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:
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.
Ремонт и техническое обслуживание автомобилей
Методы бортовой диагностики автомобилей
Диагностические параметры электрооборудования
и методы бортовой диагностики
Определение технического состояния изделий и систем электрооборудования проводят прямым или косвенным методами, которые позволяют измерить текущие значения их конструктивных параметров. При этом косвенный (диагностический) метод позволяет не разбирать изделия или системы и с меньшей трудоемкостью производить контроль механических, электрических или иных показателей диагностируемого объекта. Этот метод называют техническим диагностированием.
Следует отметить, что техническое диагностирование электрооборудования на транспортном средстве представляет собой процесс определения технического состояния изделия с определенной степенью точности.
Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии изделия или системы с указанием при необходимости места, вида и причины несоответствия структурного или выходного параметра установленным техническим требованиям.
Видами технического состояния изделий электрооборудования (как и других элементов конструкции машин и механизмов) являются исправность, работоспособность, неисправность и неработоспособность.
Между состояниями неисправность и неработоспособность есть существенное различие, заключающееся в том, что при некоторых неисправных состояниях объекта может сохраняться его ограниченная работоспособность. Например, при повышенном механическом или магнитном шуме от генераторной установки или от электропривода; при наличии трещин, забоин или вмятин на какой-либо неответственной корпусной детали.
Однако, при техническом обслуживании или ремонте такую деталь ремонтируют или меняют на исправную, поскольку не критичная на данный момент неисправность может привести к полному отказу изделия или нарушению правил эксплуатации машины в целом.
Классификация видов и средств диагностирования
Виды и средства диагностирования классифицируют на две основные группы: встроенные (бортовые) средства и внешние диагностические устройства.
Средства бортовой (встроенной) диагностики
Под термином «Бортовая диагностика» понимается система программно-аппаратных средств, которая может определять и идентифицировать неисправности и вероятные причины неисправностей электронной системы управления двигателем (ЭСУД), а также других систем, обеспечивающих работу двигателя (смазка, охлаждение и т. п.).
Бортовая диагностика автомобиля используется для определения и идентификации неполадок при работе ЭСУД, двигателя, отдельных агрегатов и систем автомобиля, которые способны привести к следующим последствиям:
Встроенные (бортовые) средства диагностирования подразделяют на информационные, сигнализирующие и программируемые (запоминающие).
Информационные бортовые средства являются конструктивными элементом автомобиля и осуществляют контроль непрерывно или периодически по определенной программе. Водитель может контролировать работу отдельных элементов конструкции и систем автомобиля по информирующим сигналам этих средств (показания приборов, сигналы контрольных ламп, зуммеров и т. п.).
Средства внешней диагностики автомобиля
Внешние средства подразделяют на стандартные и переносные. К таким средствам относятся различные сканеры, мотор-тестеры, динамометрические и тормозные стенды и т. п.
Для диагностирования элементов и систем электроники и электрооборудования автомобилей используют следующие группы приборов и оборудования:
Средства внешней диагностики позволяют выполнить углубленный анализ работоспособности отдельных систем и элементов конструкции автомобиля, при этом к оператору-диагносту предъявляются определенные квалификационные требования, в отличие от бортовой диагностики, позволяющей получить сведения, интуитивно понятные любому водителю при определенных навыках.
Оборудование, применяемое в качестве внешних диагностических устройств для проверки работоспособности агрегатов и систем автомобилей, должно удовлетворять следующим требованиям:
В связи с широким распространением в практике измерений, контроля диагностирования компьютерных технологий возникли дополнительные требования к диагностическому оборудованию:
Порядок проведения диагностики
Порядок проведения диагностики
Диагностика неисправностей в электронных системах управления автомобиля проводится обычно в такой последовательности.
Шаг 1. Подтверждение факта наличия неисправности
Требуется убедиться, что неисправность реально существует. Если водитель неверно интерпретирует нормальные реакции автомобиля в каких-то обстоятельствах, ему следует это объяснить. Полезным источником информации является сам водитель (владелец) у которого надо уточнить условия возникновения неисправности:
— какова была за бортом температура;
— прогрет ли двигатель;
— проявляется ли неисправность при трогании с места, ускорении или при постоянной скорости движения;
— какие предупреждающие индикаторы на панели приборов при этом включаются;
— какие и когда выполнялись на автомобиле сервисные или ремонтные работы;
— пользовался ли автомобилем кто-либо другой.
Шаг 2. Внешний осмотр и проверка узлов, блоков и систем автомобиля
Проведение осмотра и предварительной проверки при диагностике необходимо. По оценкам экспертов, 10-30% неисправностей на автомобиле выявляются таким путем. До проведения диагностики неисправностей в системе управления двигателем важно устранить очевидные неисправности, такие как:
— утечка топлива, масла, охлаждающей жидкости;
— трещины или не подключенные вакуумные шланги;
— коррозия контактов аккумуляторной батареи;
— нарушение электрических соединений в контактных разъемах;
— необычные звуки, запахи, дым;
— засорение воздушного фильтра и воздуховода (при длительном простое автомобиля грызуны могут делать там гнезда или запасы корма).
Необходимо также провести предварительную проверку всех функциональных устройств. На этом этапе следует определить, что исправно и что неисправно, для чего поочередно включаются и выключаются все подсистемы.
При этом следует обратить внимание на признаки предыдущих ремонтов — всегда есть риск, что при ремонте что-то забыли подключить или неправильно соединили.
Шаг 3. Проверка технического состояния подсистем
Проверка уровня и качества моторного масла.
1. Уровень масла должен быть в пределах нормы.
2. Если масло на щупе вспыхивает или горит, то в масле присутствует бензин и его пары через систему вентиляции картера излишне обогащают топливовоздушную смесь (ТВ-смесь).
3. Если на разогретой поверхности (например, на выпускном коллекторе) масло кипит или пузырится, в нем содержится влага.
4. Разотрите каплю масла в пальцах, убедитесь, что в нем нет
абразивных частиц.
Уровень охлаждающей жидкости и ее качество.
Правильное функционирование системы охлаждения двигателя очень важно для его нормальной работы. При перегреве неизбежно возникают проблемы.
1. Уровень охлаждающей жидкости должен быть в пределах нормы. Проверяется он при холодном двигателе. В рабочем режиме при попытке снять крышку радиатора горячая (температура выше 100 °С) охлаждающая жидкость под давлением выплескивается наружу и может причинить ожоги.
2. Перед зимней эксплуатацией с помощью гидрометра определяются точки кипения и замерзания охлаждающей жидкости, т. е. правильность концентрации антифриза.
3. При работе под давлением неисправная система охлаждения двигателя дает утечку охладителя. В местах протечек обычно видны потеки: серо-белые, ржавые, зеленоватые от антифриза.
4. Если в радиаторе оказываются холодные секции, значит, они засорены.
5. Проверяется работа реле вентилятора, двигателя электровентилятора, натяжение приводного ремня водяного насоса.
Тест с листом бумаги.
Возьмите лист бумаги размером 7,5×2,5 см (например, долларовую купюру, как советуют на автосервисах США) и поднесите к выхлопной трубе автомобиля с прогретым двигателем на холостых оборотах на расстояние примерно 2,5 см. Бумага должна равномерно отталкиваться от трубы потоком выхлопных газов. А можно просто послушать у выхлопной трубы. Не лезть сразу под капот, как это чаще всего бывает, особыми умниками.
Если листок иногда движется обратно к трубе, вероятные причины следующие:
— прогар клапанов в одном или нескольких цилиндрах;
— пропуски воспламенения;
— негерметичность выпускной системы.
Шаг 4. Работа с сервисной документацией. Считывание диагностических кодов
По оценкам производителей, до 30% случаев неисправностей автомобилей обнаруживается и исправляется на основе информации в виде указаний, предположений, диагностических карт в руководствах по техническому обслуживанию и ремонту. Перед использованием документации следует точно знать: модель, год выпуска, тип двигателя и трансмиссии, постоянная или непостоянная это неисправность. Современное диагностическое оборудование уже содержит карты поиска неисправностей, например DIS (диагностическая информационная система, которая входит в состав оборудования BMW GT1, OPS, BMW STD OBD и других).
В памяти компьютера ЭБУ (в регистраторе неисправностей) сохраняются как коды постоянных (текущих) неисправностей, так и тех, которые были обнаружены ЭБУ, но в данный мо¬мент не проявляются — это непостоянные (однократные, исторические) коды. Коды и постоянных и непостоянных неисправностей, которые по сути дела являются диагностическими кодами, называются кодами ошибок или кодами неисправностей. Но строго говоря, это не одно и тоже. Если при возникновении какой-либо неисправности (постоянной или непостоянной) в регистратор неисправности записывается строго однозначный код, то такой диагностический код может быть назван «кодом неисправности». Такой код возникает под прямым непосредственным воздействием конкретной неисправности и присущ только ей. Но некоторые неисправности воздействуют на систему самодиагностики не прямо, а опосредованно, через изменения параметров в ЭБУ. Такие неисправности не имеют своего прямого кода для фиксации в регистраторе, но как и любые другие неисправности, вызывают нарушение штатного (стандартного) режима работы контролируемой системы. Как следствие в регистратор неисправностей записывается код сбоя в системе, который и называется «кодом ошибки». Как правило, код ошибки указывает на несколько возможных неисправностей и в разных подсистемах (или устройствах) управления. В современных электронных системах автоматического управления причинно-следственные связи между непостоянными неисправностями и диагностическими кодами не всегда однозначны, и поэтому, коды фиксируемые в ЭБУ на непродолжительное время (на несколько циклов «пуск-останов ДВС») более полно соответствуют кодам ошибок. Однако, следует отметить, что общепринятой (стандартной) терминологии для обозначения типов диагностических кодов пока не разработано.
Шаг 5. Просмотр параметров с помощью сканера
Сканер — это миниатюрный переносной прибор, обычно с дисплеем на жидких кристаллах.
Все автомобили General Motors и Chrysler с 1981 г. позволяют просматривать параметры режима двигателя с помощью сканера, подключенного к диагностическому разъему.
Параметров много, и просматривать их все подряд бессмысленно, сообщения типа «это значение неверно сканер все равно не выдаст. Нужно или следовать какому-то плану, например диагностической карте, или просмотреть наиболее информативные о работе двигателя параметры:
— убедиться, что для холодного двигателя температура охлаждающей жидкости и воздуха во впускном коллекторе одинаковая;
— клапан регулятора оборотов холостого хода должен быть открыт на допустимое число шагов (или %);
— сигнал с датчика кислорода должен опускаться ниже уровня 200 мВ, подниматься выше 700 мВ, фронты непологие, частота не менее 4 Гц.
Шаг 6. Локализация неисправности на уровне подсистемы или цилиндра
Это наиболее трудоемкая часть диагностирования, т. к. необходимо выполнить следующие процедуры:
— разобраться с диагностическими картами и технической документацией;
— применить рекомендованную аппаратуру и методику диагностики;
— просмотреть изменение коэффициентов коррекции подачи топлива, сделанные ЭБУ при разных режимах работы двигателя;
— произвести тест баланса мощности по цилиндрам.
Шаг 7. Ремонт
Ремонт или замена каких-либо деталей и систем производится согласно инструкциям производителя. Если после замены неисправность сохраняется, приходится повторить все процедуры еще раз. В конце концов, должен быть получен детальный ответ на вопрос, почему же произошла эта неисправность.
Шаг 8. Проверка после ремонта и стирание кодов ошибок из памяти ЭБУ
1. В испытательной поездке следует убедиться, что неисправность устранена и не возникли новые из-за ремонта.
2. Согласно процедуре, рекомендованной производителем, стираются коды ошибок в ЭБУ, в противном случае компьютер может ложно учитывать их при управлении двигателем.
3. Настройки в памяти радиоприемника, маршрутного компьютера и т. д. должны быть сохранены или восстановлены.
3. Поиск неисправностей
При поиске неисправностей следует придерживаться следующих принципов.
Принцип 1. Обедненная топливовоздушная смесь (ТВ-смесь) чаще является причиной ухудшения ездовых характеристик, чем богатая.
Обедненная ТВ-смесь:
— горит медленно с высокой температурой;
— может вызывать обратную вспышку;
— обычно возникает при утечке вакуума.
Богатая ТВ-смесь:
— горит быстро и с пониженной температурой;
— увеличивает расход топлива, выхлопные газы становятся черными;
— может привести к закоксованию свечей, ездовые характеристики при этом ухудшаются.
Принцип 2. Сначала всегда проверяется выходной сигнал контролируемого устройства. Если выходной сигнал контролируемого устройства (например, катушки зажигания) нормальный, то питание, «земля» и само контролируемое устройство исправны. Если выходной сигнал не соответствует норме, то входной сигнал, питание, «земля» или само контролируемое устройстве могут быть неисправны. Естественно, не следует менять контролируемое устройство, не убедившись в исправности питания.
Принцип 3. В первую очередь проверяются подсистемы, характеристики которых должны ухудшаться по мере эксплуатации. До проведения дорогостоящих диагностических работ следует убедиться в исправности или заменить подсистемы с ограниченным сроком службы. К таковым относятся: топливный воздушный фильтры, свечи, бегунок и крышка распределителя, высоковольтные провода и т. п.
Принцип 4. Проверяются разъемы и соединители, их контакты не должны быть погнуты или окислены.
Принцип 5. Измеряется напряжение питания на контактах контролируемого устройства. На выводе, подключенном к «земле», напряжение не должно превышать 0,2 В.
Принцип 6. В двигатель должно подаваться чистое топливо в достаточном количестве. Засоренные фильтры, согнутые шланги способны вызывать ухудшение ездовых характеристик, часто непостоянное. Измерением только давления топлива в системе не обойтись, следует убедиться еще в его нормальном расходе через форсунки.
Диагностика электрики
Автотранспорт радует своими функциональными возможностями благодаря сложно устроенной электронике, электрической «начинке». Электрооборудование обеспечивает ездовые опции, снижает вероятность ДТП и дарит комфорт во время поездки. Для каждого водителя знакомы такие понятия, как стартер, бортовой компьютер, световые приборы и системы зажигания. Важные функции выполняет электроусилитель руля и многое другое. Большая часть устройств в автомобиле работает благодаря отложенному функционалу сети. Но иногда с этим оборудованием возникают проблемы в таком случае диагностика электрики (электрооборудования) авто становится неизбежным актуальным вопросом для водителя. Какую работу должны провести мастера, и как автомобилистам не лишиться большой суммы денег на проверочных процедурах?
Когда проверять?
Опытные автомобилисты советуют производить проверку электрики уже на стадии покупки. Покупая, к примеру, б/у автомобиль, необходимо осмотреть АКБ и площадку под устройством. Обнаружив подтеки, можно выявить неисправность реле генераторного регулятора. Эксперты советуют проводить диагностику авто в профессиональных сервисных центрах. Можно сделать это сразу после выезда из автосалона даже при приобретении нового «коня». За красивой оберткой может скрываться подержанный и реконструированный автомобиль.
Неисправное электрооборудование приводит к неожиданным последствиям. Лидирующее место среди поломок занимает неисправность генератора. Выходит из строя одна деталь, неизбежно влечет за собой поломки других. Потому нужно присматриваться к машине, контролировать ее поведение и время от времени приезжать на диагностические процедуры в автосервис. Проводка в автомашине выстроена на сотне различных соединений, синхронизированных с ЭБУ. Помимо этого, существуют датчики промежуточного типа и реле. Многое диктует в этом деле качество сборки. Если авто собранно неправильно, в сомнительных цехах, проблема не заставить себя долго ждать.
Как распознать, что поломка кроется в генераторе?
С какими неполадками приходиться иметь дело?
Часто встречающиеся проблемы
По аналитике, следующие неисправности встречаются чаще всего.
Как проводят диагностику?
Рецепт мастерского подхода к диагностике электрики
Используя специальную аппаратуру и инструменты в профессиональном сервисном центре, проводится качественная диагностика электрооборудования авто на высоком уровне. В рамках этих работ мастера производят следующие проверки.
В автосервисе можно выполнить прозвонку и, в случае необходимости, восстановление электрики. Скрутка в этом деле не считается эффективной методикой устранения дефекта. Это лишь временная мера, хотя и допустимая.
Советы, чтобы избежать проблем
Автовладельцам хотелось бы узнать способы избегания опасных проблем.
В ряде ситуаций владельцам необходимо самостоятельно произвести монтаж противотуманных фар. Встречаясь с процессом впервые, автомобилисту советуют одновременно установить новые предохранители и реле. Такой подход гарантирует нормальное функционирование системы, отсутствие рисков несовместимости.
Для меня, как женщины недавно севшей за руль не нового авто, очень полезная статья. Сталкнулась с проблемой в электрооборудовании, к сожалению при продаже не сообщили о проблеме. Теперь понимаю, как важна диагностика электрики авто!
Да лучше не ждать когда начнутся проблемы по электрике, и вовремя проходить диагностику. Ещё из актуальных проблем водителей, это найти профессиональный сервис по обслуживанию. Никогда бы не подумал, что от электрики многое влияет, пока сам с этим не столкнулся. В общем не желательно затягивать до последнего именно с диагностикой автомобиля.
Буквально на днях столкнулась с проблемой электроники в своей машине. Пришлось копать глубже и изучать эту тему. Как раз нашла вашу статью. Благодарю за статью, смогли разложить все по полочкам.
Статья очень полезная для всех водителей, особенно начинающих и женщин. Сама я не вожу машину, но у мужа есть права и автомобиль. И раньше я не понимала, почему муж так часто проверяют машину в сервисе. Автор статьи очень доходчиво всё объяснил и сразу все стало понятно. Электронику надо очень тщательно контролировать.
03.04.2021г. Анна Витковская
Пол года назад сдала на права и муж купил машину. Уже несколько раз была в сервисе и меня очень смущает, что со мной может что-то случиться на дороге, особенно, как со стороны кажется по таким несерьезным причинам, как проблемы с электроникой.
Очень информативная статья. Сама я не вожу машину, но знаю, как важно делать диагностику электрики и что может быть в случае ее отсутствия. А благодаря вам, теперь знаю когда и как именно ее проводят
Мне, как водителю-женщине данные советы очень кстати. Буквально на днях столкнулась с проблемой электроники на машине и начала глубже изучать эту тему, тогда и столкнулась с этим сайтом. Спасибо, что все разложили по полочкам, все ясно и понятно!
Электрооборудование автомобиля становится неизбежным актуальным вопросом для водителя. Конечно проводить диагностику авто лучше в профессиональных сервисных центрах. Статья очень познавательная и очень нужная! Особенно автолюбителям.