Стенд призначений для уведення сигналів датчиків, виконавчих пристроїв автомобіля, додаткових датчиків, необхідних для діагностики. Його застосування дозволяє провести аналіз роботи електронної системи керування подачею палива, діагностику й пошук несправностей, регулювання в різних режимах роботи двигуна без відключення ЕБК у реальних масштабах часу й навантажень.

Комплекс підключається за допомогою діагностичного рознімання перехідника до електронного блоку керування (ЕБК) в інше гніздо перехідника підключається основний джгут електропроводки автомобіля. Комплекс є пасивним пристроєм і не може впливати на роботу автомобіля. Діагностика проводиться при працюючому двигуні в різних режимах роботи автомобіля. У результаті ви можете спостерігати реальну форму сигналів присутніх на розніманні електронного блоку керування. За формою сигналів можна зробити висновок про несправності того або іншого датчика, форсунки або ЕБК.

Деякі особливості:

- повна й точна інформація одержувана в результаті вимірів;

- простота в експлуатації;

- універсальність для різних автомобілів;

- дуже низька ціна.

На підготовку комплексу й автомобіля для тестування йде від 4-х до 6-ти хвилин. Оптимальний час тестування від 30 сек до 2-х хвилин.

Комплекс застосуємо для самого широкого спектра моделей автомобілів та їхніх систем упорскування. При цьому не потрібні додаткові картриджі, як в існуючих моделей західних і російських фірм. Що істотно зменшує статтю витрат. У цьому є сама головна відмінність даного встаткування від закордонних аналогів.

Наприклад, при використанні «Multitester Pro» шведської фірми потрібно здобувати картриджі на окремі обмежені групи систем упорскування, і по трохи перехідники на кожну з моделей автомобілів. Або приклад з PDL1000, що вимагає: «...Просто обновите касету...». І такі приклади можна продовжувати. Додаткові картриджі й касети, як правило, обходяться дорожче самого встаткування

Таблиця 8.1

Діагностичні параметри і їхні граничні значення

Час відкривання форсунок, k0 (Tf), мс	0.5...…50
Напруга датчика повітря, к1 ( MAF або MAP), В	0...…12
Розрідження у впускному колекторі, k3 (MAP), мм. рт.ст.	0...…1000
Тиск у паливній системі*, k2 (Pt), кг\см. кв.	0.3..…5
Напруга датчика кисню (Лямбда-зонд), k4 (Uco), В	0....…25
Напруга датчика дросельної заслінки, k5(Utp), В	0...…12
Напруга бортовий эл. мережі, k9( Ubat), В	0...…20
Аналог. вхід перетворювача частоти**, k6 (W3), В	0...…6
Напруга датчика температури, k7 (Ut), В	0...…12
Струм стартера, k8 (Ist), А (визначаться шунтом)	0...…200
*- контур низького тиску**- окремий пристрій

Робота стенда полягає в уведенні в пам'ять комп'ютера сигналів датчиків автомобіля й додаткових параметрів системи упорскування палива протягом деякого часу в режимах ХХ, збільшення й скидання швидкості обертання двигуна. Після цього проводиться аналіз отриманих результатів і робиться висновки про правильність роботи системи й наявності несправності. Однієї з характерних рис стенда є можливість одержання залежності параметрів роботи паливної системи не тільки від часу, але й від обраного параметра, а так само вивчення впливу зміни окремого параметра на обраний для аналізу.

Канал k0 зчитує час відкривання эл. магн. форсунок (Tf), що визначає кількість палива, що надходить у впускний колектор двигуна.

Датчик кількості повітря робить вимір обсягу поступившого повітря у двигун. Його вихідна напруга вводитися через канал k1 (MAF).

Стенд обладнаний датчиком розрідження у впускному колекторі, що дозволяє визначати режим роботи двигуна (канал k3, MAP).

Канал k2 призначений для уведення параметрів тиску в паливній системі автомобіля (Pt), показань газоаналізатора й т.п. зовнішніх діагностичних приладів.

Канал k5 зчитує напругу датчика положення дросельної заслінки (Utp).

Канал k6 - аналоговий вхід вихідної напруги перетворювача частоти (W3, для імпульсних датчиків кількості повітря, наприклад дв. ММС 4G-63, можна безпосередньо вводити через канал k0).

Канал k7 призначений для уведення напруги датчика температури двигуна (Ut).

Канал k8 призначений для уведення (за допомогою спеціального датчика) струму стартера в режимі пуску (Ist).

Через канал k4 зазвичай вводиться напруга L-зонда (Uco).

Звичайно, призначення входів стенда можна змінювати. Наприклад, через канал k5 уводити напруга на датчику температури (для ЕБК) або будь-яка інша напруга. Через канал k0 уводити вихідне напруги датчика потоку повітря, у якого залежно від кількості минаючого повітря, змінюється частота вихідної напруги.

На підставі уведеної інформації виробляється розрахунок додаткових параметрів, необхідних для аналізу роботи електронної системи упорскування палива:

- W2, частота обертання двигуна, перераховується через обмірюваний період відкривання форсунок (об/хв); - QF=Tf*W2, добуток часу відкривання на частоту спрацьовування форсунки, т.зв. умовний "витрата" палива; - T2, період часу між імпульсами на форсунках (мсек) - I1, струм стартера (А); - DW, перша похідна швидкості обертання двигуна (швидкість наростання обертів);- PA, розрідження у впускному колекторі (мм.рт.ст) - W3, частота обертання двигуна, перелічена через індуктивний датчик, установлюваний на свічковому проводі; -СО, %-ий зміст СО у відпрацьованих газах, уводиться із СО-метра .

Однієї з важливих особливостей описуваного стенда є можливість зчитування й програмної дешифрації кодів самодіагностики значної частини електронних інжекторних систем

На рисунку 8.2 зображена характеристика діагностичних параметрів знятих з автомобіля Volkswagen, видно чітко виражений "провал" (W2) при різкому натисканні педалі газу) і більшою витратою палива. У результаті комп'ютерної діагностики й аналізу отриманих даних було встановлено, що при натисканні педалі газу не відбувається компенсації різкого натискання на педаль подачею додаткового палива. Крім того, після відпускання педалі газу, не відбувається зменшення часу відкривання форсунок (і, відповідно, припинення подачі палива), тобто двигун не переходить у т.зв. режим "примусового ХХ". У результаті перевірки навісного устаткування було виявлене неправильне регулювання датчика положення педалі газу. Після регулювання положення датчика недоліки автомобіля були усунуті (рисунок 8.3). [9].



Рисунок 8.2 - Характеристики двигуна автомобіля Volkswagen з несправністю

Результатом використання стенда є база даних, що містить інформацію про режими роботи двигуна, напруг датчиків двигуна, стані навісного устаткування, правильності функціонування системи упорскування палива. Збереження отриманих даних дозволяє робити порівняльний аналіз однотипних систем упорскування палива різних автомобілів

Рисунок 8.3 - Характеристики двигуна автомобіля Volkswagen після усунення несправності

Розглянемо конкретний приклад аналізу отриманих даних. На рисунку 8.3 представлені параметри роботи двигуна (автомобіль Nissan). Графік зміни відбивається відповідними кольорами. Весь розглянутий проміжок часу розбитий на шість характерних ділянок: А, холостий хід двигуна:

В, час початку "розгону" двигуна. Цей проміжок часу характеризується різким зменшенням розрідження у впускному колекторі, на що ЕБК реагує значним збільшенням часу й частоти відкривання форсунок.

С, час "розгіну" двигуна. Ця ділянка характеризується збільшенням швидкості обертання двигуна(W2), напруги датчика потоку повітря (k1), практично постійною величиною розрідження у впускному колекторі (k3). При цьому, незважаючи на збільшення напруги датчика потоку повітря, час відкривання форсунок (t3) зменшується.

Таблиця 8.2

Отримані діагностичні дані

t3, час відкривання форсунок, мс	3.1
k1, вихідна напруга датчика повітря, В	1.73
k3, розрідження у впускному колекторі, мм.рт.ст.	380
W2, частота обертання, об./хв	990
k5, напр. датчика дросс. заслінки	(датчик розімкнут)
k9, напруга бортовий эл. мережі, В	14.4

Рисунок 8.4 - Отримані параметри роботи двигуна автомобіль Nissan

D, час гальмування двигуна. Педаль газу відпущена, розрідження у впускному колекторі різко збільшується, напруга датчика потоку повітря - зменшується, швидкість обертання двигуна плавно зменшується, але ще досить велика. ЕБК переводить двигун у т.зв. режим "примусового ХХ", при якому подача палива практично припиняється.

F, після зниження швидкості обертання нижче заданого значення, інжекторна система двигуна переходить у режим холостого ходу, тобто відновляється подача палива.

Збереження записаної інформації в базі даних комп'ютера, дозволяє простежувати зміна параметрів системи упорскування, зміни кондиції датчиків. Полегшується пошук й усунення несправностей при їхньому виникненні в процесі подальшої експлуатації автомобіля, у тому числі, за допомогою порівняння з параметрами аналогічних двигунів. Особливий інтерес представляє використання стенда для діагностики реального стану Лямбда-зонда. Характерна риса так само є те, що стенд не орієнтований на інжекторну систему конкретного виробника автомобіля. Наприклад, на різних двигунах вихідна напруга датчика потоку повітря має різний діапазон й амплітуду вихідної напруги , але в стенд уводиться у вигляді напруги. причому в будь-який канал із припустимим діапазоном вхідної напруги (того що задано програмно). Єдине обмеження - це підключення до "k0" напруги керуючого форсункою, тому що тільки цей канал призначений для виміру тривалості й крім того, по закінченню цього керуючого імпульсу, запускається опитування інших каналів, якщо не відключений режим синхронізації від форсунки, тобто режим, при якому регулярне опитування уведення напруги інших каналів виробляється після закривання форсунки.

Нагадаю, що розглянутий стенд не тільки й не стільки "осцилограф" (хоча й із запам'ятовуванням). Однаково до якого каналу АЦП підключити керуючою форсункою напруга. Головне, що б програма могла чітко й з достатньою точністю хоча б +/- 100 мксек визначати тривалість відкривання форсунки. А потім після фіксування стану "форсунка закрита", опитати інші канали АЦП, тобто визначити напругу датчиків інжекторної системи. При такому алгоритмі необхідно виключити ситуацію при якій стенд(програма) будучи зайнята чимсь іншим, пропустила момент закривання форсунки. Для цього необхідно переходити в режим "очікування" або використати таймер, якому можна "доручити" вимір тривалості й тільки по перериванню (наприклад,"готово" після відліку тривалості), опитувати датчики і зчитувати з таймера результат останнього виміру..

Необхідно розуміти, що описуваний стенд є лише інструментом для проведення діагностики й ремонту інжекторних систем упорскування палива, але ніяк не "чарівним" ящиком, що після підключення на екрані дисплея вкаже на несправність. Тут доречна аналогія з кардіографом, що сам по собі не ставить діагноз, але за допомогою, якого кваліфікований кардіолог визначить хворобу й, якщо можливо, вилікує. При аналізі несправностей конкретного автомобіля необхідно пам'ятати, що можливо поломки, порушення регулювань, "відхід" параметрів не тільки електронних (для діагностики яких призначений описуваний стенд), але й механічних вузлів і компонентів. Тому велика увага необхідно приділяти одержанню інтегральної оцінки стану автомобіля. Вважаю за необхідне додати. що описана розробка є підмогою при проведенні діагностики, але без розуміння принципів роботи інжекторної системи, без знання пристрою й способів діагностики окремих її систем, без обліку ступеня впливу кожного датчика або виконавчого механізму на стан автомобіля, може виявитися, що стенд усього лише гарною іграшкою для залучення клієнтів. Наприклад, стенд ніколи не зможе вказати на причину "дергания" автомобіля при зменшенні (через бруд у баці) пропускної здатності первинного паливного фільтра і тп.

Приклади несправностей виявлених за допомогою комплексу

Приклад 1

Причина звернення на СТО - незначні перевитрат (1,5-2,5л на 100 км) палива. Автомобіль «Мерседес» перед цим відвідував СТО в Польщі, де був поставлений діагноз: автомобіль справний.

З відсканованих автосканером даних на рисунку 8.5 видно:

- Ділянка 0...1 - іде розгін двигуна (збільшується витрата повітря);

- Крапка 1 - скидання газу;

- Ділянка 1...2 - холостий хід;

- 2...3 - розгін двигуна;

- 3 - скидання газу;

- 3...4 - холостий хід.

Звертаємо увагу на контакти 10, 12 сигнали керування Електрогідравлічний керуючий клапан після відпускання педалі «газу» повинен з'являтися сигнал відсічення палива. Але в крапках 1 й 3 немає відповідних сигналів на контактах 10, 12. Після скидання газу, у режимі їзди накатом і гальмування двигуном, автомобіль витрачає зайве паливо, що зовсім непотрібно.

Діагноз: вийшов з ладу транзисторний ключ керування Електрогідравлічний керуючий клапан в електричному блоці керування двигуном.

Рисунок 8.5 - Отримані параметри роботи двигуна автомобіля Mercedes

Приклад 2

Причина зверненя на СТО: немає приємливості, немає потужності. Автомобіль BMW тестировался в Києві пристроєм для зчитування кодів несправностей. Несправність не виявлена.

Рисунок 8.6 - Отримані параметри роботи двигуна автомобіля BMW

Але досить одного погляду на рисунку 8.6, і ми бачимо, що на одній із груп форсунок подаються імпульси керування, рівень «0» яким, не достатній для повного відкриття даної групи форсунок . Виходить, ці форсунки не відкриваються повністю або не відкриваються зовсім. Двигун працює на дуже бідній суміші.

Діагноз: несправний вихідна лінія керування форсунками в електричному блоці керування двигуном.

Приклад 3

Причина звернення на СТО: Нестійка робота двигуна, важкий пуск, дуже велика витрата палива особливо в погану погоду. Неозброєним поглядом видно на діаграмі рисунок 8.6., що живлення другої групи форсунок «сідає». Форсунки відкриті, і паливо просто заливає двигун.

Несправність банальна - брудне рознімання, коли попадає волога, ланцюги керування форсунки замикають на ланцюг нуля, що перебуває поруч.



Рисунок 8.7 - Отримані параметри роботи двигуна автомобіль

Наведені приклади мають відношення до вихідних сигналів електронного блоку керування. Такі несправності ніяка самодіагностика не виявить.[9]

Оцінка відносної компресії в циліндрах двигуна

Рисунок 8.8 - Діаграма роботи двигуна в момент включення.

На екрані представлені два сигнали:

- мітка першого циліндра;

- напруга живлення бортової мережі.

У момент старту двигуна стартер провертає колінчатий вал і по спаданню напруги живлення можна оцінити відносну компресію в циліндрах.

На малюнку видно, що в момент стиску третього циліндра (позиція 3) напруга падає менше, ніж у всіх інших циліндрах, отже для стиску цього циліндра потрібно менше енергії, тому що величина компресії в цьому циліндрі менше, ніж в інших і стартеру легше прокрутити колінчатий вал у цей момент часу.

Велике падіння напруга в момент стиску другого циліндра (позиція 2), так само вказує на відсутність компресії в третього циліндра. Відсутність достатнього тиску в третьому циліндрі не допомагає провертати колінчатий вал у цій фазі руху й стартеру доводиться затратити більше енергії.

При однаковій компресії у всіх циліндрах, спадання напруги у всіх фазах обертання коленвалу будуть однакові.

Після точного виміру, тиску в третьому циліндрі 8,5 кг/см², у четвертому, другому - 11,5 кг/см², у першому 11,0 кг/см² . [9]



9. ЗАСОБИ ДІАГНОСТУВАННЯ ПРИ ВИКОРИСТАННІ ДІАГНОСТИЧНОГО СТЕНДА НА БАЗІ ПК

Для здійснення діагностики двигуна за допомогою стенда на базі ПК необхідний комплект адаптерів, датчиків і перехідників, без яких неможлива діагностика. Вони дозволяють спростити й прискорити перевірку параметрів різних систем і виконати інші завдання. У своїй більшості описувані пристрої реалізують відомі функціональні перевірки й відрізняються тільки способом їхнього виконання. Залежно від складності діагностики й оснащеності СТО кількість даних пристроїв може бути дуже великою. Але основні, без яких неможлива повна діагностика, розглянемо нижче

Стенд перевірки свічок запалювання.

На основі таймера NE555 (1006 ВИ1) зібраний генератор імпульсів постійної тривалості й змінної частоти, що керує звичайним комутатором. Електронний регулятор призначений для плавного регулювання обертів в обраному діапазоні. Можливе розміщення перевіряємих свіч у камері тиску, але переважна більшість їхньої несправностей визначаються при такій експрес-перевірці на повітрі.

Вимірник тиску й розрідження

Деякі параметри інжекторної системи сучасного автомобіля необхідно перевіряти при більшості несправностей. До таким можуть бути віднесені тиск у паливній системі, розрідження у впускному колекторі і компресія. Для підвищення точності виміру, скорочення часу перевірки може використатися цей досить саморобний пристрій. З його допомогою можна не тільки перевірити зазначенні параметри, але й одночасно вводити ці дані за допомогою рс-орієнтованного аналізатора двигуна (мотор-тестера). Можливість збереження й наступного аналізу цих даних за допомогою персонального комп'ютера може виявитися відомою підмогою для підвищення якості діагностики й росту кваліфікації техніків.

Основу приладу становить виносний датчик тиску, використовуваний у паливному насосі Nissan. Усередині розміщений штатний тойотівский датчик розрідження й стабілізатор напруги для живлення цих датчиків. Пристрій можливо трохи модифікувати цифровим індикатором вимірюваних параметрів. Також можна доповнити датчик тиску відповідним перехідником й аналого-цифровим перетворювачем (індикатор) функцією запам'ятовування.

Перевірка напруги O₂-датчика

Досить одного корпуса мікросхеми LM3914, пари годин вільного часу й бажання для виготовлення чарівного і затребуваного пристрою. З його допомогою можна оперативно перевіряти стан кисневих датчиків, їх поводження при різних режимах двигуна без застосування громіздких приладів.

Розмістивши його в іншому корпусі, можна розмістити його безпосередньо біля щитка приладів і перевіряти склад суміші при різних режимах руху автомобіля.

Адаптери

Особливе місце займають так називані перехідники. Їхня суть полягає в тому, що вони підключаються між відповідними датчиками або виконавчими пристроями. Принцип підключення дуже простий, але при цьому відповідні проведення підключені до перевірочних контактів, до яких підключаються вимірювальні прилади. Оскільки застосування голок може порушити ізоляцію проводів, то такі пристосування не тільки дозволяють уникнути ушкоджень, але й роблять підключення до них швидким і більш надійним. Це особливо важливо при перевірках на заведеному двигуні при природній його вібрації.

Для перевірки деяких вихідних каскадів блоку керування двигуном, а також справності клапанів керування холостим ходом із приводом від крокового двигуна можна використати пристрій перевірки керування клапанами ХХ, що підключається між клапаном і розніманням проводки. За рахунок того, що частина світодіодів (СД) підключена паралельно, а інша - послідовно, з його допомогою можна вірогідно й швидко перевірити справність керуючого драйвера й обмоток самого клапана. Для зручності перевірки, використовуються СД різних кольорів.

Аналогічно реалізований і перехідник для перевірки керування приводом дросельної заслінки

Перевірка специфічних параметрів O2- датчика. Як відомо, сучасні датчики складу паливної суміші й датчики збідненої суміші реагують на її зміну змінного струму чутливого елемента. Для перевірки цього параметра може придатися перехідник, у якому ланцюг одного із проводів розімкнут. Підключивши таке нескладне пристосування, можна перевіряти цей параметр без пошкодження рідною проводки. Одночасно, можна контролювати напругу на контактах чутливого елемента цього датчика.

Безумовно, при аналізі причин несправності необхідно перевіряти час відривання форсунок. Для «гуманного» підключення осцилографа або частотоміра цілком придасться такий перехідник. СД підкажуть чи надходить на неї керуюча напруга, Крім цього, за допомогою убудованого низькоомного опору, підключеного послідовно форсунці, стає можлива перевірка струму її обмотки.

Іноді такі діагностичні пристосування досить істотно полегшують життя техніка.

Наприклад, на Nissan Cefiro до датчика положення колінчатого валу можна добратися тільки на дотик. Тому використання такого перехідника, набагато спрощує перевірку самого датчика, його сигналу й напруг живлення. Додавши в нього ще одну пару рознімань (вилку й розетку) можна цивілізовано підключатися до котушок запалювання

Якщо з тильної сторони закріпити невеликий плоский магніт, то можна не турбуватися про нерухомість перехідників. Якщо потім покрити магніт тонким шаром герметика, то це виключить можливість ушкодження пофарбованих поверхонь автомобіля.

Прилад діагностики двигуна

Основу цього приладу становить датчик розрідження впускного колектора двигуна (у цьому випадку MAP-Sensor Тойота).

Вихідна напруга датчика виміряється вольтметром, відградованним у мм ртутного стовпа. У приладі розміщений тахометр, теж від автомобільного приладового щитка, але з додаванням саморобного ємнісного датчика й компаратора-формувача на базі таймера NE555 (1006ВИ1), підключеного в режимі одновібратора й компаратора 554СА3. Одновібратор запускається в моменти утворення іскри й виробляє постійні по тривалості й амплітуді імпульси. Це дозволяє вимірювати швидкість обертання двигуна без електричного підключення до системи запалювання діагностованого автомобіля. Для підвищення точності зчитування, наприклад, при регулюванні ХХ передбачена можливість перемикання масштабу вимірювальної шкали (1200 про/хв й 8000 про/хв). У прилад убудовані стрілочні індикатори "Напруга бортової електричної мережі", "Тиск масла", "Температура двигуна" (теж від приладового щитка), що дозволяє проводити оперативний контроль цих параметрів, не залишаючи підкапотний простір. Можливість виміру розрідження дозволяє проводити діагностику так називаного "підсмоктування" повітря у впускному колекторі, перевіряти герметичність вакуумних з'єднань і магістралей, стан вакуумних насосів дизельних двигунів і вакуумних підсилювачів гальм, а також аналогічних датчиків двигуна.

Прилад досить примітивний у наш час такі завдання вирішуються іншими способами, проте його ціна дозволяє залишатися досить поширеним .

Пристрої перепрограмування мікросхем пам'яті (ПЗУ) досить добре представлені в Інтернеті, тому їхнє виготовлення не становить великої праці, хоча застосування вимагає відомої кваліфікації й хоча б початкових знань азів мікропроцесорної техніки.

У висновку вважаю потрібним відзначити, що описані пристрої не претендують на оригінальність й, тим більше, на эксклюзивність. Значну частину описаних пристосувань можна замовити й купити, хоча за досить відчутні кошти. Але оскільки їхнє виготовлення доступно будь-якому мало-мальськи грамотному технікові. Ці адаптери у комплексі з комп'ютерним стендом на базі ПК дозволять невеликому СТО діагностувати цілком сучасні автомобілі, у тому числі обладнані системою безпосереднього упорскування палива.

USB-осцилограф - IRIS

При розробці або дослідженні різних електронних пристроїв часто потрібно зробити виміри параметрів сигналу, а також його розшифровку. Для рішення цих завдань застосовуються кілька пристроїв: осцилограф, спектр-аналізатор, самопис, логічний аналізатор/генератор. Кожен такий пристрій вимагає наявності вільного интерфейсного рознімання й поставляється з індивідуальним джерелом живлення, що також є негативним чинником.

Професійні вимірювальні апаратури, як правило, досить дорога, і часто не по кишені не тільки радіоаматорові-розроблювачеві, але й багатьом фірмам.

Технічні характеристики:- кількість каналів: 2 - частота дискретизації від 100 Гц до 200 КГц - глибина пам'яті - читання через буфер: 1126 отсчетов/канал (1 канал), 563 oтсчетов/канал (2 канали) - потокове читання: 64K отсчетов/канал (1 або 2 канали) - вхідна напруга від -20 до +20 У (апаратно 2 поддиапазона) - розрядність АЦП: 10 біт- синхронізація: абсолютна (по наростаючий/спадаючому фронті), диференціальна (по різниці між сусідніми отсчетами), зовнішня (по наростаючий/спадаючому фронті ТТЛ рівня) - віконні функції



Таблиця 9.1

Спеціальний інструмент і пристосування для зняття і установки форсунок



10. ЗВІТ О ПРОВЕДЕНИХ ПРАКТИЧНИХ ВИПРОБУВАННЯХ ДІАГНОСТИЧНОГО СТЕНДУ НА БАЗІ ПК

У рамках дипломної роботи мною були проведені практичні випробування діагностичного комплексу на базі ПК. У моєму розпорядженні був автомобіль Nissan Maxima QX 1999 р.в. (пробіг 116 тис. км,) обладнаний двигуном з безпосереднім упорскуванням бензину (Direct Injection) VQ25 DD. Діагностичні і ремонтні роботи я виконував на базі СТО за допомогою кваліфікованого персоналу.

Причиною звернення хазяїна даного автомобіля на СТО була проблема нестійкої роботи двигуна на холостому ході прогрітого двигуна й помітні смикання при розгоні.

Перш за все були зчитані коди несправностей з пам'яті ЕБК інжекторної системи. У результаті був виявлений код 1232. Як пояснили фахівці цей код ідентифікується як несправність або невідповідність параметрів датчика тиску в паливній системі , хоча не можна виключати й несправність регулятора тиску.

Тому після зчитування кодів несправності за допомогою сканера, а потім і вручну був перевірений тиск у паливній системі й сам датчик. Нагадаю, що в паливному насосі встановлений клапан-регулятор тиску й датчик тиску. Тому причинами зчитування такого коду можуть бути поломка (зношування) насоса, несправність датчика й/або клапана-регулятора тиску та ін.

Щоб уникнути непорозумінь заодно був перевірений датчик потоку повітря. Він виявився повністю справним.

Припущення про можливу несправність електричного насоса низького тиску, що може бути однієї із причин настільки малого тиску ПНВТ, була виключена після перевірки його тиску. Тиск ПНВТ становило 1.8-2.05 Мпа на холостому ходу й 2.85-3.15 Мпа при 1 500 про/хв. - більш ніж недостатньо.

При перевірці тиску ПНВТ і датчика тиску були використані вольтметр й осцилографічна карта, підключена до ноутбука. Ці прилади були підключені до рознімань даних пристроїв. Розроблювачі начебто спеціально для полегшення перевірки такими способами, розмістили рознімання цих пристроїв поруч один з одним й у доступному місці. У таблиці наведені їхні зразкові значення на повністю справному автомобілі.

Таблиця 10.1

Параметри тиску ПНВТ і датчика тиску на справному автомобілі [19]

Тиск. мПа	Напруга датчика, В	Сквапність імпульсів регулятора тиску,%
Більш 11	Більш 3,25	0
10,5	3,2	10
9,5	3,0	20
8,5	2,7	30
7,5	2,4	40
6,0	2,0	50
4,5	1,7	60
3,5	1,4	70
2,7	1,2	80
1,7	0,9	90

Нагадаю, хоча максимальний тиск насоса становить приблизно 12 Мпа, але реальний тиск у паливній рейці звичайно менше (6.5-7 Мпа) і залежить від режиму роботи двигуна. Для регулювання й підтримки тиску в насосі встановлений регулятор, що управляється імпульсами ЕБК. Застосування такого способу керування дозволяє домогтися точної підтримки значення тиску відповідно до експлуатаційних умов і швидкої реакції системи при необхідності зміни. Оскільки тиск у паливній системі було недостатнім, то для перевірки правильності функціонування системою керування тиску був проведений ще один експеримент. Замість датчика тиску був підключений відносно високоомний дільник напруги, від якого на вхід ЕБК була подана напруга 2.5 вольта.

Досить цікава реакція ЕБК на цю імітацію нормального тиску насоса. Відразу після закладу шпаруватість імпульсів поступово збільшується, але оскільки ЕБК не бачить (не виявляє) збільшення тиску (замість нього підключений дільник напруги), то, дійшовши «до упору» просто припиняє керування клапаном і записує на згадку код несправності 1232. Тобто ЕБК і канал керування й перевірки тиску справний. Після всіх цих додаткових перевірок можна було з повною впевненістю рекомендувати заміну ПНВТ як способу ремонту (усунення несправності).

Подальші роботи були спрямовані на усунення несправності. Перше, на що звернули увагу після демонтажу насоса це те, що вал обертався тільки при прикладанні значного зусилля.

Після зняття й розбирання перед очами стала картина повного руйнування насоса: опорні роликові підшипники зношені повністю, обойма шарикопідшипника зруйнована й головне, металева гофрована порожнина зношена до дір, причому в буквальному значенні цього слова. Крім цього, у всіх внутрішніх порожнинах насоса й паливної магістралі перебували продукти зношування: металева стружка й порошок.

Може виникнути майже природне запитання «а навіщо всі ці вишукування, якщо за допомогою сканера було відомо, що тиск у паливній системі критично малий?». З кількох причин, головна - полягає в тім, що рекомендації виконавця діагностики повинні бути максимально точними й відповідальними. Варіанти «а давайте поміняємо це й подивимося, а раптом допоможе» на таких машинах занадто дорого коштує. Тим більше що вартість насоса багато сотень доларів США. Крім цього, було зовсім незрозуміле причини настільки швидкої поломки насоса на автомобілі з таким відносно малим пробігом.

Оскільки двигуни розглянутої системи використовують підвищений рівень рециркуляції вихлопних газів, то у внутрішніх поверхнях впускного колектора спостерігається підвищений рівень відкладень. Очищення форсунки холодного пуску за допомогою розчинника нагару усунуло і майбутні проблеми із запуском холодного двигуна. Заодно були оброблені справні форсунки. Іноді причиною недостатнього тиску є забруднення вхідного фільтра. Тому як профілактика він був теж очищений.

Після заміни заклинутої паливної форсунки двигун заробив як годинники і був готовий показати все, на що здатний VQ25DD.

Наведена діагностика й ремонт є свідченням того, що при аналізі причин несправності навіть цілком сучасного автомобіля обладнаного системою безпосереднього упорскування бензину застосовні методи з використанням діагностичного комплексу на базі ПК. Причому не тільки для зчитування кодів несправності, але й для інструментальної перевірки параметрів систем.



11. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СТЕНДА НА БАЗІ ПК ІЗ ФІРМОВИМИ АНАЛОГАМИ

Розглянутий стенд був запропонований мною як альтернатива фірмовим дорогим діагностичним комплексам. Які в більшості випадків спрямовані на діагностику однієї конкретної марки або вимагають використати додаткових картриджів, для розширення асортиментів діагностованих автомобілів, що в результаті підвищує вартість діагностичного встаткування.

Запропонований мною комплекс позбавлений даного недоліку, тому що підключається за допомогою діагностичного рознімання перехідника до електронного блоку керування (ЕБК) в інше гніздо перехідника підключається основний джгут електропроводки автомобіля, що дозволяє одержати достовірні дані. Комплекс є пасивним пристроєм і не може впливати на роботу автомобіля. Діагностика проводиться при працюючому двигуні в різних режимах роботи автомобіля.

Прямими конкурентами можна назвати: дилерський системний сканер Consult III для діагностики автомобілів Nissan/Infinity та Bosch KTS 570 (професійний мультимарочный сканер).

Автомобільний системний сканер (тестер) BOSCH KTS 570 разом з ноутбуком (або стаціонарним ПК) представляє універсальний комплекс для діагностики електронних систем легкових автомобілів і комерційної техніки.

З'єднання з комп'ютером здійснюється через USB або Bluetooth.

Програмно-апаратні сканери серій BOSCH KTS 570 є дійсно потужним діагностичним інструментом. Пояснюється це просто: BOSCH -- виробник більшості електронних систем керування на світовому ринку. До складу сканерів входить мультиметр із 2-ма незалежними каналами для виміру напруги, опори й сили струму, а також 2-х канальний осцилограф.

Функції Bosch KTS 570:

- зчитування/розшифровка кодів несправностей;

- стирання кодів несправностей;

- вивід поточних параметрів системи в цифровому вигляді;

- вивід поточних параметрів системи в графічному вигляді;

- керування виконавчими компонентами;

- активація спеціальних режимів роботи контролера;

- опис розташування діагностичних колодок;

- скидання сервісних інтервалів;

- контроль масла;

- розблокування іммобілайзера;

- базисні настроювання;

- варіантне кодування;

- перевірка ESP;

- ініціалізація кута повороту коліс;

- інші функції (статичний тест, читання VIN і т.д.).

Комплектація діагностики Bosch KTS 570:

- основний модуль BOSCH KTS;

- джерело живлення й мережний кабель;

- кабель із адаптером OBD;

- вимірювальні проведення;

- вимірювальні щупи;

- затискач заземлення;

- адаптер UNI 4;

- з'єднувальні проведення USB;

- кріпильний кронштейн;

- інструкція для експлуатації;

- програмне забезпечення Bosch ESI Tronic;

Тестер Consult III розроблений для сервісного обслуговування автомобілів Nissan. Основна мета даного приладу - забезпечити швидку й точну діагностику бортової електроніки в машині на дилерському рівні.

Точна й швидка діагностика по виявленню несправностей в автомобілі стала надзвичайно складною проблемою у зв'язку з тим, що в автомобілях стало використатися сучасне високотехнологічне електронне встаткування, а також у зв'язку зі збільшенням кількості комп'ютерів, що входять у мультиплексну мережу Controller Area Network (CAN). CONSULT III спеціально створений для того, щоб тестувати новітні електронні прилади, забезпечуючи високу точність діагностики і якість ремонту, при цьому максимально скорочуючи час робіт.

Базова діагностична система Nissan Consult III складається з комп'ютера або ноутбука, бездротового комунікаційного інтерфейсу й бездротового вимірювального інтерфейсу. Комп'ютер і кожний з інтерфейсів з'єднуються між собою через Bluetooth.

Можливості CONSULT III:

- Швидка діагностика й швидкий ремонт за допомогою автоматизованих операцій;

- Вибір типу CAN, також як визначення місця несправності повністю автоматизовані, дозволяючи виконати діагностику CAN у багато разів швидше, ніж при використанні колишніх методів, коли в доповненні до діагностичної системи використалися посібника з ремонту. За допомогою нової системи ремонт, у ході якого необхідно виконати перепрограмування убудованого комп'ютера автомобіля, може бути виконаний в 1,5-2,5 рази швидше;

- Автоматична самодіагностика. Система може виконувати точну діагностику без необхідності покладатися на кваліфікацію персоналу станції технічного обслуговування;

- Підвищена ефективність. За допомогою бездротового комунікаційного інтерфейсу можливо перевірити внутрішній і зовнішній стан автомобіля з відстані в радіусі близько 5 метрів;

- Можлива робота відразу з декількома складними неполадками. Діагностичний інструмент має кілька функцій, включаючи самодіагностику всієї системи, одночасне відстеження дані роботи декількох систем, запис даних і можливості осцилографа.

Комплектація Nissan Consult III:

- VI (Vehicle Interface) - адаптер для зв'язку між БУ автомобіля й ПК (із блоком бездротового зв'язку й діагностичним розніманням OBD);

- DLC1-DLC2 адаптер - переходник для автомобілів з 14 конт. діагностичною колодкою;

- USB кабель для підключення до ПК;

- Адаптер напруги;

- Програмное забезпечення.

Економічне порівняння

Так як запропонований діагностичний стенд - це приватна розробка то на багатьох компонентах можна було заощадити. Пропоную підрахувати вартість зібраного діагностичного комплексу на базі ПК і порівняти її із цінами на фірмове встаткування.

- ПК або ноутбук близько 3000 грн.

- USB-осцилограф - IRIS - 800 грн

- Датчик першого циліндра для синхронізації по першому циліндру - 120 грн.

- Комплект ємнісних датчиків для діагностики систем запалювання 2-х, 4-х й 6-ти циліндрових двигунів - 800 грн.

- Осцилографічний щуп - 70 грн.

- Високовольтний іскровий розрядник з регульованим іскровим проміжком - 150 грн.

- Перехідник з USB на COM-порт (RS232). Використається для підключення Сом-портового встаткування до ноутбуків і ПК - 140 грн.

- Датчик розрядження - 60 грн.

- Датчик тиску - 200 грн.

Разом загальна вартість зібраного діагностичного стенда складає 5200 грн. Коли вартість Bosch KTS 570 становить 29 250 грн. (без ПК), CONSULT III - 89 000грн.

У підсумку ми маємо: дилерський системний сканер Nissan/Infinity Consult III професійний діагностичний комплекс що дозволяє діагностувати не тільки систему упорскування палива але й весь автомобіль у цілому, але його вузька спрямованість на одну марку й занадто висока ціна не дозволяє йому стати встаткуванням невеликих СТО. Bosch KTS 570 якісний сканер з великими можливостями і універсальний для всіх автомобілів. Перевагою даних стендів є їхня гарна комплектація що дозволяє полегшити діагностику але пропонований стенд має схожі характеристики за набагато менші гроші.



12. ОСНОВНІ ПРОЦЕДУРИ ПЕРЕВІРКИ ФОРСУНОК

1. Огляньте рознімання паливних форсунок і переконайтесь у відсутності корозії й ушкоджень.

2. Переконайтесь, що рознімання до кінця входять у свої гнізда й мають із ними гарний контакт.

3. Переконайтесь у відсутності корозії в розніманнях між форсунками й реле, а також між форсунками і ЕБК. Звичайно корозія контактів є основною причиною неправильної роботи форсунок.

4. Відверніть гумове ущільнення рознімання форсунки.

5. Підключіть негативний провід вимірника робочого циклу до корпуса двигуна.

6. Знайдіть клеми живлення й керування. Показання вимірника будуть відрізнятися від нуля тільки при підключенні його до клеми керування форсунки. Якщо показання вимірника рівні 0, підключите його до другої клеми й повторіть вимір.

7. Підключіть позитивний провід вимірника до клеми керування форсункою.

8. Хоча всі перевірки можна проводити за допомогою вимірника робочого циклу, для одержання більше вичерпної інформації бажане застосування осцилографа.

9. По черзі перевірте роботу всіх форсунок.

10. Форсунки з керованим струмом включення, майте свою особливість, що деякі вимірники циклу здатні зареєструвати другу стадію включення форсунок. Звичайний вимірник здатний уловити лише першу стадію включення, складову 1...2% циклу. Із цієї причини вимір робочого циклу буде неточним, а картина роботи форсунок - неповної. Лише найсучасніші вимірники здатні зареєструвати повний цикл таких форсунок.

Перевірки на непрацюючому двигуні

11. Обертайте двигун стартером.

12. Вимірник повинен показати період включеного стану, рівний 5...10%. Якщо вимірник реєструє цикл у міллисекундах, це є більше кращим.

Рівень сигналу керування форсункою в нормі

а) Перевірте сигнал керування для інших форсунок.

б) Якщо сигнал для інших форсунок також відповідає технічним даним і сигнал керування первинним ланцюгом запалювання в нормі, то швидше за все й ЕБК теж справний.

Слабкий сигнал в одній або декількох форсунках або його відсутність

13. Переконайтесь, що тиск палива в нормі.

14. Перевірте роботу генератора.

15. Перевірте напругу сигналу на розніманні форсунки. Вольтметр повинен показати напругу акумулятора.

16. Напруга відсутня: перевірте опір форсунки й виміряйте напругу живлення.

17. Відсоєденіть рознімання ЕБК.

18. Включіть запалювання.

19. Доторкніться заземленим проводом по черзі до всіх контактів приводів керування форсунками в розніманні ЕБК.

20. Якщо форсунка спрацьовує, перевірте живлення й заземлення ЕБК. Якщо все працездатне, значить ЕБК вийшов з ладу.

21. Якщо форсунка не включилася, перевірте напругу живлення форсунки на розніманні ЕБК.

а) Напруга присутня: форсунка несправна.

б) Напруга відсутня: перевірте безперервність проведення між розніманнями форсунок і ЕБК.

22. Якщо форсунки підключені для послідовного упорскування, перевірте ланцюги всіх форсунок.

Період включеного стану занадто великий або занадто малий

23. Перевірте датчик температури охолоджувальної рідини.

24. Перевірте датчик витрати повітря або датчик тиску в колекторі. Примітка. У випадку виходу з ладу одного із цих датчиків, робота гарячого двигуна буде зовсім нормальної, у той час, як виникнуть труднощі із запуском і прогрівом двигуна

Перевірки на працюючому двигуні

25. Запустіть двигун і змінюйте частоту його обертання..

26 Зробіть наступні виправлення:

а) Кут включеного стану (в%) збільшується при збільшенні частоти обертання двигуна.

б) При різкому прискоренні кут включеного стану значний

в) Після закриття дросельної заслінки (для гарячого двигуна) кут включеного стану дорівнює О и зростає тільки при зниженні обертів приблизно до 1200 об/хв.

г) Якщо кут включеного стану не стає рівним 0, перевірте й відрегулюйте потенціометр дросельної заслінки (або контактний датчик положення дросельної заслінки).

д) При відсіченні подачі палива шум від роботи форсунок також повинен тимчасово зникати.

е) Майте на увазі, що цифровий вимірник з більшим часом запізнювання не покаже нульовий кут включеного стану, що не є ознакою несправності.

Кут включеного стану занадто великий або занадто малий

27. Перевірте датчик температури охолоджувальної рідини.

28. Перевірте датчик витрати повітря або датчик тиску у впускному колекторі.

Перевірка опору форсунок

29. Від'єднайте рознімання кожної форсунки й виміряйте опір форсунки, підключивши омметр до її виводів.



ВИСНОВКИ

Тепер все частіше можна зустріти авто з двигуном обладнаним безпосереднім впорскуванням бензину. Але з ростом кількості даних машин росте й потреба в їхньому технічному обслуговуванні. Тому універсальні стенди що дозволяють діагностувати будь-які марки авто без обмеження будуть користуватися все більшим попитом. У даній роботі я спробував розглянути один зі способів продіагностувати двигун безпосереднього упорскування палива за допомогою стенда реалізованого на базі IBM-сумісного комп'ютера. До складу якого крім комп'ютера, входять: плата аналого-цифрових перетворювачів, модуль сполучення, датчик розрідження, вимірник змісту СО, перехідні комутаційні пристрої. Дане встаткування дозволило оцінити загальний стан двигуна й виявити несправності не замічені системою самодіагностики. Провівши експеримент з використанням даного комплексу я наочно переконався у можливостях цього способу діагностування. Мені вдалося не тільки знайти несправність в автомобілі за короткий проміжок часу, а і підтвердити факт простоти діагностування даним способом.



ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Марченко А.П., Рязанцев М.К., ШеховцовА.Ф. Двигуни внутрішнього згорання: Серія підручників у 6 томах. Т.3. Комп'ютерні системи керування ДВЗ - Харків: Прапор, 2004. - 344с.

2. Автомобильный справочник (Bosch): Пер: с англ. 2-е русск. изд-е - М.: Изд-во “За рулем”,2004. - 992с

3. Программа самообучения Volkswagen. Система непосредственного впрыска бензина Bosch Motronic MED 7.

4. Шеховцов А.Ф. Компьютерные системы управления ДВС: Учеб. пособие. - Харьков: ХДПУ,1995.-256с.

5. Реферативный журнал «двигатели внутреннего сгорания». - М.: ВИНИ-ТИ, 2000-2002г.г.

6. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту автомобиля Volkdwagen “Golf V” - М.: «За рулем». 2006 - 212 с.

7. Синельников А.Х. Электронные приборы для автомобилей. - М.:Энерго- автомиздат,1998. - 240с.

8. Диагностика систем впрыскивания //Автомеханик. - М.,1997. - №6. - с.60-63.

9. http://www.alflash.com.ua/

10. Коды неисправностей систем управления двигателем и топливных систем: Техн. рук. по диагностике. - М.: Петит, 2000. - 236с

11. Итоги науки и техники. Серия «Двигатели внутреннего сгорания». Том 4. «Автомобильные двигатели». - М.: ВИНИТИ, 1995. - С.193-206.

12. Реферативный журнал «Двигатели внутреннего сгорания», отдельный выпуск. - М.:ВИНИТИ, 2003. - №№ 1 - 12; 2004. - №№ 1- 12

13. Двигатели автомобилей BMW 318i/320i // Реферат. - М.: Моторостроение за рубежом, 2005 - №8. С.18-24.

14. Будем непосредственнее (новый двигатель Mitsubishi) // Реферат. - М.: Авторевю,1996. - №2. - с. 22 - 23.

15. Реферативный журнал «двигатели внутреннего сгорания». - М.: ВИНИ-ТИ, 2004. - №5.

16. Реферативный журнал «двигатели внутреннего сгорания». - М.: ВИНИ-ТИ, 2005. - №7.

17. Реферативный журнал «двигатели внутреннего сгорания». - М.: ВИНИ-ТИ, 2006. - №2.

18. Системы управления бензиновыми двигателями BOSCH. Изд-во За рулем,2005.-432с.

19. Nissan Сefiro, Maxima QX. Модели выпуска с 1998 г. Эксплуатация, устройство, техническое обслуживание, ремонт. Петрозаводск: Изд-во «Машстрой», 2004. - 296с.

20. Журнал «За рулем», видання №3 2002р. -160с.

Размещено на Allbest.ru