Диагностика двигателя алексей пахомов

В одной из предыдущих статей я рассказал о применении датчика Dx в диагностике двигателя. Напомню, датчик Dx – это датчик низких давлений в мотортестере Autoscope IV, и мы договорились, что будем называть его в нашем разговоре именно так.

Еще один замечательный случай, иллюстрирующий возможности этого датчика, мы рассмотрим сегодня. Прежде всего напомню, что в ряду диагностических инструментов этот датчик стоит несколько особняком, потому что для его применения необходимо глубокое понимание происходящих в двигателе процессов и уже наработанный опыт диагностики. Именно поэтому мой курс обучения «Автоэлектрик с нуля» не содержит уроков по его применению.

Речь пойдет об осциллограмме давления во впускном коллекторе в момент прокрутки коленчатого вала стартером при заблокированном запуске мотора. Сегодня перед нами очередной автомобиль, Renault Duster, оснащенный двигателем К4М. Клиент пожаловался на то, что для запуска двигателя приходится выжимать «в пол» педаль акселератора, а в остальном вроде бы все даже нормально.

Итого у нас две задачи: почему двигатель нормально не запускается, раз, и почему нужно выжать педаль именно в пол, два.

Ну, с первой-то все более или менее понятно: такой эффект давно известен по опыту диагностики и ремонта отечественных автомобилей. Да и не только отечественных! Если при запуске начинаются пляски на педали, значит, проблема во впускном тракте. Иначе говоря, воздух в двигатель не поступает, и нужно ему немножко помочь, приоткрыв дроссель. Но не в пол же!

Под рукой Autoscope и тот самый датчик Dx. Подключаем его к одному из штуцеров на впускном коллекторе, запускаем съем осциллограммы и делаем попытку завести двигатель:

Вот это как раз тот самый случай, когда нужно знать, как должна выглядеть подобная осциллограмма. Хотя бы приблизительно.

Опытный диагност сразу заметит как минимум две несуразности:

Собственно, что является причиной дефекта, мы уже предположили, осталось только убедиться в своей правоте и снять с двигателя дроссельный узел. Как и следовало ожидать, дроссельная заслонка не просто грязная, а очень грязная. Тепловой зазор на просвет не виден.

Далее – как обычно: тряпка, баллончик с очистителем карбюратора и пятнадцать минут работы. Все, дроссельная заслонка обрела былую чистоту, а если посмотреть дроссельный узел на просвет, то вокруг заслонки виден характерный яркий ореол. Ну прямо как нимб над головой!

Устанавливаем заслонку на место и пробуем запустить двигатель. Как часы! И никакого нажатия на педаль не потребовалось.

Ради эксперимента блокируем запуск, сняв разъемы с форсунок, и вновь прокручиваем двигатель стартером с установленным датчиком Dx:

С первой задачей справились очень легко. В общем-то клиента можно отпускать, больше проблем с запуском у него не будет. Но осталась вторая задача: а почему приходилось нажимать педаль акселератора до упора? Разве недостаточно чуть приоткрыть и дать путь потоку воздуха?

Чтобы ответить на этот вопрос, делаем еще один небольшой эксперимент с использованием Автоскопа. На этот раз нам не понадобятся датчики давления. Мы подключим четыре канала прибора к четырем датчикам положения: двум – на педали акселератора, и двум – на дроссельном узле.

Напомню, что сдвоенные датчики используются для повышения надежности работы электронного дросселя. Слишком уж ответственный узел и слишком много зависит от его исправности!

Цель нашего исследования будет заключаться в том, чтобы увидеть логику работы электронного дросселя на этом «французе». Изначально об этом никто, кроме разработчика, не знает. Но при желании можно подключиться к датчикам так, как сделали мы, и отследить поведение дроссельной заслонки в зависимости от положения педали акселератора.

Отмечу, что этот алгоритм работает лишь на заглушенном двигателе. Как только мотор завели, соответствие педаль/заслонка будет совсем другое! Но пока двигатель молчит, картина выглядит вот так (чтобы не перегружать иллюстрацию, два канала отключены):

Ну что, и вторая задача решена. Алгоритм программного обеспечения в блоке управления двигателем задан так, что при запуске нажатие на педаль акселератора не приводит к изменению положения дроссельной заслонки. И лишь когда педаль нажата «в пол», дроссельная заслонка рывком переходит в открытое положение.

Наверняка это режим продувки двигателя, когда нужно запустить мотор при залитых свечах зажигания. Но в нашем случае только он помогал хоть как-то подать во впускной коллектор воздух и запустить двигатель.

Скажу больше: если прокручивать стартером коленчатый вал достаточно долго, то заслонка приоткроется и без ненужной помощи со стороны водителя, и двигатель заведется-таки. Это выяснилось при дальнейших экспериментах, которые мы проводили в целях изучить логику работы этой системы. Но клиент никогда не держал стартер включенным долго, а сразу нажимал на педаль.

Ну и на десерт – еще одна осциллограмма. Те же датчики положения педали акселератора и дроссельной заслонки, но на заведенном двигателе:

Как видно, логика работы электронного дросселя здесь совсем другая, и заслонка реагирует даже на небольшое нажатие на педаль акселератора.

Такие достаточно тонкие нюансы работы современных систем управления двигателем вам не расскажут ни на одном курсе автодиагностов. По той простой причине, что каждая система ведет себя по-своему, а автопроизводители не спешат делиться информацией, как именно это происходит. Но путем несложных экспериментов эти особенности можно для себя прояснить.

Теперь вы имеете представление о том, как работает на запуске электронный дроссель на Renault Duster.

Сергей Самарин, Алексей Пахомов

Источник

Скупой платит дважды

Знаете, почему клиент не должен видеть процесс диагностики?

Лично я очень не люблю, когда клиент наблюдает за моей работой по той причине, что диагностика для меня – творчество. Что-то сродни полету. Я сосредоточен, я анализирую показания приборов и я уже вообще где-то не здесь, как вдруг над ухом звучит «а эту вот штуку может подкрутить или не надо?» Все, какой тут творческий полет? Одно раздражение.

Читайте также:  Инфинити двигатель троит причина

Но и не это главное. А главное в том, что работа диагноста вроде как и не видна. Вроде что-то делал человек, ходил вокруг машины, в приборы смотрел, в компьютер… И что? Деньги-то за что платить? Клиент не понимает, что проделана большая интеллектуальная работа, требующая знаний, опыта и квалификации. Или еще проще: зачастую причиной очень явного дефекта оказывается всего лишь плохая «масса» или оторванный проводок. Клиент, видя это, задается вопросом: «И за эту мелочь платить такие деньги?» Но скупой, как известно, платит дважды, а лох – постоянно.

Эти мысли возникли в моей голове, когда я читал письмо Тиграна Вартаняна, диагноста из города Новопавловска. Тигран рассказал об одном интересном случае диагностики двигателя с непосредственным впрыском. Автомобиль HYUNDAI AVANTE III, 2012 года выпуска, с двигателем G4FD. Этот мотор устанавливался как на автомобили HYUNDAI, так и на автомобили KIA. Надо сказать, двигатель весьма навороченный: система переменных фаз газораспределения, непосредственный впрыск топлива, шестнадцать клапанов и система зажигания типа СОР. При рабочем объеме 1,6 л двигатель выдает неплохую для безнаддувного мотора мощность в 135 л.с.

Дефект, со слов клиента, состоял в следующем: «После прогрева до рабочей температуры глохнет, немного остывает и только потом заводится. Так может произойти в течение дня несколько раз, а может неделю работать без проблем. Динамика в порядке, работа ДВС ровная без каких-либо провалов и подергиваний». По закону жанра, клиент уже был на диагностике в официальном сервисе, где ему приговорили топливный насос высокого давления ценой в 80 000 рублей и взяли за диагностику две с половиной тысячи.

Прежде чем продолжить рассказ, я вкратце напомню, как работает непосредственный впрыск. Его работа сильно отличается от систем впрыска на клапан. Во-первых, впрыск осуществляется прямо в цилиндр, для чего используется форсунка особой конструкции, сходная с дизельной. Во-вторых, «втолкать» в цилиндр топливо можно лишь под высоким давлением, привычные 3-4 атмосферы здесь не помогут: мы впрыскиваем топливо в цилиндр, давление в котором при этом может превышать десяток атмосфер, и это давление нужно пересилить давлением топлива. Да еще и нормально распылить бензин при этом.

Поэтому составной частью такой системы является топливный насос высокого давления (ТНВД):

Но из бака топливо до ТНВД тоже нужно как-то подавать, причем не просто подавать, а тоже под давлением. Для этого используется подкачивающий насос в баке. По сути, это тот же насос, который применяют в системах впрыска на клапан в качестве основного. Бак тот же, насос тот же, соответственно, и болячки те же. Только теперь насос не подает топливо непосредственно в рейку, а лишь снабжает им ТНВД.

На иллюстрации голубым цветом показаны трубки с низким давлением от подкачивающего насоса и обратного слива с рейки, а красным – трубки с высоким давлением топлива, созданным ТНВД.

Проводя диагностику такой системы, ни в коем случае нельзя «приговаривать» ТНВД, не проверив магистраль подкачки. А ведь в первую очередь от некачественного бензина и воды страдает именно подкачивающий насос! И сетка забивается грязью именно на нем, и песок с водой он пропускает через себя тоже в первую очередь. ТНВД живется легче: до него бензин доходит уже отфильтрованный. К сожалению, неопытные диагносты забывают об этом и приговаривают к замене именно ТНВД, забыв о подкачивающем насосе.

А Тигран не забыл. Подключил сканер, завел двигатель и стал следить по показаниям сканера за высоким давлением. Предоставляю ему слово: «Двигатель, поработав на холостом ходу совершенно ровно около 20-25 минут, стал медленно терять обороты, пока не заглох вовсе. Попутно по сканеру видно, что давление топлива начало медленно падать с 3,9-4,1 МПа до 1,2-1,3 МПа. Я сразу же решил проверить бензонасос подкачки в баке и оказался прав. Прежде чем начало падать высокое давление, первым начало падать давление подкачки из бака, таким образом, ТНВД оказался ни при чем.

Подключив осциллограф к питанию подкачивающего бензонасоса, обнаружил, что через какое-то время работы на осциллограмме появляются сильные шумы:

Пройдясь по проводке, обнаружил некачественную потемневшую скрутку под панелью в районе левой ноги водителя. Зачистил провода, установил разъемы папа-мама, заизолировал термоусадочной трубкой. Выглядит красиво, как будто так задумано с завода. Видимо, была попытка установить секретку в цепь бензонасоса. В общем, потратил минут 40 и взял с него 500 руб.»

Несмотря на то, что Тигран спас клиента от проблем с заменой дорогущего ТНВД и последующих длительных «разборок» с официальным сервисом, приговорившим ТНВД к замене, тот заявил, что 500 рублей за два скрученных провода – это очень много. После чего Тигран вежливо отказался от оплаты и посоветовал клиенту продолжать ездить к официалам.

Скупой платит дважды, лох – постоянно.

Тигран Вартанян, Алексей Пахомов

Источник

Школа Алексея Пахомова (Ижевск). Моторист-стоматолог

Краткая история

Школа автодиагностики Алексея Пахомова начала работу в 2011 году. Основным направлением деятельности было выбрано производство обучающих видеокурсов. Самый первый курс «Диагностика бензиновых двигателей» имел такой значительный успех, что было решено продолжить работу в этом направлении. В результате был разработан широкий портфель видеокурсов, посвященных автодиагностике.

Сегодня школа вышла на качественно новый уровень. На платформе дистанционного обучения «Прометей» создана целая система по подготовке специалистов автосервиса в области диагностики двигателей и электронных систем автомобиля. Выпускниками, не теряющими связь со школой, стали более 2300 специалистов из разных городов России, ближнего и дальнего зарубежья. Статьи, которые будут размещаться в журнале «АБС-авто», по существу, являются переформатированными для печати видеоматериалами, подготовленными специа­листами школы для известного профессионального российского журнала.

Сегодня я расскажу об одном интересном автомобиле и не менее интересном случае его ремонта. Чаще всего на пост диагностики мультимарочного сервиса попадают машины бюджетного класса, самые массовые: ВАЗ, Chevrolet, Renault, KIA или что-то подобное. Реже можно встретить, например, более надежные автомобили Toyota. И бывают в силу своей малочисленности совсем уж редкие гости вроде Subaru или Isuzu. Но и с ними нужно уметь работать, ибо ничего принципиально нового или сложного там нет, а интересного бывает много.

Читайте также:  Дизельный двигатель бывает инжекторным

Однако от слов к делу. Автомобиль Subaru Legasy, достаточно пожилой, 2007 года выпус­ка (илл. 1).

Илл. 1

Оборудован двигателем EJ25 объемом 2,5 л. Особенность силового агрегата заключается в том, что он построен по оппозитной схеме: блок цилиндров расположен горизонтально, а оси двух пар цилиндров направлены в противоположные стороны. В иностранной литературе подобные моторы называются термином boxer из-за сходства движения поршней с кулаками боксера.

Любит Subaru устанавливать такие двигатели на свои автомобили, ничего не поделаешь! Однако больше ничего сверхвыдающегося: впрыск на клапан, катушка зажигания одна на все четыре цилиндра, системы изменения фаз газораспределения нет, но есть система переменного подъема впускных клапанов. Из экологических «примочек» можно отметить систему EGR и каталитический нейтрализатор. Порядок работы цилиндров тоже несколько непривычный: 1–3–2–4.

Автомобиль приехал на диагностику с трясущимся двигателем. Первое впечатление – чепуха, сейчас все быстренько сделаем! Ведь поведение мотора сильно напоминает отказ одного из цилиндров. Любой мало-мальски опытный автодиагност знает, что в этой ситуации нужно проверить всего три вещи:

• компрессию в цилиндрах;

• подачу топлива в каждый цилиндр;

Ну, это мы сделаем мигом, особенно учитывая тот факт, что в наличии у нас имеется мотортестер, обладающий мощным инструментарием именно для сравнения работы цилиндров. Однако прежде чем приступать к работе, обстоятельно расспросим клиента, как, когда и при каких обстоятельствах появился этот дефект.

Из разговора с владельцем автомобиля выяснилось, что проблема возникла полгода назад, после того как двигатель подвергся капитальному ремонту на специализированном сервисе. При этом в числе прочего были заменены коленчатый вал, шатуны и вкладыши. Очевидно, при сборке мотора была допущена серьезная ошибка, и наша задача – ее найти.

Честно? Вот не люблю я разгребать последствия чужого ремонта, но приходится. Утверждал и буду утверждать, что самый сложный в поиске дефект, ну, после спорадического, конечно, – это рукотворный. Тот самый, который привнесен человеком при ремонте или обслуживании. Если дефект, возникший вследствие естественного износа, достаточно легко прогнозируем и объясним логически, то последствия вмешательства «шаловливых ручек» предсказать очень сложно. Ну ладно, это лирика. Для начала хотя бы подключим сканер и посмотрим, не удастся ли увидеть проблему явно.

И вот здесь нас ждет первая засада: абсолютно все данные не вызывают никаких подозрений. Самое главное с точки зрения диагностики – то коэффициенты коррекции подачи топлива. Как оказалось, они имеют нормальные значения. Единственное сомнение мог бы вызвать коэффициент самообучения, который составил 6%. Но с другой стороны, это не так и критично. Вообще отклонение коэффициента в любую сторону до 5% я считаю допустимым. Все-таки естественный износ, знаете ли… Никто не молодеет с годами, и автомобиль в том числе. Поэтому для десятилетнего автомобиля 6% коррекции подачи топлива – не так и много.

Угол опережения зажигания тоже вполне укладывается в рамки здравого смысла. Из кодов неисправностей – только жалоба на пропадание соединения с АКПП. Но как связать между собой трясущийся на холостом ходу двигатель и пропадание связи с коробкой? Пожалуй, никак.

Хорошо, продолжаем работу. Следующий шаг, который логически напрашивается, это подключение мотортестера и выполнение теста неравномерности вращения. Коротко напомню его суть: этот тест позволяет с очень высокой долей вероятности определить, в каком цилиндре имеется проблема с подачей топлива, в каком – с зажиганием, а в каком и с «железом».

Для выполнения теста один из каналов мотортестера необходимо подключить к датчику положения коленчатого вала, и еще один – к высоковольтному проводу для синхронизации. После каждого воспламенения коленчатый вал получает угловое ускорение, и значение этого ускорения зависит от того, насколько эффективно отработал цилиндр. Программное обес­печение мотортестера обрабатывает сигнал с датчика, по значениям ускорения коленчатого вала вычисляет эффективность работы каждого цилиндра и для каждого цилиндра строит график.

Здесь нужно заметить, что эта эффективность, о которой идет речь, – параметр весьма условный. Не стоит пытаться как-то связать ее с крутящим моментом или мощностью. Нет, это просто некая условная величина, и ее абсолютное значение нас совершенно не интересует: нам важно именно сравнить эффективность работы разных цилиндров.

Глядя на графики эффективности, очень просто сделать серьезные диагностические выводы. Например, провал графика какого-либо цилиндра ниже нуля при резком открытии дросселя однозначно говорит о наличии дефектов в системе зажигания этого цилиндра. А равномерное снижение эффективности во всем рабочем диапазоне – о проблеме с подачей топлива. Если же провалился «хвост» графика – это компрессия: алгоритм теста построен так, что данный участок графика отображает пневматическую плотность цилиндра.

Вооружаемся мотортестером, выполняем тест и анализируем графики эффективности работы цилиндров. Результаты измерения выглядят следующим образом (илл. 2).

Илл. 2

Тааак… Сказать, что на графиках видна куча неясностей, это значит, сказать слишком мягко.

Неясность 1. При работе на холостом ходу явно выпали два цилиндра: третий и четвертый. Учитывая нумерацию цилиндров Subaru, это пара цилиндров, расположенных друг напротив друга. Ладно, если бы они просто выпали. Но они ведут себя очень стабильно, как будто так и задумано: работать стабильно, но вполсилы.

Неясность 2. Стоит чуть нажать на газ, как эффективность цилиндров вдруг резко выравнивается. Все цилиндры начинают работать очень дружно, словно на холостом ходу ничего и не было.

Неясность 3. «Хвосты» графиков. Как же так? На холостом ходу не работают третий и четвертый цилиндры, но в них компрессия заметно выше, чем в первом и во втором (илл. 3).

Илл. 3

Но и это не самое интересное. Графики ведут себя так, как будто в первом и втором цилиндрах не потеряна пневматическая плотность, а снижена степень сжатия! Как будто в них установили шатуны меньшей длины.

Читайте также:  Долгоиграющие промывки для двигателя

Загадок столько, что на ум приходит мысль, а не «глючит» ли мотортестер? Вроде с чего бы… Да и двигатель работает крайне неравномерно, это же видно и слышно безо всякого мотортестера. Так что все правильно. Но с другой стороны, того, что мы видим на графиках, не может быть! Полтергейст, да и только.

Подумаем. Тест эффективности работы цилиндров показал, что в двух цилиндрах снижена степень сжатия. А что мешает нам выполнить еще один замечательный тест, который умеет делать наш прибор? Это тест давления в цилиндре без воспламенения. Причем наш мотортестер обладает уникальной способностью автоматически обрабатывать полученную осциллограмму давления и выдавать результат в текстовом виде. Попробуем (илл. 4)!

Илл. 4

Выворачиваем по очереди свечи, четыре раза выполняем тест и сравниваем результаты. Но ясности не прибавилось, а скорее, наоборот. Оказалось, что оценочная геометрическая степень сжатия, по расчетам программы, во всех цилиндрах практически одинаковая! Потери газов при сжатии составили около 16%, это тоже вполне приличный результат. Немного повышено сопротивление выпускного тракта, но это не может быть причиной неровной работы мотора.

Не поверив автоматическому анализу, рассматриваем осциллограмму давления в цилиндре, но ничего критичного там не видим. Давление в верхней мертвой точке каждый из цилиндров развивает около 6 бар. Абсолютно ничего, существенно различающего работу той и другой пары цилиндров, не видим! Кому или чему верить? Себе? Прибору?

Тут наши догадки закончились. Хорошо, давайте возьмем тайм-аут, выпьем кофе и порассуждаем.

Первое. По результатам теста давления в цилиндре без воспламенения все «железо» во всех цилиндрах в полном порядке. Датчик давления, которым оборудован мотортестер, не может вести себя по-разному в разных цилиндрах, верно?

Второе. При этом графики эффективности работы цилиндров ведут себя совершенно непредсказуемо. Это означает, что непредсказуемо ведет себя именно двигатель. Он реально «двоит» на холостом ходу, поэтому графики честно отображают такую работу. Значит, все-таки двигатель или электронный блок управления (ЭБУ).

Третье. Ну, мысль об ЭБУ давайте оставим на самый крайний случай: как показывает практика, они очень редко выходят из строя. Если, конечно, их не залить водой или охлаждающей жидкостью. А вот тот факт, что двигателю недавно делали капремонт, немного обдумаем. Могли ли собрать что-нибудь неверно? Да. Могли повредить что-нибудь при сборке? Да, могли, еще как могли… Сколько прикручено клемм массы на не заводящихся после сборки двигателях, сколько восстановлено расплющенных или оплавленных жгутов проводов! Сколько заменено погнутых задающих (реперных) дисков!

Ага, кстати, хорошая мысль! Диск! Тест эффективности, который мы выполнили в самом начале, не только строит графики эффективности, но и заодно обмеряет параметры задающего диска. Вот так выглядит его форма по результатам теста (илл. 5).

Илл. 5

Ну-ка, ну-ка… Что это за диск такой? На двигателях Subaru традиционно используется диск с формулой 36–2–2–2, т.е. 36 зубьев, три пары из них отсутствуют. А на графике, полученном при тестировании диска, совершенно четко видно отсутствие еще одного зуба! Проверяем диск на двигателе – так и есть, один зуб сломан (илл. 6).

Илл. 6

Вот оно, последствие капитального ремонта. Возможно, двигатель пытались застопорить монтажной, упершись ею в реперный диск. Уважаемые мотористы, ни в коем случае нельзя так делать! Сколько дисков было погнуто, сломано, лишено зубьев – не перечесть. Для фиксации коленчатого вала есть более подходящие приемы!

Заказываем новый диск. После двухнедельного ожидания и замены реперного диска все проблемы разом решились, двигатель заработал ровно. А нам осталось провести разбор полетов.

Ну ладно, все позади, можно выдохнуть. Остался вопрос: почему двигатель с выбитым зубом реперного диска работал так странно? К сожалению, здесь остается только гадать. Ни на каких курсах автодиагностов вам не расскажут логику работы ЭБУ. И не потому, что не знают, а потому, что она попросту нигде толком не описана. Есть отрывочные и не всегда достоверные сведения, добытые энтузиастами чип-тюнинга. Есть кое-что по старым блокам управления ВАЗ. Но структура сложных алгоритмов, основанных на математической модели двигателя, считается информацией для служебного пользования и тщательно скрывается производителями от посторонних глаз.

С уверенностью можно предположить лишь то, что из-за выбитого зуба в алгоритм определения частоты вращения и положения коленчатого вала закралась ошибка. Как эта ошибка сказалась далее на логике работы программы внутри ЭБУ – пожалуй, неизвестно даже самому производителю автомобиля. Почему? Да потому, что это ситуация совершенно нештатная, программа под нее не приспособлена, и как она на подобную ситуацию отреагирует, предсказать практически невозможно. В нашем случае реакция вылилась в жуткую неравномерность работы на холостом ходу, хотя при открытии дроссельной заслонки все вставало на свои места.

Ну и самый последний вопрос. Почему же тест эффективности цилиндров показал разную степень сжатия? Здесь тоже ответить сложно. Можно лишь предположить следующее. Для корректной работы теста необходимо, чтобы программа адаптировалась к реперному диску. В свою очередь, для этого нужно, чтобы в некий момент времени двигатель замедлялся равномерно. Чтобы обеспечить равномерное замедление, диагност приоткрывает дроссель, поднимает частоту вращения и затем резко бросает дроссель. Именно в этот момент снижения оборотов происходит адаптация теста к реперному диску.

Видимо, условия равномерного замедления коленчатого вала, необходимые программе для расчетов, не выполнились. И не выполнились именно из-за некорректной работы электронного блока управления. В итоге мы и увидели по результатам теста разную степень сжатия там, где ее на самом деле не было.

Может быть, наши рассуждения верны, может быть, и нет. Суть не в этом, а в том, что задача решена, автомобиль исправен и владелец очень доволен. А это и есть главный результат работы автодиагноста.

Источник

Ответы на популярные вопросы