Что такое диагностика неработающего двигателя

Что такое диагностика неработающего двигателя

Методики диагностики

Тест «Баланс мощности по цилиндрам»

Тест «Баланс мощности по цилиндрам» (power balance) — специальный режим моторной диагностики, который служит для оценки вклада каждого цилиндра в работу двигателя и выявления неработающего цилиндра или цилиндра, работающего существенно хуже остальных.

Примечание. Зачастую данный тест сокращенно называют «Баланс мощности» — такое наименование использовать не рекомендуется, так как может возникнуть путаница с совершенно другим тестом — «Баланс индикаторной мощности». Тем не менее, «Баланс мощности по цилиндрам», «Баланс мощности» и «Баланс цилиндров» можно считать синонимами.

Общий принцип. При установившейся работе двигателя (как правило, примерно на 1000-2500 об/мин) последовательно отключаются цилиндры. После каждого отключения ждут стабилизации оборотов и фиксируют установившиеся обороты, а также, при наличии газоанализатора, показания CO и HC (стабилизации их показаний надо ждать несколько дольше — около 10-15 секунд, в зависимости от газоанализатора). Чем больше снижение оборотов — тем больше вклад соответствующего цилиндра в работу двигателя.

Отключение цилиндров может осуществляться:

— через отключение зажигания (искры);

— через отключение форсунок впрыска.

Рекомендации к применению. Данный метод рекомендуется применять при явно нестабильной работе двигателя, когда необходимо установить проблемный цилиндр или цилиндры.

Ограничения метода. Во-первых, не каждый способ отключения применим на любой системе зажигания или впрыска:

— на некоторых двигателях может быть существенно затруднен доступ к элементам системы зажигания или впрыска;

— отключение зажигания без отключения впрыска категорически запрещено на автомобилях с нейтрализатором отработавших газов, так как несгоревшее в отключенном цилиндре топливо очень быстро выведет его из строя;

— отключение зажигания без отключения впрыска не рекомендуется на автомобилях с датчиками кислорода по той же причине;

— ручное отключение элементов вторичной системы зажигания может привести и к поражению диагноста электрическим током (при несоблюдении правил техники безопасности) и к выходу из строя элементов системы зажигания (катушки, распределителя и др.) и пр.;

— отключение форсунок впрыска требует подключения мотор-тестера в разрыв штатного жгута форсунок. Так как конфигурация жгутов на всех автомобилях различна — такой способ отключения цилиндров применим только на автомобилях, подключение к жгуту форсунок которых возможно с помощью переходника, поставляемого к мотор-тестеру;

— отключение элементов систем зажигания или впрыска может приводить к сохранению кодов неисправностей в блоке управления двигателем — помните, что многие современные системы управления не позволяют стирать коды неисправностей без сканера.

Во-вторых, метод анализа падения оборотов применим только на четырех, максимум шести цилиндровых двигателях — это связано с тем, что:

— в автомобилях с большим количеством цилиндров вклад каждого цилиндра в работу двигателя относительно невелик (то есть отключение одного цилиндра менее заметно и практически не сказывается на работе двигателя вцелом). Хотя иногда проводят тест на таких двигателях с отключением цилиндров группами. Это ограничение в меньшей степени относится к анализу изменения состава выхлопа при отключении цилиндров.;

— чем больше количество цилиндров, тем более трудоемкой становиться процедура диагностики.

В-третьих, современные системы управления очень быстро адаптируются к искусственно возникшей неисправности цилиндра — и компенсируют отсутствие его вклада в работу двигателя повышением топливоподачи в другие цилиндры (правда, на отдельных типах двигателей эту адаптацию можно временно отключить). Если адаптация системы управления сводит на нет возможность провести тест на конкретном двигателе — можно в качестве параметра, отражающего вклад цилиндра в работу двигателя, использовать увеличение времени впрыска после отключения цилиндра. Для определения длительности впрыска необходим либо сканер, либо осциллограф, либо специальный прибор-измеритель. Правда и этот метод применим не всегда. Кроме того, помимо системы адаптации, на современных автомобилях коррективы могут вводить системы подачи вторичного воздуха (Secondary Air Injection), системы рециркуляции выхлопных газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation), системы вытяжки картерных газов (PCV — Positive Crankcase Ventilation) и пр.

В-четвертых, в данном описании идет речь о применении метода только на бензиновых (как карбюраторных, так и инжекторных) двигателях. Однако, с определенными оговорками метод применим и на дизелях.

Режим выполнения — рассматриваемый тест может выполняться:

— в ручном режиме — через отключение разъемов форсунок или элементов вторичной цепи зажигания. Также цилиндры можно отключать сканером — через отключение зажигания или форсунок в режиме управления исполнительными устройствами (к сожалению, эта функция поддерживается далеко не всеми сканерами и всеми блоками управления);

— в автоматическом (automated balance) или полуавтоматическом режиме с помощью мотор-тестера или сканера. Естественно, приборы должны специально поддерживать выполнение этого теста. Большинство мотор-тестеров это поддерживают, а вот для сканера эта функция скорее экзотическая — это связано с тем, что кроме поддержки самим сканером, должна быть и поддержка со стороны блока управления диагностируемого автомобиля (либо полная поддержка проведения теста «Баланс мощности по цилиндрам», либо хотя бы поддержка функций отключения форсунок или зажигания отдельных цилиндров в режиме управления исполнительными устройствами) — такая поддержка есть, например, у некоторых отечественных приборов при диагностике отдельных блоков управления ВАЗ и ГАЗ, на некоторых автомобилях Ford и др.

В автоматическом режиме прибор сам отключает цилиндры в заданном порядке, и сам регистрирует результаты, участия диагноста не требуется. В полуавтоматическом режиме диагност может с помощью прибора отключать произвольно выбранный цилиндр. Желательно, чтобы прибор поддерживал оба способа блокировки работы цилиндра (и через отключение зажигания и через отключение впрыска), а также связь с газоанализатором и вывод его данных в итоговый отчет.

В любом случае при использовании «нормального» диагностического прибора с диагноста полностью снимается необходимость регистрации результатов и их удобоваримого представления в графическом виде.

Типичная процедура выполнения теста при помощи мотор-тестера:

1. Заглушите двигатель.

2. Подключите жгуты мотор-тестера к двигателю в соответствии с руководством по эксплуатации прибора.

При блокировании впрыска (форсунок) достаточно подключить только кабель синхронизации и специальный жгут, подключающий мотор-тестер в разрыв штатного жгута форсунок автомобиля.

При блокировании зажигания (искры) обычно подключаются:

— кабель синхронизации. Как правило, возможна синхронизация по высоковольтному сигналу первого цилиндра или по сигналу датчика положения коленчатого вала. При первом способе синхронизации возникает проблема, связанная с тем, что на время отключения первого цилиндра теряется и синхронизирующий сигнал — как правило, в современных мотор-тестерах эта проблема решается дополнительным использованием синхронизации по сигналам первичной цепи зажигания.

— кабель первичной цепи зажигания — через него в нужный момент осуществляется блокировка первичной цепи через шунтирование на массу. Подключение не вызывает проблем на любой системе зажигания с доступной первичной цепью. При работе с системой DIS с несколькими двухвыводными катушками требуется специальный кабель с диодной развязкой для одновременного подключения к нескольким катушкам зажигания (предлагается к мотор-тестерам как опция).

3. Выберите тип диагностируемого двигателя — необходимо чтобы были известны количество и порядок работы цилиндров — информация берется либо из эталонов, либо вводиться вручную. Если этой информации у Вас нет — ее можно найти в информационных базах данных. Иногда приборы позволяют изменить тонкие настройки теста — например, время на которое отключаются цилиндры.

4. Запустите двигатель и установите требуемые обороты (рекомендуется 2000-2500 об/мин) — можно установить разными способами (механическим воздействием на дроссельную заслонку, «подсосом», сканером в режиме управления исполнительными механизмами и пр.). Не рекомендуется держать педаль акселератора ногой — так как в этом случае невозможно обеспечить необходимую стабильность оборотов. Кроме этого, надо проконтролировать, чтобы во время проведения теста сохранялся режим постоянной нагрузки на двигатель — то есть потребители энергии (в том числе вентилятор системы охлаждения) должны быть либо выключены, либо включены на все время теста. Для повышения достоверности результатов рекомендуется увеличить нагрузку на двигатель — включить потребителей, но только те, потребление которых относительно постоянно — например, фары и вентилятор системы охлаждения.

5. Выберете режим проведения теста — автоматический или полуавтоматический.

6. Запустите в программном обеспечении соответствующий тест.

(последовательность пунктов 4-6 может отличаться для разных моделей мотор-тестеров)

7. При автоматическом режиме проведения теста дождитесь окончания процедуры. При полуавтоматическом — выберете требуемые цилиндры для отключения. Как правило, полуавтоматический тест заканчивается либо по команде диагноста, либо когда последовательно будет произведено отключение всех цилиндров.

8. Запомните полученные результаты.

9. Рекомендуется провести тест еще два раза для увеличения точности и оценки устойчивости результатов. Из результатов рекомендуется выкинуть грубые промахи, а оставшиеся результаты усреднить. Если разброс результатов по тестам слишком большой — значит либо были нарушены условия проведения теста, либо в данном случае тест неприменим (причин может быть несколько — об одной из них уже говорилось — действие штатной системы адаптации автомобиля).

10. Проанализируйте полученные данные. Данные могут быть представлены примерно в таком виде:

Тест «Баланс мощности по цилиндрам»

Установленная частота вращения коленчатого вала — … об/мин.

Данные газоанализа (без отключения цилиндров, при установленных оборотах): CO: . HC: . CO2: . O2: .

Длительность впрыска — … мс

В процессе теста блокировалось — [зажигание / впрыск ]

Были включены дополнительные потребители — …

Диагностика неработающего двигателя

Трудности, возникающие с определением причин неисправностей неработающего двигателя, заключаются как в невозможности, или ограниченности возможностей применения инструментальных методов диагностирования, так и невозможности оценки состояния двигателя по внешним признакам (шумам и стукам, цвету выхлопных газов и т.п.). Причин «нежелания» двигателя запускаться и работать, может быть достаточно много, но все они, обобщённо, связаны с неисправностью небольшого числа систем или механизмов. Зная конструкцию двигателя и принцип его работы, можно «вычислить» эти системы и «просчитать», их неисправности.

Запуск может быть невозможен по причине неисправностей:

– в системе пуска двигателя;

– в системе питания;

– в системе зажигания;

– в системе управления двигателем (зажиганием и впрыском топлива);

– в механической части двигателя.

Неисправности, имеющиеся в других системах двигателя (например, смазки или охлаждения), могут стать причинами появления неисправностей в его механической части, но непосредственно влиять на процесс пуска двигателя, не могут. Рассмотрим виртуальный пример, весьма типичный для повседневной жизни. Вы автомеханик, перед Вами автомобиль, двигатель которого (со слов владельца автомобиля) не запускается. Каковы Ваши действия?

1. Поиск неисправностей лучше начать с расспроса владельца автомобиля о симптомах неисправности (в начале данной главы мы уже сравнивали работу диагноста с работой врача). Полученная информация, возможно, позволит Вам сделать некоторые предварительные выводы и избежать ошибок в выборе средств и методов. При этом настоятельно не рекомендуется учитывать мнение владельца о возможных причинах неисправности в силу субъективности, а часто и необъективности этого мнения (владелец автомобиля не является профессионалом и его представления об устройстве двигателя и процессах, в нём протекающих, могут быть чересчур «романтичны»).

2.Сесть за руль и произвести штатный запуск двигателя. Данное действие имеет одно ограничение. Если при предварительном опросе клиента выяснилось, что давление масла в системе смазки отсутствовало или было ниже нормы (светилась сигнальная лампа аварийного давления масла, прослушивался скрип распределительного вала и т.п.), от запуска двигателя имеет смысл воздержаться. Также, не разобравшись с причиной неисправности, ни в коем случае не стоит производить запуск двигателя способом буксировки другим автомобилем, что может привести к повреждениям двигателя. При попытке запуска двигателя в штатном порядке, возможны несколько вариантов развития событий. Каждому из этих вариантов будет соответствовать свой «ассортимент» возможных причин неисправности, из которого нам нужно выбрать единственно верную причину.

1.Коленчатый вал проворачивается стартером, но двигатель не запускается. Если коленчатый вал проворачивается стартером с пусковой частотой (не менее 180 об/мин. у бензинового двигателя и не менее 260 об/мин. у дизельного), предположение о неисправности системы пуска оказывается несостоятельным и отбрасывается. Не могут рассматриваться в качестве причин и такие механические поломки в двигателе как заклинивание поршней в цилиндрах, заклинивание коленчатого вала в опорах, попадание посторонних предметов в привод распределительного вала и т. п. Становится очевидным, что неисправности, не позволяющие запустить двигатель нужно искать в системе питания (например, не подаётся топливо), в системе зажигания (например, неисправны её детали) или в системах управления топливоподачей и зажиганием. Возможны и некоторые иные причины (например, «сбиты» фазы газораспределения, сильно изношены детали ЦПГ и др.).

2.Коленчатый вал не проворачивается стартером или проворачивается с трудом. В числе первоочередных причин рассматриваются неисправности в системе пуска и механической части двигателя. Чтобы сузить круг поиска вокруг возможных причин, можно (и нужно) вручную прокрутить коленчатый вал специальным ключом. При свободном вращении КВ ключом, предположение о «заклинивании» деталей двигателя отбрасывается. При тугом вращении КВ ключом, или невозможности его провернуть, на второй план отводятся предположения о неисправности системы пуска. Причинами того, что коленчатый вал не проворачивается, могут быть:

– Заклинивание коленчатого вала двигателя в опорах. Причиной заклинивания коленчатого вала чаще всего является перегрев и разрушение подшипников коленчатого вала вследствие работы с недостатком или отсутствием смазки.

– Заклинивание поршня в цилиндре. Заклинивание случается вследствие перегрева двигателя. После охлаждения двигателя поршень «получает свободу», но из-за остаточных деформаций поршня, в цилиндре будет наблюдаться низкая компрессия и прорыв масла в камеру сгорания. Двигатель будет работать шумно.

– Столкновение поршня с клапаном. Столкновение происходит по причине обрыва ремня привода распределительного вала, «срезания» зубьев ремня или «проскакивания» ремня (цепи) на зубьях шкива (звёздочки) РВ. В рассматриваемом случае, КВ будет невозможно провернуть только в одном направлении, например, по ходу вращения. Попадание в привод распределительного вала (например, под цепь), посторонних предметов (например, оборвавшегося успокоителя цепи). В рассматриваемом случае, КВ будет невозможно провернуть только в одном направлении.

В технических изданиях по ремонту двигателей и в сервисной литературе, как правило, приводится перечень возможных неисправностей агрегатов конкретного автомобиля, их причин и способов устранения. Даются рекомендации по проверке причин неисправностей. Эти данные приводятся в виде таблиц и удобны для использования. Ниже, в качестве примера, приводится фрагмент такой таблицы.

Перечень возможных неисправностей двигателей различных конструкций будет отличаться

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Диагностика двигателя и автомобиля

Диагностика – это метод, при котором проводят определение технического состояния автомобилей, их агрегатов и узлов (в особенности двигателя), не разбирая их. Это технический элемент технического обслуживания и ремонта автомобилей.

Диагностика при техническом обслуживании проводят для того, что определить необходимость в выполнении работ технического обслуживания при составлении фактических значений измеренных параметров с предельно допустимыми.

Диагностика при ремонте позволяет выявить неисправности, причины их возникновения, установление эффективного способа устранения.

Диагностика при помощи контрольно – диагностирующих средств позволяет определить диагностические параметры, которые отражают техническое состояние диагностируемого механизма.Структурный параметр отражает техническое состояние механизма. Параметры такого типа нельзя обычно провести без разборки механизма.

Диагностический параметр контролируют с помощью средств диагностики, характеризует работоспособность автомобиля или его составной части.

Диагностика позволяет своевременно выявить неисправности, сократить потери от простоев авто в случае непредвиденных поломок.

Существуют номинальные, допустимые, предельные, упреждающие и текущие значения диагностических и структурных параметров.

• Номинальное значение параметра зависит от того, какая конструкция и функциональное назначение. Номинальные значения параметров у новых или полностью отремонтированных механизмов.
• Допустимые значения параметра — это граница, значение, при котором механизм будет работать в исправности до следующего планового контроля без каких- либо дополнительных воздействий.
• Предельное значение параметра это минимальное значение, при котором механизм находится в работоспособном состоянии. При достижении предельного значения параметра дальше эксплуатировать механизм считается недопустимым или экономически нецелесообразным.
• Упреждающее значение параметра — грань предельно допустимого значения, где обеспечивается заданный или экономически целесообразный уровень вероятности безотказной работы.
• Текущее значение параметра – это фактическое значение в определенный момент времени.

Существует несколько видов диагностики автомобилей

Диагностика двигателя и автомобиля по параметрам рабочих процессов. Это потребление топлива, мощность двигателя, тормозной путь. Измеряются при режимах наиболее точнее отображающих эксплуатационные режимы.

Диагностику проводят по параметрам сопутствующих процессов. Это шумы, нагрев двигателей, вибрации, которые также измеряют при режимах, схожих с эксплуатационными.

Диагностика по структурным параметрам проводят у неработающих механизмов.

Разновидности диагностирования

Диагностика бывает комплексная, поэлементная, а также проводится приремонтное диагностирование.

Комплексную диагностику проводят периодически при ТО-1 на завершающей стадии диагностирования. Для этого проводят измерения основных рабочих параметров автомобиля, которые определяют безопасность и возможность эффективной эксплуатации. На это влияют расход топлива, тормозной путь, уровень шума в механизмах. Если измеренные параметры допустимы, то диагностирование завершают, если параметры не находятся в допустимых пределах, то проводят диагностирование для каждого элемента. Поэлементное диагностирование необходимо выполнять обычно перед ТО-2 для того, чтобы можно было детально обследовать техническое состояние механизма, выявить неисправности и своевременно их устранить до того, как произошла крупная поломка, требующая больших капиталовложений.

Приремонтная диагностика проводят в ходе технического осмотра автомобиля и ремонта, чтобы уточнить необходимость выполнения определенных операций.

Диагностику должен проходить каждый автомобиль, это позволит не только позаботиться о своевременном техническом осмотре и выявлении дефектов. Это позволит сэкономить время и деньги владельцу автомобиля.

Не нужно пренебрегать этой процедурой, особенно, если речь идет о диагностике двигателя. Это быстрый и качественный способ выявления всех неисправностей и поломок. Этот способ позволит вам увеличить надежность вашего автомобиля, что немаловажно в сегодняшнее время.

Диагностика неработающего двигателя. 433

Трудности, возникающие с определением причин неисправностей неработающего двигателя, заключаются как в невозможности, или ограниченности возможностей применения инструментальных методов диагностирования, так и невозможности оценки состояния двигателя по внешним признакам (шумам и стукам, цвету выхлопных газов и т.п.). Причин «нежелания» двигателя запускаться и работать, может быть достаточно много, но все они, обобщённо, связаны с неисправностью небольшого числа систем или механизмов. Зная конструкцию двигателя и принцип его работы, можно «вычислить» эти системы и «просчитать», их неисправности.
Запуск может быть невозможен по причине неисправностей:

• в системе пуска двигателя;
• в системе питания;
• в системе зажигания;
• в системе управления двигателем (зажиганием и впрыском топлива);
• в механической части двигателя.

Неисправности, имеющиеся в других системах двигателя (например, смазки или охлаждения), могут стать причинами появления неисправностей в его механической части, но непосредственно влиять на процесс пуска двигателя, не могут.
Рассмотрим виртуальный пример, весьма типичный для повседневной жизни. Вы автомеханик, перед Вами автомобиль, двигатель которого (со слов владельца автомобиля) не запускается. Каковы Ваши действия?
1. Поиск неисправностей лучше начать с расспроса владельца автомобиля о симптомах неисправности (в начале данной главы мы уже сравнивали работу диагноста с работой врача). Полученная информация, возможно, позволит Вам сделать некоторые предварительные выводы и избежать ошибок в выборе средств и методов. При этом настоятельно не рекомендуется учитывать мнение владельца о возможных причинах неисправности в силу субъективности, а часто и необъективности этого мнения (владелец автомобиля не является профессионалом и его представления об устройстве двигателя и процессах, в нём протекающих, могут быть чересчур «романтичны»).
2.Сесть за руль и произвести штатный запуск двигателя.
Данное действие имеет одно ограничение. Если при предварительном опросе клиента выяснилось, что давление масла в системе смазки отсутствовало или было ниже нормы (светилась сигнальная лампа аварийного давления масла, прослушивался скрип распределительного вала и т.п.), от запуска двигателя имеет смысл воздержаться. Также, не разобравшись с причиной неисправности, ни в коем случае не стоит производить запуск двигателя способом буксировки другим автомобилем, что может привести к повреждениям двигателя.
При попытке запуска двигателя в штатном порядке, возможны несколько вариантов развития событий. Каждому из этих вариантов будет соответствовать свой «ассортимент» возможных причин неисправности, из которого нам нужно выбрать единственно верную причину.
1. Коленчатый вал проворачивается стартером, но двигатель не запускается.
Если коленчатый вал проворачивается стартером с пусковой частотой (не менее 180 об/мин.

• Заклинивание коленчатого вала двигателя в опорах.

Причиной заклинивания коленчатого вала является перегрев и разрушение подшипников коленчатого вала вследствие работы с недостатком или отсутствием смазки.

• Заклинивание поршня в цилиндре.

Заклинивание случается вследствие перегрева двигателя. После охлаждения двигателя поршень «получает свободу», но из-за остаточных деформаций поршня, в цилиндре будет наблюдаться низкая компрессия и прорыв масла в камеру сгорания.

• Столкновение поршня с клапаном.

Столкновение происходит по причине обрыва ремня привода распределительного вала, «срезания» зубьев ремня или «проскакивания» ремня (цепи) на зубьях шкива (звёздочки) РВ. В рассматриваемом случае, КВ будет невозможно провернуть только в одном направлении.

• Попадание в привод распределительного вала (например, под цепь), посторонних предметов (например, оборвавшегося успокоителя цепи).

В рассматриваемом случае, КВ будет невозможно провернуть только в одном направлении.

В технических изданиях по ремонту автомобилей и в сервисной литературе, как правило, приводится перечень возможных неисправностей агрегатов конкретного автомобиля, их причин и способов устранения. Даются рекомендации по проверке причин неисправностей. Эти данные приводятся в виде таблиц и удобны для использования. Ниже, в качестве примера, приводится фрагмент такой таблицы.

Таблица № 5.1. Неисправности двигателя и его систем

Перечень возможных неисправностей двигателей различных конструкций будет отличаться.