Ведущий технический специалист компании bilstein group Дмитрий Хлудов провел семинар «Система управления двигателем внутреннего сгорания». В ходе занятия он ознакомил аудиторию с основными задачами системы управления ДВС, с компонентами системы управления, с сигналами и причинами неисправностей.
Как известно, увеличение электронных компонентов системы управления ДВС обусловлено ужесточением требований к топливной экономичности, к экологичности двигателей, к их эффективности. Блок управления осуществляет обработку входящих сигналов от многочисленных датчиков. Происходит формирование управляющих сигналов, далее – синхронизация моментов зажигания и впрыска топлива, самодиагностика и обеспечение аварийных режимов работы.
Основные компоненты системы управления таковы: датчики положения, кислородные датчики, катушки зажигания, датчики массового расхода воздуха, дроссельные заслонки, клапаны EGR, датчики давления в коллекторе.
К входным относятся сигналы датчика положения коленвала, датчика положения распредвала, датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика положения педали акселератора, датчика положения дроссельной заслонки, датчика температуры наружного воздуха, напряжения АКБ, датчиков кислорода, датчика давления во впускном коллекторе.
К управляемым компонентам относятся, соответственно, топливные форсунки, катушки зажигания, дроссельные заслонки, клапаны EGR и клапаны управления фазорегуляторами, термостаты, приводы заслонок впускного коллектора, клапаны регулировки давления и расхода топлива, топливные насосы.
При возникновении неисправности система генерирует соответствующий код. Структура этого кода неисправности такова: первая буква кода обозначает систему, в которой возникла неполадка: B – кузов, C – шасси, P – двигатель или трансмиссия, U – сеть передачи данных; цифра, следующая за буквой, означает стандарт: 0 – стандарт SAE, 1 – стандарт производителя; следующая цифра кода: 0 или 1 – измерение давления топлива и воздуха, 2 – измерение давления (для топливных форсунок), 3 – система зажигания, пропуски в цилиндрах, 4 – системы снижения токсичности (EVAP, Nоx, EGR…), 5 – вспомогательные системы (холостой ход, круиз-контроль), 6 – блок управления двигателем, 7, 8 – трансмиссия; сочетание следующих двух цифр несет в себе закодированное обозначение неисправности.
Сигналы системы управления могут быть аналоговыми или цифровыми. Аналоговый сигнал обычно показывает изменения напряжения и частоты тока. Цифровой сигнал передает информацию между электронными блоками управления и формирует пакетный сигнал в виде цифрового кода.
Недостатки сигнала аналогового компонента заключаются в плохой помехозащищенности, в большом количестве проводов и в измерении лишь одного физического параметра. Цифровой же компонент имеет хорошую помехозащищенность, требует меньшего количества проводки и может передавать большее количество информации.
Широтно-импульсная модуляция, или ШИМ-сигнал, часто используется для управления исполнительными элементами. Такой сигнал предохраняет обмотку элемента от перегрева и обеспечивает необходимую точность управления, а также быстродействие.
В диагностике специалисты используют диагностический сканер, мультиметр и осциллограф. Сканер имеет наиболее широкий спектр действия, с его помощью можно читать коды неисправностей, проверять параметры управляющих сигналов, тестировать исполнительные элементы, производить перенастройку и смену конфигурации блоков управления, прописывать ключи, адаптировать компоненты после замены. Мультиметр позволяет проверять электрические цепи и напряжение питания, замерять сопротивление проводки, выявлять токи утечки (при разрядке АКБ). Осциллограф, в свою очередь, позволяет измерять, записывать и анализировать сигналы, а также загружать шаблоны.
Причинами неисправности системы управления могут быть отсутствие или несоответствие входного сигнала, внутренняя неисправность блока управления, неисправность исполнительного элемента, нарушения в передаче сигнала между блоками управления, отсутствие питания блоков управления или компонентов. Если в системе управления происходит сбой, она автоматически переходит в аварийный режим работы.
Далее участники семинара рассмотрели примеры некоторых неисправностей и их причины. Если на приборной панели возникает индикация низкого заряда АКБ, периодически отключается питание стартера и другого оборудования, то причиной может быть износ или подгорание контактной группы замка зажигания. По этой причине возникает повышенное сопротивление в цепи питания. Решается проблема заменой контактной группы замка зажигания.
Если плавают обороты холостого хода и возникает код P2138, то причиной неисправности может быть жгут питания или неисправный потенциометр. Решение проблемы по результату проверки – замена педали акселератора или ремонт жгута.
Затрудненный запуск двигателя или потеря мощности с индикацией кодов неисправности Р0087, Р0088 может быть связана с износом щеток электромотора в топливном насосе. Решением проблемы является замена топливного насоса.
Неверное значение давления в коллекторе с возможным появлением кодов 2В28 и 2В29 (неисправность системы вентиляции топливных паров) может быть связано с механическим заеданием клапана вентиляции бака в открытом или закрытом положении. Проблема решается заменой клапана вентиляции топливного бака.
При замене топливных форсунок до запуска двигателя необходимо при помощи диагностического оборудования прописать код форсунки в блок управления двигателем. Если этого не сделать, то двигатель не запустится или будет работать неустойчиво, с посторонними шумами, с увеличенным расходом топлива. Может также произойти закупорка сажевого фильтра.
Потеря мощности двигателя и блокировка сажевого фильтра могут быть вызваны перегоранием предохранителя ввиду замыкания на элементе накала и отказа насоса. Решение заключается в замене форсунки регенерации сажевого фильтра и в замене предохранителя.
Загрязнение блока дроссельной заслонки углеродистыми отложениями и перегорание предохранителя на питание заслонки могут стать причиной неровной работы двигателя или вызвать работу вентилятора охлаждения на повышенной скорости. Решит проблему замена дроссельной заслонки и других неисправных компонентов.
Потеря мощности двигателя с индикацией кода неисправности Р0638 также может возникнуть ввиду попадания влаги на разъем дроссельной заслонки и окисления контактов, приводящего к нарастанию сопротивления в электрической цепи. Решить проблему можно заменой дроссельной заслонки и соединительного кабеля.
Индикация давления масла с кодами Р15АО, Р15А1, Р15А8 может свидетельствовать о разрушении приводного ремня, что приводит к засорению масляных каналов и к ухудшению торможения из-за неисправности вакуумного насоса. Эта проблема часто бывает связана с нарушением регламента замены моторного масла или с заливкой масла, не соответствующего допуску автопроизводителя.
Таким образом, можно констатировать, что электронные системы контроля и управления в современном автомобиле получили широкое распространение и при надлежащем внимании способны оказать существенную помощь в предупреждении критических аварийных ситуаций.