Системы впрыска во впускной трубопровод. Распознавание неисправности происходит путем непрерывного циклового процесса сравнения показателей датчиков и систем на любых режимах работы с заложенными в блоке управления матрицами рабочих значений данных параметров (частота цикла на автомобилях различных производителей может отличаться). Несоответствие полученного рабочего значения требуемому для заданного режима работы распознается как неисправность, о чем водитель информируется характерным сигналом на рабочей панели автомобиля. В случае появления предупреждения, неисправность должна быть определена с помощью сканера и устранена специалистом.
Отдельные составляющие системы могут проверяться по электрическим параметрам (сопротивление, опорное напряжение, сила тока) с помощью мультиметров.
Диагностирование гидравлических параметров систем. Перед обслуживанием и ремонтом топливной аппаратуры необходимо сбросить давление в системе подачи топлива в следующем порядке. Включить нейтральную передачу, затормозить автомобиль стояночным тормозом. Отсоединить провода от электробензонасоса. Запустить двигатель и дать ему поработать на холостом ходу до остановки из-за выработки топлива. Включить стартер на 3 с для стравливания давления в трубопроводах. После стравливания давления и завершения работ присоедините провода к электробензонасосу.
Проверка давления подачи топлива и производительности топливного насоса. Для измерения давления в большинстве случаев необходим манометр с набором различных переходников и адаптеров, имеющий пределы измерения 0,40…0,45 МПа (рис. 6.26).
Проверка рабочих форсунок. Работоспособность электромагнитных форсунок распределенного впрыска в первом приближении может быть проверена по внешним признакам их работы. Сначала проверяют, есть ли вибрация форсунки. Равномерная вибрация свидетельствует об исправной форсунке, а отсутствие вибрации или перебои в ней указывают на отклонения в работе проверяемой форсунки. Работоспособность форсунки можно определить при отключении ее из работы на холостом ходу путем отсоединения электропитания. При исправно работающей форсунке частота вращения коленчатого вала в случае ее отключения, должна измениться. Однако следует иметь в виду, что на некоторых автомобилях устанавливается стабилизатор холостого хода, который необходимо отключать во время указанной проверки.
Производительность рабочих форсунок проверяют по объему, вытекающего из нее топлива при давлении в системе 0,25 МПа и сравнивают полученные значения с нормативными для данного двигателя. Угол конуса распыла должен быть равен примерно 30º.
В случае обнаружения неисправностей форсунки в первую очередь следует проверить состояние соленоидной обмотки. Для этого необходимо определить ее сопротивление и убедиться в отсутствии обрыва. Номинальное сопротивление должно соответствовать данным фирмы-изготовителя; если таких данных нет, сопротивления проверяемых форсунок можно сравнить между собой.
Более точная проверка работоспособности форсунок и электронной системы впрыска может быть произведена с помощью мотор-тестера или осциллографа по продолжительности открытия форсунки в зависимости от режима работы двигателя. Типичные формы импульсов открытия клапана форсунки, которые длятся от 1до 14 мс, показаны на рис. 6.27.
На сигнал открытия форсунки в системе впрыска без применения дополнительной пусковой форсунки накладывается дополнительный импульс во время пуска холодного двигателя (рис. 6.27, б). Продолжительность импульса при запуске и на холостом ходу двигателя обычно больше, чем при работе двигателя с небольшими нагрузками при низкой частоте вращения коленчатого вала, но меньше, чем при увеличении частоты и полном открытии дроссельной заслонки или резком увеличении частоты вращения.
Проверка датчиков. Для качественной проверки датчиков и исполнительных элементов ЭСУД целесообразно применять мотор-тестер в сочетании с мультиметром, осциллографом и диагностическим сканером.
Рассмотрим отдельные элементы и способы их проверки.
Проверка кислородного датчика и системы λ-коррекции. Проверка кислородного датчика производится с помощью осциллографа по напряжению, и по форме осциллограммы (рис. 6.28).
□
При работе двигателя состав смеси (λ) в цилиндрах колеблется в определенных пределах. Представим, что в момент времени А, когда сигнал датчика кислорода находится в пределах 0,35…0,4 В, блок управления двигателем оценил смесь как бедную.
С этого момента он постепенно увеличивает время открытого состояния форсунок – смесь обогащается, напряжение с датчика растет. Но состав смеси мгновенно измениться не может – напряжение сначала понижается примерно до 0,2 В, что соответствует моменту времени Б. Затем смесь продолжает обогащаться, пока в точке В (0,55…0,6 В) контроллер, оценив смесь как богатую, не начнет постепенно уменьшать время открытого состояния форсунок. Смесь объединится, пока напряжение вновь не достигнет значения 0,35…0,4 В в точке Д. Но до этого сигнал с датчика кислорода успеет подняться до 0,8 В (точка Г). После ситуации Д цикл вновь повторится. Теоретический размах колебаний напряжения от 0 до 1 В, реальный — примерно 0,2…0,8 В. У поработавшего датчика считают допустимым 0,3…0,7 В.
При проверке датчика существенным параметром его работы является время реакции датчика на изменение состава смеси.
Необходимым условием проверки кислородных датчиков является прогретый двигатель, так как размах колебаний напряжения при непрогретом двигателе будет меньшим и по мере прогревания двигателя должен увеличиваться.
Если при проверке датчика форма сигнала и напряжение не изменяются, это свидетельствует об отказе датчика (рис. 6.29).
Согласно европейскому законодательству (Евро III, Евро IV, Евро V), бортовая диагностика должна контролировать состояние нейтрализатора. Для выполнения этого условия на выходе из нейтрализатора устанавливают второй датчик кислорода.
Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Датчик представляет собой термистор (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). При низкой температуре сопротивление датчика высокое (при – -40 °С – 100 кОм), при высокой температуре – низкое (при 100 °С – 177 Ом).
Температуру охлаждающей жидкости контроллер рассчитывает по падению напряжения на датчике. Падение напряжения высокое на холодном двигателе и низкое на прогретом.
При помощи мотор-тестера целесообразно использовать штатный датчик температуры. Прислонив его наконечник к проверяемому ДТОЖ и сравнивая показания температурного датчика мотор-теста и информацию из ЭБУ, считываемую сканером, делается заключение об исправности датчика.
Проверка датчика детонации. Датчик прикреплен к верхней части блока цилиндров. Он улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе.
Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Контроллер по сигналу датчика регулирует опережение зажигания для устранения детонационных вспышек топлива.
Подключив измерительные щупы мотор-тестера к разъёму датчика со стороны разъёма проводки можно проводить его диагностирование без отсоединения ЭБУ от датчика. Запустив двигатель можно синхронно наблюдать за показаниями осциллографа мотор-тестера и показаний диагностического сканера. Для проверки срабатывания датчика, в связи с отсутствующей детонацией на нормально работающем двигателе, можно применять динамическое воздействие на датчик (постукивание).
Проверка датчика массового расхода воздуха. В нем находятся температурные датчики и нагревательный резистор. Проходящий воздух охлаждает один из датчиков, а электронная схема датчика преобразует эту разность температур в выходной сигнал для электронного блока управления.
В разных вариантах систем впрыска топлива возможно применение датчиков массового расхода воздуха двух типов. Они различаются по устройству и характеру выдаваемого сигнала, который может быть частотным или аналоговым. В первом случае в зависимости от расхода воздуха меняется частота сигнала, во втором случае – напряжение. ЭБУ использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения длительности импульса открытия форсунок.
И тот и другой датчики можно продиагностировать с использованием мотор-тестера.
Проверка датчика скорости автомобиля. Датчик установлен на коробке передач. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на контроллер прямоугольные импульсы напряжения, частота которых пропорциональна скорости вращения ведущих колес (рис. 6.30).
Диагностирование адекватности выходного сигнала производится встроенным осциллографом. В данном случае для калибровки и сопоставления данных с реальными можно использовать любое оборудование с GPS модулем (например, мобильный телефон).
Проверка датчика положения дроссельной заслонки. Датчик установлен сбоку на дроссельном узле и связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается «плюс» напряжения питания (5В), другой его конец соединен с «массой». С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к контроллеру. Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно около 0,5 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно быть около 4,5 В. Отслеживая выходное напряжение датчика, контроллер корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. по желанию водителя). Датчик положения дроссельной заслонки не требует какой-либо регулировки, так как контроллер воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую отметку.
Проверку работоспособности представляется возможным выполнить обычным мультиметром. Однако мотор-тестер позволяет наблюдать за изменением напряжения на выводах датчика в динамике на протяжении всего хода педели и открытия дроссельной заслонки.
Проверка регулятора холостого хода. РХХ регулирует частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, управляя количеством подаваемого воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки. Он состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана. Клапан выдвигается или убирается по сигналам контроллера. Полностью выдвинутая игла регулятора (что соответствует 0 шагов) перекрывает поток воздуха. Когда игла вдвигается, обеспечивается расход воздуха, пропорциональный количеству шагов отхода иглы от седла.
Проверку РХХ можно провести, подавая на него питание.
Работоспособность нейтрализатора определяют по сигналам входного и выходного датчиков кислорода (рис. 6.31). Если нейтрализатор работоспособен, то на большинстве режимов на выходе из него количество кислорода ничтожно мало, на что указывает форма сигнала второго датчика кислорода – это почти прямая линия: колебания уровня сигнала очень невелики, а сам он достаточно высокий — около 0,7 В. Если нейтрализатор частично утратил эффективность, оставшийся кислород поступает на соответствующий датчик, его сигнал меняется, и вместо прямой линии на экране монитора мы видим выраженную кривую. Она похожа на сигнал первого датчика, но с меньшей амплитудой и небольшим фазовым сдвигом. Последний связан с длиной нейтрализатора и его частичной работой.
Проверка индуктивного датчика частоты вращения коленчатого вала. При проверке датчика рекомендуется его снять и с помощью меток на двигателе зафиксировать его первоначальное положение. При демонтаже датчика
проводят визуальный осмотр на наличие повреждения его корпуса, а также состояние контактной колодки, контактов, сердечника. В случае обнаружения на контактах или сердечнике загрязнений, очищают их с помощью спирта. Необходимо также обратить особое внимание на расстояние между сердечником датчика и синхронизирующим диском, их расстояние должно составлять от 0,5 до 1,5 мм.
Если визуальная проверка не выявила наличие неисправностей, следует проверить электрическую схему датчика при помощи омметра. В данном случае измеряют сопротивление, которое дает обмотка синхронизирующего датчика. Большинство исправных датчиков должно оказывать сопротивление в приделах от 550 до 750. Выход из данного диапазона свидетельствует о неисправности датчика, и, следовательно, он подлежит замене.
Особенности диагностирования систем непосредственного впрыска .
Основные неисправности. Автомобили, оборудованные системой многоточечного непосредственного впрыска, имеют две контрольные лампы в комбинации приборов, загорающиеся на несколько секунд при каждой установке карточки в считывающем устройстве во 2-е фиксированное положение:
— контрольную лампу неисправности системы впрыска, загорающуюся при незначительной неисправности системы;
— контрольную лампу аварийной температуры охлаждающей жидкости, которая горит постоянно, если температура охлаждающей жидкости превышает 118°С, и мигает в случае серьезной неисправности системы впрыска, требующей срочной остановки двигателя.
При появлении незначительной неисправности в системе впрыска высокого давления загорается контрольная лампа неисправности. К таким неисправностям относятся:
— неисправность форсунки;
— неисправность в контуре низкого давления подачи топлива;
— обрыв цепи обмена данными между блоком управления и датчиками;
— неисправность датчика давления топлива;
— чрезмерное давление.
Если неисправность обнаруживается при установке карточки в считывающем устройстве во 2-е фиксированное положение, контрольная лампа загорается на несколько секунд, гаснет на короткое время и затем горит постоянно. При появлении серьезной неисправности системы впрыска высокого давления контрольная лампа мигает. В этом случае следует как можно быстрее остановить двигатель. К таким неисправностям относятся:
— неисправность регулятора давления топлива (давление превышает 12,5 МПа);
— неисправность датчика давления топлива (давление превышает 12,5 МПа).
В этом случае топливный насос низкого давления, системы зажигания и впрыска выключаются через несколько секунд после возникновения неисправности.
Особенности диагностирования. Основные проверки таких систем осуществляются с использованием сканера для диагностирования электронных систем управления двигателем, однако отдельные проверки могут быть осуществлены и более простыми способами.
Топливный фильтр находится в топливном баке и является составной частью узла насос-датчик уровня топлива и отдельно не снимается. Для его замены необходимо заменить узел топливный насос-датчик уровня топлива в сборе. Задерживающая способность фильтра рассчитана на весь срок эксплуатации автомобиля. Тем не менее, проверка давления подачи топлива и производительности топливного насоса позволяет произвести диагностику узла топливный насос-датчик уровня топлива.
Проверка давления подачи топлива.
- Отсоединяют шланг подачи топлива от ТНВД в точке 7 и устанавливают тройник с подсоединенным манометром.
- Запускают двигатель, чтобы привести в действие топливный насос низкого давления. Измеренное значение давления: 0,35…0,45 МПа. Максимальное давление: 0,6 МПа.
Проверка производительности топливного насоса низкого давления.
- Отсоединяют шланг подачи топлива от ТНВД в точке 7 и опускают конец шланга в градуированный сосуд.
- Приводят в действие топливный насос низкого давления, перемкнув выводы на разъеме реле насоса, или с помощью сканирующего прибора. Измеряемая производительность 80…165 л/ч.