Стендовые диагностические системы
Эти системы не подключаются к бортовым электронным блокам управления и, таким образом, не зависят от бортовой диагностической системы автомобиля. Они обычно диагностируют отдельные механизмы двигателя и системы зажигания, поэтому их часто называют мотор-тестерами. Основными элементами мотор-тестера являются датчики, а также блок обработки и индикации результатов измерений воспринимаемых сигналов. Датчики и регистрирующие приборы соединены с кабелями с помощью штекеров и зажимов.
Мотор-тестеры выполняются на базе компьютеров, имеют клавиатуру, дисплей, дисководы, привод CD-ROM. В комплект обычно входит набор соединительных проводов и кабелей, стробоскоп, а в отдельных случаях — и газоанализатор отработавших газов. Информация вводится в компьютер с помощью соответствующего анализатора, в котором размещены аналогово-цифровые преобразователи, компараторы, усилители и другие устройства предварительной обработки сигналов. Анализатор подключается к необходимым элементам на автомобиле с помощью комплекта кабелей, который представляет собой набор проводов, подключаемых к отрицательной, положительной клеммам аккумулятора и катушке зажигания, провода высокого напряжения к катушке зажигания и к свече первого цилиндра, а кроме того, бесконтактный датчик тока на шине зарядки аккумулятора, датчик температуры масла в двигателе (вставляется вместо щупа), датчик разрежения во впускном коллекторе и т.п.
Основная часть мотор-тестера — осциллоскоп, на экране которого появляются различные осциллограммы, отражающие режим работы и техническое состояние проверяемых деталей и приборов системы зажигания. Оценка сигнала, появляющегося на экране осциллоскопа, основывается на анализе изменений (при наличии неисправностей) характера электрических процессов, протекающих в цепях низкого и высокого напряжения. По отдельным частям изображения можно судить также о работе некоторых элементов систем питания и зажигания, а характер изменения позволяет выявлять причины неисправностей.
Компьютер мотор-тестера обрабатывает информацию, полученную от двигателя, и представляет результаты на дисплее или в виде распечатки на принтере. С мотор-тестером может поставляться комплект лазерных компакт-дисков с технической информацией о различных моделях автомобилей, а также с инструкциями оператору о порядке подключения мотор-тестера к автомобилю и о последовательности проведения контрольных операций.
Перед проведением диагностирования вводят модель автомобиля, тип двигателя, трансмиссии, системы зажигания, впрыска топлива и другие параметры, характеризующие объект диагностирования. Мотор-тестеры способны диагностировать большинство автомобильных систем, в том числе системы пуска, электроснабжения, зажигания, оценивать компрессию в цилиндрах, измерять параметры системы питания.
Современные мотор-тестеры могут выдавать информацию о состоянии системы зажигания в виде цифр или осциллограммы процесса. Примером служит мотор-тестер М3-2 (Беларусь), с помощью которого можно определять состояние двигателя (по развиваемой мощности, балансу мощности по цилиндрам, относительной компрессии), стартера, генератора, реле-регулятора, аккумулятора, прерывателя-распределителя, электропроводов, свечей зажигания, лямбда-датчика, форсунок системы впрыска бензиновых двигателей, дизельной топливной аппаратуры, измерять с помощью стробоскопа углы опережения зажигания для бензиновых двигателей и впрыска для дизельных двигателей.
По мере усложнения автомобильной электроники расширяются и функциональные возможности стационарных систем, поскольку необходимо диагностировать не только управление двигателем, но и тормозные системы, активную подвеску и т.д.
Универсальность компьютерных мотор-тестеров определяется их программным обеспечением. Многие из них работают в привычной большинству пользователей операционной системе Windows.
К недостаткам мотор-тестеров следует отнести то, что с их помощью трудно обнаружить непостоянные неисправности в сложных электронных системах, когда неисправность в одной системе проявляется в виде симптомов в других системах, функционально связанных с первой.
Бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами
Системы программного обеспечения автомобилей большинства ведущих стран мира начиная с 80-х годов XX в. обеспечиваются функцией считывания кодов неисправностей с помощью контрольной лампы, например Check engine — проверь двигатель. Это наиболее простой вид бортового диагностирования, которое заключается в условном присвоении ряду неисправностей электронной системы управления цифровых кодов. Эти коды при проявлении соответствующих им неисправностей заносятся в память электронного блока управления системой. После проведения определенных манипуляций данные коды могут отображаться контрольной лампочкой в виде ряда длинных и коротких импульсов. После визуального считывания импульсов их значение может быть расшифровано с помощью специальных таблиц.
Предназначение датчика фаз и почему его нет на Приоре 21116
При возникновении подозрений на неисправность датчика распредвала, многие автовладельцы прибегают к тому, что сразу же меняют изделие, не разобравшись в истинной причине поломки. Чтобы правильно подойти к вопросу устранения неисправности этого элемента, следует сначала понять, для чего же он нужен.
Датчиком распредвала ДПРВ или фаз ДФ называется электрический элемент, посредством которого происходит контроль угла поворота распределительного вала в определенный момент времени. Он следит за положением газораспределительного механизма, тем самым обеспечивая возможность фазированного впрыска топлива в цилиндры. Фазированным впрыском называется способ управления форсунками. На один полный цикл, при котором коленчатый вал совершает два оборота, приходится одно открытие форсунки в каждом цилиндре.
Схема фазированного впрыска
Благодаря использованию датчика фаз, появилась возможность реализации фазированного впрыска, что в итоге положительно отражается на расходе топлива и прочих технических показателях.
Это интересно! На Приоре 8 клапанов с двигателями 21116 датчики фаз отсутствуют, так как фазированный впрыск топлива происходит на основании алгоритма, заложенного в ЭБУ, основную роль в котором принимает электронная педаль газа (Е-газ)
Способы проверки датчика распредвала
Перед выполнением проверки датчика с помощью мультиметра или других электронных приборов необходимо проверить его механическую целостность. В частности, он устанавливается в корпус с уплотнительным кольцом, обеспечивающим его надежное крепление. Нужно проверить его состояние. Также будет нелишним проверить целостность корпуса датчика, наличие на нем трещин или других повреждений. Желательно проверить и задающий диск, не повреждены ли зубья, нет ли на корпусе датчика или поблизости от него металлической стружки.
В интернете можно найти информацию о том, что якобы ДПРВ можно выявить его работоспособность, просто проверив его магнитные свойства. В частности, к его торцу (рабочей чувствительной части) поднести маленькую металлическую деталь, которая должна «прилипнуть» к датчику. На самом деле это не так, и нерабочий ДПРВ может как обладать магнитными свойствами, так и не обладать ими. Соответственно, проверку необходимо выполнять другими методами.
Существует два основных способа проверки датчика положения распределительного вала — с помощью электронного мультиметра и с помощью осциллографа. Первый метод проще и быстрее, однако второй — более точный и дает больше диагностической информации.
Проверка датчика распредвала мультиметром
Для проверки ДПРВ необходим демонтаж. Сделать это несложно, нужно лишь отсоединить от него контактную группу проводов, и отвинтить крепежный болт. Также для проверки вам понадобится небольшой металлический предмет (из черного металла, чтобы он магнитился).
Схема подключения для проверки датчика фаз 21110-3706040
Схема подключения для проверки датчика фаз 21120-3706040
Алгоритм выполнения проверки датчика мультиметром следующий:
- Взять мультиметр и переключить его в режим измерения постоянного напряжения в диапазоне до 20 В (зависит от конкретной модели мультиметра).
- Отсоединить «фишку» от датчика, отщелкнув фиксатор.
- Демонтировать датчик из его посадочного места.
- На «фишке» датчика 21110-3706040 автомобиля ВАЗ (и на многих других) контакт «А» соответствует массе, контакт «С» — плюсовой провод, идет от реле управления, контакт «В» — сигнальный провод (средний). У фишки датчика 21120-3706040 контакт «А» соответствует массе, контакт «В» — плюсовой провод от реле управления, контакт «С» — сигнальный провод.
- Проверить наличие питания на фишках. Для этого нужно включить зажигание на автомобиле (но не запускать двигатель) и проделать это с помощью мультиметра. Если питания на фишках нет — значит, нужно искать причину. Это может быть неисправная проводка (повреждение изоляции, разрыв проводов), выход из строя управляющего реле, «глюк» электронной системы управления (ЭБУ).
- Далее нужно подсоединить датчики для проверки по приведенным на рисунке схемам.
- Подать на датчик напряжение 13,5±0,5В (хотя допускается и меньшее, например, 12…12,5 Вольта от аккумулятора).
- Если при подаче питания на датчик вольтметр фиксирует отсутствие напряжения на датчике, то это сигнализирует либо о поломке самого датчика, проверку можно завершить и готовиться к замене датчика на новый.
- Замерить напряжение между плюсовым и сигнальным контактом. Оно должно равняться не менее 90% от питающего напряжения (то есть, если значение питающего напряжения равно 12 Вольт, то напряжение на сигнальном контакте должно быть не менее 10,8 Вольт).
- Поднести к торцу датчика (его сигнальной части) приготовленный заранее металлический предмет. Повторно замерить напряжение на сигнальном контакте. Оно должно быть не более 0,4 Вольт. Убрать пластину — значение напряжения должно восстановиться до 90. 100% питающего. Если есть какие-либо отклонения в процессе проверки — значит, датчик вышел из строя и подлежит замене.
Проверка ДПРВ с помощью осциллографа
Электронный осциллограф помогает понять, как работает датчик положения распределительного вала, и выдает ли он импульсы вообще. Обычно пользуются так называемым электронным осциллографом, то есть, просто программой-симулятором, установленным на ноутбук или другое подобное устройство. Необходимо подключиться к датчику распредвала и снять с него осциллограмму. В идеале должна быть ровная диаграмма-расческа с одним выпадающим пиком, который соответствует прохождению рэпера через датчик. Если же осциллограмма имеет другую форму — нужна дополнительная проверка.
При диагностике осциллографом датчика распределительного вала автомобилей «Ниссан» (в частности, Nissan Almera) форма осциллограммы будет другой. Она не будет ровной, а в виде 3 импульсов, потом пробел, далее 4 импульсов — пробел, 2 импульсов — пробел и один импульс — пробел. Для двигателей этого автопроизводителя такая особенность является нормой.
Как устроена процессорная часть
Основой процессорной части ЭБУ является однокристальная микроЭВМ (микро электронно-вычислительная машина). По сути, это есть тот самый «мозг» электронного блока управления двигателя. По современным меркам микроЭВМ устроен довольно просто. Дело в том, что ключевые его элементы входят в структуру, которая умещается на одном кристалле (чипе). Важным моментом в описании микроЭВМ является его разрядность. Разрядностью называют количество бит информации, оперировать с которыми будет микропроцессор. МикроЭВМ бывают 8-, 16- и 32-разрядными. Сами устройства включают в себя:
- Центральный процесс;
- Постоянное запоминающее устройство (сокр. ПЗУ);
- Аналогово-цифровой преобразователь (сокр. АЦП);
- Оперативное запоминающее устройство (сокр. ОЗУ);
- Порты ввода и вывода;
- Генератор тактовой частоты;
- Таймеры, иначе называемые счетчиками.
Можно провести параллель между современным компьютером и процессорной частью ЭБУ. По факту, в ЭБУ объединяется ряд компонентов, которые в системных блок персональных компьютеров и ноутбуков идут отдельно друг от друга, но объединяются материнской платой
Здесь есть интересные особенности, но их мы рассматривать не будем – автолюбителю важно понимать, что принципиальные схемы современных электронно-вычислительных машин очень похожи друг на друга
Центральный процессор ЭБУ подбирает команды и данные из памяти и производит различные операции над этими данными. Кроме того, он управляет сигналами, проходящими через внутреннюю шину адреса и данных. Постоянное запоминающее устройство – это то место, где хранятся программы и данные. Информация имеет вид констант. Сама же программа записывается в виде машинных кодов микроЭВМ. Данные представляют собой калибровочные таблицы констант, участвующих в процессе расчетов. Данные из таблиц могут быть выбраны и в качестве управляющих параметров. Что интересно, данные в ПЗУ хранятся неограничено долго. Оперативное запоминающее устройство берет на себя задачу хранения данных, которые могут измениться. Например, промежуточных результатов вычислений или же значений, получаемых от датчиков. Хранить информацию ОЗУ может в течение ограниченного промежутка времени – она стирается после отключения питания.
Тандем центральный процессор – ПЗУ – ОЗУ является ключевым для ЭБУ. Если говорить по-простому, именно этот тандем выделяет данные и параметры, обсчитывает их, запоминает и отдает команды. К этому тандему также можно отнести так называемые энергонезависимые ОЗУ. Они питаются от аккумуляторной батареи напрямую. Такая память может записать данные и хранить их очень долго. Пока аккумулятор не потеряет накопленную энергию вследствие саморазряда, энергонезависимые ОЗУ продолжат хранить данные.
Важным элементом ЭБУ является аналогово-цифровой преобразователь. Дело в том, что однокристальные микроЭВМ могут работать только с цифровыми сигналам. В АЦП аналоговый сигнал преобразуется в цифровой код. Порты ввода и вывода, как несложно догадаться из их названия, служат для получения и считывания входных сигналов и передачи выходных сигналов и информации. Таймером же называют устройство, которое служит как для измерения интервалов времени, так и подсчета числа событий. Генератор тактовой частоты призван синхронизировать работы всей системы за счет выработки тактовых импульсов. От точности работы генератора будет зависеть точность измерения интервалов времени.
Что влияет на исправность и работу ДПРВ
Основные факторы, которые влияют на работу датчика – изменение температуры, тряска и металлическая пыль. Поэтому необходимо заменять датчик через каждые 100 тысяч километров пробега. Это позволит избежать его неожиданной поломки. При включении двигателя температура в районе датчика соответствует температуре воздуха. По мере нагрева мотора возрастает и температура датчика. Если системы питания или зажигания не настроены, двигатель работает с перебоями, на датчик воздействуют более сильные, чем рассчитано, вибрации. В двигателе много трущихся металлических деталей, движение которых приводит к появлению пыли. Если система смазки работает неправильно, или неисправны подушки двигателя, то металлической пыли появляется больше, чем обычно. Часть ее оседает на магнитной поверхности датчика, негативно влияя на его работу.
Признаки неисправности датчика распредвала
Если датчик неисправен, компьютер не знает, когда запускать форсунки, и может не активировать их. Плохие показания также приводят к перекосу момента зажигания, что повлияет на экономию топлива в автомобиле. Использование этого датчика происходит одновременно с датчиком положения коленчатого вала. Это необходимо, чтобы контролировать угол опережения зажигания. Достаточно часто встречаются поломки этого датчика, которые объяснимы утечкой тепла и масла. Это происходит из-за его расположения.
Поломка датчика положения распределительного вала чаще всего вызвана утечками масла. В таких случаях есть только одно решение — ремонт или замена. При замене проверяют выравнивание ремня газораспределительного механизма, чтобы жидкости не попадали в монтажный кронштейн датчика положения области. В некоторых случаях обновляется программное обеспечение при установке.
Необходимо использовать подходящее масло для двигателя
Соответственно, распределительный вал останется идеально смазанным, так как это очень важно для правильной работы двигателя
Непрерывное движение этого компонента вызывает недостаток смазки, что значительно сокращает срок его службы. Когда масло полностью опустится из-за того, что автомобиль не использовался в течение многих дней, масляному насосу потребуется некоторое время, чтобы отправить его в верхнюю часть двигателя. Эта ситуация в определенных моделях двигателей вызывает проблемы с гидравлическими толкателями и, как следствие, является причиной для более серьезных проблем.
Несмотря на небольшие размеры, датчик распределительного вала считается очень ценным магнитным устройством, которое собирает и отправляет сведения о скорости распредвала ТС блоку управления двигателем. Поскольку сигналы, которые отправляются на корпус компьютера, прерываются из-за проблем с распределительным валом, это оказывает влияние на рабочее состояние автомобиля.
Основные симптомы могут подсказать, что датчики распределительного вала, скорее всего, уже нуждаются в замене. Иногда возникают трудности с запуском машины. После того, как авто тронется, можно будет столкнуться с потерей скорости, уменьшением мощности двигателя и аномальным ускорением. Это основный признак неисправности.
Также к наиболее частым признакам, указывающим на предполагаемое повреждение распредвала, относятся то, что автомобиль нельзя завести и доносится стук из-за плохой зубчатой муфты или износа втулок. Кроме того, недостаток мощности можно объяснить плохой опорой вала. Если доносится громкий шум в этой области двигателя, это явный признак того, что распредвал не заедает. Это означает полное сцепление деталей, что препятствует скольжению. Игнорирование любого из этих симптомов потребует больше времени и расходов.
Когда существует ошибка датчика распредвала, то он не будет работать должным образом. В итоге бортовой компьютер не сможет определить расположение поршней и клапанов, поэтому будет невозможно отправить данные о том, когда зажигать искру или какой должен быть импульс
Существуют различные причины неисправности и важно ознакомиться с ними
Ошибка датчика фаз(ДПРВ)
Данная проблема может обернуться тем, что двигатель будет функционировать в попарно-параллельном режиме подачи топлива. Форсунки будут работать интенсивнее и расход топлива сильно увеличится, как и токсичность выхлопных газов. Также не исключены и проблемы с самодиагностикой. Откладывать замену крайне нежелательно.
АБС
Эта система предназначена для того чтобы не допускать полного блокирования колес при торможении. Поэтому устройство обязательно содержит датчики скорости вращения колес. Их конструкции различны. Они бывают пассивные или активные.
Пассивные — это в большей мере индуктивные датчики. Собственно датчик состоит из стального сердечника и катушки с большим числом витков тонкого эмалированного медного провода. Для того чтобы он мог выполнять свои функции, на привод колеса или на ступицу напрессовывают стальное зубчатое кольцо. А датчик закрепляют так, чтобы при вращении колеса зубцы проходили вблизи сердечника и индуцировали в катушке электрические импульсы. Их частота следования и будет пропорциональным выражением скорости вращения колеса. Преимущества устройство такого типа: простота, отсутствие питания и низкая стоимость. Их недостатком является слишком маленькая амплитуда импульсов на скоростях до 7 км/час.
https://youtube.com/watch?v=krv_CqZ9JFU
Активные, которые бывают двух видов. Одни на основе всем известного эффекте Холла. Другие – магниторезистивные на основе одноименного явления. Магниторезистивный эффект состоит в изменении электрического сопротивления полупроводника при попадании в магнитное поле. Оба вида активных датчиков отличаются достаточной амплитудой импульсов при любых скоростях. Но их устройство сложнее, а стоимость выше пассивных. Да и то, что им необходимо питание, не назовешь преимуществом.
https://youtube.com/watch?v=qVpWLIwEkY8
Система смазки
Автомобильные датчики, контролирующие параметры работы этой системы, бывают трех видов:
- Датчик уровня масла. Имеет, пожалуй, самое простое устройство. Это поплавок, вертикально движущийся в поддоне картера по направляющей и замыкающий контакты при достижении поверхностью масла минимально допустимого уровня. Добавление масла приводит к подъему уровня и размыканию контактов.
- Датчик давления масла (ДД). Чаще всего он бывает электромеханический. Его устройство упругой диафрагмой делится на две части. Которая под действием давления масла деформируется и перемещает движок потенциометра. В результате чего изменяется сопротивление между клеммой выхода и массой. При падении давления масла диафрагма возвращается под действием пружины.
- Датчик недостаточного (аварийного) давления. Состоит из такой же, как у ДД диафрагмы с пружиной, и контакта, нормально замкнутого на массу. К его клемме подключается один из контактов контрольной лампочки аварийного давления масла в комбинации приборов. На другой контакт этой лампочки при включении зажигания подается питание, поэтому она начинает светиться. После пуска двигателя диафрагма под действием давления масла размыкает контакт клеммы датчика с массой. При этом контрольная лампа гаснет. Снижение давления масла менее допустимого приводит к тому, что под действием пружины клемма замыкается на массу и лампа вновь загорается, сигнализируя о недостатке давления в системе.
Принцип работы
На распределительном вале напротив ДПРВ устанавливается задающий диск (импульсное колесо). В свою очередь, на задающем диске распредвала выполнены специальные зубья или выступы. В момент прохождения этих выступов через датчик, ДПРВ формирует цифровой сигнал особой формы, который показывает текущий такт в цилиндрах.
Работу датчика распредвала правильнее рассматривать вместе с работой ДПКВ. На два оборота коленвала приходится один оборот распределительного. В этом и заключается секрет синхронизации системы впрыска и зажигания. Другими словами, ДПРВ и ДПКВ показывают момент такта сжатия в первом цилиндре.
Задающий диск коленвала имеет 58 зубьев (60-2), то есть, когда участок с пропуском в два зуба проходит мимо датчика коленвала, то система сверяет сигнал с ДПРВ и ДПКВ и определяет, момент впрыска в первый цилиндр. Через 30 зубцов происходит впрыск, например, в третий цилиндр, а затем в четвертый и второй. Так происходит синхронизация. Все эти сигналы представляют собой импульсы, которые считываются блоком управления. Их можно увидеть только на осциллограмме.
Какие признаки неисправности датчика фаз
Перед тем, как приступать к диагностическим процедурам, и тем более, замене ДПРВ на Ланосе, следует убедиться, что именно элемент вышел из строя. Ведь в аварийный режим работы ДВС переходит не только по причине неисправности ДПРВ, но и прочих исполнительных органов ЭБУ. Основными признаками или симптомами неисправности датчика положения распределительного вала на Ланосе являются такие факторы:
- Увеличивается время запуска двигателя. Если раньше он заводился «с пол оборота ключа», то теперь понадобится дольше крутить стартером
- Неустойчивость работы мотора на ХХ и при езде
- Возникновение «провалов», проявляющихся в виде заторможенной отзывчивости двигателя при нажатии на педаль акселератора
- Резкое снижение динамики и мощности, что особенно ярко прослеживается при обгонах
- Постоянное или периодическое свечение индикатора «Check Engine». При свечении индикатора будут диагностироваться ошибки со следующими номерами — Р0340, Р0342 и Р0343
Немаловажно отметить, что датчик фаз является очень надежным устройством, и из строя выходит он крайне редко. Чаще его неисправность связана с проводкой, в результате чего нарушается ее изоляция
Другой причиной неисправности может быть окисление контактов, что в любом случае влечет за собой неправильное функционирование элемента.
Это интересно! Первым делом при подозрении на неисправность ДПРВ, следует проверить целостность контактов и проводов. Только после этого можно приступать к проведению диагностики самого элемента.
https://youtube.com/watch?v=Uo2VAi98Dpg%3F
Яркая выраженность вышеперечисленных признаков проявляется, если автомобиль эксплуатируется на газу. Часто владельцы авто замечают снижение динамики автомобиля на газу, а при переходе на бензин, яркость признаков снижается. Это заставляет владельцев в первую очередь прибегнуть к диагностике ГБО. После того, как признаки неисправности ГБО не выявляются, владелец начинает сомневаться в качестве топлива. Однако проблема скрывается непосредственно в полной или частичной неисправности ДПРВ.
Как выглядит ЭБУ
Электронный блок управления (со снятой крышкой)
Это электронная плата, помещенная в небольшой корпус (алюминиевый или пластиковый). Материал оболочки зависит от места нахождения блока. Если он располагается в салоне, то обычно в пластиковом корпусе, а если под капотом машины – то в металлическом. Из контроллера наружу выходят пара разъемов под CAN шины. Иногда имеется дополнительный разъем для удобства диагностики и перепрошивки.
Внутри ЭБУ устроен как мини компьютер, плата блока управления состоит из запоминающих устройств, а именно:
- ОЗУ – оперативной памяти для обработки промежуточных данных об автомобиле,
- ППЗУ – постоянная память, хранит установки функций двигателя и прочее необходимое ПО.
- ЭРПЗУ – предназначено для хранения временной информации: кодов блокировки и доступа, пробега, температуры в двигателе, расхода горючего и пр.
Функциональные микросхемы ЭБУ получают данные о состоянии и автомобиля, производят их анализ и отправляют текущие команды на исполняющие устройства. Контрольные составляющие ЭБУ – это модули, которые обнаруживают и анализируют ошибки. Они выдают ошибку на дисплей («Check Engine» или другое оповещение), или блокируют запуск мотора.
ЭБУ легко опознать по двум шлейфам, подсоединенным к нему. Если блок электронного управления расположен под капотом, то рядом с блоком предохранителей или с аккумулятором. Если он находится в салоне, то обычно под панелью, либо под задним диваном. Есть модели автомобилей, в которых блок электронного управления расположен даже в багажнике.