Сканеры и мотортестеры. Другая точка зрения( в ответ на http://alflash.com.ua/Learn/mtw.pdf )

Сформулирую основные условия, в рамках которых буду анализировать вопрос необходимости и достаточности такого оборудования, как сканер и мотортестер.

 Основная задача автосервиса – это зарабатывание денег, а значит реализация максимально возможной производительности труда и достоверности по установлению причины неисправности на посту диагностики.

 Характеристика автосервиса – мультимарочный, с упором на ремонт моторов и ходовой части. Ремонт остальных систем автомобиля – в зависимости от возможностей мультимарочного оборудования и специалистов.

 Опираться буду на свой опыт работы. Это – крупный город (Санкт-Петербург), парк ремонтируемых автомобилей – практически все иномарки, основная масса которых после 1996 года выпуска, то есть обладающие достаточно развитой системой самодиагностики.

 Термины и определения.

 Мультимарочный сканер (далее сканер) – диагностический компьютер, предназначенный для считывания информации с блоков управления автомобилем и, в гораздо меньшей степени, для записи информации в блок (например, кодирование комплектации авто).

 Мотортестер. В литературе принято называть мотортестером прибор, предназначенный для непосредственного измерения напряжений и токов в системах управления (прежде всего мотора, естественно), их анализа, и имеющих возможность оказывать на двигатель испытательные воздействия для определения баланса мощности по цилиндрам. Последняя функция мотор тестера  практически неприменима для указанного выше парка машин в силу особенностей конструкции систем управления современным мотором. Поэтому позволю себе в рамках этой статьи назвать мотортестером специализированный автомобильный осциллограф, имеющий в своем составе датчики, для измерения или наблюдения таких специфических характеристик мотора, как состояние вторичной цепи системы зажигания и эпюры давления в цилиндре.

 По моим наблюдениям, из 100 машин, приезжающих с какими-либо жалобами примерно половина имеет на щитке горящую контрольную лампу мотора (далее СЕ), или коды ошибок в памяти (если авто не имеет СЕ), остальные нет, но проблема видна и слышна в боксе или выявляется при тест-драйве.

 Если горит СЕ, надо подключать сканер, считывать ошибку, перепроверять расшифровку по соответствующей базе данных (недорогие сканеры грешат ошибками), читать условия записи этой ошибки и проводить перечень проверок, расписанной в этой базе. Далее ремонтировать, стирать ошибку.

  Думаете, Вас ждет счастье? Глубоко ошибаетесь. Записанная ошибка бывает ну никак не связана со второй неисправностью, которая по-настоящему беспокоит владельца. Предположим, приехал американский Додж Караван 2,4 где-нибудь 2001 г с горящим СЕ и жалобой на подколбашивание мотора на холостом ходу. Ошибка в памяти – недостаточная эффективность катализатора. Но подколбашивать из-за этого не будет. Итак, сканером эту проблему не решить. Придется брать мотортестер. В смысле сходить в магазин и купить оный. Какой – сейчас поймем. Предположим, купленный образец работает как цифровой запоминающий осциллограф и позволяет наблюдать форму вторичного напряжения. Посмотрели – с зажиганием нет проблем. Есть  предположение о неправильно установленных фазах ГРМ. Проверить воочию на этом моторе фазы – занятие утомительное. Для этого надо как минимум шкив коленвала снять, а он там намертво обычно сидит. Подписывать на это мотористов? Вспомните об основной задаче автосервиса! Тогда достаем из чемодана мотортестера датчик давления. Что, нет его там? Тогда сдаем этот мотортестер обратно, добавляем денег и покупаем тот прибор, который может работать с датчиком давления в цилиндре. Вкручиваем датчик, заводим мотор, записываем эпюру давления, анализируем, делаем вывод о неправильно установленном ремне ГРМ. Авто записывается в график работы мотористов, а на диагностический пост заезжает другое авто. Затраченное время на определении причины – 30 минут вместе с заездом и выездом авто.

 На замечание, что всё равно авто погнали бы к мотористам, приведу следующий пример: Мицубиси Монтеро 2002 г 3,5 л подколбашивало по другой причине – свечи стояли новые, даже такие как надо по материалу электрода (иридиевые), но одна цифра в маркировке была другая, и зазор, соответственно, не 1,1 мм, а 0,6 мм. Даже мотортестером по форме вторичного напряжения это можно обнаружить, только имея для сравнения характеристики с этого же мотора, но на штатных свечах. Запись эпюры давления показала, что ничего разбирать не надо, надо думать и искать какие-то несоответствия. Дело закончилось заменой свечей. Затраченное время – 45 минут.

 Далее. Банальная ситуация. То же Мицубиси Монтеро 3,5 л. Сканер здесь очень пригодился. Горит СЕ – пропуски воспламенения в цилиндре 6. Головка блока с этим цилиндром накрыта впускным коллектором. Зажигание реализовано на двухискровых катушках. Предположим, дело в зажигании. Быстро мы можем только катушки местами поменять для проверки. Не помогло. Провод не снять, до свечи не добраться. Достаем мотортестер. Подключаем на провод проблемного цилиндра, измеряем пробивное напряжение рабочей искры. Получаем около 6 кВ. Измеряем то же самое на остальных. Получаем около 10 кВ. Что это – пробой или пониженная компрессия? Определяется просто – во время измерения резко открываем дроссель, напряжение пробоя увеличивается с 6 до 9 кВ. Значит это не пробой, а утечка в цилиндре.

 Аналогичная ситуация на Мицубиси Диамант 1996. Только вот такая же проблема возникла на только что установленном моторе, купленном во Владивостоке, и разбирать его, понятное дело, нельзя. А СЕ не горит. А доказать продавцу надо. Затраченное время 20 минут. Сканер не подключался вовсе, поскольку здесь он не поможет ничем.

 Первый вывод. Горящий СЕ не всегда сигнализирует обо всех текущих неисправностях мотора. Сканером все проблемы не решить. А если учесть, что с горящим СЕ (имеется ввиду и просто наличие кодов в памяти) только половина приезжающих авто…

 Второй вывод. Сканер и мотортестер в рамках поставленных условий не конкурирующие приборы, а взаимодополняющие.

 Третий вывод. Сканер и мотортестер необходимо иметь на диагностическом посту в обязательном порядке. И для успешной работы они не должны быть сильно дешевыми. Будет хорошее надежное оборудование, будет приток клиентов.

  Остается еще вопрос о специалистах и газоанализаторах.… Но это совсем другая тема, а я в этих вопросах я не силён.
Vasaby Санкт-Петербург. Декабрь 2006

                Детонация двигателя.
Детонация двигателя — это явление, сопровождающееся звонким  стуком.  Основные причины, приводящие к детонации на моторе без распределителя зажигания и имеющего датчик положения коленвала и датчик давления во впускном коллекторе МАР, следующие:
1. Угол опережения больше необходимого
1.1. Метка ВМТ для датчика колена смещена по какой-либо причине
1.2. Некорректные данные для расчета угла опережения
1.1.1. По оборотам — обороты мотора по датчику колена не соответствуют фактическим.
1.1.2. По нагрузке — сигнал МАР не соответствует фактической дорожной нагрузке. Например, забита трубка к датчику, разрежение во впускном коллекторе меньше, чем у исправного мотора (хуже продувка) по причине неэффективности системы зажигания, неправильных фаз газораспределения, дополнительного сопротивления на впуске или на выпуске.
1.1.3. По температуре (датчик температуры дает заниженную температуру)
1.2. Дефект ЕСМ
2. Скорость горения смеси выше расчетной
2.1. Бензин с низким октановым числом
2.2. Обедненная смесь
2.3. Степень сжатия выше нормы
2.4. Локальный перегрев стенок камер сгорания вследствие ухудшения теплообмена из-за нагара или снижения эффективности работы помпы.

                                          Подсос воздуха.

 1. Вариант с расходомером.
1.1 Подсос между расходомером и дросселем. В этом случае часть воздуха не учитывается расходомером, он показывает массу воздуха меньше попавшего в мотор, рассчитанное по его сигналу количество топлива меньше, чем требуется для выполнения условия лямбда=1, смесь по сигналу кислородного датчика бедная. БУ начинает увеличивать коэффициент коррекции в + (увеличивает время открытия форсунок) до тех пор, пока не достигнет лямбда=1. Коррекция со знаком +. Состав стехиометрический (если хватит диапазона регулирования).
1.2 Подсос в задроссельное пространство. Примерно все тоже самое, к тому же обычно (но не всегда) сопровождается повышенными оборотами хх.
2. Вариант с МАР-сенсором. Здесь все не так однозначно. Подсос до дросселя не имеет значения для работы системы. Подсос во впускной коллектор увеличивает в нем абсолютное давление, что расценивается как увеличение нагрузки мотора и приводит к увеличению подачи топлива. Теперь направление коррекции зависит от того, как соотносятся масса дополнительного воздуха и рассчитанного по «увеличению нагрузки» дополнительного топлива. То есть, коррекция в таких системах может быть и в + и в -.
3. Подсос в выхлопную систему в любой системе до 1-го датчика кислорода (до катализатора). Приводит к появлению в выхлопе свободного кислорода, что расценивается как бедная смесь и коррекция идет в +. Но при этом условие лямбда=1 внутри цилиндров выполняться не будет, мотор будет работать на обогащенной смеси с перерасходом топлива.

                          Пример расшифровки распечатки со сканера.

 #CODES: 0……………………..кодов неисправностей нет
MIL/WARN LIGHT: OFF…………….контр.лампа на щитке выкл.
FUEL SYS #1:CL(Close Loop)..Обратная связь по датч.кисл. банк1 замкнута
FUEL SYS #2: CL …………Обратная связь по датч.кисл. банк1 замкнута
CALC LOAD: 13%…………..нагрузка двигателя ( грубо от макс.мощности)
COOLANT TEMP: 88Ўж ……………температура охл.жидкости град
SHORT FT #1: -1.6%………………….кратковременная кор. по банк 1
LONG FT #1: 10.2%……………………долговременная по банк1
SHORT FT #2: 19.5%…………………. кратковременная кор. по банк 2
LONG FT #2: 20.3% ………………….долговременная по банк2
ENGINE SPEED: 678rpm ………….обороты мотора
VEHICLE SPEED: 0km/h …………….скорость авто
IGN ADVANCE: 14.5deg …………..угол опережения зажигания град
INTAKE AIR: 24Ўж…………………..температура воздуха на впуске
MAF: 4gm/s……………………………….массовый расход воздуха
THROTTLE POS: 16%……………….относит. угол открытия дросселя
O2S B1 S1: 0.79V…………..напряжение правого переднего кисл. датчика
O2FT B1 S1: 0.0%………мгновенная коррекция банк1 по переднему датчику
O2S B1 S2: 0.08V………….напряжение правого заднего кисл.датчика
O2FT B1 S2: UNUSED…….мгнов. коррекция банк1 по заднему датч. не использ.
O2S B2 S1: 0.25V……………….напряжение левого переднего кисл.датчика
O2FT B2 S1: 19.5% …………мгновенная коррекция банк2 по переднему датчику
O2S B2 S2: 0.96V………………….напряжение левого заднего кисл.датчика
O2FT B2 S2: UNUSED……мгновенная коррекция банк2 по заднему датч. не использ.
OBD CERT: OBD II……………..система управления сертифицирована по OBD II
AT FLUID TEMP: 48Ўж…………….температура масла в АКПП
INJECTOR: 2.6ms …………………… длительность. открытия форсунок
IDL SIG: ON …………………………..признак хол.хода есть
FC IDL: OFF……………………………блокировка бензонасоса выкл.
STARTER SIG: OFF…………………сигнала работы стартера нет
A/C SIG: OFF………………………….сигнала включения кондея нет
PNP SW [NSW]: ON……………….АКПП в положении P или N
ELECT LOAD SIG: OFF…………сигнала включения доп.электрических нагрузок нет
STOP LIGHT SW: OFF……………педаль тормоза отпущена — 1-я пара контактов
STOP LIGHT SW1: OFF………….педаль тормоза отпущена — 2-я пара контактов
PS OIL PRESS SW: OFF………….датчик гидроусилителя руля выкл.
FUEL PUMP /SPD: OFF/M,L……. ступень мощности бензонасоса
EVAP VSV: OFF …………………….клапан вентиляции бака выкл.

                                            Расходомер воздуха.

 Симптомы: упала мощность, мотор на холостых глохнет.

Прикрывая полоской изоленты входное отверстие расходомера по краям, можно УВЕЛИЧИТЬ количество воздуха, проходящего через чувствительный (обычно располагается в центре) элемент датчика и, соответственно, УВЕЛИЧИТЬ его выходной
сигнал, приводя его ближе к истинному. Это справедливо не для всех режимов работы двигателя, но доехать до дома можно. Площадь перекрытия надо подбирать не спеша, увеличивая постепенно и проверяя в движении.

                                                  Топливная коррекция.

Рассуждения приведены для бензинового мотора азиатского/американского рынка или сертифицированного по OBD со смесеобразованием во впускном коллекторе и датчиком кислорода переключающегося типа.
Одна из задач, которую решает система управления мотором (СУ) — это обеспечение минимальной токсичности выхлопа, т.е. минимально возможной концентрации СО на установившемся режиме работы мотора (постоянной нагрузке) при максимально возможной отдаваемой мощности. Это условие для бензинового двигателя со смесеобразованием во впускном коллекторе при рабочей температуре охлаждающей жидкости достигается при коэффициенте избытка воздуха лямбда=1. На стадии проектирования мотора и его доводке на испытательном стенде составляется и корректируется программа для СУ с такими табличными значениями топливоподачи, чтобы при любой постоянной нагрузке, рассчитанная по сигналам образцовых (т.е. имеющих точность, по меньшей мере, на порядок выше серийных) датчиков длительность открытия форсунок обеспечивала Л=1. Эта программа, точнее таблица топливоподач, записывается при программировании в одну часть памяти СУ, которую сама СУ изменить (перепрограммировать) не может – ПЗУ (постоянная), и во вторую, которую СУ может переписать — ОЗУ (оперативная). Назову эти значения базовыми. Данные в ПЗУ сохраняются даже при отключении аккумулятора, данные в ОЗУ сохраняются при выключении зажигания и, на некоторых моделях и марках, при отключении батареи. При работе мотора СУ берет данные именно из ОЗУ.
При изготовлении серийного мотора и элементов системы управления, получаемые параметры изделий имеют некоторый разброс, вызванный технологическими (но в пределах поля допуска, разрешенного конструкторской документацией) отклонениями. Например, серийный регулятор давления держит давление в рампе на 0,1 атм меньше образцового, расходомер воздуха на хх показывает количество проходящего воздуха вместо 12 кг/час всего 11,5 и т.д. Изменение параметров датчиков и мотора происходит и во время эксплуатации (старение материалов, загрязнение и т.д.)
В результате на серийном моторе на каком-то режиме на 14,7 кг воздуха СУ подает не 1 кг бензина, а 0,9кг. Смесь получается бедная и это плохо, т.к. не выполняется условие по мощности, и, следовательно, вырастет общая токсичность выхлопа, т.к. водитель будет стараться компенсировать недостаток мощности более интенсивной работой педалью газа.
Надо бы как-то скорректировать это несоответствие. Для этого в систему введена обратная связь по наличию (бедная) или отсутствию (богатая смесь) свободного кислорода в выхлопе. Определяет это датчик кислорода ДК (лямбда-зонд), у которого выходное напряжение (или сопротивление) скачком реагирует на появление или исчезновение свободного кислорода. И так смесь бедная, и ДК имеет на выходе низкое (около 0) напряжение. СУ, информированная о бедной смеси, начинает шагами увеличивать время открытия форсунок (увеличивая множитель, на который умножается время открытия) до тех пор, пока напряжение ДК не перевалит пороговое напряжение, выше которого смесь считается богатой. Далее СУ делает шаг назад, слегка уменьшая время открытия форсунок. Если при этом ДК переключится обратно (смесь бедная), СУ записывает этот множитель в свою память в ячейку, соответствующую этому диапазону нагрузок. Этот множитель выдается на сканер как Кратковременная коррекция (короткая). Едем дальше. Проходит еще несколько минут равномерного движения, короткая корр. не меняется и СУ переписывает (перепрограммирует) значения топливоподачи в ОЗУ на значения равные произведению базовая топливоподача х короткая корр. При этом короткая становится равной 0, а этот множитель появляется на сканере в графе Долговременная коррекция (длинная). Поскольку произошло изменение данных в ОЗУ под реальные условия, при дальнейшей работе мотора и тех же условиях короткая коррекция будет около 0. Пока опять что-нибудь не изменится.
В случае, если короткая достигла предельно допустимого значения (20….30 % для разных моторов), а Л=1 не достигнута (нет переключения ДК), она все равно записывается в графу длинная (переписывается ОЗУ), и, обнулившись, повторяет цикл изменения до достижения Л=1 или до предельного значения. При этом в память СУ записываются ошибки по качеству смеси или отсутствию активности ДК.

                     Основные причины, приводящие к коррекции топливоподачи.

 Влияние дефектов системы зажигания рассматривать не буду, т.к. проще эту систему отдефектовать отдельно и желательно это делать в самом начале процесса диагностики до подключения сканера.
Подсос воздуха на впуске. На системах с расходомером воздуха коррекция идет в +. Наибольшая коррекция на хх. С ростом нагрузки значение коррекции стремится к 0. На системах с МАР-сенсором на хх может и в + и в -.
Подсос воздуха на выпуске до первого ДК. Приводит к коррекции + , но при этом Л меньше 1, смесь богатая.
Засоренность форсунок. Приводит к уменьшению топливоподачи и коррекции в + на всех режимах.
Уменьшение производительности бензонасоса и загрязнение расходомера воздуха. Коррекция в + на больших оборотах и нагрузках. На хх около 0.
Неисправный ДК ( амплидуда выходного напряжения меньше порогового) Коррекция в + до предельного значения.
Негерметичность форсунок. Наибольшая коррекция в — на хх.
Регулятор давления. Давление выше — коррекция в -, давление ниже — коррекция в +.
Вода в разъеме ДК (замыкание на подогрев). Коррекция в — до предельного значения.