Диагностика неисправностей систем управления двигателем

На сегодняшний день практически все выпускаемые двигатели внутреннего сгорания оборудованы электронной системой управления (ЭСУД). Автопроизводители уделяют особое внимание этой системе, так как добиться высокой мощности двигателя при одновременном снижении расхода топлива и выполнении жестких экологических требований возможно только с помощью очень точного и своевременного дозирования топлива и эффективного поджигания топливно-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя.

Устройство ЭСУД усложняется с каждым годом, увеличивается число элементов, совершенствуются алгоритмы управления работой двигателя. Но в конструктивных элементах ЭСУД, как и в любой другой системе автомобиля, в процессе продолжительной эксплуатации неизбежно возникают различные отказы и неисправности. Происходит изменение электрических характеристик, нарушение регулировок, потеря работоспособности датчиков, их разъемов, предохранителей и проводов. Это приводит к существенному ухудшению работы двигателя и при несвоевременном устранении возникающих в ЭСУД неисправностей к полной потере им работоспособности.

Отсутствие в настоящее время обоснованных режимов технического обслуживания (ТО) электронных систем управления двигателем приводит к снижению эксплуатационной надежности и значительным затратам на поддержание этих систем в технически исправном состоянии.

В ходе выполненных исследований эксплуатационной надежности электронных систем управления двигателей 1.6 VTi Tiptronic (88 кВт), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт) автомобилей марки Peugeot были выявлены элементы с наиболее часто возникающими отказами и неисправностями (рис. 1).

Как видно из рис. 1, наиболее распространенной неисправностью данной ЭСУД является отказ электронного термостата (20 %). Этот дефект связан с низким качеством материала, применяемого в качестве уплотнителя датчика температуры охлаждающей жидкости, встроенного в термостат. Неисправность устраняется заменой термостата, либо установкой отдельного датчика температуры вместо штуцера прокачки системы охлаждения.

Рис. 1. Диаграмма распределения основных неисправностей электронных систем управления двигателей 1.6 VTi Tiptronic (88 кВт), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт) автомобилей марки Peugeot: 1 – электронный термостат (20 %); 2 – свеча зажигания (15 %); 3 – электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределительного механизма (ГРМ) (10 %); 4 – катушка зажигания (8 %); 5 – форсунка (4 %); 6 – электронная дроссельная заслонка (8 %); 7 – кислородный датчик (10 %); 8 – электронасос охлаждения турбокомпрессора (5 %); 9 – электроклапан управления давлением наддува (5 %); 10 – электроклапан аварийного сброса давления наддува (2 %); 11 – каталитический нейтрализатор (5 %); 12 – датчик давления наддува (4 %); 13 – электродвигатель системы изменения подъема клапанов ГРМ (4 %). Неисправности кислородных датчиков (10 %) и каталитического нейтрализатора (5 %) вызваны низким качеством используемого топлива

На отказы свечей зажигания приходится 15 % от общего количества отказов. В большинстве случаев отказ свечей связан с использованием топлива низкого качества либо нарушением периодичности проведения ТО.

Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения (10 % отказов) предназначен для регулирования давления масла, подаваемого на фазорегулятор распределительного вала. Отказ данного элемента зачастую связан с его загрязнением металлическими частицами, содержащимися в моторном масле.

Для поддержания ЭСУД в работоспособном состоянии необходимо соблюдать определенные условия эксплуатации электронных элементов. Электронные компоненты, жгуты проводов и контакты необходимо поддерживать в технически исправном состоянии. Разъемы датчиков должны быть без следов коррозии, проводка – чистой, чтобы обеспечить передачу сигналов к электронному блоку управления (ЭБУ) без искажений и др.

Кроме рассмотренных выше неисправностей электронной части работоспособность системы управления двигателем зависит от состояния механических и гидромеханических элементов. Некоторые нарушения технического состояния двигателей или регулировок в его системах вызывают неисправности, ошибочно принимаемые за неисправности элементов системы управления двигателем. Это может быть связано с уменьшением давления в конце такта сжатия, подсосом воздуха, ограничением проходимости системы выпуска, нарушением фаз газораспределения, низким качеством используемого топлива, несоблюдением периодичности проведения технического обслуживания [1].

Электронный блок управления современным двигателем представляет собой цифровой микропроцессор с функцией самодиагностики (рис. 2). При работе двигателя ЭБУ постоянно опрашивает все датчики, исполнительные устройства и при появлении неисправности заносит в свою память код (от двузначного до пятизначного), соответствующий неисправности данного вида.

В результате выполненных исследований эксплуатационной надежности ЭСУД были выявлены основные неисправности этой системы, признаки их возникновения, а также влияние этих неисправностей на работу двигателя (таблица).

Рис. 2. Структурная схема электронного блока управления двигателем

Диагностика неисправностей ЭСУД по включению лампы CHECK ENGINE

Некоторые контроллеры (ЭБУ) электронной системы управления двигателем (ЭСУД) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099, 2110 имели функцию диагностики неисправностей без подключения специального диагностического прибора. Коды неисправностей можно считывать по количеству включений лампы «Проверь двигатель» Check Engine.

Контроллеры ЭСУД с функцией диагностики неисправностей по включению лампы CHECK ENGINE

GM ISFI-2S 2111-1411020-10 (20, 21)

Особенности комплектации ЭСУД: нейтрализатор, датчик кислорода, система улавливания паров бензина.

Двигатель: инжекторный 2111.

Автомобили: ВАЗ 21083, 21093, 21099, 21102.

GM ISFI-2S 2112-1411020-10

Особенности комплектации: СО-потенциометр.

Двигатель: инжекторный 2112.

Автомобили: ВАЗ 21103.

ЯНВАРЬ 4.1 2111-1411020-22

Особенности комплектации: СО-потенциометр.

Двигатель: инжекторный 2111.

Автомобили: ВАЗ 21083, 21093, 21099, 21102.

ЯНВАРЬ 4.1 2112-1411020-01

Особенности комплектации: СО-потенциометр.

Двигатель: инжекторный 2112.

Автомобили: ВАЗ 21103.

Диагностика неисправностей ЭСУД по включению лампы CHECK ENGINE

Включаем режим диагностики блока управления (контроллера)

Для включения режима диагностики перечисленных блоков необходимо при выключенном зажигании перемкнуть выводы «А» и «В» колодки диагностики.

После чего повернуть ключ в замке зажигания в положение «I» (включить зажигание). Двигатель работать не должен.

Лампа трижды выдает код «12» — система диагностики включена

Выглядит это так: одно включение лампы – короткая пауза, затем два включения подряд – длинная пауза. То есть 1 и 2 – 12. И таких циклов три. Если код 12 не высвечивается, то система диагностики неисправна.

Определение кода неисправности (ошибки)

Лампа выдает коды неисправности, имеющиеся в памяти контроллера.

Происходит это аналогичным образом. Все коды двузначные – две цифры. Каждый код выдается три раза, когда коды заканчиваются опять выдается код 12. Если кодов неисправностей в памяти контроллера нет вообще, код 12 будет выдаваться постоянно, вплоть до выхода из диагностического режима.

Для расшифровки кодов неисправностей необходимы специальные таблицы. Они имеются на нашем сайте twokarburators.

Дополнительные функции режима диагностики контроллера

Помимо высвечивания кодов неисправностей (ошибок) контроллер ЭСУД работая в диагностическом режиме, подает напряжение на реле включения вентилятора радиатора системы охлаждения двигателя и проверяет его электрическую цепь, а так же выставляет запорную иглу регулятора холостого хода (РХХ) в нулевое положение — «обучает» его (канал подведения воздуха под дроссельную заслонку при этом полностью перекрывается).

Для вывода контроллера из режима диагностики необходимо выключить зажигание, подождать не менее 10-ти секунд и снять перемычку с выводов колодки диагностики.

Чтобы стереть из памяти ЭБУ коды неисправностей снимаем на 30 секунд плюсовую клемму с вывода АКБ.

Примечания и дополнения

Помимо проверки системы управления двигателя по включению лампы CHECK ENGINE, проверить коды неисправностей можно специальным диагностическим прибором. Например, ДСТ.

В настоящее время блоки управления перечисленные в статье не производятся и на автомобили не устанавливаются.

Диагностика мотора своими силами: 4 полезных прибора

За последнее десятилетие появилось много недорогого оснащения, помогающего определить неисправности разных систем автомобиля: от коробки и двигателя до газо­баллонного оборудования.

Такие приборы доступны рядовому автолюбителю, желающему повозиться со своей машиной. Но даже тем, кто не собирается самостоятельно заниматься электронной диагностикой, полезно иметь хотя бы представление о ней — чтобы понимать, куда обращаться при возникновении неисправности и как избежать развода на деньги.

Сканеры, работающие со смартфоном или компьютером

Самое распространенное и недорогое средство диагностики — адаптер ELM 327. Он стоит в среднем около 1000 рублей и подходит ко всем машинам, в которых есть разъем OBD II. Адаптер умеет считывать и обрабатывать сигналы блоков управления автомобиля, передаваемые по диагностическим линиям, и транслировать их по протоколам Bluetooth, Wi-fi или по USB-кабелю в смартфон, планшет или ноутбук.

Чтобы смартфон или ноутбук понимал сигналы адаптера, на него нужно установить программное обеспечение. Часто на диске к ELM прилагается несколько стандартных программ. А за специфическими — пожалуйте в интернет. Наряду с бесплатным есть и платный (200–300 рублей) софт, отличающийся расширенным функционалом и лучшим качеством работы.

Программы заточены под конкретную марку автомобиля или выполняют определенный круг задач. Причем они помогают не только провести диагностику, но и перенастроить отдельные системы и оборудование автомобиля. Например, изменить базовые параметры или активировать скрытые производителем функции, которые уже заложены в «железе». Сдвинуть температуру включения вентилятора системы охлаждения, подкорректировать алгоритм работы вариатора, даже провести небольшой чип-тюнинг двигателя — все это позволяет сделать ELM. Выручит адаптер и при подборе подержанного автомобиля — им можно проверить, нет ли ошибок в «мозгах», совпадает ли VIN-номер с документами.

Почти все программы имеют русскоязычный интерфейс. Правда, расшифровка кодов ошибок часто выдается на английском. Не очень удобно, но хуже другое: код ошибки определяется правильно, а вот расшифровка иногда не соответствует коду. Поэтому лучше перепроверять информацию, благо в интернете можно найти список неисправностей практически для любой марки.

Сканеры ELM 327 предлагают в двух версиях — 1.5 и 2.1. Первые поддерживают гораздо больше протоколов, а потому и вероятность успешного соединения с конкретным автомобилем выше.

ELM 327 — не единственный в своем роде прибор. Существуют и другие адаптеры для диагностики через ОВD-разъем. Например, популярная у владельцев автомобилей концерна Volkswagen программа «Вася-диагност» с ELM не работает. Для нее понадобится приобрести собственный адаптер — КKL 409.1.

Автосканеры

Специализированные сканеры у официальных дилеров могут стоить до полумиллиона рублей и чаще всего предназначены для диагностики автомобилей только одной марки. Оставим это профессиональное оборудование за рамками нашего обзора: рассмотрим недорогие (до 6000 рублей) устройства, которые работают со всеми автомобилями, оснащенными разъемом OBD II. Часто их называют «лаунчеры», по названию фирмы Launch, которая выпускает широкий диапазон диагностического оборудования.

Принципиально ничего дополнительного по сравнению с адаптерами типа ELM сканеры-лаунчеры не предлагают. Просто они более удобны в использовании. При подключении не требуют спаривания по Bluetooth или Wi-Fi — сразу загорается дисплей, на который выводится VIN-номер машины. Кнопками выбираете в меню нужные параметры и запускаете диагностику. Сканер прочитает и покажет все коды ошибок, причем интерпретация кода точнее, чем у программ, работающих с ELM. Меню части сканеров русифицировано, но ошибки будут описаны на английском языке. Программное обеспечение можно периодически обновлять, скачивая с сайта производителя свежие прошивки.

Многие мастера приобретают лаунчеры еще и для того, чтобы произвести впечатление на клиента. Выглядит сканер, конечно, солиднее, чем смартфон, подключенный через адаптер к автомобилю. Однако прибор — это лишь инструмент. И к нему обязательно должны прилагаться умелые руки.

Маршрутные компьютеры

Диагностировать неисправности в системе управления двигателем, а также следить за множеством параметров автомобиля могут и маршрут­ные компьютеры. Средняя цена качественных приборов — 5000 рублей. Их устанавливают в салоне автомобиля на видном месте и подключают ­к разъему OBD II. Конечно, основная их функция — работать трип-компьютерами. В ди­агностике они явно уступают сканерам.
Но посильную помощь окажут: и коды неисправностей считают, и ошибки из памяти блоков сотрут.

Прошивки маршрутников тоже постоянно обновляются и позволяют диагностировать не только двигатель, но и автоматические коробки передач и вариаторы. У некоторых машин маршрутники «видят» блоки АБС и систем пассивной безопасности.

Одно из преимуществ маршрутника перед сканером: он всегда подключен к автомобилю и сообщает об ошибках в системе управления двигателем в режиме реального времени. Некоторые приборы выдают голосовые предупреждения при выходе рабочих параметров двигателя за допустимые пределы.

Активные датчики зажигания

Сканеры — это мастера широкого профиля. А есть и узконаправленные специалисты — недорогие приборы, позволяющие проводить точечную диагностику. Например, сканер засек пропуски воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре. А как определить причину этих пропусков?

Это можно сделать с помощью активного USB-датчика зажигания. Работает устройство в паре с андроид-смартфоном или планшетом, на который необходимо установить соответствующую программу. Диагностика происходит бесконтактным способом: чувствительную часть датчика прикладывают к проверяемой детали. А на экране отобразится график изменения напряжения в электрической цепи. Таким образом можно найти неисправность в катушках зажигания, форсунках, датчиках положения коленчатого и распределительного валов.

Эти приборы обычно покупают сервисмены — они нужны для углубленной диагностики, и обычным автолюбителям приобретать их нецелесообразно. Тем более что и цена у них не такая уж низкая. Например, активный USB-датчик зажигания стоит около 10 000 рублей.