Методи та засоби діагностування

Методи та засоби діагностування

Методи діагностування систем керування, як уже було зазначено раніше, цілком визначаються особливістю влаштування системи, метою технічних (апаратних або програмних) втручань; глибиною локалізації несправностей; наявністю діагностичного обладнання та документації; обмеженнями за часом та вартістю проведення операції діагностування. Виходячи з цих передумов, розглянемо такі методи діагностування: первинні перевірки та регулювання; використання цифрового мультиметра у режимах омметра та вольтметра; аналіз за симптомами прояву несправності; застосування діагностичних сканерів.

При технічному обслуговуванні дизельного ДВЗ операції діагностування спрямовані на оцінку технічного стану паливної апаратури та елементів системи підігріву паливної суміші (рис. 1). Кут випередження впорскування палива визначає ефективність роботи дизельного двигуна (потужність, паливну економічність, динамічні якості). Встановлення кута випередження упорскування полягає у забезпеченні оптимального взаємного положення плунжеру паливного насоса високого тиску (ПНВТ) та поршня у циліндрі двигуна на час такту стиску.

Попередня перевірка установки кута випередження виконується у статичному режимі шляхом спостереження за рисками позначення ВМТ та моментом початку упорскування. Такі риски знаходяться на двигуні (колінчастий вал, маховик) та ПНВТ (фланець, кронштейн кріплення). В конструкціях блочних багатоплунжерних ПНВТ зазвичай передбачаються штуцери з'єднання діагностичних приладів (індикатор підйому плунжера, реєстраційний штифт, датчик визначення внутрішньої риски). Метод моментоскопу полягає у спостереженні за моментом надходження палива у вимірювальну трубку, яка сполучається з паливним каналом ПНВТ першого циліндру. Такі засоби дозволяють перевіряти та регулювати кут випередження впорскування палива в статичному режимі (ДВЗ не працює).

При динамічному методі перевірки кута випередження впорскування ДВЗ запускають на регламентовані мінімальні оберти неробочого ходу та прогрівають до робочої температури.

Вимірювання кута випередження виконується за допомогою звичайного оптичного стробоскопу. Сингал синхронізації освітлювача стробоскопа може бути отриманий трьома способами.

По-перше, може бути застосований спеціальний імпульсний датчик індукційного типу, який реєструє пульсації тиску палива у магістралі. Такий датчик встановлюється або в розтин паливної магістралі, або за допомогою накладного затискувача із зовні паливної трубки першого циліндру.

По-друге, застосовується світлочутливий датчик фотоелектричного типу, який формує сигнал синхронізації в момент спалаху палива у циліндрі. Третій спосіб передбачає наявність датчика початку впорскування в конструкції ПНВТ та підключенні до нього спеціального електричного блоку.

Рис.1. Методи та засоби первинних перевірок режимів та елементів паливної системи дизельного двигуна

Максимальні та мінімальні оберти неробочого ходу дизельного двигуна встановлюють за допомогою регулювальних гвинтів неробочого ходу, які містяться на ПНВТ. Існує декілька способів вимірювання частоти обертання колінчастого валу двигуна.

На деяких двигунах встановлені штатні датчики ВМТ індукційного типу і вимірювання здійснюється за допомогою аналогових або цифрових електронних тахометрів шляхом їх підключення до діагностичного рознімання системи вмонтованих датчиків (СВД).

При відсутності штатного датчика ВМТ на трубку паливної магістралі встановлюється накладний датчик пульсації тиску та вимірюється його сигнал (частота імпульсів) за допомогою імпульсного цифрового тахометра.

Оптичний тахометр підраховує імпульси світлових проблисків, що надходять від світлоповертаючої (білого кольору) поверхні сектора спеціального покриття на колінчастому валу. Фрагментарне освітлення валу, що обертається при цьому здійснюється сфокусованим освітлювачем, який складає конструкцію тахометра.

В стробоскопічному тахометрі частота спалахів освітлювача регулюється оператором та реєструється (вимірюється) за допомогою стрілочного або цифрового індикатора. Освітлювач спрямовується на рухому риску. Зміною частоти спалахів домагаються ефекту нерухомості риски на колінчастому валу, а потім визначають частоту його обертання по індикатору тахометра.

Працездатність паливних форсунок перевіряється за декількома параметрами (див. рис. 1) при проведенні чергових технічних обслуговувань (ТО), або якщо є симптоми (ознаки) їх незадовільної роботи. Зазвичай періодичність перевірок (обслуговування) паливних форсунок складає 26000 км пробігу автомобіля. До симптомів несправності форсунок слід віднести димний вихлоп відпрацьованих газів; перебої спалаху палива у циліндрах; втрату потужності та перегрів двигуна; підвищену витрату палива.

На борту автомобіля локалізація несправностей форсунок виконується шляхом їх послідовного від'єднання (послаблення штуцерів високого тиску). Якщо при від'єднанні обраної форсунки симптоми несправності не зникають, слід вважати цю форсунку несправною.

Форма факелу розпилу форсунки, її герметичність та тиск початку підйому голки перевіряють після демонтажу форсунки за допомогою спеціального приладу - тестера форсунок. Тестер форсунок являє собою важільний насос високого тиску з вмонтованим манометром. На тестері передбачена камера спостерігання за факелом розпилу форсунки, що перевіряється.

Перевірка тиску початку підйому голки (тиску спрацьовування) виконується так. Форсунка встановлюється у тестер, здійснюється циклічний підйом тиску за допомогою рукоятки, спостерігається рівень тиску на манометрі. На момент підйому голки, стрілка манометру порушує плавне переміщення (спостерігаються коливання). Якщо тиск, який було зареєстровано при іспитах, не відповідає допустимим значенням, то проводять більш ретельну (структурну) перевірку стану форсунки (операції ТО) та її регулювання (у конструкціях форсунок, де це передбачено).

Герметичність форсунки (стан сідла голки та соплового отвору) перевіряється на наявність (кількість) крапель підтоку палива зачиненої форсунки на протязі визначеного часу під тиском, що передує її спрацьовуванню (або обумовленому технічними умовами). Після виявлення несправної форсунки та усунення її пошкоджень (або заміни форсунки) слід перевірити стан свічки запалювання відповідного циліндру. Така залежність викликана залежністю відмов (пошкоджень) цих двох елементів системи керування дизельним двигуном.

При установці паливних форсунок на двигун контролюються моменти затяжки елементів кріплення: форсунки (50 - 70 Нм); гайок трубок високого тиску (15 - 30Нм); гайок дренажної трубки (30 - 40 Нм); клемерів трубок високого тиску (5 - 10 Нм).

Технічний стан свічок накалювання (СН) та електрофакельних свічок (ФС) систем передпускового підігріву дизельних двигунів перевіряється при проведенні ТО або в разі необхідності. Рекомендована періодичність перевірок складає 36000 км пробігу автомобіля. З метою підтримання справного стану елементів системи, які функціонують у режимі пуску двигуна (АКБ, стартер), рекомендується проводити заміну СН на нові через кожні 48000 км пробігу автомобіля, якщо інші норми не передбачені технічними умовами. Електрофакельні свічки розміщуються у випускному колекторі та крім електричного кола керування пристиковуються до паливної магістралі. Ознаки, за якими перевіряються СН та ФС наведено на рис. 1. Наявність ерозії захисного кожуха (для свічок закритого типу), стан нагрівального елементу (для свічок відкритого типу), надходження палива по каналу розпилювання та загальний стан корпуса свічок оцінюються візуально. Перевірка працездатності соленоїда відкриття факела здійснюється шляхом випробувань спрацьовування клапана при підключенні до нього напруги АКБ. Електричні кола нагрівачів і соленоїдів СН та ФС перевіряються за допомогою омметра, пробника або амперметра. За діагностичні параметри свічок накалювання обираються опір нагрівача R=0,8 - 1,5Ом або струм, що він споживає I=10 - 15 А, для факельних свічок додатково - опір обмотки соленоїда R=50 - 60 Ом або струм , що вона споживає I=0,2..0,25А. При установці свічок на двигун контролюється момент затяжки їх кріплення (М=15 - 20 Нм). Остаточна перевірка електричного кола СН виконується після її установлення на двигун (щоб уникнути пошкоджень, які можуть виникнути при механічних впливах).

Для перевірки пристроїв вхідної та вихідної периферії ЕБК систем керування (датчиків та виконавчих пристроїв) застосовується метод аналізу таблиць опорів ("холодна" перевірка) та потенціалів ("гаряча" перевірка), на основі яких складаються таблиці несправностей елементів системи.

У першому випадку елемент перевіряється у відключеному від системи стані за допомогою омметра (цифрового мультиметра в режимі вимірювання електричного опору). Другий спосіб передбачає застосування діагностичного конектора та мультиметра у режимі вольтметра. Система керування при цьому має бути у робочому (увімкненому) стані. Вимірювання напруг на відповідних виводах ЕБК чи рознімань периферійних пристроїв (вимірювання відгуків системи) виконується при визначених умовах (режимах ДВЗ). Режими вимірювань (тестові стимули) ініціюються оператором шляхом впливу на органи керування двигуном або за допомогою діагностичного сканера у режимі "контроль виконавчих пристроїв" (у системах керування де передбачена система самодіагностики).

Потенціали (напруги відносно маси автомобіля) на виводах виконавчих пристроїв параметруються тільки двома розрізнювальними рівнями - напругою АКБ (U=8 - 12 В) або практично її відсутністю (U=0,1 - 0,2 В). У від'єднанному стані ("холодна" перевірка) за діагностичний параметр виконавчих пристроїв приймається електричний опір їх обмоток (табл. 1).

Таблиця 1 Опори обмоток виконавчих пристроїв системи керування дизельним двигуном

В табл. 2 наведено приклади значень діагностичних параметрів датчиків системи керування дизельним двигуном незалежно від конкретного її типу.

Процес діагностування та зміст діагностичних операцій при перевірках стану системи керування дизельними і бензиновими двигунами принципово не відрізняються. У табл. 3 наведено перелік типів сканерів, які використовуються для діагностування систем керування дизельними двигунами сучасних автомобілів зарубіжних виробників.

Таблиця 2 Опори та потенціали сигнальних кіл датчиків системи керування дизельним двигуном

Щоб уявити форму надання та оцінити обсяг діагностичної інформації, яка формується системами СД в таблиці також наведено вигляд інформації на дисплеї сканера, формат та кількість кодових або текстових повідомлень.

Таблиця 3 Застосування сканерів для діагностування систем керування дизельними двигунами

Для прикладу наведемо зміст деяких діагностичних повідомлень за кодами несправностей системи самодіагностики, що характерні для систем керування дизельними ДВЗ:

- зворотний зв'язок керування подачею палива;

- зворотний зв'язок керування тиском;

- запуск зворотного зв'язку керування витратами;

- датчик положення важеля керування;

- вимикач системи підтримки швидкості;

- перемикаючий клапан;

- датчик розрядження системи керування тиском;

- електроклапан відсічки палива;

- датчик положення кулачкової шайби;

- регулюючий клапан;

- датчик положення валу насоса;

- електроклапан регулювання тиску наддування;

- тягове реле зміни випередження впорскування палива;

- реле підігріву охолоджуючої рідини двигуна;

- датчик положення педалі акселератора;

- датчик температури палива;

- керування початком впорскування;

- вимикач стоп-сигналу;

- привід регулятора подачі палива ПНВТ;

- реле свічок накалювання;

- сигнал датчика температури повітря на впуску;

- датчик атмосферного тиску.

Якщо при експлуатації автомобіля з дизельним двигуном виникають симптоми (ознаки) несправностей, а система СД не реагує на їх наявність, можна припустити, що несправність має неелектричний (механічний) характер. Другий випадок, - коли система СД реагує на виникнення несправності (сигналізує лампа СЕ), але отримати код несправності неможливо (відсутність відповідних діагностичних приладів). У таких випадках як стартову (початкову) діагностичну інформацію для локалізації пошкоджень розглядають діагностичні карти симптомів несправностей ДК-С (табл. 4).

Таблиця 4 Пошук несправностей за симптомами їх прояву (діагностична карта ДК-С)

Для усунення пошкоджень електричних кіл та елементів додатково слід мати схему електричних підключень елементів та схему розташування елементів даної системи. При проведенні діагностичних операцій слід дотримуватись правил техніки безпеки та застережень щодо експлуатації системи в робочому стані.