Павел

Компьютерная диагностика своими руками. Неисправности системы зажигания

25.05.2021, Просмотров: 882
Приветствую! Раз уж мы занимаемся автоэлектрикой, давайте по порядку разбирать каждую систему, и сегодня на повестке дня у нас с вами система зажигания автомобиля. Прежде чем углубляться в процесс диагностики, следует понимать принцип работы данной системы и их разновидности.
 
В целом, система зажигания состоит из источника питания — аккумулятора, катушки зажигания, которая увеличивает заряд, коммутатора, который прерывает или подаёт ток на обмотку катушки и распределителя — распределяющего заряд с катушки, в зависимости от порядка работы цилиндров. Всю эту электрическую цепь можно разделить на цепь низкого напряжения (обычная проводка, АКБ) и высокого напряжения (катушка зажигания, коммутатор, высоковольтные провода и свечи).
На инжекторных автомобилях, катушка зажигания и коммутатор объединены в один корпус, и такое устройство называется модулем зажигания, но обычно её катушкой и продолжают называть.

Модуль соединяется с блоком управления двигателем, который отслеживает его работу, подаёт питание и управляющие импульсы. То есть, по-сравнению со старыми автомобилями, здесь катушка соединена не напрямую с замком зажигания, а через ЭБУ.
 
На более современных инжекторах, используются катушки, внутри которых совмещается и сама катушка, и коммутатор, и высоковольтный провод в одном корпусе.

Соответственно и диагностировать их немного затруднительно, так как если мы будем проверять цепь до модуля, это сделать проще, ведь там проводка на один модуль или же максимум на два, а когда на каждый цилиндр по катушке, все управляющие провода идут на каждую отдельно и соединяются в общий жгут.

Принцип работы системы таков. Датчик положения коленвала оценивает обороты двигателя (для пуска ЭБУ должен увидеть минимум около 100-200 оборотов/мин) и положение фаз для осуществления впрыска. Датчик положения распредвала тоже оценивает фазы ГРМ, а также выступает в роли распределителя зажигания. Работа данного датчика основана на принципе Холла: возле чувствительного магнитного элемента, вращается задающий диск со специальным промежутком (прорезь, шторка, отсутствующий зубчик) и в момент, когда возле датчика проскакивает этот промежуток — ток идущий через сигнальный вывод датчика пропадает. Коммутатор внутри модуля зажигания, запитывается от замка зажигания и в это время на первичной обмотке катушки течёт ток. Сигнальный вывод датчика, соединён с питающим проводом коммутатора через ЭБУ. Блок управления двигателем отслеживает напряжение с датчика положения распредвала и в момент, когда прорезь на задающем диске распредвала проходит мимо датчика, напряжение «стягивается на массу». Ток в цепи: «замок зажигания-коммутатор» стянут на массу, коммутатор обесточен и соответственно ток с первичной обмотки пропадает. Когда это происходит, во вторичной обмотке катушки, в ходе электромагнитной индукции возникает ток высокого напряжения, которое уже благодаря распределителю в виде датчика положения коленвала, распределяется на свечу цилиндра, в зависимости от порядка их работы.

За углом опережения зажигания следит датчик детонации, который реагирует на вибрации двигателя. Внутри датчика находится пьезо-чувствительная пластина, генерирующая в результате вибрации напряжение. Чем сильнее вибрации, тем выше генерируемое напряжение. Блок управления отслеживает это напряжение и задаёт нужный угол опережения.

Хочу сразу отметить, что пропуски зажигания отслеживает никак не датчик детонации, а датчик положения коленвала — объясню почему. Во время работы двигателя, каждый поршень под воздействием расширения газов от сгорания топлива, ускоряет коленвал, а во время пропуска воспламенения этого не происходит. Так как через датчик ЭБУ отслеживает положение фаз каждого из поршней, он также учитывает угловую скорость, реагируя на её изменения, которые распознаются как пропуски зажигания. Таким образом, блок управления может понимать в каком именно из цилиндров был пропуск.
 
Вы наверное спросите, а как быть в том случае, когда автомобиль движется на передаче по плохой дороге? Логично, что перекатываясь по ямам угловая скорость будет кратковременно меняться, и ЭБУ может это ошибочно расценивать как пропуски. На самом же деле, на коленвале имеется демпфер — это раз, и во-вторых ЭБУ не сразу будет записывать в память код ошибки по пропускам, а сделает это только при непрекращающихся изменениях, в каком-то из цилиндров.
 
Достаточно ознакомления, теперь переходим непосредственно к процессу. Первым делом подключаемся сканером и читаем ошибки. Чтобы сэкономить время, достаточно прочесть ошибки только в блоке управления двигателем. Как правило, при наличии неисправности, будь то отсутствие связи с модулем зажигания или пропуски воспламенений, блок управления запишет код, по которому вы и будете ориентироваться, в каком направлении следовать. Возможны случаи, когда кодов неисправностей нет, а автомобиль работает неустойчиво или же заводится, едет — всё отлично, но в какой-то момент глохнет. Обязательно сохраните отчёт диагностики, затем удалите их и запустите двигатель — пусть он прогреется. Можете немного проехаться или дать нагрузку зажав тормоз и отпуская сцепление на передаче (не дав мотору заглохнуть). Если после запуска, в дальнейшем не появилось новых кодов ошибок и автомобиль вёл себя хорошо, можно на этом и заканчивать. Вполне возможен такой вариант, что неисправность была раньше, но код в памяти ЭБУ не удалился. Чтоб вы знали на будущее, удаляя коды вручную, вы полностью обнуляете все адаптации по дроссельной заслонке, по углу опережения зажигания и топливные коррекции. И если после этого кодов больше не появилось, значит всё хорошо. Возможно, к примеру, при замене свечей или катушек, снимались разъёмы при включённом зажигании и код сохранился в памяти под статусом «непостоянно» или что-то вроде того (на каждом сканере свой перевод). А вот когда неисправность вновь появляется или не даёт себя удалить — горит «чек» и здесь уже нужно разбираться.
 
Самые распространённые коды ошибок, связанных с системой зажигания, это конечно же пропуски воспламенения «Р0300». Если блок управления может определить в каком именно из цилиндров был пропуск, код запишется как «Р0301» (последняя цифра означает в каком из цилиндров пропуски, в конкретном примере пропуски в первом цилиндре). Такая неисправность возникает только в цепи высокого напряжения, куда входят модуль зажигания, бронепровода и свечи, поэтому проверять нужно именно их. Проводку на разъёме модуля (катушки) проверять нет смысла, так как при потери связи между ней и блоком управления будет уже другой код. Первым делом проверьте предохранители, затем визуально оцените плотно ли сидят высоковольтные провода на свечах, на модуле, если он один или два на несколько цилиндров. Возможно получится сразу увидеть нарушение изоляции или трещины в модуле, а уж потом приступайте непосредственно к самой проверке. Для диагностики понадобится разрядник, который вкручивается в разрыв между свечой и бронепроводом и отвёртка, подсоединённая через провод к массе, либо контролька с лампой накаливания. Зазор в разряднике выставите 20-25 мм — для инжекторного автомобиля этого достаточно, чтобы примерно повторить те жёсткие условия, которые будут в камере сгорания.

Оцените качество искры. Если она тонкая, проскакивает через раз или её вообще нет — меняйте модуль. Кстати при неисправном модуле будет уже другой код неисправности, о которому я расскажу чуть позже. Возьмите отвёртку, подключённую к массе, и ведите ей вдоль бронепровода вплоть до модуля. Так как заряд должен проходить только через искровой промежуток свечи, очень важно, чтобы в системе не было неплотностей, иначе искра будет «прошивать» на массу, так как ей пройти через неплотность намного легче чем в камере сгорания под высоким давлением, особенно под нагрузкой. Самые «больные места» в высоковольтной проводке, это колпачки бронепроводов (под воздействием температуры они теряют эластичность и трескаются) и сам корпус модуля (через него также может «прошивать» искра).

Таким образом, ведя отвёрткой вдоль бронепровода и возле катушки, при повреждённой изоляции на неё (на отвёртку) будет бить искра.

В случае, если с изоляцией и качеством искры проблем нет, то в пропусках виновна свеча. Для полного убеждения, можете поменять их местами, запустить мотор и считать коды неисправностей. Если пропуск с потенциально неисправной свечой переместился на тот цилиндр, куда вы его вкрутили — вы убедились, что именно эта свеча нуждается в замене. Также можно проделывать и с модулями, если у вас на каждый цилиндр или на два по отдельному модулю.
 
Следующий код неисправности «Р0350», он звучит так: «Катушка зажигания, первичная/вторичная обмотки — неисправность электрической цепи». Последняя цифра также будет означать на каком из модуле проблема, например: Р0351 означает, что неисправен модуль на 1-й цилиндр. Для начала проверьте наличие искры при помощи разрядника. Возможен такой вариант, что блок управления не «видит» катушку и соответственно не может послать импульс на коммутатор, чтобы катушка дала искру. Следует проверять в первую очередь целостность элементов внутри модуля. Если брать в пример один общий модуль со встроенным коммутатором, то мы имеем один разъём. Отсоединив его, внимательно осмотрите пины на разъёме и на модуле на наличие окислов. Может один из пинов не подключается как положено: погнут пин «папа» или «мама» немного вышла из своего посадочного места в разъёме. Всё чиститься, исправляется, устанавливается на место и проверяется. Не помогло или же с разъёмом всё впорядке — идём дальше.

При помощи мультиметра измерьте сопротивление между выводами вторичной обмотки катушки. Так как модуль один на все цилиндры, он даёт искру одновременно на 2 свечи. Вставьте щупы мультиметра на выводы 1 и 4 цилиндра, а затем 2 и 3. Для каждого автомобиля эталонное сопротивление индивидуально, но в среднем оно должно составлять около 5 кОм. Отсутствие сопротивления свидетельствует об обрыве вторичной обмотки — модуль под замену.

Проверить первичную обмотку не получится, так как внутри модуля коммутатор, соединённый с первичной обмоткой. Поэтому проверяем только вторичную. Следует проверить пробой катушки внутри модуля на массу. Для этого один щуп мультиметра подключаете к массе, а вторым поочерёдно касаетесь каждого вывода — сопротивление должно быть бесконечным (равняться единице).

Коммутатор внутри проще проверить наличием искры на свече. Можно даже выкрутить все свечи и вставив их в бронепровода, установить так, чтобы они касались массы и прокрутить мотор стартером. Вы должны увидеть искрообразование в порядке работы цилиндров.
 
Теперь самое сложное — это проверка проводки к модулю. Следует просмотреть электрическую схему распиновки разъёма модуля и с обратной стороны одетого разъёма, вставить щуп или специальную иглу между изоляцией и пином. При включении зажигания на питающем проводе согласно схеме должно присутствовать питание около 12 В. Так мы проверили приходит ли питание на катушку. Подключитесь мультиметром в режиме измерения напряжения на управляющий пин (он будет идти внутри на коммутатор) и пин массы. При прокрутке стартером, мультиметр должен показать около 2 В. Более наглядно это получается при подключении лампочки — она будет мигать.
 
В противном случае, придётся проверять целостность каждого провода от разъёма и уже до другого конца. Где его конец подскажет схема, а мультиметр в режиме прозвонки укажет обрыв. Не лишним будет проверить сопротивление провода, так как повышенное сопротивление приводит к потерям питающих и сигнальных токов. Нормальное сопротивление проводки должно быть не больше 2-3 Ом.
 
Следующий код неисправности Р0324 — датчик детонации. Как я уже говорил, внутри датчика детонации находится пьезо-чувствительный элемент, который реагирует на вибрации двигателя, генерирует напряжение. Блок управления двигателем анализирует это напряжение и уже в зависимости от его величины, меняет угол опережения в большую или меньшую сторону. Попробуйте осмотреть проводку визуально, а затем проверьте её целостность от датчика и до ЭБУ. Контактов всего 2: сигнальный вывод и экран, а массу датчик берёт от контакта своего корпуса с двигателем. Между собой провода звониться не должны, что говорит об отсутствии замыкания и в то же время сопротивление каждого провода должно быть не больше 1-2 Ома, что говорит об отсутствии потерь напряжения.

Снимете датчик и подключитесь мультиметром в режиме измерения напряжения к сигнальному выводу и корпусу. Постучите по датчику и проверьте генерирует он напряжение или нет. Бывает неисправный датчик также может генерировать напряжение, но этих импульсов недостаточно, чтобы, скажем они «понравились» блоку управления. Величину и качество импульсов при помощи мультиметра оценить не получится, так как здесь нужен только осциллограф, но при исправной проводке, можно смело менять датчик, даже если на мультиметре мы увидели, что он генерирует напряжение.
 
Оставшиеся 2 набора кодов (Р0315, Р0320-Р0323, Р0335-Р0339) — датчик положения коленвала и (Р0340-Р0349, Р0365-Р0369) — датчик положения распредвала рассмотрим одновременно, так как принцип их работы идентичен, соответственно и проверяются они одинаково. Также с этими двумя датчиками связаны такие коды как Р0370-Р0379, которые в общем звучат как проблема с импульсами или рассинхронизация фаз. Оба датчика имеют прямое отношение к системе зажигания, ведь без них двигатель не сможет работать, так как ЭБУ не сможет увидеть положение фаз и соответственно подавать управляющие импульсы на форсунки и на зажигание. Оба датчика работают по принципу Холла. На коленвале и распредвале имеется задающий диск, а сам датчик имеет магнитный чувствительный элемент. Их основной принцип работы может быть основан как «Pull down» (стягивание на массу) и «Pull up» (подтягивать на плюс). Рассмотрим принцип стягивания на массу.
 
На схеме ниже находится задающий диск (1), сам датчик (2), и ЭБУ (3). Датчик имеет 3 вывода: питание (4), сигнальный вывод (5) и минус (6). Внутри датчика находится магнитный чувствительный элемент (7), который реагирует на изменения магнитного поля от задающего диска, в котором находится «шторка», магнит или отсутствует один зубчик. Также в корпусе находится интегральная микросхема (8), которая распознаёт сигналы чувствительного элемента и транзистор (9), соединённый со всеми проводами датчика. Транзистор является ключом между сигнальным и минусовым выводом.

При включении зажигания, на питающий провод подаётся опорное напряжение. Оно может подаваться как из блока управления, так и от отдельного реле и т.п. Напряжение подаётся либо 12 либо 5 В, всё опять же зависит от индивидуальности автомобиля. Когда шторка не находится рядом с чувствительным элементом, транзистор закрыт и ток идёт от питающего вывода через сигнальный в блок управления, который считывает это напряжение. Если шторка задающего диска находится рядом с чувствительным элементом, интегральная микросхема это замечает и подаёт команду на транзистор, который замыкает сигнальный вывод с массой и опорное напряжение таким образом стягивается на массу, то есть теперь на сигнальном выводе будет около 0 В.
 
Принцип «Pull up» полностью повторяет «Pull down», только совсем наоборот — если в схеме описанной выше опорное напряжение через транзистор уходило на массу и соответственно на сигнальном выводе падало с опорного (12 или 5 В) на 0 В, то в этом случае, сигнальный вывод будет подключён тоже к минусу, а транзистор будет замыкать питающий вывод с сигнальным. В результате при прохождении через чувствительный элемент датчика шторки задающего диска, напряжение на сигнальном выводе изменится от нуля к опорному — подтянется на плюс («Pull up»).

Проверяется несложно, главное знать какой именно принцип работы используется датчиком — электросхема это всё покажет. Для начала, осмотрите сам датчик с проводкой и задающий диск визуально, затем можно будет проверить их правильность работы, руководствуясь принципом «Pull down» или «Pull up». В случае с датчиком распредвала, не всегда он вынесен за пределы клапанной крышки, в противном случае, её нужно снимать, но выход есть — проверить работоспособность и заодно убедиться в целостности проводки.
 
В принципе «Pull down» на включённом зажигании, подключите на надетый разъём мультиметр к питанию и сигнальному выводу и проверьте наличие опорного напряжения. Проведите возле датчика любым металлическим предметом, чтобы транзистор открылся и вы должны заметить падение напряжения. Затем подключитесь к сигнальному выводу и к минусу — опорного напряжения быть не должно, так как транзистор закрыт. Снова проведите металлическим предметом возле датчика и вы должны увидеть опорное напряжение.
 
В случае с «Pull up» при включённом зажигании опорное напряжение только на питающем и минусовом выводе, а на закрытом транзисторе датчика между питающим и сигнальным.
Если все условия выполняются, значит проводка и сам датчик исправны. Если же нет, то проверьте целостность проводки и разъёмов. Конечно как вариант может быть неисправен блок управления двигателем, и пускай это очень редко, но упускать из внимания такого не стоит. Прежде чем винить ЭБУ, советую проверить датчик отдельно. Алгоритм идентичен, только опорное напряжение подавать придётся вручную. Как вариант, например, на датчике принципа «Pull down» соедините отрезком провода пин питания с плюсом АКБ, остальные пины к минусу АКБ. Теперь вооружившись мультиметров, производите тестирование.
 
Вот такая получилась статья по неисправностям систем зажигания автомобилей. Материал достаточно трудоёмкий, надеюсь я всё максимально подробно и доходчиво рассказал. Если у вас будут вопросы, то обязательно обращайтесь. А на этом всё. До следующих публикаций!

Компьютерная диагностика своими руками. Неисправности системы зажигания изображение 1

Комментарии 0

Наверх