Воздух в системе охлаждения ваз: причины и пути решения
Одной из основных причин выхода двигателя из рабочего состояния можно считать перегрев. В свою очередь, перегрев вызывается множеством причин, среди которых особо выделяется воздушная пробка в системе охлаждения. Результат – прекращение циркуляции ОЖ в системе, и очень быстрый (в течение нескольких минут или десятков минут) перегрев двигателя.
Воздушные пробки в системе охлаждения появляются достаточно часто, и застраховаться от них нельзя.
Причины попадания воздуха в систему охлаждения ВАЗ
Чаще всего причиной попадания воздуха в систему охлаждения являются негерметичные соединения. Разгерметизация соединений, в свою очередь, может произойти из-за небрежности самого владельца автомобиля. Своевременная диагностика и замена старых прокладок значительно снижают риск проникновения воздуха в систему этим путём. В первую очередь, речь идёт о прокладках ГБЦ и помпы.
В топ наиболее частых причин формирования воздушной пробки также полная или частичная замена охлаждающей жидкости.
Поэтому после такой операции обязательно необходимо удостовериться, что воздух в систему не проник.
И, наконец, третьей по частоте причиной формирования воздушной пробки считается проблема с воздушным клапаном, расположенным в расширительном бачке. Клапан из-за износа или неисправности может «залипать», а в результате – пробка.
Какой бы ни была причина появления воздушной пробки, её следует устранить в экстренном режиме. В противном случае вы рискуете «попасть» как минимум на капитальный ремонт двигателя, а то и в гораздо более неприятную ситуацию дорожно-транспортного происшествия.
Пути решения проблемы воздушной пробки
Таких путей существует множество, но собственноручно реализовать можно две стратегии. Обе они реализуются на смотровой яме и со всеми необходимыми мерами предосторожности. Прежде всего, потребуются защитные перчатки, иначе не миновать ожогов охлаждающей жидкостью. Двигатель должен быть предварительно прогрет, чтобы охлаждающая жидкость начала циркулировать по системе.
Стратегия первая. Выдавливаем воздушную пробку
Устанавливаем автомобиль на смотровой яме и закрепляем его как минимум ручным тормозом и нейтральной передачей, а по возможности также с помощью клиньев. Двигатель в начале работ выключен.
Домкрат поможет приподнять автомобиль на 25-35 см. После этого со всеми предосторожностями открываем расширительный бачок, и только после этого заводим двигатель.
Включаем обогрев на максимальный уровень, и увеличиваем обороты минимум до трёх тысяч.
При этом доливаем охлаждающую жидкость, аналогичную циркулирующей в системе, в расширительный бачок. Возможно, делать это придётся в несколько этапов, чтобы заполнить ёмкость до максимальной отметки.
Теперь внимательно следим за термостатом: как только он откроется, следует со всеми мерами предосторожности несколько раз сдавить патрубок, ведущий снизу к радиатору. С помощью такой нехитрой процедуры воздушная пробка попросту «выдавливается».
Проверить эффективность выполняемых действий можно, контролируя происходящее в расширительном бачке.
Дополнительные способы проверить, действительно ли воздушная пробка устранена:
- воздуховоды автомобильного отопителя исторгают горячий воздух;
- все патрубки системы охлаждения горячие.
Завершающий этап – снимаем автомобиль с домкрата, доливаем охлаждающую жидкость.
Стратегия вторая. Выпускаем пробку через патрубок дроссельного узла
Устанавливаем автомобиль на смотровой яме и закрепляем его ручным тормозом, нейтральной передачей, а по возможности также с помощью клиньев. Как и в первом случае, запускаем двигатель и прогреваем его до открытия термостата (обычно это соответствует температуре около 90 градусов). После чего двигатель глушим.
Теперь необходимо, соблюдая все меры предосторожности, чтобы не обжечься, снять патрубок дроссельного узла, ослабив предварительно хомут.
Из патрубка выйдет охлаждающая жидкость вместе с воздушной пробкой. В этой стратегии главное – как можно скорее вернуть патрубок на место и затянуть хомут, чтобы предотвратить повторное завоздушивание.
Минусом этой стратегии является необходимость реагировать на происходящее очень быстро – как только охлаждающая жидкость потечёт свободно, без пузырьков, патрубок нужно аккуратно и очень быстро подключить обратно к системе. В этот момент неопытные автомобилисты допускают немало ошибок и проблема может с первого раза не устраниться. К тому же такая стратегия работы приводит к значительному расходу охлаждающей жидкости, чего нет в первом варианте.
Профилактика воздушных пробок
Чтобы сохранить двигатель в порядке и свести к минимуму риск завоздушивания системы, необходимо помнить первое и самое главное правило – автомобиль нуждается в заботливом внимании своего владельца. И проявлением этого внимания должно стать обязательное ежемесячное техническое обследование системы охлаждения автомобиля.
Впрочем, это требование означает лишь, что вы будете загонять автомобиль на смотровую яму и обследовать места возможных протечек охлаждающей жидкости, масла и прочих жидкостей. Такие профилактические осмотры можно и нужно делать самостоятельно – вы лучше узнаете свой автомобиль. Кроме того, это поможет вам контролировать расходы на техническое обслуживание и отказываться от операций, которые в действительности не актуальны, и научиться отличать таковые от по-настоящему необходимых.
Кроме того, охлаждающая жидкость в вашем автомобиле должна соответствовать требованиям качества и безопасности. Экономить на ней, равно как и на других расходных материалах для вашего авто не стоит. Ведь это – увеличение рисков не только для автомобиля, но и для вас, а также ваших близких. Полная замена охлаждающей жидкости на автомобилях ВАЗ должна производиться не реже, чем каждые пять тысяч километров.
С этой статьей так же читают:Как выгнать воздух из системы охлаждения ВАЗ?
Форма поиска
Поиск
Вы здесь
Главная → Система охлаждения двигателя → Как выгнать воздух из системы охлаждения ВАЗ?
Воздушная пробка в системе охлаждения – довольно распространенная проблема на автомобилях ВАЗ (впрочем, и не только на них).
Первым признаком неисправности является нехарактерное для автомобиля бульканье под капотом. Если Вы диагностировали подобную неисправность в своем автомобиле, следует незамедлительно прибегнуть к ремонту – в противном случае не избежать появления ржавчины на деталях системы охлаждения.
Постоянно контролируйте приборную панель – точнее показатель температуры охлаждающей жидкости. Если стрелка температуры приближается к красной зоне, заглушите двигатель и проверьте систему охлаждения. Последствия не устраненных вовремя неисправностей могут быть самые печальные – вплоть до перегрева двигателя и дальнейшего ремонта радиаторов охлаждения, поэтому воздух из системы необходимо удалять сразу, при первых «симптомах» поломки.
Итак, для начала необходимо заглушить двигатель и дождаться его полного остывания. Если двигатель перегрелся, он может заглохнуть не сразу. Чтобы его заглушить, плавно выжимайте газ до самого пола. Куда теперь смотреть? Первым делом осмотрите систему на предмет утечек тосола (если они есть, под машиной будет лужа).
Потеря герметичности шлангов может приводить к попаданию воздуха в систему, и, соответственно, образованию воздушных пробок. Если утечка не будет устранена, воздух так и будет попадать в систему.
Если осмотр шлангов, патрубков и мест их крепления не выявил никаких утечек или повреждений, переходите к расширительному бачку.
Чтобы выгнать воздух, откройте крышку расширительного бачка, возьмите в руки идущие к бачку шланги, а затем резким нажатием попытайтесь удалить воздух.
Также существует иной вариант удаления воздушных пробок из системы охлаждения – это работа двигателя в холостую. Однако особенность этого метода заключается в том, что передок автомобиля необходимо поднять как можно выше. Для этого можно частично заехать на эстакаду или просто на бугор. Поднятие машины домкратом не даст должно результата. Когда машина установлена под крутым углом, необходимо погазовать. Такой способ в виду своей простоты пользуется заслуженной популярностью у автолюбителей.
Удалив воздух из системы охлаждения, долейте необходимо количество тосола в расширительный бачок. Обратите внимание, что пробку расширительного бачка, а также крышку радиатора необходимо закручивать очень плотно, иначе тосол продолжит уходить.
Видео — Как выгнать воздушную пробку из шланга расширительного бачка
Похожие материалы
Замена радиатора охлаждения
Радиаторы устанавливают практически на все автомобили. Ведь именно он отвечает за…
Как слить и заменить тосол на ВАЗ?
Как заменить помпу системы охлаждения на Ford Escort 1995 года?
Вариант первый
Крышка расширительного бачка ВАЗ — как проверить и доработать?
Датчик температуры охлаждающей жидкости — проверка и замена
Кипит тосол в расширительном бачке
Сервисные решения: сценарий «CKP»
Автор Владимир Постоловский, перевод Олле Гладсо, инструктора Технического и муниципального колледжа Риверленда Альберта Леа, Миннесота
Нажмите здесь, чтобы узнать больше
Сигнал положения или скорости вращения Датчик положения коленчатого вала (ДКП) содержит много информации о двигателе.
Когда двигатель работает, цилиндры двигателя нажимают на шейку коленчатого вала.
Вот почему коленчатый вал кратковременно ускоряется после верхней мертвой точки (ВМТ) в такте расширения (или сгорания). Если бы топливо не воспламенялось в цилиндре, ускорения не было бы.
Вместо этого коленчатый вал замедлится. Таким образом, вклад мощности от каждого цилиндра можно определить, наблюдая за ускорением и замедлением коленчатого вала.
Даже если блок управления двигателем постоянно регулирует скорость оборотов двигателя на холостом ходу, чтобы поддерживать скорость в заданном диапазоне, ускорение и замедление от цилиндров двигателя присутствуют.
Сигнал датчика CKP вместе с сигналом зажигания от цилиндра ГРМ (обычно цилиндр №1) содержит информацию о значительном количестве параметров двигателя.
Анализ этих сигналов позволяет:
• оценить статическую и динамическую компрессию для каждого цилиндра;
• выявить неисправности в системе зажигания;
• оценить состояние форсунок;
• получить информацию об угле опережения зажигания;
• определение характеристик вращения маховика; и
• выявить отсутствующие и погнутые зубья маховика.
Сигнал датчика CKP вместе с сигналом опережения зажигания можно записать с помощью USB-автоскопа (или осциллографа) и проанализировать с помощью скрипта «CKP».
Скрипт CKP способен анализировать сигнал датчика скорости/положения коленчатого вала двигателя, работающего в паре с маховиками с любым количеством зубьев и с зазорами или без них типа 60-2, 36-1, 60-2- 2, 36-2-2-2 и так далее.
Основным требованием является жесткое крепление маховика или гибкой пластины к коленчатому валу. Цепные или ременные крепления маховика дадут плохой результат, так как в этом случае происходит значительное сглаживание сигнала от коленчатого вала.
Скрипту CKP требуется минимум информации для анализа — сигнал датчика коленвала, сигнал зажигания от цилиндра ГРМ, количество цилиндров в двигателе, порядок включения и начальный угол опережения зажигания. Подробное описание результатов анализа, отображаемых во вкладках скрипта отчета «CSS», приведено ниже.
Вкладка «Отчет» (Кадр 1)
В первой строке данной вкладки указано название и версия анализатора сценариев.
Это помогает убедиться, что используется последняя версия программного обеспечения.
Затем отображаются результаты анализа, выполненного этим скриптом:
• Количество зубьев на один оборот коленчатого вала:
• Формула привода маховика, который работает вместе с датчиком частоты вращения/CKP.
Например, «60-2» означает, что диск имеет 60 зубьев, два из которых отсутствуют.
Примечание: Ford часто использует маховики с формулой 36-1; новый дизель Volkswagen – 60-2-2, Subaru – 36-2-2-2.
Если сигнал с ДКП записывается с помощью зубчатого венца маховика, зазоров не будет и зубцов обычно будет 136.
• Отклонение при определении числа зубьев:
Значение отклонения формулы расчета маховика.
• ВМТ первого цилиндра совпадает с номером зуба: это количество зубьев от маркерного зуба. Этот зуб может располагаться прямо напротив датчика скорости/CKP, когда поршень синхронизирующего цилиндра находится в ВМТ.
ВМТ также может указываться как количество зубов, удаленных от отсутствующего зуба (сигнал).
Если на тормозном колесе коленчатого вала обнаружен отсутствующий зуб, то приложение рассчитывает количество зубьев от отсутствующего зуба до ВМТ 0° цилиндра ГРМ.
Если отсутствуют зубья, то первым зубом будет зуб, расположенный под углом 180° к датчику положения коленчатого вала, когда поршень первого цилиндра находится в ВМТ.
Следует отметить, что точность количества зубьев по прохождению зубьев до ВМТ зависит от точности заданного пользователем начального угла опережения зажигания. Также на этой вкладке находятся советы для диагноста, а также сообщения об ошибках, которые могут отображаться.
Вкладка «Эффективность (ускорение)»
(кадры 2-6)
В нашем первом наборе кадров (2-6) мы видим, как серая кривая показывает мгновенную частоту вращения коленчатого вала.
Цветные кривые показывают эффективность каждого цилиндра двигателя.
Чем выше кривая ускорения, тем мощнее цилиндр. Цилиндр, который вообще не работает, создает замедление коленчатого вала, в результате чего форма волны находится ниже черной горизонтальной оси.
Тестовый автомобиль: Audi A6 1995 V6 2.6L :
Симптом: Попеременное отключение форсунки цилиндра №4 и цилиндра №5.
Во время записи двигатель изначально работал на холостом ходу. Электрический разъем форсунки четвертого цилиндра был отсоединен, а затем снова подсоединен. Затем такая же процедура применялась для цилиндра № 5.
Заметили интересную особенность в алгоритме работы блока управления двигателем. После отключения форсунки двигатель начал трясти.
В результате ЭБУ моментально реагировал на уменьшение мгновенной частоты вращения коленчатого вала, и для сохранения заданных оборотов двигателя на холостом ходу увеличивал КПД следующего по порядку зажигания цилиндра за счет опережения опережения зажигания. Во время записи дроссельная заслонка плавно открывалась.
Эти графики показывают, что вклад мощности от каждого цилиндра увеличивался при открытии дроссельной заслонки. Затем дроссельная заслонка была резко закрыта.
Вклад мощности от каждого цилиндра упал ниже нулевой линии. После этого двигатель продолжал работать на холостых оборотах.
Затем резко открылась дроссельная заслонка. Графики также показывают значительное увеличение вклада мощности от каждого цилиндра. Как только обороты двигателя достигли 3000 об/мин, зажигание выключили, но дроссельную заслонку удерживают в полностью открытом положении до полной остановки двигателя.
Как только зажигание выключается, частота вращения коленчатого вала начинает уменьшаться.
В этот момент двигатель работает как воздушный насос. Двигатель всасывает воздух, сжимает его, а затем выбрасывает. (Зажигание отсутствует и обычно нет топлива, так как зажигание выключено.)
В результате сжатый воздух в цилиндре (после прохождения поршнем ВМТ на такте сжатия) действует как пружина и давит на шейку коленчатого вала.
Чем больше воздуха было сжато в цилиндре, тем мощнее «толчок». Расчетное ускорение коленчатого вала на этом этапе зависит только от механической работы двигателя и не зависит от состояния системы зажигания или состояния системы подачи топлива.
Другой пример был записан на карбюраторном двигателе — ВАЗ 2109 1.5L .
Эффективность цилиндра №3 снизилась из-за утечки. Кривая ускорения третьего цилиндра на холостом ходу расположена ниже черной нулевой линии ( кадр 5 ).
Это свидетельствует о значительном снижении КПД данного цилиндра. Двигатель имеет пропуски зажигания. Другими словами, двигатель трясется.
Интересно, что при открытии дроссельной заслонки КПД этого цилиндра увеличивается. Однако по сравнению с другими цилиндрами он имеет более низкий КПД.
По этому графику фазы разгона (по мере замедления оборотов двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке и при выключенном зажигании) видно, что по мере снижения оборотов кривая ускорения третьего цилиндра отклоняется больше и более вниз от кривой ускорения всех других цилиндров.
Этот символ диаграммы отклонения указывает на пониженную рабочую компрессию в данном цилиндре.
Измерение компрессии с помощью манометра обычным способом с помощью пускового устройства дало следующие результаты: цилиндр 1 = 12 бар, цилиндр 2 = 14 бар, цилиндр 3 = 7 бар и цилиндр 4 = 12 бар (174, 203, 102, 174 psi соответственно).
Примечание: Двигатель в этом примере не оснащен датчиком положения коленчатого вала. В данном случае сигнал регистрировался с помощью индуктивного датчика (датчика Lx), установленного вблизи зубьев маховика, который входит в зацепление с шестерней стартера при пуске двигателя. Датчики индуктивного типа (часто называемые переменным магнитным сопротивлением или VRS) часто используются в качестве датчиков коленчатого вала, распределительного вала и скорости вращения колеса.
(Можно также использовать датчик оптического типа.) Ранее мы заявляли, что скрипт «CKP» способен записывать и анализировать сигнал практически любого датчика вращения, а также определять любую скорость любого маховика, пока на нем жестко закреплен на коленчатом валу диагностируемого двигателя.
На последней фазе графиков разгона ( Кадр 6 ) учитывается падение оборотов двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке, при выключенном зажигании. Вклад одних цилиндров меньше, чем других во всем диапазоне оборотов двигателя. Это свидетельствует либо о недостаточном наполнении цилиндра воздухом, либо о том, что степень сжатия в цилиндре снижена (возможно, из-за погнутого штока).
Таким образом, скрипт «CKP» может точно определить неисправности в механической части двигателя. Поскольку топливо и/или искра исключены из уравнения, изменения момента зажигания и подачи топлива не влияют на измерение.
Аналогично, сценарий «CKP» может идентифицировать периодические и трудно диагностируемые механические проблемы, такие как клапаны, которые периодически заедают в открытом или закрытом положении. Вклад цилиндра в мощность зависит от качества и количества воздушно-топливной смеси, качества искры зажигания, точности опережения зажигания, а также механических условий, влияющих на компрессию двигателя (клапаны, погнутые штоки).
Неисправности системы зажигания могут быть эффективно диагностированы, потому что этот тип неисправности будет влиять на работу цилиндра при определенных условиях и никак не влияет на другие условия.
Неисправная катушка зажигания
Кривая ускорения, относящаяся к неисправной катушке зажигания, выделит затронутые цилиндры.
Отказ системы зажигания, как правило, приводит к тому, что затронутые цилиндры вообще не вносят вклад в мощность. Частичное снижение вклада мощности обычно не наблюдается при отказах системы зажигания.
Возможны некоторые исключения из этого правила (например, слабая искра или искра в неподходящее время). Неисправность системы зажигания может привести к снижению компрессии, если ее не остановить в течение определенного периода времени. (На кольцевое уплотнение может повлиять снижение давления в цилиндре, вызванное недостаточным сгоранием.)
Диагностика загрязненных форсунок
На холостом ходу этот двигатель имеет явные пропуски зажигания.
Последняя фаза графиков разгона (во время торможения двигателя из-за выключения зажигания) указывает на то, что двигатель механически исправен. Наполнение цилиндра и компрессия нормальные и одинаковые для всех цилиндров.
КПД цилиндров неодинаков во время торможения, но ни один цилиндр не дает пропусков зажигания полностью. Наиболее вероятной причиной этого типа проблем без каких-либо явных механических проблем является подача топлива. Измерение расхода форсунок на испытательном стенде дало следующие результаты: 64 мл, 80 мл, 40 мл, 60 мл.
В заключение, если последняя фаза графика (при выключенном зажигании) не указывает на проблему, а график при зажигании указывает на частичную потерю вклада цилиндра (но не полностью), наиболее вероятной причиной является проблема с подачей топлива, например неисправная или забитая форсунка. Этот метод может обнаружить частично забитую форсунку до того, как это окажет существенное влияние на эффективность двигателя. Это избавляет техника от необходимости демонтировать форсунки для проверки их расхода без уважительной причины.
Следует отметить, что если двигатель оснащен двумя свечами зажигания на цилиндр и искра есть только на одной из свечей зажигания, вклад мощности от этого цилиндра может быть уменьшен на 10-20%.
Сценарий «CKP» может служить хорошим инструментом для диагностики периодических пропусков зажигания и/или неравномерной работы двигателя. Сценарий сам по себе не может определить, является ли причиной проблема с зажиганием или подачей топлива, если цилиндр вообще не вносит вклад в мощность.
Однако, если мы подливаем топливо в двигатель во время его работы и на неисправном цилиндре увеличивается вклад цилиндра, причиной пропусков зажигания является нехватка топлива, например, из-за забитой форсунки.
Вкладка «Момент зажигания до ВМТ1 (Относительный угол опережения зажигания)» (Кадры 7 и 8)
Скрипт может рассчитать угол опережения зажигания и отобразить результат в графическом виде. Кадры 7 и 8 относятся к результату анализа сценария опережения зажигания.
Результат показывает изменения синхронизации, вызванные оборотами двигателя и нагрузкой.
Тестовый автомобиль: Renault Laguna:
Графики показывают, что момент зажигания больше опережает при средней нагрузке на двигатель по мере увеличения оборотов (зеленая кривая), чем при большой нагрузке.
Следующий пример записан с бензиновым двигателем ВАЗ 2108.
В этом двигателе используется карбюратор и распределитель с механическим вакуумом и центробежным опережением.
График показывает отсутствие коррекции угла опережения зажигания при увеличении оборотов двигателя.
Центробежный механизм опережения зажигания не работает. Однако изменение синхронизации при манипулировании дроссельной заслонкой показывает, что опережение вакуума работает так, как предполагалось. Этот скрипт в чем-то похож на скрипт «Px». Сценарий «Px» вычисляет абсолютное значение момента зажигания, тогда как сценарий «CKP»
вычисляет относительное значение.
Это означает, что когда сценарий «Px» вычисляет угол опережения зажигания как 10°, тогда угол опережения зажигания составляет это число градусов от ВМТ. Если сценарий «CKP» отображает 10°, то угол опережения зажигания отклоняется на это число градусов от начального момента, который был установлен.
По этой причине сценарий «CKP» не может использоваться для установки начального угла опережения зажигания. На графике область нуля градусов выделена серым цветом, чтобы показать, что это не абсолютное измерение.
Даже если на графике или диаграмме представлены только относительные значения, можно легко увидеть проблемы опережения синхронизации, вызванные неисправностью механизмов управления синхронизацией (будь то электронных или механических).
Вкладка «Зубчатый диск к ВМТ1 (Маховик)» ( Рамы 9 и 10 )
Скрипт «CKP» автоматически определяет количество зубьев и зазоров на маховике, а также их расположение относительно ВМТ маховика. синхронизирующего цилиндра и создает диаграммы, показывающие характеристики маховика и датчика положения коленчатого вала.
Один пример записан с двигателя ВАЗ 2107, оснащенного впрыском топлива. Черная диаграмма (кадр 9) показывает наличие и/или отсутствие зубов. В этом случае отсутствуют два зуба в области 120° до ВМТ.
Красная диаграмма показывает отклонение между зубьями. Если расстояние между зубьями меняется (например, из-за погнутого или сломанного зуба), будет показано отклонение.
Также здесь будет отображаться погнутый или иным образом деформированный маховик. Если вариация составляет более 2%, красная диаграмма будет находиться за пределами розовой области.
На некоторых двигателях маховик может быть специально сконструирован с отсутствующим одним или несколькими зубьями. Цель отсутствующего зуба или зубьев состоит в том, чтобы создать ссылку для компьютера управления двигателем. ВМТ цилиндра ГРМ может быть показана, например, с отсутствующим зубом. В 1-, 2- и 4-цилиндровых двигателях красная диаграмма будет иметь циклическое, почти синусоидальное изменение. Это связано с тем, что все цилиндры будут находиться в мертвой точке одновременно.
Например, в 4-цилиндровом двигателе, когда цилиндры №1 и №4 находятся в ВМТ, цилиндры №2 и №3 будут в НМТ (нижняя мертвая точка).
В этот момент времени вся кинетическая энергия накапливается в маховике и коленчатом валу. Из-за этого даже без нагрузки на двигатель вращение коленчатого вала неравномерно и изменение скорости распознается скриптом «CKP» как небольшое отклонение положения зубьев.
Для 3-, 5- и 6-цилиндровых двигателей и более характер вращения коленчатого вала более равномерный. Зеленая диаграмма показывает уровень сигнала от датчика CKP. Амплитуда выходного сигнала этого датчика, в том числе, зависит от скорости вращения коленчатого вала.
Алгоритм расчета уровня сигнала на данном графике разработан таким образом, что расчетный уровень сигнала не зависит от скорости вращения коленчатого вала. Таким образом, расчетная мощность сигнала зависит от самого датчика, маховика и расстояния между датчиком и зубьями маховика.
Если зеленая диаграмма расположена ниже оси светло-зеленого цвета, воздушный зазор между датчиком и маховиком может быть слишком большим.
Кроме того, на зеленой диаграмме четко показано изменение скорости маховика.
На следующем кадре показан маховик с более выраженными проблемами, чем в предыдущем примере.
Этот пример был записан для автомобиля Alfa Romeo 146 с двухконтурным двигателем объемом 1,4 л. Точность соосности зубьев низкая и шаг зубьев «гуляет» в пределах ±2%. Отсутствующие зубы расположены ближе к ВМТ, чем в предыдущем примере.
Следует отметить, что диаграммы во вкладке «Маховик» показывают только постоянные неисправности, связанные с конкретным маховиком. Если сигнал с датчика CKP будет периодически искажаться, это отразится только на графике мгновенных оборотов двигателя во вкладке «Разгон» в виде искажений этого графика.
Искажения сигнала датчика скорости/положения из-за ненадежных электрических соединений.
Диагностика дизеля
Скрипт «CKP» применим для диагностики дизеля, и актуален тем, что не все системы управления дизелями позволяют выводить через сканер информацию о работоспособности каждого цилиндра.
И те, которые позволяют вам видеть такую информацию, в большинстве случаев будут отображать только данные о значениях подачи топлива по цилиндрам на холостом ходу или на более низких оборотах. Это связано с тем, что компьютеру требуется относительно стабильная скорость вращения для выполнения этого типа теста.
При работе с дизельным двигателем мы должны использовать другие средства синхронизации с цилиндром ГРМ, так как нет свечи зажигания, от которой можно получить сигнал синхронизации. Если на топливораспределительной рампе есть датчик давления, этот датчик можно использовать для синхронизации.
Если датчик встроен, например, в форсунку третьего цилиндра, начните с цилиндра №3 в порядке зажигания. Итак, для четырехцилиндрового двигателя с порядком работы 1-3-4-2 используйте 3-4-2-1. Запустите порядок зажигания с номером цилиндра, который используется для синхронизации.
Для систем впрыска дизельного топлива, использующих систему Common Rail, и для систем со встроенными форсунками можно использовать датчик тока с чувствительностью 100 мВ/А.
Закрепите зонд вокруг провода форсунки. Это должен быть провод, используемый для управления электромагнитным или пьезоэлектрическим штифтом форсунки.
Сценарий «CKP» автоматически синхронизируется с сигналом основного впрыска, игнорируя события до и после впрыска топлива, поскольку продолжительность основного впрыска топлива намного больше, чем продолжительность других событий впрыска.
На двигателе Renault Trafic 1.9 DCI 2003 г. мы обнаружили, что шток в цилиндре № 3 был погнут из-за гидроблокировки двигателя (вода или другая несжимаемая жидкость в цилиндре).
Погнутый шток вызвал слишком низкую компрессию в этом цилиндре. Если дизельный двигатель оснащен механическим впрыском топлива, для генерации сигнала синхронизации можно использовать пьезоэлектрический преобразователь (например, датчик детонации). Здесь вы должны прикрепить датчик к топливопроводу, идущему к цилиндру синхронизации, чтобы диагностировать эту проблему.
Подробнее о диагностике и ремонте систем впрыска топлива, зажигания и электроники автомобиля с помощью USB-осциллографа можно узнать на сайте http://injectorservice.
com.ua/home.php?lang=eng.
Скрипт ‘CKP’ – UnderhoodService
Автор Владимир Постоловский, Перевод Олле Гладсо, инструктора Riverland Technical and Community College Albert Lea, MN
Сигнал положения или скорости вращения датчика положения коленчатого вала (CKP) ) содержит много информации о двигателе. Когда двигатель работает, цилиндры двигателя нажимают на шейку коленчатого вала.
Вот почему коленчатый вал кратковременно ускоряется после верхней мертвой точки (ВМТ) в такте расширения (или сгорания). Если бы топливо не воспламенялось в цилиндре, ускорения не было бы.
Вместо этого коленчатый вал замедлится. Таким образом, вклад мощности от каждого цилиндра можно определить, наблюдая за ускорением и замедлением коленчатого вала.
Даже если блок управления двигателем постоянно регулирует скорость оборотов двигателя на холостом ходу, чтобы поддерживать скорость в заданном диапазоне, ускорение и замедление от цилиндров двигателя присутствуют.
Сигнал датчика CKP вместе с сигналом зажигания от цилиндра ГРМ (обычно цилиндр №1) содержит информацию о значительном количестве параметров двигателя.
Анализ этих сигналов позволяет:
• оценить статическую и динамическую компрессию для каждого цилиндра;
• выявить неисправности в системе зажигания;
• оценить состояние форсунок;
• получить информацию об угле опережения зажигания;
• определить характеристики вращения маховика; и
• выявить отсутствующие и погнутые зубья маховика.
Сигнал датчика CKP вместе с сигналом опережения зажигания можно записать с помощью USB-автоскопа (или осциллографа) и проанализировать с помощью скрипта «CKP».
Скрипт CKP способен анализировать сигнал датчика скорости/положения коленчатого вала двигателя, работающего в паре с маховиками с любым количеством зубьев и с зазорами или без них типа 60-2, 36-1, 60-2- 2, 36-2-2-2 и так далее.
Основным требованием является жесткое крепление маховика или гибкой пластины к коленчатому валу.
Цепные или ременные крепления маховика дадут плохой результат, так как в этом случае происходит значительное сглаживание сигнала от коленчатого вала.
Скрипту CKP нужен минимум информации для анализа — сигнал датчика коленвала, сигнал зажигания от цилиндра ГРМ, количество цилиндров в двигателе, порядок включения и начальный угол опережения зажигания. Подробное описание результатов анализа, отображаемых во вкладках скрипта отчета «CSS», приведено ниже.
Вкладка «Отчет» (Кадр 1)
В первой строке данной вкладки указано название и версия анализатора сценариев. Это помогает убедиться, что используется последняя версия программного обеспечения.
Затем отображаются результаты анализа, выполненного этим скриптом:
• Количество зубьев на один оборот коленчатого вала:
• Формула привода маховика, который работает вместе с датчиком частоты вращения/положения коленчатого вала.
Например, «60-2» означает, что диск имеет 60 зубьев, два из которых отсутствуют.
Примечание: Ford часто использует маховики с формулой 36-1; новый дизель Volkswagen – 60-2-2, Subaru – 36-2-2-2.
Если сигнал с ДКП записывается с помощью зубчатого венца маховика, зазоров не будет и зубцов обычно будет 136.
• Отклонение при определении числа зубьев:
Значение отклонения формулы расчета маховика.
• ВМТ первого цилиндра совпадает с номером зуба: это количество зубьев от маркерного зуба. Этот зуб может располагаться прямо напротив датчика скорости/CKP, когда поршень синхронизирующего цилиндра находится в ВМТ.
ВМТ также может указываться как количество зубов, удаленных от отсутствующего зуба (сигнал).
Если на тормозном колесе коленчатого вала обнаружен отсутствующий зуб, то приложение рассчитывает количество зубьев от отсутствующего зуба до ВМТ 0° цилиндра ГРМ.
Если отсутствуют зубья, то первым зубом будет зуб, расположенный под углом 180° к датчику положения коленчатого вала, когда поршень первого цилиндра находится в ВМТ.
Следует отметить, что точность количества зубьев по прохождению зубьев до ВМТ зависит от точности заданного пользователем начального угла опережения зажигания. Также на этой вкладке находятся советы для диагноста, а также сообщения об ошибках, которые могут отображаться.
Вкладка «Эффективность (ускорение)»
(кадры 2-6)
В нашем первом наборе кадров (2-6) мы видим, как серая кривая показывает мгновенную частоту вращения коленчатого вала.
Цветные кривые показывают эффективность каждого цилиндра двигателя. Чем выше кривая ускорения, тем мощнее цилиндр. Цилиндр, который вообще не работает, создает замедление коленчатого вала, в результате чего форма волны находится ниже черной горизонтальной оси.
Тестовый автомобиль: Audi A6 1995 V6 2.6L :
Симптом: Попеременное отключение форсунки цилиндра №4 и цилиндра №5.
Во время записи двигатель изначально работал на холостом ходу.
Электрический разъем форсунки четвертого цилиндра был отсоединен, а затем снова подсоединен. Затем такая же процедура применялась для цилиндра № 5.
Заметили интересную особенность в алгоритме работы блока управления двигателем. После отключения форсунки двигатель начал трясти.
В результате ЭБУ моментально реагировал на уменьшение мгновенной частоты вращения коленчатого вала, и для сохранения заданных оборотов двигателя на холостом ходу увеличивал КПД следующего по порядку зажигания цилиндра за счет опережения опережения зажигания. Во время записи дроссельная заслонка плавно открывалась.
Эти графики показывают, что вклад мощности от каждого цилиндра увеличивался при открытии дроссельной заслонки. Затем дроссельная заслонка была резко закрыта.
Вклад мощности от каждого цилиндра упал ниже нулевой линии. После этого двигатель продолжал работать на холостых оборотах.
Затем резко открылась дроссельная заслонка. Графики также показывают значительное увеличение вклада мощности от каждого цилиндра.
Как только обороты двигателя достигли 3000 об/мин, зажигание выключили, но дроссельную заслонку удерживают в полностью открытом положении до полной остановки двигателя.
Как только зажигание выключается, частота вращения коленчатого вала начинает уменьшаться.
В этот момент двигатель работает как воздушный насос. Двигатель всасывает воздух, сжимает его, а затем выбрасывает. (Зажигание отсутствует и обычно нет топлива, так как зажигание выключено.)
В результате сжатый воздух в цилиндре (после прохождения поршнем ВМТ на такте сжатия) действует как пружина и давит на шейку коленчатого вала.
Чем больше воздуха было сжато в цилиндре, тем мощнее «толчок». Расчетное ускорение коленчатого вала на этом этапе зависит только от механической работы двигателя и не зависит от состояния системы зажигания или состояния системы подачи топлива.
Другой пример был записан на карбюраторном двигателе — ВАЗ 2109 1.5L .
Эффективность цилиндра №3 снизилась из-за утечки.
Кривая ускорения третьего цилиндра на холостом ходу расположена ниже черной нулевой линии ( кадр 5 ).
Это свидетельствует о значительном снижении КПД данного цилиндра. Двигатель имеет пропуски зажигания. Другими словами, двигатель трясется.
Интересно, что при открытии дроссельной заслонки КПД этого цилиндра увеличивается. Однако по сравнению с другими цилиндрами он имеет более низкий КПД.
По этому графику фазы разгона (по мере замедления оборотов двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке и при выключенном зажигании) видно, что по мере снижения оборотов кривая ускорения третьего цилиндра отклоняется больше и более вниз от кривой ускорения всех других цилиндров.
Этот символ диаграммы отклонения указывает на пониженную рабочую компрессию в данном цилиндре.
Измерение компрессии с помощью манометра обычным способом с помощью пускового устройства дало следующие результаты: цилиндр 1 = 12 бар, цилиндр 2 = 14 бар, цилиндр 3 = 7 бар и цилиндр 4 = 12 бар (174, 203, 102, 174 psi соответственно).
Примечание: Двигатель в этом примере не оснащен датчиком положения коленчатого вала. В данном случае сигнал регистрировался с помощью индуктивного датчика (датчика Lx), установленного вблизи зубьев маховика, который входит в зацепление с шестерней стартера при пуске двигателя. Датчики индуктивного типа (часто называемые переменным магнитным сопротивлением или VRS) часто используются в качестве датчиков коленчатого вала, распределительного вала и скорости вращения колеса.
(Можно также использовать датчик оптического типа.) Ранее мы заявляли, что скрипт «CKP» способен записывать и анализировать сигнал практически любого датчика вращения, а также определять любую скорость любого маховика, пока на нем жестко закреплен на коленчатом валу диагностируемого двигателя.
На последней фазе графиков разгона ( Кадр 6 ) учитывается падение оборотов двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке, при выключенном зажигании. Вклад одних цилиндров меньше, чем других во всем диапазоне оборотов двигателя.
Это свидетельствует либо о недостаточном наполнении цилиндра воздухом, либо о том, что степень сжатия в цилиндре снижена (возможно, из-за погнутого штока).
Таким образом, скрипт «CKP» может точно определить неисправности в механической части двигателя. Поскольку топливо и/или искра исключены из уравнения, изменения момента зажигания и подачи топлива не влияют на измерение.
Аналогично, сценарий «CKP» может идентифицировать периодические и трудно диагностируемые механические проблемы, такие как клапаны, которые периодически заедают в открытом или закрытом положении. Вклад цилиндра в мощность зависит от качества и количества воздушно-топливной смеси, качества искры зажигания, точности опережения зажигания, а также механических условий, влияющих на компрессию двигателя (клапаны, погнутые штоки).
Неисправности системы зажигания могут быть эффективно диагностированы, потому что этот тип неисправности будет влиять на работу цилиндра при определенных условиях и никак не влияет на другие условия.
Неисправная катушка зажигания
Кривая ускорения, относящаяся к неисправной катушке зажигания, выделит затронутые цилиндры.
Отказ системы зажигания, как правило, приводит к тому, что затронутые цилиндры вообще не вносят вклад в мощность. Частичное снижение вклада мощности обычно не наблюдается при отказах системы зажигания.
Возможны некоторые исключения из этого правила (например, слабая искра или искра в неподходящее время). Неисправность системы зажигания может привести к снижению компрессии, если ее не остановить в течение определенного периода времени. (На кольцевое уплотнение может повлиять снижение давления в цилиндре, вызванное недостаточным сгоранием.)
Диагностика загрязненных форсунок
На холостом ходу этот двигатель имеет явные пропуски зажигания. Последняя фаза графиков разгона (во время торможения двигателя из-за выключения зажигания) указывает на то, что двигатель механически исправен. Наполнение цилиндра и компрессия нормальные и одинаковые для всех цилиндров.
КПД цилиндров неодинаков во время торможения, но ни один цилиндр не дает пропусков зажигания полностью. Наиболее вероятной причиной этого типа проблем без каких-либо явных механических проблем является подача топлива. Измерение расхода форсунок на испытательном стенде дало следующие результаты: 64 мл, 80 мл, 40 мл, 60 мл.
В заключение, если последняя фаза графика (при выключенном зажигании) не указывает на проблему, а график при зажигании указывает на частичную потерю вклада цилиндра (но не полностью), наиболее вероятной причиной является проблема с подачей топлива, например неисправная или забитая форсунка. Этот метод может обнаружить частично забитую форсунку до того, как это окажет существенное влияние на эффективность двигателя. Это избавляет техника от необходимости демонтировать форсунки для проверки их расхода без уважительной причины.
Следует отметить, что если двигатель оснащен двумя свечами зажигания на цилиндр и искра есть только на одной из свечей зажигания, вклад мощности от этого цилиндра может быть уменьшен на 10-20%.
Сценарий «CKP» может служить хорошим инструментом для диагностики периодических пропусков зажигания и/или неравномерной работы двигателя. Сценарий сам по себе не может определить, является ли причиной проблема с зажиганием или подачей топлива, если цилиндр вообще не вносит вклад в мощность.
Однако, если мы подливаем топливо в двигатель во время его работы и на неисправном цилиндре увеличивается вклад цилиндра, причиной пропусков зажигания является нехватка топлива, например, из-за забитой форсунки.
Вкладка «Момент зажигания до ВМТ1 (Относительный угол опережения зажигания)» (Кадры 7 и 8)
Скрипт может рассчитать угол опережения зажигания и отобразить результат в графическом виде. Кадры 7 и 8 относятся к результату анализа сценария опережения зажигания. Результат показывает изменения синхронизации, вызванные оборотами двигателя и нагрузкой.
Тестовый автомобиль: Renault Laguna:
Графики показывают, что момент зажигания больше опережает при средней нагрузке на двигатель по мере увеличения оборотов (зеленая кривая), чем при большой нагрузке.
Следующий пример записан с бензиновым двигателем ВАЗ 2108.
В этом двигателе используется карбюратор и распределитель с механическим вакуумом и центробежным опережением.
График показывает отсутствие коррекции угла опережения зажигания при увеличении оборотов двигателя.
Центробежный механизм опережения зажигания не работает. Однако изменение синхронизации при манипулировании дроссельной заслонкой показывает, что опережение вакуума работает так, как предполагалось. Этот скрипт в чем-то похож на скрипт «Px». Сценарий «Px» вычисляет абсолютное значение момента зажигания, тогда как сценарий «CKP»
вычисляет относительное значение. Это означает, что когда сценарий «Px» вычисляет угол опережения зажигания как 10°, тогда угол опережения зажигания составляет это число градусов от ВМТ. Если сценарий «CKP» отображает 10°, то угол опережения зажигания отклоняется на это число градусов от начального момента, который был установлен.
По этой причине сценарий «CKP» не может использоваться для установки начального угла опережения зажигания.
На графике область нуля градусов выделена серым цветом, чтобы показать, что это не абсолютное измерение.
Даже если на графике или диаграмме представлены только относительные значения, можно легко увидеть проблемы опережения синхронизации, вызванные неисправностью механизмов управления синхронизацией (будь то электронных или механических).
Вкладка «Зубчатый диск к ВМТ1 (Маховик)» ( Рамы 9 и 10 )
Скрипт «CKP» автоматически определяет количество зубьев и зазоров на маховике, а также их расположение относительно ВМТ маховика. синхронизирующего цилиндра и создает диаграммы, показывающие характеристики маховика и датчика положения коленчатого вала.
Один пример записан с двигателя ВАЗ 2107, оснащенного впрыском топлива. Черная диаграмма (кадр 9) показывает наличие и/или отсутствие зубов. В этом случае отсутствуют два зуба в области 120° до ВМТ.
Красная диаграмма показывает отклонение между зубьями. Если расстояние между зубьями меняется (например, из-за погнутого или сломанного зуба), будет показано отклонение.
Также здесь будет отображаться погнутый или иным образом деформированный маховик. Если вариация составляет более 2%, красная диаграмма будет находиться за пределами розовой области.
На некоторых двигателях маховик может быть специально сконструирован с отсутствующим одним или несколькими зубьями. Цель отсутствующего зуба или зубьев состоит в том, чтобы создать ссылку для компьютера управления двигателем. ВМТ цилиндра ГРМ может быть показана, например, с отсутствующим зубом. В 1-, 2- и 4-цилиндровых двигателях красная диаграмма будет иметь циклическое, почти синусоидальное изменение. Это связано с тем, что все цилиндры будут находиться в мертвой точке одновременно.
Например, в 4-цилиндровом двигателе, когда цилиндры №1 и №4 находятся в ВМТ, цилиндры №2 и №3 будут в НМТ (нижняя мертвая точка).
В этот момент времени вся кинетическая энергия накапливается в маховике и коленчатом валу. Из-за этого даже без нагрузки на двигатель вращение коленчатого вала неравномерно и изменение скорости распознается скриптом «CKP» как небольшое отклонение положения зубьев.
Для 3-, 5- и 6-цилиндровых двигателей и более характер вращения коленчатого вала более равномерный. Зеленая диаграмма показывает уровень сигнала от датчика CKP. Амплитуда выходного сигнала этого датчика, в том числе, зависит от скорости вращения коленчатого вала.
Алгоритм расчета уровня сигнала на данном графике разработан таким образом, что расчетный уровень сигнала не зависит от скорости вращения коленчатого вала. Таким образом, расчетная мощность сигнала зависит от самого датчика, маховика и расстояния между датчиком и зубьями маховика.
Если зеленая диаграмма расположена ниже оси светло-зеленого цвета, воздушный зазор между датчиком и маховиком может быть слишком большим. Кроме того, на зеленой диаграмме четко показано изменение скорости маховика.
На следующем кадре показан маховик с более выраженными проблемами, чем в предыдущем примере.
Этот пример был записан для автомобиля Alfa Romeo 146 с двухконтурным двигателем объемом 1,4 л. Точность соосности зубьев низкая и шаг зубьев «гуляет» в пределах ±2%.
Отсутствующие зубы расположены ближе к ВМТ, чем в предыдущем примере.
Следует отметить, что диаграммы во вкладке «Маховик» показывают только постоянные неисправности, связанные с конкретным маховиком. Если сигнал с датчика CKP будет периодически искажаться, это отразится только на графике мгновенных оборотов двигателя во вкладке «Разгон» в виде искажений этого графика.
Искажения сигнала датчика скорости/положения из-за ненадежных электрических соединений.
Диагностика дизеля
Скрипт «CKP» применим для диагностики дизеля, и актуален тем, что не все системы управления дизелями позволяют выводить через сканер информацию о работоспособности каждого цилиндра. И те, которые позволяют вам видеть такую информацию, в большинстве случаев будут отображать только данные о значениях подачи топлива по цилиндрам на холостом ходу или на более низких оборотах. Это связано с тем, что компьютеру требуется относительно стабильная скорость вращения для выполнения этого типа теста.
При работе с дизельным двигателем мы должны использовать другие средства синхронизации с цилиндром ГРМ, так как нет свечи зажигания, от которой можно получить сигнал синхронизации. Если на топливораспределительной рампе есть датчик давления, этот датчик можно использовать для синхронизации.
Если датчик встроен, например, в форсунку третьего цилиндра, начните с цилиндра №3 в порядке зажигания. Итак, для четырехцилиндрового двигателя с порядком работы 1-3-4-2 используйте 3-4-2-1. Запустите порядок зажигания с номером цилиндра, который используется для синхронизации.
Для систем впрыска дизельного топлива, использующих систему Common Rail, и для систем со встроенными форсунками можно использовать датчик тока с чувствительностью 100 мВ/А. Закрепите зонд вокруг провода форсунки. Это должен быть провод, используемый для управления электромагнитным или пьезоэлектрическим штифтом форсунки.
Сценарий «CKP» автоматически синхронизируется с сигналом основного впрыска, игнорируя события до и после впрыска топлива, поскольку продолжительность основного впрыска топлива намного больше, чем продолжительность других событий впрыска.
