Вот немного теории, о том как устроена система управления впрыском.
Диагностика двигателя с помощью сканера
В помощь автовладельцам в продаже появилось множество различных сканеров для проведения самостоятельной диагностики современных двигателей. Но без знания основ работы системы впрыска вряд ли такой прибор окажет существенную помощь.
Перед пуском и в процессе работы двигателя контроллер оценивает температуру охлаждающей жидкости и температуру воздуха на впуске. Если датчик температуры ОЖ дает неверные показания, блок управления будет излишне обогащать или, наоборот, обеднять смесь, что приведет к неустойчивой работе двигателя и трудностям при запуске. Значение температуры ОЖ перед пуском используется для оценки работы термостата по времени прогрева двигателя. Исправность датчиков можно оценить перед холодным пуском, когда температура ОЖ сравнялась с температурой наружного воздуха. Показания датчиков в этом случае также должны отличаться не более, чем на 1-2 градуса. Если оба датчика отключить, контроллер будет брать значения, заложенные в «аварийную» программу. При неисправности датчика температуры воздуха возникнут трудности при запуске мотора, особенно при низких температурах.
Величина напряжения в бортовой сети также находится под неусыпным контролем блока управления. Ее значение зависит от параметров генератора. Если напряжение ниже нормы, контроллер увеличивает продолжительность накопления энергии в катушках зажигания и время впрыска.
С помощью сканера можно снять показания с датчика скорости и сравнить их с показаниями спидометра, оценив, таким образом, его работоспособность.
При повышенных оборотах холостого хода прогретого двигателя сканером проверяется степень открытия дроссельной заслонки. Она измеряется в процентах, и изменяется от 0% в закрытом состоянии до, не менее чем 70%, в полностью открытом.
В энергозависимой памяти контроллера хранятся данные о величине напряжения на датчике положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) в закрытом состоянии. При установке другого датчика напряжение может быть другим, и поэтому контроллер по-другому отрегулирует обороты холостого хода. Чтобы такой ошибки не происходило, перед заменой датчика необходимо снимать клемму с аккумулятора.
Показания датчика массового расхода воздуха (ДМРВ), выраженные в кг/ч, используются контроллером для расчета большинства параметров. Одновременно контроллер вычисляет и теоретическую величину количества воздуха в зависимости от нагрузки. Эти два показания на исправном двигателе не должны сильно отличаться. Слишком большая разница между данными ДМРВ и расчетным значением количества необходимого воздуха свидетельствует о неисправности двигателя.
Контроллер рассчитывает и при необходимости корректирует угол опережения зажигания (УОЗ). С помощью сканера можно проверить его величину. При возникновении детонации блок управления «подправит» УОЗ, что наглядно будет видно на экране сканера.
Нагрузку на двигатель контроллер оценивает по величине и скорости открытия дроссельной заслонки. Измеряется она в процентах. Для прогретого мотора, работающего на холостых оборотах, параметр «нагрузка на двигатель» величина постоянная. Поэтому весьма полезно запомнить это значение. Если оно резко уменьшилось, это говорит о наличии постороннего подсоса воздуха. При увеличении же значения этого параметра от стандартного причину следует, прежде всего, искать в ДМРВ. Также этот параметр может увеличиться при увеличившемся сопротивлении вращению ротора генератора или насоса охлаждающей жидкости. Современные системы управления двигателем при расчете нагрузки учитывают даже такой параметр, как высота над уровнем моря, уменьшая время открытия форсунок с повышением высоты.
Проверяя сканером время открытого состояния форсунок, помните, что в современных системах фазированного впрыска форсунка открывается один раз за два оборота коленвала. В устаревших же, где форсунки срабатывают одновременно или попарно - параллельно, впрыск производится дважды. При этом управляющий импульс по длительности вдвое короче.
В режиме торможения двигателем подача топлива либо прекращается, либо снижается до минимума. Проверить, отключена ли топливоподача, можно с помощью специального параметра, который имеет только два значения: «да» или «нет».
Важной деталью системы управления является регулятор холостого хода (РХХ). Но он задействован не только в режиме холостого хода, но и в других рабочих режимах. РХХ чутко реагирует на любые изменения нагрузки, допустим – при включении осветительных приборов. При проверке сканером задают величину перемещения штока РХХ, следя при этом за изменением частоты вращения мотора.
По уровню сигнала от датчика детонации можно оценить шумность работы двигателя. Он измеряется в вольтах. В исправном двигателе его значение находится в пределах от 0,3 до 1 вольта. В изношенном двигателе эта величина будет выше.
Одной из «экологических» систем современного автомобиля является система улавливания паров бензина. Ее исполнительный механизм - электромагнитный клапан, управляемый контроллером. Клапан располагается в подкапотном пространстве, и при его работе слышны щелчки. При проверке сканером изменяют время открытия клапана и одновременно отслеживают работу РХХ. Если он прикроется, то, следовательно, во впускной тракт поступила дополнительная порция продувочного воздуха через клапан.
Установки системы управления хранятся в энергонезависимой памяти в виде контрольной суммы (набор букв и цифр), и подкорректировать их с помощью сканера невозможно. Для этого требуется специальное программное обеспечение. Контрольная сумма может измениться при сбое в программе работы контроллера. При этом контроллер придется заменить, в лучшем случае – перепрограммировать. Время работы контроллера также фиксируется в памяти, но при снятии клеммы аккумулятора этот параметр обнуляется.
Используя данные о количестве поступающего в двигатель воздуха от датчика массового расхода воздуха (ДМРВ), контроллер рассчитывает необходимое количество топлива и время открытого состояния форсунок. Правильность расчетов проверяется с помощью датчика кислорода (лямбда - зонда), устанавливаемого в выпускной системе перед каталитическим нейтрализатором. Этот процесс коррекции состава смеси по показаниям датчика кислорода (ДК) называется лямбда – регулированием (или обратной связью).
Сразу после пуска, когда лямбда-зонд не прогрет до рабочей температуры (300°C), он не участвует в процессе регулирования состава рабочей смеси, а сигнал на его выходе постоянен и равен приблизительно 0,5 вольта. Уменьшить время прогрева позволяет дополнительный электрический подогрев датчика. Как только сигнал датчика изменит значение, контроллер тут же «заметит» это и включит лямбда-зонд в процесс корректирования состава смеси.
В процессе работы сигнал ДК постоянно изменяется в пределах 0,1 – 0,9 В. Высокий уровень напряжения соответствует богатой смеси, низкий – бедной. Это наглядно видно на экране сканера. Если же экран недостаточно велик, можно подключить сканер к монитору компьютера – сигнал датчика напоминает синусоиду с прямоугольными краями.
Сигнал ДК контроллер «преобразует» в коэффициент коррекции длительности впрыска (КД). В нормальном состоянии этот параметр колеблется в пределах от 0,98 до 1,02. Максимально допустимые пределы от 0,85 до 1,15. Меньшие значения соответствуют более богатой смеси, большие – бедной. Если коэффициент меньше единицы, контроллер уменьшает время впрыска, если больше – увеличивает. Значения, выходящие из указанного диапазона, свидетельствуют о неисправностях в работе двигателя.
Но одного лямбда – регулирования для обеспечения нужного состава смеси недостаточно. В современных двигателях конструкторы научили блок управления учитывать изменения параметров – «старение» датчиков, постепенное снижение компрессии в цилиндрах, разницу в качестве заправленного топлива и другие факторы. Таким образом, контроллеры получили функцию самообучения. Для ее реализации ввели две составляющих - аддитивную и мультипликативную. Аддитивная коррекция (АК) самообучения «работает» на холостом ходу, а мультипликативная (МК) – в режиме частичных нагрузок.
АК измеряют в процентах. Ее граничные пределы – от -10% до +10%. МК – величина безразмерная и может изменяться от 0,75 до 1,25. Если любая из этих составляющих самообучения приблизится к граничным показателям (в любую сторону), контроллер зажжет лампу «Check engine» и запишет ошибку РО171 или РО172 (слишком бедная или богатая смесь).
Смысл коэффициентов коррекции самообучения состоит в том, чтобы поддерживать коэффициент длительности впрыска (КД), близким к единице (0,98-1,02). Рассмотрим пример. Допустим, в результате старения ДМРВ смесь обедняется на 15%. Контроллер увеличит длительность впрыска, в результате чего КД возрастет до 1,13-1,17 (при среднем значении 1,15). В это время включается режим адаптации, приводя КД к номинальному значению. Значение МК хранится в энергозависимой памяти контроллера, и при последующих запусках двигателя коэффициент будет регулировать состав смеси с учетом погрешности ДМРВ. Аналогично работает и АК, но в режиме холостого хода. Когда же неисправность устранена, вновь ждать адаптации нет нужды – достаточно отключить аккумулятор, чтобы значения КД, АК и МК сбросились к начальным. Второй вариант – применить функцию сканера «сброс адаптаций».
