Каталитический нейтрализатор является пассивным устройством, призванным дожигать остатки несгоревшего топлива в отработавших газах. Для этого в отработавших газах должен присутствовать окислитель, т.е. кислород. Другим словами, эффективная работа нейтрализатора, устанавливаемого на отечественных автомобилях, требует стехиометрического состава смеси, подаваемого в цилиндры двигателя. Это означает, что воздуха и топлива должно быть столько, что при полном их сгорании образовывались вода и углекислый газ. “Такими выхлопными газами можно дышать”.
Однако, содержание кислорода в воздухе зависит от погоды, условий местности (город, деревня), влажность и т.д. Для компенсации этого в системе управления есть датчик L-зонд. По его показаниям и проводится коррекция топливоподачи. Его показания в данный момент и определяют отличие состава смеси от стехиометрии (бедная или богатая смесь), а система управления автоматически добавляет или уменьшает топливоподачу.
Датчик кислорода установлен в выпускной системе двигателя и служит для определения наличия кислорода в отработавших газах. На поверхности датчика происходит реакция окисления несгоревшего топлива, эта поверхность служит своего рода катализатором этой реакции. Специальный слой на поверхности датчика способен отдавать или восстанавливать ионы кислорода. Разность концентрации кислорода в атмосферном воздухе и на поверхности датчика и является причиной меняющегося выходного напряжения датчика.
В богатой смеси топливо окисляется за счет кислорода на поверхности датчика, кислород удаляется с поверхности, напряжение растет. В бедной смеси (избыток воздуха) поверхность восстанавливает кислород - напряжение падает. Изменение выходного напряжения датчика связано с изменением концентрации кислорода на поверхности датчика, вызванного процессами окисления несгоревшего топлива в отработавших газах. Поэтому возможны на первый взгляд непонятные вещи: в богатой смеси датчик показывает бедную смесь или в бедной смеси богатую. В первом случае поверхность датчика загрязнена сажей, и реакции окисления не происходит. Во втором случае, загрязнен вход жгута проводов датчика, через который обеспечивается сообщение с атмосферным воздухом.
Реакции, проходящие на поверхности датчика, происходят при высоких температурах не менее 350°С. Поэтому датчик снабжен внутренним нагревателем, который после пуска двигателя ускоряет прогрев датчика. Блок управления имеет встроенную модель прогрева датчика, по ней он и определяет готовность его к работе.
Иногда в системе возникает ошибка, связанная с датчиком кислорода, которая затем пропадает. Есть вероятность, что это вызвано неправильной работой модели. Система считает, что датчик готов к работе, но на самом деле его нужно еще немного прогреть. Ошибка возникает и через некоторое время пропадает. А лампа диагностики продолжает еще несколько часов гореть, смущая водителя. Такая же ситуация может происходить и при неисправности цепей управления внутренним нагревателем датчика или его отказе.
Выход из строя датчика кислорода не сразу заметен. Первые признаки этой неисправности – раскачка оборотов двигателя на режиме холостого хода и повышенный расход топлива (хотя эти проблемы могут быть вызваны и другими причинами). Неправильная работа контура с L-зондом по корректировке топли- воподачи приводит к возмущениям в работе регулятора, поддерживающего заданные обороты холостого хода. Дальнейшее ухудшение работы датчика L-зонда приводит к невозможности поддержания системой оборотов холостого хода.
Хуже дело обстоит с работой исправного датчика на российском топливе. Кислородосодержащие добавки (высокие фракции, спирт, эфир) сдвигают стехиометрию состава смеси в сторону обогащения (увеличивается расход топлива).
Пропуски воспламенения в цилиндрах двигателя, связанные с перебоями в зажигании или с плохим качеством топлива, приводят к содержанию в отработавших газах большего количества несгоревшей смеси (повышенного содержания несгоревшего кислорода и топлива). L-зонд определяет бедную смесь, и, как следствие, система увеличивает топливоподачу. В этом случае начинаются проблемы с повышенным расхо- дом топлива, перегревается нейтрализатор, что приводит к его оплавлению и выходу из строя.
11. Модуль зажигания
Модуль зажигания отвечает в системе за формирование высоковольтного напряжения на свечах зажигания. Модуль включает в себя высоковольтные ключи (коммутатор и 2 катушки зажигания). Блок управления формирует для модуля низковольтовые управляющие сигналы, согласованные с положением коленчатого вала. Конец сигнала определяет начало искрового зажигания, длительность определяет степень заряда катушки и зависит от напряжения бортовой сети.
Выход из строя модуля, как правило, приводит к потере зажигания сразу в двух цилиндрах (вылетает один канал). Это легко проверить пробником искрового разряда. Другое дело, когда модуль зажигания дает на первый взгляд нормальное зажигание, но приводит к сбоям на холодном двигателе (еще хуже - на непрогретом двигателе). Пока двигатель и модуль, располагающийся на двигателе, не прогреются, в работе двигателя наблюдаются сбои, приводящие к рывкам автомобиля (особенно в режиме разгона на пониженной передаче после движения накатом). Запуск холодного двигателя становится проблематичным делом.
Автомобиль, оснащенный ЭСУД, более чувствителен к плохой работе системы зажигания, чем автомобиль с карбюратором. Пропуски воспламенения в цилиндрах двигателя в большей степени влияют на успешный запуск холодного двигателя, влияют на повышенный расход топлива, приводят к выходу из строя нейтрализатора, резко ухудшают ездовые качества автомобиля.
Датчик детонации
Система гашения детонации в автомобиле позволяет гибко корректировать угол опережения зажигания в двигателе, работа которого по каким-то причинам отличается от нормальной. К таким причинам относится и плохое топливо и регулировка клапанов, сбои в системе охлаждения и т.д.
Датчик детонации является "ухом" системы, которое выделяет уровень шумов двигателя на определенных частотах. Не вдаваясь в сложную систему обработки сигнала с датчика, можно сказать, что алгоритм гашения детонации является адаптивным (самонастраивающимся) под работу конкретного двигателя. Определение шумности двигателя на определенных (бездетонационных) режимах его работы, определение задержек в углах опережения зажигания по гибкой схеме позволяют системе держать уровень мощности двигателя на характеристиках, заложенных в программное обеспечение блока управления.
Система гашения детонации защищает двигатель от возникающих неисправностей. Она не должна работать на исправном двигателе при хорошем топливе. Неисправность датчика или выход за граничные пределы работы системы гашения детонации определяются в системе самодиагностики блока управления. Нужно принять меры по устранению неисправности в работе этой системы. Хорошо отрегулированный двигатель с качественным топливом не должен вызывать повышенный уровень шумов, приводящий к отклонению УОЗ от режимных значений.
В случае неисправности датчика, система уходит на резервные таблицы по углу опережения зажигания, что сказывается на ездовых качествах автомобиля.
Основной причиной появления детонации в двигателе является повышенная температура в цилиндрах двигателя. Повышение температуры является следствием многих факторов: неисправность самого двигателя, обеднение топливно-воздушной смеси, поступающей в двигатель, плохое качество топлива, неис- правности системы охлаждения и т.д. Система гашения детонации позволяет в широких диапазонах регулировать угол опережения зажигания так, что характерного "стука клапанов" не будет слышно (или характерный стук будет появляться на короткое время). Автомобиль можно эксплуатировать на топливе с пониженным октановым числом при приемлемых ездовых качествах. Появление кода неисправности, связанного с повышенным уровнем шумов в двигателе, нельзя игнорировать, необходимо сделать проверки всех подсистем двигателя. Срабатывание системы гашения детонации приводит к потере мощности двигателя, повышенному расходу топливу и требует необходимых проверок в работе двигателя и его подсистем.
Дребезжание не закрепленной защиты картера может быть воспринята системой управления как детонационная работа двигателя.
Форсунка
Форсунка - устройство, позволяющее дозировать подачу топлива в двигатель. По сути дела это игольчатый клапан, открытием которого управляет электронный блок. Через главное реле система управления подает питание бортовой сети на один вывод форсунки, блок управления замыкает второй вывод на землю на рассчитанный интервал времени. Этот интервал и определяет время открытия форсунки. Считается, что между входом форсунки (топливная рампа) и выходом (впускной коллектор двигателя) поддерживается постоянный перепад давление. Поэтому за одно и то же время открытия форсунки в коллектор подается одинаковая масса топлива. Так ли это?
Постоянное давление между входом и выходом форсунки обеспечивается системой топливоподачи, включающей в себя элементы: бензонасос, топливный фильтр, топливную рампу и трубки прямого и обратного трубопровода. Насос способен создать избыточное давление в системе до 6 кг/см2.
Регулятор давления срезает это давление и поддерживает его в топливной рампе на уровне 3 кг/см2. Избыток топлива возвращается в топливный бак по обратному трубопроводу. Поскольку при работающем двигателе на выходе форсунки создается разряжение, величина которого зависит от положения дроссельной заслонки, оборотов двигателя, температуры двигателя и воздуха и т.д., то для поддержания постоянного перепада между входом и выходом форсунки требуется компенсация этого разряжения. Для этого регулятор давления на топливной рампе соединен отводной трубкой с впускным коллектором двигателя.
Этот, казалось бы, несложный механизм создания правильной дозировки топлива требует исправности всех элементов системы топливоподачи. Измерение давления топлива в рампе с помощью МТ-2 позволяет сделать вывод о работе этой системы и ее элементов.
Основные проверки исправности топливного насоса и регулятора топлива:
Снимите отводную трубку с регулятора давления и убедитесь, что давление в рампе составляет 3 кг/см2 при работающем насосе и неработающем двигателе.
Пережмите обратный трубопровод и убедитесь, что давления поднимается до 6 кг/см2.
После выключения насоса давление не должно сбрасываться в системе и остается на уровне 2,5 – 3 кг/см2.
На работающем двигателе при снятой отводной трубке манометр должен показывать 3 кг/см2.
14. Диагностическая линия (К-линия)
Блок управления является микропроцессорным устройством и может передавать информацию о своей работе по последовательному каналу связи. Стандартом такого канала в автомобильной электронике является К-линия. Диагностическая линия является средством передачи информации между электронным блоком и внешними устройствами: иммобилизатором, тестирующим оборудованием, приборами диагностики.
Связь с иммобилизатором устанавливается после включения замка зажигания. Блок управления и иммобилизатор обмениваются по К-линии параметрами, заданными при обучении иммобилизатора. Если параметры соответствуют заданным условиям, электронный блок переходит к штатной работе управляющего алгоритма. Сбои и неполадки в линях связи с иммобилизатором, несовпадение параметров обучения переводят управляющую программу блока в режим, при котором работа двигателя невозможна.
К-линия в автомобиле выведена на диагностический разъем, к которому может быть подключен тестер для диагностики работы системы управления. Стандарт программного протокола обмена данными между устройствами и электронным блоком, реализованный в этих устройствах, делает прозрачной работу всех устройств, подключаемых к К – линии.
Отсутствие связи между блоком управления и диагностическим прибором может служить признаком неисправности и того, и другого устройства. Если такой связи нет, а уверенность в работоспособности тестера не вызывает сомнений, то первым делом следует проверить диагностическую цепь. Сначала нужно убедиться, что есть питание бортовой сети на блоке управления и цепь К-линии от блока управления доходит до диагностического разъема. Напряжение на клемме К-линии диагностического разъема при исправной цепи равно напряжению бортовой сети.
Поскольку цепь К-линии подведена к диагностический разъему через разъем иммобилизатора, то проверка цепи должна проводиться с учетом исправности иммобилизатора. Если функционально иммобилизатор не задействован в системе, лучше всего соединить напрямую провода (вход и выход К-линии) с разъема иммобилизатора.
Запуск двигателя
В руководстве по техническому обслуживанию автомобилей, оснащенных электронными системами управления, описана процедура нахождения неисправностей при невозможности запуска двигателя. Порядок нахождения неисправностей прост и понятен. Если двигатель не заводится при температурах выше 10 градусов, эта методика быстро помогает определить неисправность в условиях сервиса при наличии диагностических приборов. Другое дело, когда вы находитесь в дороге, и ваш двигатель заглох и отказывается работать, или запускается и сразу глохнет. Еще хуже, когда ваш автомобиль находится на стоянке и температура на улице ниже –10 градусов. В этих случаях нет возможности выполнить описанные процедуры полностью и быстро устранить неисправность, тем более что двигатель только что запускался, и видимых проблем с системой управления не было.
Мы попытаемся дать некоторые советы, которые могут решить возникающие проблемы или определить фатальные неисправности, решение которых возможно только в условиях сервиса.
1. Мнение о том, что не следует нажимать педаль дроссельной заслонки при запуске двигателя, ошибочно.
Если шаговый мотор отказал или цепи его управления неисправны, может сложиться ситуация, когда вместо открытия байпасного канала шаговый мотор его закроет. Автомобиль в этом случае легко заглохнет при движении накатом или выключении передачи. После этого будет невозможно запустить двигатель без открытия дроссельной заслонки. Включите стартер, и чуть нажмите педаль дроссельной заслонки, в этом случае двигатель заведется. Поддерживайте обороты двигателя педалью дроссельной заслонки, иначе он снова заглохнет. В таком режиме можно добраться до сервиса технического обслуживания или места назначения, а потом разобраться в чем дело - в самом шаговом моторе или цепях его управления.
Запуск холодного двигателя сопровождается редкими чередующими вспышками, двигатель не хочет заводиться. Режим продувки двигателя – полностью открытая дроссельная заслонка и прокрутка стартером (в этом случае топливо через форсунки не подается) – не помогает. Если его выполнять сразу после неудачного пуска, следующий пуск приводит к тому же результату. В этом случае 80% неудачи заключается в плохом состоянии свечей. Попробуйте чередовать режим продувки двигателя с режимом запуска. Откройте дроссельную заслонку полностью при прокрутке стартером, после учащения вспышек прикройте заслонку, попробуйте покачать резко педаль дроссельной заслонки, учащение вспышек поддерживайте стартером до тех пор, пока двигатель не запустится. Этот прием позволяет создать при пуске двигателя разные условия по наполнению двигателя богатой и бедной воздушной смесью. В условиях плохого зажигания это помогает.
2. Двигатель не запускается
Процедура нахождения неисправностей в этом случае позволяет проверить почти все электрические связи и узлы системы управления. Если автомобиль недавно заводился и система стартер – аккумулятор в порядке, то быстрый поиск неисправности включает в себя следующие этапы:
Проверка подачи питания на систему электронного управления. В этом легко убедиться, если подключить тестер. Связь с блоком управления должна иметь место. Датчик температуры должен правильно отражать тепловое состояние двигателя. После поворота ключа зажигания должен быть характерный щелчок срабатывания главного реле и реле бензонасоса. После 3-5 секундного таймаута выключение бензонасоса должно сопровождаться характерным щелчком. После выключения замка зажигания через некоторое время щелчок отключения главного реле сигнализирует об отключении системы управления. Если все эти признаки имеют место, можно считать, что питание на систему. Если все эти признаки имеют место, можно считать, что питание на систему управления двигателя подается, и система правильно отрабатывает подготовку к запуску двигателя.
Проверка работы бензонасоса
После поворота ключа зажигания включается главное реле ЭСУД и реле бензонасоса. Характерный звук работающего насоса может служить первым признаком его работы. Если насоса не слышно (мешают посторонние звуки, насос тихо работает и т.п.), откройте заднее сидение и доберитесь до лючка бензобака - в этом месте гарантировано слышно работающий насос.
Конечно, работу насоса легче всего проверить по результату его работы – померить давление топлива в топливной рампе, например, при помощи манометра МТА-2, но манометра под рукой может не оказаться. Снимите колпачок со штуцера на топливной рампе для подключения манометра. Нажмите на запорный клапан. Наличие топлива в рампе под давлением подтверждается характерным выбросом топлива при работающем насосе. При выключенном насосе давление быстро падает, и топливо перестает вытекать из-под клапана. Сбросьте давление в рампе, снова поверните ключ замка зажигания. Насос включится, если зажигание было выключено секунд на 10. Повторите процедуру с клапаном. При наличии топлива в баке и работающем насосе в рампе должно появиться давление.
Если давления топлива в рампе нет, нужно разбираться с функционированием насоса и регулятора давления, установленного на топливной рампе. Неисправности топливных трубопроводов (перегиб шлангов и трубок), засоренность топливного фильтра, утечка топлива могут иметь место, но вероятность этих дефектов мала. Тем более, что эти неисправности или определяются визуальным осмотром, или проявляются постепенно, давая о себе знать заранее ухудшающимися ездовыми качествами, повышенным расходом топлива, запахом топлива и т.д.
Работа регулятора давления проверяется пережимом обратного трубопровода. При исправной работе насоса давление топлива в системе должно вырасти до 6 кг/см2. В этом случае нарастание давления свидетельствует о неисправности регулятора.
Звук включенного насоса не всегда гарантирует его работоспособность, так же как и наличие напряжения бортовой сети на входных клеммах к насосу не гарантирует исправность электрических цепей. Плохое заземление, плохой контакт в клеммном соединении предохранителя, главного реле или разъеме, неисправность реле бензонасоса или предохранителя могут не позволить работать исправному насосу. Работающий насос потребляет ток до 7А, электрические цепи должны обеспечить протекание такого тока. Сопротивление исправных обмоток катушек двигателя насоса составляет 1,2 Ом.
Проверка наличия синхронизации при попытке вращения двигателя стартером.
При прокрутке стартером, система управления определяет вращение двигателя по импульсам с датчика коленчатого вала. В этот момент подается первая доза топлива (асинхронная подача топлива). Масса топлива зависит от теплового состояния двигателя (показания датчика температуры).
Далее система синхронизирует свою работу с работой двигателя. Для этого на спец-диске, установленным на коленчатом валу, определены два пропущенных зуба (пропуск двух импульсов). Система по ним определяет ВМТ (НМТ) 1-ого цилиндра двигателя. Устойчивая работа датчика коленчатого вала и исправность спец-диска позволяют системе рассчитывать параметры топливоподачи и зажигания для запуска и работы двигателя. Гарантией синхронной работы системы управления при прокрутке стартером может служить наличие искрового зажигания на высоковольтном пробнике или исправной свече, а также наличие топлива в цилиндрах двигателя. Если двигатель не запускается, снятая с цилиндра свеча должна быть в бензине.
При неправильной установке ремней газораспределения или провернувшимся по внутреннему соединению спец-диске работа система может работать синхронно, а двигатель не запускаться, что является следствием неправильной синхронизации.
Проверка системы зажигания
Острой проблемой эксплуатации машин, оснащенных ЭСУД, являются свечи зажигания. Тяжело приходится, когда становится холодно. Запуск холодного двигателя при условии исправной системы и качественных свечей не вызывает никаких проблем. Свечи неподтвержденного качества, которые стоят 10 долларов за комплект, производятся непонятно где. Первый запуск на таких свечах приводит в восторг пользователя. После двух – трех дней эксплуатации в режиме разогрев – охлаждение на этих свечах и в теплую погоду могут возникать проблемы: двигатель троит, холодный запуск невозможен и т.д. Изолятор свечи требует соблюдения специальной технологии при изготовлении. Микротрещины, появляющиеся в нем после непродолжительной эксплуатации, выводят свечи из строя.
Управляющая программа не рассчитывает подачу топлива на пуске по показаниям массового расхода воздуха, а определяет ее в зависимости от температуры охлаждающей жидкости по таблицам, зашитым в памяти блока управления. Моменты, связанные с обеднением смеси в течение долгого пуска, не доведены программистами до логического конца. Так что при плохих свечах или неисправном модуле зажигания, вторая попытка запуска двигателя менее продуктивна, чем первая. Залитые топливом свечи не позволяют обеспечить воспламенение топливной смеси в цилиндре. Продувка (открытие дроссельной заслонки на 100% и прокрутка стартером) не помогает.
Модуль зажигания российского производства может иметь эффект замерзания. И пока он не прогреется после длительной работы мотора, модуль вносит свои “поправки” в работу двигателя - пропуски зажигания. А в мороз может и вовсе блокировать запуск двигателя. В продаже имеются специальные пробники проверки высоковольтной части зажигания.
Проверка работы форсунок
Качество форсунок, устанавливаемых на автомобилях ВАЗ, гарантируется фирмами изготовителями GM, BOSCH, SIEMENS. «Левых» форсунок, к счастью, нет. Расходные характеристики могут изменяться после длительной эксплуатации. «Грязное топливо» приводит к засорению форсунки. При этом расходные характеристики форсунки могут, как уменьшиться, так и увеличиться (форсунка подтекает). Баланс форсунок может быть сделан специальным тестером ДСТ-6Т, методика такого теста позволяет оценить допуск расходной характеристики форсунки. Очистка форсунок через топливный бак специальными добавками может иметь печальные последствия. Если такие очистки и делать, то делать их нужно постоянно, хотя и это порой не дает очевидного эффекта. Гораздо эффективнее потратить деньги на очистку форсунок с помощью специального оборудования. Снятие форсунки не такая уж и сложная процедура, как кажется.
Срабатывание клапана форсунки можно определить на слух. Вероятность отказа сразу четырех форсунок очень мала, в этом случае, нужно проверять электрические цепи управления.
3. Плохой пуск двигателя.
Шаговый двигатель. Неисправность этого элемента не позволяет поддерживать холостой ход (двигателю не хватает воздуха). Движение на автомобиле возможно, если при снятии нагрузки поддерживать холостой ход педалью дроссельной заслонки. Если у вас есть тестер ДСТ-2М или ДСТ-8, выставьте обороты холостого хода на прогретом двигателе на уровне 900-1000 оборотов с помощью шагового мотора (если он еще управляется). Снимите разъем с шагового мотора. В таком состоянии можно спокойно ездить на автомобиле, не испытывая затруднений, если температура на улице до –5 градусов. В холодную погоду до –15 градусов запуск холодного двигателя будет затруднен, но с помощью той же педали дроссельной заслонки можно прогреть двигатель (пользуясь педалью, как подсосом в карбюраторе).
После – 18 градусов запуск двигателя станет проблематичным – обеспечить заданный расход воздуха при переходе системы с пускового режима в режим прогрева будет трудно. Двигатель заглохнет, и после 2-3 таких попыток свечи зальет.
Подсос воздуха. Нарушение герметичности в системе впуска воздуха после датчика массового расхода вызывает неустойчивость работы на холостом ходу. Датчик массового расхода «не видит» часть попадающего в двигатель воздуха, соответственно система неправильно рассчитывает топливоподачу (мало топлива – бедная смесь). На холодном двигателе и небольшом подсосе этот эффект можно и не заметить, но по мере прогрева неустойчивость работы на холостом ходу становится все более явной и может приводить к заглоханию двигателя. Причинами подсоса могут быть: разрыв (нарушение креплений) любого из шлангов, имеющих выход во впускной коллектор (от маленькой трубочки к регулятору давления до больших трубок вентиляции картера); нарушение герметичности вакуумного усилителя; повреждение в прокладке между впускным коллектором и двигателем и т.д. В основном причины подсоса воздуха можно установить визуально. Если подсос воздуха делает невозможной работу двигателя в режиме холостого хода, снимите разъем с датчика массового расхода воздуха. При этом обороты холостого хода вырастут, но на автомобиле можно будет доехать до места назначения. Если при этом еще выставить шаговый мотор в положении приемлемого холостого хода, то неудобств управления при движении автомобиля будет меньше. Небольшой подсос в системе подачи воздуха может не приводить к заметным изменениям ездовых качеств автомобиля, оснащенных системами с регулированием топливоподачи по датчику L-зонд, но экономичность двигателя упадет.
Неисправность датчика массового расхода. Этот дефект приводит к заглоханию автомобиля после запуска. Если двигатель глохнет после запуска, и вы не знаете в чем дело, попробуйте завести мотор со снятым разъемом датчика массового расхода. Если двигатель работает после этого, то велика вероятность, что датчик вышел из строя.
Датчик температуры неисправен. При температуре ниже -8°С двигатель не заводится. В теплую погоду можно поддерживать холостой ход после пуска небольшим нажатием на педаль дроссельной заслонки. В резервном режиме работы системы, при отказе датчика температуры, значение температуры охлаждающей жидкости устанавливается по времени работы двигателя. Запуск горячего двигателя при отказе датчика температуры будет иметь свои сложности.
Неисправен узел дроссельной заслонки. Горячий двигатель после запуска глохнет – нет перехода в режим холостого хода. Помогает нажатие на дроссельную заслонку сразу после пуска двигателя. Можно подогнуть язычок-ограничитель закрытого положения дроссельной заслонки, но так, чтобы показания датчика положения дросселя равнялось 0 при отпущенной педали (проверяется тестером).
Неисправно зажигание. Здесь нет никаких рецептов, кроме как заменить все неисправные элементы системы зажигания.
Неисправен регулятор топлива. Регулятор топлива подтекает, дополнительное топливо поступает во впускной коллектор через воздушную трубку, двигатель заливает. В этой ситуации следует снять трубку с впускного коллектора, двигатель должен работать устойчиво.
Холостой ход
Режим холостого хода определяется системой управления двигателем при наличии следующих условий:
Закрыта дроссельная заслонка,
Обороты двигателя меньше заданного уровня. Этот уровень составляет плюс 25% к заданной частоте оборотов холостого хода. Заданная частота вращения коленчатого вала в режиме холостого хода определяется автоматически в зависимости от теплового состояния двигателя и скорости движения автомобиля.
Система выставляет специальный признак наличия холостого хода, этот признак отображается тестером.
К сожалению, в системе нет сигнала включения КПП, поэтому реально в этом режиме автомобиль может двигаться, если включена КПП, или двигаться по инерции, при выключенной КПП. На сухом асфальте движение с включенной КПП и закрытым положением дроссельной заслонки может служить некоторым тестом работы двигателя и ее системы управления. Движение в режиме холостого хода в небольшую горку на первой, второй и даже третьей передаче должно происходить плавно, без рывков, и не требовать нажатия на педаль дроссельной заслонки. Движение автомобиля накатом на четвертой передаче при скорости ниже 50 км/час должно осуществляться без подергиваний. Неисправности в системах зажигания и топливоподачи в этих режимах проявляются ощутимыми толчками при движении автомобиля.
Нас интересует режим холостого хода на остановившемся автомобиле, поскольку это основное состояния для диагностики и проверки системы управления – можно открыть капот, и «любоваться» работой системы управления. Практически совсем нет станций технического обслуживания, где для проверки системы управления и двигателя можно создать ездовые режимы, поставив автомобиль на барабаны.
После проверки системы управления на станциях технического обслуживания, с подключением красивых приборов, часто можно слышать – «у Вас все в порядке по параметрам работы системы». Но проблемы с расходом топлива, динамикой разгона, наличию рывков и провалов остаются. Что же можно проверить в системе управления на режиме холостого хода?
Первое – топливоподача. Легко убедиться в правильности работы насоса регулятора давления, цепей управления форсунками. Можно сделать баланс форсунок специальным тестером и замерить допустимость их расходных характеристик. К дальнейшему поиску проблем с работой двигателя лучше приступать, когда есть уверенность в правильной работе системы топливоподачи.
Второе – система подачи питания на элементы ЭСУД. Проверить напряжения бортовой сети, напряжение питания датчиков, срабатывание всех исполнительных элементов, проверить выходные напряжения с датчиков. Для этого удобно иметь специальные приборы: разветвитель сигналов с блока управления, имитаторы датчиков, тестер форсунок и шагового мотора (ДСТ-6Т).
Третье – проверка работы системы зажигания. Опыт показывает, что все проблемы лежат в высоковольтной части этой системы: модуль зажигания, высоковольтные провода, свечи. Эта проверка должна проводиться при помощи специального высоковольтного пробника.
Четвертое – установка коэффициента коррекции СО, если машина не оборудована системой подавления токсичности: L-зонд, нейтрализатор, адсорбер.
Функционально, коэффициент коррекции СО нужно выставлять по показаниям газоанализатора. Для устойчивой работы двигателя на режиме холостого хода можно обойтись и без газоанализатора.
Коэффициент коррекции СО является мультипликативной составляющей времени открытия форсунки (множитель). Уменьшая или увеличивая его значение можно снизить расход топлива через форсунку в режимной области работы двигателя: малые наполнения, обороты близкие к оборотам холостого хода 800-1000 об/мин.
В городском цикле движения правильная топливоподача в этом режиме позволяет снижать расход топлива на 0,8 л /100 км.
Холостой ход двигателя является устойчивым режимом. Устойчивость определяется рабочим процессом двигателя. Превышение оборотов выше заданных, снижает наполнение в цилиндры двигателя, как следствие мощность падает, падают обороты, наполнение в цилиндры двигателя увеличивается, как следствие увеличивается мощность, обороты возрастают и т.д.
При правильно рассчитанных параметрах управления топливоподачи, угла опережения зажигания, установкой шагового двигателя легко добиться поддержания заданных оборотов холостого хода. При этом одна и та же точка стационарности по оборотам холостого хода может быть достигнута разным соотношением параметров: расход воздуха, время открытия форсунки, угол опережения зажигания (зависит от состояния двигателя и работы элементов системы управления).
В системе управления нет возможности изменить заданные обороты холостого хода (жестко заданный программой график, зависящий от температуры охлаждающей жидкости), невозможно переопределить положение шагового мотора и угла опережения зажигания, поскольку эти параметры изменяются автоматически в системе управления. Используя тестер в режиме управления исполнительными механизмами, можно изменить положение шагового мотора или обороты холостого хода. Эти изменения не запоминается в памяти контроллера, поэтому действует только на момент работы тестера в режиме «КОНТРОЛЬ ИМ».
В руках пользователя единственным параметром, регулирующим работу двигателя на ХХ, остается коэффициент коррекции СО. В автомобилях с регулированием подачи по L-зонду и этой возможности нет.
Увеличение коэффициента коррекции СО (обогащение смеси) приводит к снижению расхода воздуха в двигатель – среднее положение шагового мотора уменьшается. Уменьшение коэффициента коррекции СО приводит к увеличению расхода воздуха.
По работе системы зажигания (автоматическая установка УОЗ на холостом ходу) можно судить о стабильности работы системы и двигателя в целом. Если УОЗ имеет частые отклонения от своего среднего положения более 4 гр.п.к.в., то это говорит о нестабильности рабочего процесса в цилиндрах двигателя.
Как правило, нужно выставить коэффициент СО таким, чтобы, с одной стороны, время открытия форсунки было минимальным, а с другой, добиться стабильности параметра угла опережения зажигания.
В системах с регулированием топливоподачи с контуром обратной связи по L-зонду остается только наблюдать за стабильностью угла опережения зажигания. А по соотношению расхода воздуха и времени открытия форсунки оценивать стабильность работы обратной связи по L-зонду. Просмотр ячеек таблицы коррекции топливоподачи по L-зонду в области холостого хода помогает определить, какое изменение в состав смеси вносит эта коррекция.
Пятое – пропуски воспламенения в цилиндрах двигателя, которые приводят к нестабильности оборотов холостого хода, как правило, связаны с неисправностями в системе зажигания или работой системы топливоподачи.
Разделить две этих составляющие очень непросто, поскольку они связаны. Топливоподача определяется расчетом, в основе которого лежат показания датчика расхода воздуха, а сам расход определяется наполнением цилиндров воздухом, зависящим от оборотов, регулировка которых осуществляется углом опережения зажигания и зависит от состава смеси, т.е топливоподачи. Круг замкнулся.
Поэтому надо обязательно проверить состояние канала подачи воздуха. Датчик массового расхода должен иметь стабильное входное напряжение 5В, а выход его при неработающем двигателе и включенном зажигании должен держать напряжение 1В.
Шестое – минимальный подсос воздуха в канале от датчика массового расхода к впускному коллектору изменит показания массового расхода воздуха (уменьшит показания), т.е. обеднит топливоподачу, что приведет к изменениям в работе двигателя. В системах с регулированием по L-зонду такое обеднение будет скомпенсировано, но провалы при разгоне и торможении останутся, так как многие параметры управления (в частности угол опережения зажигания) и коррекции этих параметров рассчитываются, исходя из показаний того же расходомера воздуха.
Седьмое - неисправность самого датчика L-зонда является явной причиной раскачки оборотов холостого хода, поскольку нарушается сбалансированность работы контура поддержания оборотов и контура поддержания стехиометрического состава смеси. Раскачка оборотов на режиме холостого хода не всегда определяется показаниями встроенного в панель приборов тахометра. Его показания на малых оборотах часто ошибочны, убедитесь в стабильности оборотов холостого хода по диагностическим приборам.
Восьмое – самым больным местом в работе системы управления двигателем является зажигание, вернее его высоковольтная часть, которая как бы не имеет отношения к электронике, и включает в себя модуль зажигания, высоковольтные провода и свечи зажигания. Нарушения в этой системе и определяют большую часть проблем в работе двигателя. Подход к проверке этой части не отличается от проверки системы зажигания карбюраторных двигателей. Состояние свечей, снятых с двигателя, помогает определить неработающие или плохо работающие цилиндры. Если плохо работают два цилиндра 1-4 или 3-2, то по- хоже, что неисправность кроется в модуле зажигания (в работе какой-то его пары катушек). Удобнее пользоваться специальными приборами или стендами для проверки свечей, высоковольтных проводов.
Девятое – работа системы синхронизация двигателя. Редкие сбои в синхронизации невозможно определить ни одним прибором. Только Мотор-Тестер с аппаратным подключением к датчику положения коленчатого вала может помочь выявить эти сбои.
Нарушение синхронизации в такте работе двигателя, отключает и подачу топлива и зажигания, расчет наполнения в цилиндрах невозможен. Здесь нет четких советов по определению, что же неисправно: блок управления, датчик положения коленчатого вала, проводка.
Система самодиагностики блока управления может определить сбои в синхронизации, но только тогда, когда двигатель уже не может работать. Единственно, что можно сказать, провалы и перебои в работе двигателя с плохой синхронизацией появляются на всех режимах. Эти перебои незначительны, но ездовые качества автомобиля резко снижаются, при этом невозможно выделить конкретно неработающий цилиндр. Чаще всего помогает замена датчика коленчатого вала. Неисправность в блоке управления маловероятна. Другие неисправности в системе синхронизации, как правило, ведут к полной невозможности запустить двигатель.
Повышенный расход топлива
Большой расход топлива при эксплуатации автомобиля, оснащенного ЭСУД, как правило, относят к неисправностям электроники. Особенно если у соседа точно такая же машина очень экономно расходует топливо. Расчет топлива в литрах на 100 км пути – привычная мера измерения экономичности. Вот только как правильно это померить? Залейте бак бензина "под горловину" и откатайте все топливо. Отметьте для себя пройденный путь в километрах. Снова залейте топливо в бак и определите, сколько топлива израсходовано в литрах.
Учтите:
· на некоторых заправках не доливают,
· качество топлива влияет на пройденный путь,
· отметьте для себя, в каком режиме вы эксплуатируете автомобиль: городской режим, трасса, прогретый двигатель.
· стиль вождения во многом определяет экономичность двигателя.
Простой расчет: бак топлива в литрах (43л)·100 км / на пройденный путь – даст представление о расходе топлива. Если на баке вы проезжаете более 530 км, то это уже является хорошим показателем, и диагностика системы управления вряд ли поможет снизить расход. Замечания:
Стиль вождения влияет на экономичность двигателя. Эффективная мощность двигателя достигается на повышенных оборотах 3000 – 3500 об/мин. Но крутить двигатель в городе нужно лишь для того, чтобы потом плавно двигаться на повышенной передаче с прикрытой дроссельной заслонкой. Электронное управление дает такую возможность. Именно такое движение определяет минимальный расход топлива. Максимальная экономичность достигается при движении на пятой передаче со скоростью 50 км/час.
Правильно выставленный коэффициент коррекции СО (если он есть в составе системы) позволяет снизить расход топлива в городском режиме на 0,8 л на 100 км.
Если автомобиль эксплуатируется при непрогретом двигателе (короткие перемещения в городской черте) и тем более в холодное время года, не нужно проверять расход топлива. В этом случае результаты замера расхода топлива будут непредсказуемыми.
Большое значение на экономичность двигателя оказывает его техническое состояние и техническое состояние автомобиля: компрессия в цилиндрах, регулировка клапанов, состояние подвески, коробки передач и т.д.
Разброс по характеристикам двигателей на отечественных автомобилях при прочих равных условиях приводит к разным показателям их экономичности.
Сигнал с датчика массового расхода является основным для расчета топлива, которое система управления пытается подать через форсунки во впускной коллектор двигателя. Показания расходомера воздуха пересчитываются по заданной характеристике в массу воздуха в единицу времени (массовый расход воздуха). Текущие обороты двигателя, полученные с датчика положения коленчатого вала, позволяют перевести этот расход в цикловое наполнение воздухом, т.е. определить массу воздуха, поступающего в цилиндр двигателя за цикл его работы. Далее система управления определяет состав смеси, исходя из заданной (калиброванной на заводе) двумерной таблицы в координатах цикловое наполнение/обороты двигателя. С помощью последнего и рассчитывается масса топлива для цилиндра – цикловое наполнение топливом. Время открытия форсунки и цикловое наполнение топливом связаны друг с другом линейной характеристикой форсунки. Угол опережения зажигания выбирается по тем же правилам, что и состав смеси.
На весь этот простой механизм накладываются коррекции, позволяющие установить необходимый состав смеси и угол опережения зажигания для:
· достижения требуемых ездовых качеств автомобиля,
· реализации требуемых режимов работы двигателя с учетом его теплового состояния реализации критериев токсичности, экономичности, бездетонационной работы и т.д.
При этом система рассчитывает мгновенный расход топлива (л/час) с учетом всех проводимых корректировок. Показания мгновенного расхода могут быть считаны с блока управления и переведены в расход топлива с учетом пройденного пути. Маршрутные компьютеры имеют такую функцию.
Расход топлива, определяемый маршрутным компьютером, показывает, сколько топлива хотела потратить система управления при эксплуатации автомобиля. Реальный расход может и не совпадать с этим значением. Если искать причины повышенного расхода топлива в системе управления двигателем, то необходимо в первую очередь проверить подсистемы, не контролируемые электроникой – топливоподачу, напряжение питания элементов системы, работу высоковольтной части системы зажигания, затем проверить характеристики датчиков – датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика массового расхода, L-зонда. Все остальные причины лежат, как правило, за пределами электроники в подсистемах двигателя и автомобиля.
Система топливоподачи. Характеристика форсунки рассчитана на заданный перепад давления на входе и выходе. Убедитесь, что регулятор давления работает правильно. Низкое давление в систем топливоподачи, как и высокое, является причиной повышенного расхода топлива. Сделайте баланс форсунок и убедитесь в приемлемых расходных характеристиках форсунок.
Убедитесь, что напряжение на форсунках соответствует бортовой сети автомобиля, и напряжение бортовой сети правильно измеряется блоком управления (время открытия форсунки рассчитывается с учетом напряжения бортовой сети). Проверьте работу генератора. Нестабильное напряжение влияет на расходные характеристики форсунки.
Система охлаждения двигателя. Убедитесь, что двигатель прогревается за приемлемое время и датчик температуры правильно отслеживает температуру двигателя. Проверьте питание датчиков системы. Напряжение на выходных контактах: питание датчиков и земля датчиков должно равняться 5В при включенном зажигании.
Система зажигания. Пропуски воспламенения в одном цилиндре (например, из-за неисправности высоковольтного провода) приводят к увеличению массового расхода воздуха для поддержания требуемой мощности двигателя. Далее следует пересчет топливоподачи (см. выше), который в этом случае определяет повышенный расход топлива по всем цилиндрам. При наличии L-регулирования в системе, несгоревшая в цилиндре топливно-воздушная смесь отразится на датчике L-зонд обеднением, которое в свою очередь заставит систему увеличить топливоподачу по всем четырем цилиндрам двигателя. Взаимосвязь системных параметров ЭСУД чувствительна к проблемам в системе зажигания.
Работа контура по L-зонду. Задача регулирования топливоподачи по датчику L-зонд состоит в получении стехиометрического состава смеси. Но этот состав не является оптимальным по критерию расхода топлива. Сбои в системе управления двигателем, некачественное топливо, подсосы воздуха и работа самого двигателя влияют на показания датчика. С одной стороны, L-регулирование позволяет выправлять возникающие погрешности в системе управления, но, с другой стороны, стехиометрический состав может достигаться только за счет повышенного расхода топлива. Необходимо проверить работу датчика по выходным показаниям напряжения датчика при работе контура L-регулирования.
Самым сложным является проверка правильной работы датчика массового расхода. Необходимо проверить входные выходные напряжения на датчике при включенном зажигании. С помощью тестера убедиться в допустимых показаниях датчика при работе двигателя. Если есть возможность, поставьте другой датчик и убедитесь, что ситуация не изменилась.
Если расход топливо увеличился одновременно с потерей динамических качеств автомобиля, то в первую очередь необходимо выполнить все проверки по механическим узлам двигателя.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 357.
