Компьютерная диагностика двигателя

Современные автомобили, как правило, оснащены электронными системами, обеспечивающими оптимальное управление двигателем, трансмиссией, тормозами и т. д. В большинстве случаев каждой из них «заведует» свой электронный блок управления, работающий по определенной программе в автоматическом режиме. Это исключает необходимость в устройствах ввода и вывода информации для постоянного вмешательства извне в процесс работы (монитор, клавиатура и т. д.). Потребность в связи с электронным блоком управления и доступе к показаниям системы самодиагностики возникает только на этапе технического обслуживания или ремонта автомобиля и осуществляется специальными методами.

Определение и устранение неисправностей сложных электронных устройств непростая задача, тем более что их функционирование в системе электрооборудования автомобиля взаимосвязано. Объективная диагностика электронной автоматики возможна только с использованием специальных инструментов, приборов и оборудования. Она включает в себя комплекс действий, в обиходе называемый «компьютерная диагностика». В процессе ее проведения осуществляется измерение и сравнение с эталонными значениями различных рабочих параметров двигателя и автомобиля.

Технология проведения диагностики предполагает обязательную проверку данных, полученных от системы самодиагностики, путем измерения соответствующих физических параметров. Например, если на дисплее сканера (см. ниже) появился код ошибки, расшифровываемый как «Нет сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости», это не означает, что отказал в работе сам датчик. Неисправность может быть в проводах, соединяющих датчик и блок управления, в разъемах, в самом блоке управления и т. д. Для обнаружения неисправности необходимо произвести определенное количество измерений напряжений, токов, сопротивлений и установить место повреждения. На основе полученных результатов выявляются неисправности отдельных систем, узлов, агрегатов, затем с учетом косвенных показателей работоспособности анализируется их техническое состояние. В конечном итоге появляется возможность достоверно оценить техническое состояние автомобиля, обнаружить и устранить причины отклонения от нормы.

Оборудование, необходимое для диагностики, можно разделить на две группы:

• инструменты, предназначенные для измерения физических величин – амперметры, вольтметры, омметры, манометры и т.д.;
   
• приборы, позволяющие отобразить в цифровой или графической форме процессы, происходящие во время работы, – сканеры и мотортестеры.

Основные требования к таким приборам заключаются в следующем:

• полнота и точность получаемой информации, простота эксплуатации, универсальность;
   
• наличие базы эталонных данных для наибольшего количества марок и моделей автомобилей.

Мультиметры (фото 1) предназначены для измерения величин постоянного и переменного напряжения, переменного и постоянного тока, сопротивления, оборотов двигателя, температуры, угла замкнутого состояния контактов, а также проверки диодов и транзисторов. Многие такие приборы позволяют фиксировать измеряемые значения, имеют функцию автоматического выключения, а также защиту от неправильного подключения и от перегрузок. Мультиметры необходимы в любом автосервисе и могут быть весьма полезными для автолюбителей. При этом они имеют относительно небольшую стоимость и высокую надежность.

Манометры различного типа и назначения используются для измерения давления газов и жидкостей в системах и агрегатах автомобиля. 

Электронный измеритель давлений (фото 2) предназначен для определения величины давления топлива, масла в двигателе и управляющего давления в автоматической коробке передач, компрессии в бензиновых двигателях, а также разряжение во впускном коллекторе. Наличие комплекта адаптеров позволяет обслуживать практически любые автомобили импортного и отечественного производства.

Мотортестеры представляют собой довольно сложные приборы, требующие определенных знаний и навыков при использовании. Более ранние модели представляют собой устройства для определения рабочих параметров систем зажигания с использованием осциллографа. Только при их использовании можно измерять высокочастотные импульсы, создаваемые системами зажигания, так как они имеют длительность менее миллисекунды с амплитудой напряжения до 30 кВ. 

Многие современные мотортестеры являются модульными приборами, не имеют встроенных устройств, отображающих результаты, измерений и их необходимо подключать к компьютеру (фото 3). С помощью мотортестеров измеряют любые напряжения и токи, а также давления (разряжения) газов и жидкостей в различных системах и узлах двигателя. На основе полученных данных диагностируют карбюраторные и впрысковые моторы с классической, электронной или микропроцессорной системой зажигания. Мотортестеры позволяют быстро и объективно определять неисправности в системах зажигания, топливоподачи, газораспределения, а также проверять работу генератора и зарядку аккумулятора. Для этого они включают в себя средства статистической обработки полученных данных.

Фото 1. Автомобильный мультимер	Фото 2. Электронный измеритель давлений	Фото 3. Мотортестер, подключаемый к портативному компьютеру

Сканеры кодов ошибок представляют собой портативные устройства для считывания кодов неисправностей. Они выпускаются различными производителями под названиями: Code-Reader, SmartTune, Creader, OBD II reader (фото 4) и т. д. «Кодридеры» в основном предназначены для небольших автосервисов и автолюбителей, так как доступны и относительно недороги – для некоторых моделей минимальная цена составляет 1850 рублей за комплект. Они могут использоваться и для автомобилей группы VAG (Volkswagen Audi Group), у которых своя система подключения – четыре провода соединяются попарно.

Сканеры во многих случаях позволяют быстро и просто определять неисправности, что, в частности, необходимо, если на приборной панели автомобиля загорелся оранжевый индикатор «Check engine». Их подсоединяют к разъему (OBD), который обычно размещается в салоне автомобиля. Затем включают зажигание (питание прибора возможно только в этом случае) и на жидкокристаллическом индикаторе появляются четыре цифры – код ошибки, который расшифровывается по прилагаемой книжке. 

В процессе определения кода неисправности сканер автоматически пытается стереть ошибку пять раз. Если это не удалось, можно предположить, что имеется серьезное повреждение и требуется вмешательство специалиста. 

Системный сканер (фото 5) представляет собой небольшой прибор с цветным экраном и встроенным миниатюрным принтером для распечатки отчетов. В современных версиях сканеров имеется минимум кнопок и информация вводится посредством технологии «touch screen» – прикосновением к экрану. Прибор по определенной программе связывается с электронным блоком управления, считывает и отображает в удобной для восприятия форме информацию о параметрах работы. При этом он может выполнять следующие функции:

• чтение и расшифровка кодов ошибок, определенных системой самодиагностики автомобиля и хранящихся в памяти блока управления;
   
• стирание из памяти кодов, но при этом причина возникновения ошибки не устраняется;
   
• отображение параметров работы автомобиля в реальном масштабе времени;
   
• воздействие на блок управления, датчики, исполнительные механизмы и их активация;
   
• внесение изменений в программу работы блока управления в пределах компетенции сервисной службы и технических возможностей сканера.

Связь сканера с электронными системами автомобиля осуществляется на понятном для обеих сторон «языке», который называется протоколом связи и определяет набор используемых «слов» и порядок их применения. Поскольку автопроизводители часто используют свои оригинальные протоколы связи, сканер может работать только с определенным перечнем марок и моделей автомобилей. Универсальные системные сканеры обладают расширенными возможностями в этой области.

Газоанализаторы предназначены для определения состава отработавших газов, что является одним из важнейших оценочных показателей работы двигателя. Для карбюраторных и впрысковых бензиновых моторов используют четырехкомпонентные газоанализаторы (фото 6), способные определять содержание оксида углерода (CO), диоксида углерода (CO2), углеводородов (CH) и кислорода (O2) в выхлопе. Некоторые модели способны работать автономно, а другие – автономно и (или) совместно с компьютером. Программное обеспечение включает обширную базу данных заводских параметров большинства распространенных моделей автомобилей со сведениями по их настройке и тестированию.

Фото 4. Устройство для считы-вания кодов ошибок	Фото 5. Системный сканер с цветным жидкокрис-таллическим дисплеем	Фото 6. Четырехкомпонентный газоанализатор для бензиновых двигателей

Диагностические комплексы предназначены для проведения наиболее полного контроля технического состояния автомобиля на основе анализа результатов измерений различных физических параметров, состава выхлопных газов и программного сканирования электронных блоков управления. В качестве базы используется персональный компьютер с жидкокристаллическим экраном, смонтированный вместе с остальными приборами на мобильной стойке (фото 7). При этом обеспечивается возможность дополнительного оснащения комплекса дополнительными приборами и оборудованием для расширения его функциональных возможностей. Наиболее оптимальный состав современного комплекса включает в себя:

• быстродействующий цифровой шестиканальный мотортестер; 
   
• четырехкомпонентный газоанализатор; 
   
• универсальный системный сканер; 
   
• персональный компьютер; 
   
• закрывающаяся мобильная стойка.

Основное преимущество таких комплексов заключается в их широчайших функциональных возможностях и в том, что все элементы расположены в единой мобильной закрывающейся стойке, а провода скрыты и защищены от повреждения.

Фото 7. Диагностический комплекс на базе современного компьютера с жидкокристаллическим экраном и цветным принтером

При обнаружении признаков появления неисправностей необходимо осуществить соответствующую диагностику, так как при качественном ее проведении исключаются:

• необходимость выполнения ненужных ремонтных операций;
   
• риск, связанный с возможностью замены исправных деталей;
   
• необоснованные финансовые, временные и моральные потери.