Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Диагностика электрооборудования автомобилей

Общие сведения о диагностировании электрооборудования

Электрооборудование и электронные системы автоматического управления являются наиболее важным элементом обеспечения безопасности движения автотранспортных средств, экологической безопасности и повышения производительности труда водителей.
Надежность работы изделий электрооборудования во многом определяют аварийность в процессе дорожного движения автомобиля, его экономичность и динамику, а также экологическую безопасность для окружающей среды.

Требования к техническому состоянию транспортных средств регламентируются в нашей стране стандартами ГОСТ 25478-91 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения», ГОСТ Р41.13-99 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении тормозов», а также ОСТ 37.001.054-86, ГОСТ 17.2.2.03-87 и ГОСТ 21393-75, регламентирующие экологические требования на основе и в соответствии с международными стандартами по этому вопросу. С 2012 года Европейский Союз ввел ужесточенные требования по экологии в виде норматива «Евро-5».

Без применения электронных систем управления бензиновыми, дизельными и газовыми двигателями, систем зажигания высокой энергии искрового разряда, комплексных микропроцессорных систем управления двигателями внутреннего сгорания и др. обеспечить эти требования практически невозможно.
Для обеспечения технической эксплуатации таких сложных электронных систем они должны иметь встроенные диагностические разъемы и диагностические интерфейсы, соответствующие международным стандартам ISO 9141, OBD-II и EOBD.

В процессе эксплуатации автотранспорта в экстремальных природно-климатических условиях изделия и системы электрооборудования, особенно при низких температурах, увеличивается количество отказов, возрастает трудоемкость их устранения.
Это связано со следующими факторами и явлениями:

• возрастание момента сопротивления прокручиванию вала двигателя внутреннего сгорания в период его запуска и увеличение времени прогрева в режиме холостого хода;
• ухудшение энергетических возможностей аккумуляторной батареи, поскольку уменьшается ее емкость и снижается эффективность процесса заряда от генераторной установки, происходит более глубокий разряд, увеличивается число включенных потребителей электроэнергии, сокращается время подзарядки от генераторной установки из-за короткой продолжительности светового дня, снижаются скорости движения, уменьшается зарядный ток генератора;
• увеличивается пробивное напряжение на свечах зажигания и возрастает электрическая нагрузка на высоковольтные детали системы зажигания, что негативно сказывается на безотказности их работы и т. д.

Использование внешних источников электроэнергии для облегчения пуска холодного двигателя может привести к пробоям электронных изделий и их комплектующих.

Эксплуатация автомобилей в горных условиях и при высоких температурах окружающей среды может приводить к увеличению отказов изделий и систем электрооборудовании, особенно при нарушениях инструкций по эксплуатации и при неквалифицированном техническом обслуживании. Повышенная влажность воздуха в горных условиях (в субтропиках) вызывает ускоренную коррозию клемм и соединений электропроводки, а в пустынных зонах из-за нехватки влаги резко увеличивается температура и ухудшаются условия охлаждения.

Можно сделать вывод, что в различных условиях эксплуатации показатели надежности изделий или систем электрооборудования будут отличаться при одинаковом пробеге автомобиля или времени его работы. Это определило не только применяемые в изделиях комплектующие и материалы, но и конструктивное, климатическое исполнение. Например, изготовленные для умеренного климата изделия обозначают «У», для холодного климата – «ХЛ», для тропиков – «Т» и для всех климатических зон – «О». При этом для каждого климатического исполнения применяют разные материалы, покрытия и методы технического обслуживания в процессе эксплуатации.

К причинам и последствиям изменения технического состояния в процессе эксплуатации можно отнести: нагрузку элементов изделия, взаимное перемещение элементов, воздействие тепловой и электрической энергии, воздействие химически активных компонентов, воздействие внешней среды, а также воздействия со стороны работников технической службы и водителя и т. д.

Для определения технического состояния изделий и систем электрооборудования применяют прямой и косвенный методы измерения текущих значений конструктивных параметров (размеры, зазоры, электрические характеристики, угловые и линейные перемещения и т. п.).

Прямой метод обладает преимуществами в точности, наглядности, достоверности, применении достаточно простого инструмента и простой технологии измерений. К недостаткам этого метода следует отнести необходимость частичной или полной разборки изделия, нарушение приработки деталей, невозможность комплексного контроля работы сложных систем.

Диагностический метод позволяет: не разбирать изделия или системы, производить контроль с меньшими трудозатратами, оперативно получать результат контроля и контролировать сложнейшие электронные системы управления агрегатами транспортного средства.
К недостаткам диагностического метода относятся: сложность и высокая стоимость диагностического оборудования, высокие квалификационные требования к персоналу (операторам), занятым диагностикой элементов конструкции транспортных средств и метрологическим контролем самого оборудования.

Изменение технического состояния и параметров изделий и систем электрооборудования можно зафиксировать несколькими диагностическими параметрами, из которых необходимо выбрать наиболее эффективный параметр. Эффективность параметра зависит от его однозначности (монотонности кривой изменения), стабильности, чувствительности и информативности.
Под информативностью подразумевается свойство параметра однозначно определять исправность или отказ изделия.

Различают два способа диагностирования.
Первый характеризуется тем, что в процессе диагностирования на исследуемый объект производят определенные механические, электрические или другие воздействия, при этом объект может находиться как в исправном, так и в неисправном состоянии. Далее с помощью датчиков фиксируется реакция объекта на воздействие в виде диагностического сигнала и по характеру этого сигнала делают вывод о состоянии объекта.

Второй способ заключается в том, что в процессе диагностирования исследуемый объект выводят на заданный, тестовый режим работы и с помощью датчиков от него анализируют получаемую информацию, сравнивая ее с эталоном или образцом, введенным в память процессора или в таблицу, отображая полученные данные на дисплее и/или в виде распечатки.

На практике прямой и диагностический методы взаимодействуют и дополняют друг друга. Предпочтение отдается методу, имеющему наименьшую продолжительность процедуры и оперативно позволяющему выявить и устранить отказ изделия, системы или их элемента.

Для обеспечения выполнения международных Правил и отечественных стандартов на борту автомобилей появились системы встроенной бортовой диагностики первого и второго поколения.

К особенностям встроенных систем бортовой диагностики относят: выполнение их в виде сигнальной аппаратуры – световых индикаторов на электролампах или светодиодах. Микропроцессорная техника и мультиплексирование информации в бортовых сетях автомобилей позволили существенно облегчить выполнение законодательных норм по токсичности отработавших газов тепловых двигателей внутреннего сгорания и обеспечить контроль гибридных силовых приводов автомобилей.

Оборудование для диагностики автомобиля: какое бывает?

Какое бывает оборудование для проверки электроники автомобиля?

Существует три типа диагностических приборов: газоанализаторы, мотортестеры и сканеры (они изображены на рисунке).

Еще есть дополнительное оборудование, но из всего списка можно выделить три большие группы диагностических приборов.

Диагностический сканер

Первый прибор – это сканер. Он подключается к автомобилю, к диагностическому разъёму.

Сканер – это прибор, который позволяет общаться с блоком управления двигателем. Собственно говоря, он и задуман для работы с блоком управления.

Та информация, которую мы видим на сканере — это информация из блока управления. Если на сканере написано «угол опережения зажигания — 15 градусов», означает ли это, что он реально там 15 градусов? Конечно же нет. Да, он может быть и 15. Но, 15 – это считает блок управления, так он задал угол и выдает 15 градусов.

То, что мы видим сканером — мы видим глазами электронного блока управления.

Мотортестер

Данный прибор – это глаза диагноста.

Мотортестер – это измерительный прибор, который можно сравнить по работе с мультиметром. Это такой мощный прибор, заточенный под работу с двигателем, под измерение высокого напряжения, давлений, токов.

Причем, больших токов, всевозможных напряжений, для съема осцилограмм, для их запоминания. То есть это измерительный прибор, в отличие от сканера. Сканер ничего сам не измеряет, сканер отображает то, что видит блок управления.

В сканере мы можем увидеть 15 градусов, подключаем мотортестер, смотрим, а там 5 или 0, или даже минус.

Газоанализатор

То, что у двигателя вылетает из выхлопной трубы – это тоже источник диагностической информации. К примеру, вы приходите к врачу, говорите – у меня болит то-то и то-то, он дает вам направление на анализы, потому что ему нужна информация о том, что у вас там в крови и сколько там сахара, сколько того и того.

То, что у двигателя в выхлопной трубе – это то, что произвел двигатель в результате своей работы, в результате своей жизнедеятельности. Он выполняет механическую работу и производит отработанные газы. Вот как доктор по анализу видит, что происходит, так и мы по составам отработанных газов видим, что происходит в двигателе.

Здесь еще нужно добавить, что газоанализатор нужен только четырехкомпонентный.

Нужно обязательно CO2, нужно обязательно O2, расчетные параметры лямбды (датчик кислорода).

Естественно, характер информации, которую мы получаем с помощью этих приборов, он разный. Газоанализатор выдает одно, мотортестер другое, сканер выдает третью информацию.

Условные области информации о двигателе, которая доступна основным диагностическим приборам и дополнительным приборам.

Дополнительное оборудование

Даже основными диагностическими приборами мы не может полностью собрать информацию о некорректной работе двигателя. Остаются небольшие области, в которых все три прибора бессильны. Здесь используется дополнительное диагностическое оборудование.

Топливные монометры

В первую очередь, это набор топливных манометров. Набор переходников под разные системы, разные модели автомобилей.

Компрессометр служит для оценки состояния цилиндров. Но более серьезно их можно оценить пневмотестером. Им можно определить досконально работу цилиндра, железа цилиндра.

Приезжает автомобиль, троит, подтраивает. Меряем компрессию – все хорошо, но по газоанализу видно, что не все хорошо, а компрессия вроде бы нормальная. Берем пневмотестер, смотрим – а в одном цилиндре утечка. И уже знаем: какая утечка и куда (через клапан, через кольцо или в систему охлаждения).

Этот прибор очень желательно иметь. Он, конечно, стоит порядка 6 тысяч, но прибор очень полезный, сколько дефектов можно найти с его помощью – не пересчитать.

Разрядники

Если вы сняли для какого-либо измерения наконечник с высоковольтного провода, его ни в коем случае нельзя просто оставить где-то.

Какой более безболезненный вариант в этом случае?

1. Снять с катушки провод, положить его рядом и пытаться завести двигатель или компрессию померить;
2. Снять с катушки провод, положить его на массу, накоротко (сделать короткое замыкание), и делать то же самое.

Если мы снимем провод и просто положим — мы убьем катушку. Поэтому разрядники обязательно потребуются.

Не запускается автомобиль. Просто посмотреть наличие искры. Одеваем разрядник и смотрим.

Почему на разрядники нужно смотреть?

Дело в том, что, искровой зазор большой на разряднике, и на свежем воздухе мы катушку нагружаем, даем ей, как говорится, пинка.

А если мы вытащим свечку, оденем высоковольтный провод на свечу, положим, так искра будет.

Зазора нет, давления нет, здесь нужно понимать – в цилиндрах есть давление, а на воздухе давление – одна атмосфера, и пробивается гораздо легче.

Машина не заводится — искра есть, все есть. Одели провод, положили свечу на двигатель, крутим двигатель — искра есть.

Цепляем мотортестер, смотрим осцилограмму — искры нет. Катушку поменяли, машина завелась. Искра была, на воздухе, на свечке она была.

Если бы нацепили свечу на разрядник, мы бы увидели, что искры нет. На разряднике зазор большой, искры бы там не было. Такая вещь тоже полезна.

Тестер утечек

Попросту говоря — это генератор дыма. Туда заливается специальный состав, он там нагревается, дымится со страшной силой, и дым подается во впускной коллектор. Это делается для того, чтобы найти утечки во впускном коллекторе.

Какие места утечек могут быть:

• Ось дроссельной заслонки. Куда дроссельная заслонка одевается, из этих втулочек дымит регулярно. Если дроссельный узел походил лет пять — уже будет дымить оттуда.
• Регуляторы холостого хода.

Конечно, это не основной прибор, нет крайней необходимости в нем, но очень полезная вещь, очень удобная и значительно облегчает поиск подсоса воздуха.

Стетоскоп технический

Тоже очень полезная штука, стоит копейки. Этим прибором можно прослушать двигатель на пример каких-то механических стуков, где-то там поршня постукивают, клапана постукивают, побрякивают, используют для прослушивания форсунок.

Эндоскоп

Очень удобная штука, одно дело, когда вы что-то померяли, посмотрели. А если предполагать, что детонация происходит из-за нагара в камере сгорания, потому что других причин нет?

Как это увидеть не разбирая двигатель? – Эндоскопом. Выворачиваем свечку, заглядываем, смотрим.

Эндоскопы бывают как самостоятельные приборы и как камеры с подключением к компьютеру (такие будут дешевле).

Существует большая проблема – не заводится двигатель в морозы. На впускных клапанах, вследствие подачи топлива на клапан – впрысковые моторы подают топливо на клапан, и он обрастает смолой, покрывается ей как губкой.

Топливо брызнуло на клапан, клапан горячий, что могло испариться – испарилось, а смола осталась.

И в итоге впрысковые моторы вот этим страдали. Форсунка брызнула на клапан, бензин впитался, образовавшейся смолой, и машина не завелась. Тоже, это очень легко обнаружить эндоскопом.

Пример образования смолы (нагара)

Тестер цепей

Для работы потребуется набор тестеров и всевозможных пробников . В основном, лучше покупать тестеры, заточенные именно под автомобильную тематику, чтобы он мог и померить то, что интересует.

Базы данных

Помимо оборудования необходимы базы данных. Без базы данных на современном диагностическом участке попросту никуда.

Что такое база данных?

Естественно, автодилер получает от производителя какую — то компьютерную программу, в ней заложена вся информация по ремонту, сроки обслуживания, все моменты затяжки, все геометрические размеры, заправочные объемы, все электросхемы, в общем, все необходимое для работы специалиста на станции. Такая база данных называется дилерская.

Пример из базы данных Chevrolet:

Заключение

В статье мы рассмотрели диагностическое оборудование для диагноста бензиновых двигателей. Это, конечно, список в идеале.

На практике же не всегда будет возможность приобрести тот или иной прибор, да и специфика работы может не потребовать часть упомянутых приборов.