов (ЕGR).

Техник Б сказал, что причиной может быть отсутствие контакта на клемме 27 ЭБУ-Д.

Кто из них прав?

А. Только А

Б. Толвко Б

В. Оба правы

Г. Оба не правы

Дайте развернутый ответ.

3. Автомобиль не проходит контроль на токсичность на холостом ходу двигатель работает неустойчиво на холостом ходу и начинает работать ровно при увеличении оборотов.

В таблице приведено содержание токсичных веществ в выхлопе:

Обороты двигателя	Холостой ход	2000 об/мин
СН (млн)	600	25
СО (%)	0,4	0,2
СО2 (%)	12,0	14,5
О2 (%)	0,5	0,9

Какая из перечисленных неисправностей наиболее вероятна?

А. Клапан рециркуляции выхлопных газов не закрывается

Б. Закорочен выход драйвера соленоида форсунки

В. Негерметичность впускного коллектора

Г. Нагар на свечах

Дайте развернутый ответ.

Составить технологическую карту диагностики

Практическая работа № 15 «Диагностика датчиков электронной

системы управления двигателем»

Цель работы: научиться проводить диагностику датчиков электронной системы управления двигателем

1. Датчик температуры двигателя

Датчик температуры охлаждающей жидкости (рис, ,1 а), является, датчиком температуры двигателя (ДТД) и представляет собой термистор т.е. полупроводниковый резистор, сопротивление которого изменяется от температуры. Датчик ввернут в проточный патрубок охлаждающей системы двигателя (рис. 1б) и постоянно находится в потоке охлаждающей жидкости. При низкой температуре двигателя датчик имеет высокое сопротивление (около 100 кОм при -40 °С), а при высокой температуре — низкое (10—30 Ом при 130 °С). Электронный блок управления двигателем (ЭБУ-Д) подает к датчику через сопротивление определенной величины стабилизированное напряжение 5 В и с помощью делителя измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на холодном двигателе и низким, когда двигатель прогрет. По измеренному падению напряжения на датчике блок управления определяет температуру охлаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет электронная автоматика.

Например, по температуре двигателя корректируется состав топливовоздушной смеси (ТВ-смеси): для холодного двигателя смесь должна быть обогащена, для прогретого обеднена. Угол опережения зажигания также корректируется по температуре двигателя.

Обрыв (плохое соединение) в цепи датчика температуры охлаждающей жидкости интерпретируется в ЭБУ-Д как низкая температура двигателя. ТВ-смесь при этом излишне обогащается, и двигатель начинает работать неэкономично, загрязняет окружающую среду. В регистраторе неисправностей (в памяти ЭБУ-Д) будет записан код «Работа двигателя на богатой ТВ-смеси».

Рис. 1. Датчик температуры охлаждающей жидкости на двигателе автомобиля «Ford»: а — конструктивная модель датчика; б — расположение датчика на проточном патрубке; в — контактный пирометр для измерения температуры датчика

Замыкание в цепи или неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости интерпретируется в ЭБУ-Д как перегрев двигателя. Система впрыска топлива будет формировать переобедненную ТВ-смесь, и работа двигателя станет неустойчивой В памяти регистратора ЭБУ-Д запишется код неисправности «Работа двигателя на бедной ТВ-смеси».

Датчик температуры охлаждающей жидкости следует проверять в следующих случаях:

• при обнаружении в регистраторе неисправностей соответствующих кодов;

• при затрудненном пуске, неустойчивой работе или остановках двигателя на холостом ходу;

• при повышенном расходе топлива, детонации или повышенной концентрации СО в выхлопных газах;

• при негаснущей контрольной лампе «перегрев двигателя» (если имеется).

1. Предварительная проверка компонентов

системы охлаждения двигателя

Перед проверкой датчика температуры охлаждающей жидкости следует убедиться в исправности системы охлаждения двигателя.

Система охлаждения должна быть правильно заправлена охладителем. Радиатор и резервуар расширителя должны быть заполнены по норме. Крышка радиатора снимается только на холодном двигателе, иначе охладитель с рабочей температурой более 100 °С может причинить ожоги. Для нормального функционирования датчика его рабочая часть должна постоянно находиться в потоке охлаждающей жидкости.

Крышка радиатора должна быть герметичной, иначе в системе охлаждения могут образоваться воздушные «карманы» и показания датчика температуры будут неверными.

Состав охладителя должен соответствовать рекомендациям производителя. Обычно используется смесь 50% воды и 50% антифриза. Такая смесь оптимальна по теплопроводности.

Вентилятор должен нормально работать, чтобы двигатель не перегревался.

Если в системе охлаждения установлены термостат или электроконтактный термовыключатель, то необходимо убедиться в их работоспособности.

1. Диагностика датчика температуры

охлаждающей жидкости с помощью мультиметра

и контактного пирометра

С помощью мультиметра проверяется сопротивление терморезистора в отключенном от жгута датчике. Выходное напряжение датчика проверяется при подключенном жгуте. Оба этих параметра должны соответствовать спецификации. Для некоторых моделей американских автомобилей стандартные значения указанных параметров датчиков температуры приведены в таблице 1.

Непосредственно на работающем двигателе автомобиля температура проверяемого датчика может быть проконтролирована с помощью контактного пирометра (рис. 1в).

Если датчик температуры исправен, а соответствующий код неисправности сохраняется в памяти ЭБУ-Д, то скорее всего проблема с соединительным жгутом. Проводка между датчиком и ЭБУ-Д проверяется по методикам и диагностическим картам прс изводителя.

Неисправный датчик не будет соответствовать стандартным параметрам и должен быть заменен, так как ремонту не подлежит.

Номинальное (рабочее) значение температуры охлаждающей жидкости варьируется в зависимости от моделей двигателя. На одних моделях термостат открывается при температуре 82 °С, на других — при 90 °С и выше. Прежде чем заменять датчик, следует, убедиться, что двигатель работает с температурой, оговоренной в спецификации. Обычно считается, что двигатель полностью прогрет, когда вентилятор включился и выключился два раза.

Таблица 1

°C	General Motors		Ford
	Сопротивление, Ом	Напряжение, В	Сопротивление, Ом	Напряжение, В
-40	100000	4,95
-8	14628	4,68
0	9420	4,52
10	5670	4,25	58750	3,52
20	3520	3,89	37300	3.06
30	2238	3,46	24270	2,26
40	1459	2,97	16150	2,16
50	973	2,47	10970	1,72
60	667	2,00	7600	1,35
70	467	1,59	5370	1,04
80	332	1,25	3840	0,80
90	241	0,97	2800	0,61
100	177	0,75	2070	0,47
110			1550	0,36
120			1180	0,28

1. Диагностика датчика температуры

охлаждающей жидкости с помощью сканера

На дисплей сканера подключенного к бортовому диагностическому разъему, выводятся текущие значения температуры охлаждающей жидкости. Измерение текущего (изменяющегося под воздействием температуры) значения сопротивления датчика не требуется, так как сканер автоматически сопоставляет эти значения с указанными в спецификации значениями напряжения и температуры датчика. Эти значения сравниваются со значениями температуры, полученными с помощью пирометра. Если разница превышает 5 °С, проверяются на исправность цепь подключения, датчика к ЭБУ-Д и разъем, на датчике, контакты которого не должны быть окислены. При исправном жгуте датчик, заменяют.

1. Датчик положения дроссельной заслонки

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПД) установлен сбоку на дроссельном патрубке и связан (механически сочленен) с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой трех- выводной потенциометр, на один вывод которого подается плюс стабилизированного напряжения питания 5 В, а другой вывод соединен с «массой». С третьего вывода потенциометра (от ползунка) снимается выходной сигнал для ЭБУ-Д. Когда от воздействия на педаль управления дроссельная заслонка-поворачивается, изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 1 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно быть не менее 4 В. Отслеживая выходное напряжение датчика, электронный блок управления корректирует количество впрыснутого форсунками топлива, в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки. Так в системах топливного питания с электронноуправляемым впрыском реализуется акселерация. В большинстве случаев ДПД не требует никакой регулировки, так как блок управления воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки), как нулевую отметку. Однако датчики положения дроссельной заслонки некоторых производителей нуждаются в настройке, которая в таком случае выполняется по спецификации и методике производителя.

В соответствии с требованием стандарта исправный ДПД должен выдавать напряжение в диапазоне 0,5...4,5 В в зависимости от положения дроссельной заслонки. Сигнал при повороте дроссельной заслонки должен меняться плавно, без скачков и провалов.

При проверке ДПД наиболее эффективным оказывается применение автомобильных цифровых запоминающих осциллографов (например, «Fluke 98»).

На рис. 2 показано подключение ДПД к автомобильному осциллографу, на рис. 3 — осциллограммы. По осциллограмме сразу видно, исправен датчик или нет. Наличие провалов или скачков, в выходном напряжении ДПД обязательно приводит к неправильной работе системы управления двигателем и ухудшению ездовых характеристик двигателя.

Провалы и скачки в выходном сигнале ДПД могут иметь длительность порядка миллисекунд и не могут быть обнаружены с помощью обычного вольтметра. Они появляются при износе резистивного слоя или ползунка в потенциометрическом датчике.

Рис. 2. Проверка датчика положения дроссельной заслонки:

а — в цепи на борту автомобиля; б — вне цепи;

1 — питание +5 В, 2 — сигнал, 3 — общий (масса)

1. Датчик концентрации кислорода

Рис. 3. Осциллограммы сигналов исправного (а) и неисправного (б) датчиков положения дроссельной заслонки

Нужен автомобильный мультиметр с режимом определения максимального и минимального значения сигнала или запоминающий осциллограф. ДПД следует проверять в следующих случаях:

• при получений соответствующих кодов неисправностей;

• при затрудненном пуске, неустойчивой работе или остановках двигателя на холостом ходу;

• при повышенном расходе топлива, детонации, обратной вспышке, задержках, провалах, подергивании двигателя и т.д.

7. Датчик концентрации кислорода

В современных автомобильных двигателях, снабженных системой впрыска топлива и каталитическим нейтрализатором, необходимо точно контролировать состав топливовоздушнои смеси (ТВ-смеси) и поддерживать коэффициент избытка воздуха на постоянном уровне (а = 1), чем обеспечиваются экономия топлива и уменьшение содержания токсичных веществ в выхлопе, для этого применяются датчики концентрации кислорода (ДКК), устанавливаемые в системе отвода выхлопных газов, вырабатывающие сигнал, зависящий от концентрации кислорода в выхлопе. При изменении концентрации кислорода в отработанных газах ДКК формирует выходное напряжение, которое изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода — бедная смесь), до 0,9 В (при низком содержании кислорода — богатая смесь). Для нормальной работы датчик должен иметь температуру не ниже 300 °С. Поэтому для быстрого прогрева датчика после пуска двигателя, в него встроен нагревательный элемент. Сигнал от ДКК используется в ЭБУ двигателя для коррекции длительности открытого состояния форсунок и поддержания тем самым стехиометрического состава топливовоэдушной смеси. Если смесь бедная (низкая разность потенциалов на выходе датчика), то в ЭБУ-Д вырабатывается команда на обогащение смеси. Если смесь богатая (высокая разность потенциалов) — дается команда на обеднение смеси.

В основном используются циркониевые и титановые датчики концентрации кислорода, работа которых основывается на том, факте, что их выходное напряжение остается постоянным (равным 0,45 В при а = 1), но может изменяться -скачком от 0,1 В до 0.9 В при изменении коэффициента избытка воздуха в диапазоне а = 0,99…11,1 при переходе через значение а = 1.

Имеется несколько разновидностей датчиков концентрации кислорода.

• Датчик одним потенциальным выводом и заземляемым корпусом. От потенциального вывода сигнал поступает в ЭБУ-Д. В качестве второго сигнального провода используется «масса» автомобиля;

• Датчик с двумя потенциальными выводами. Здесь измерительная цепь датчика не связана с «массой», а используется второй провод;

• Датчик с тремя выводами, на одном из которых — измерительный сигнал, два провода — для питания электронагревателя датчика. В качестве измерительной «земли» используется «масса» автомобиля;

• Датчик с четырьмя выводами. Здесь и нагреватель и датчик изолированы от «массы».

8Диагностика датчика концентрации

кислорода с помощью сканера

Процедура диагностирования следующая.

• Подключить сканер к диагностическому разъему автомобиля.

• В режиме холостого хода хорошо прогреть двигатель и датчик концентрации кислорода, затем поднять обороты до 2500 об/мин.

• Убедиться, что система управления двигателем работает в замкнутом режиме.

• Установить на сканере режим записи параметров ДКК и произвести запись.

• Просмотреть запись и определить параметры выходного сигнала датчика кислорода.

• При исправности системы подачи топлива и датчика ДКК, амплитуда сигнала должна равномерно колебаться с частотой 3 — 10 Гц (чем выше частота сигнала, тем надежнее работает система) при достоянной скорости вращений коленвала двигателя. Нижний уровень сигнала должен находиться в диапазоне 0,1 - 0,3 В, верхний — между уровнями 0,6 - 0,9 В. Фронты сигнала крутые.

Составить технологическую карту диагностики