Ремонт систем автомобилей с компьютерным управлением рабочими процессами

Обслуживание и ремонт систем автомобилей с компьютерным управлением рабочими процессами

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Декабря 2011 в 10:37, реферат

Описание работы

На современных автомобилях компьютерные системы управления рабочими процессами двигателей применяются для повышения топливной экономичности, динамических качеств автомобилей, обеспечения экологической безопасности в соответствии с действующими нормами. Регулирование режимов работы и управление функциональными системами обеспечивается с помощью электронных блоков-модулей (контроллеров).

Содержание

Функции электронного управления системами автомобиля с бензиновым двигателем.
Система управления бензиновым двигателем.
Система впрыска.
Система зажигания.
Автоматическая коробка перемены передач.
Противоблокировочная система тормозов.
Противобуксовочная система ведущих колес (система стабилизации).
Система управления дизелем.

Работа содержит 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

Давление впрыска топлива на современных автомобилях с компьютеризированным дизелем увеличено до 150 МПа при минимальном его отклонении на каждой из форсунок, что достигается использованием в системе общей для всех форсунок рейки-аккумулятора топлива. На некоторых автомобилях в качестве форсунок применяются впрыскиватели (насос-форсунки), приводимые в действие от специальных кулачков на -распределительном вале двигателя.

Для определения и восстановления технического состояния электронных систем на компьютеризированных дизелях используются аналогичные с бензиновыми двигателями: коды неисправностей, считываемые по диагностической лампе и с помощью диагностических средств; технологии ТО и ремонта; алгоритмы поиска и устранения неисправностей.

Контроль давления в топливных системах бензиновых двигателей и дизелей выполняется в процессе ТО и ремонта автомобилей с использованием образцового деформационного манометра. Технология проверки с помощью манометра предусматривает определение технического состояния без снятия с автомобиля топливного насоса, фильтра, регулятора давления топлива (редукционного клапана) и форсунок. При демонтаже форсунки проверяются на стендах на величину цикловой подачи топлива и качество его распыливания, а с помощью сжатого воздуха и емкости с керосином или дизельным топливом определяется герметичность форсунок.

Источник

ДВИГАТЕЛИ С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ РАБОЧИМИ ПРОЦЕССАМИ

Для повышения топливной экономичности, динамических качеств автомоби­лей, обеспечения экологической безопасности в соответствии с действующими нормами на современных автомобилях применяются компьютерные системы управления рабочими процессами двигателей. Иногда эти двигатели называют компьютеризированными.

Суть компьютерного управления состоит в приготовлении количественного и качественного состава рабочей смеси (соотношение: воздух-топливо), а также в определении момента подачи топлива в цилиндры и искры на свечи зажигания с учетом режимов работы двигателя и состава отработавших газов. С помощью датчиков компьютерной системы определяются показатели режимов работы двигателя и автомобиля (количество поступающего в цилиндры воздуха, поло­жение дроссельной заслонки, температура воздуха во впускном трубопроводе, температура охлаждающей жидкости двигателя, частота вращения коленчатого вала и др.), которые преобразуются в электрический сигнал и передаются в электронный блок управления (ЭБУ). В соответствии с заложенной программой ЭБУ обрабатывает полученные сигналы и выдает команды исполнительным устройствам (форсунки, регулятор холостого хода, реле включения вентилятора, свечи зажигания и др.).

У бензиновых компьютеризированных двигателей наиболее эффективны системы с последовательно распределенным впрыском топлива (рис. 12.20), позво­ляющие на 12-15% снизить расход топлива и на 18-20% улучшить экологические показатели работы автомобилей на линии по сравнению с ранее применяемыми компьютерными системами управления работой двигателя с центральным и не­последовательно распределенным впрыском топлива. В этих системах с помощью электрического топливного насоса 26, расположенного, как правило, в топливном баке, бензин, проходя топливный фильтр 18, поступает в рампу форсунок 5, откуда подается в цилиндры при электрическом управлении открытием соответствующих

форсунок 6. Давление подаваемого топлива регулируется специальным клапаном 4 и равно 0,285-0,325 МПа. Развиваемое электрическим насосом давление топлива у большинства автомобилей составляет не менее 0,30-0,35 МПа.

Количество подаваемого в цилиндры топлива зависит от времени открытия электрических клапанов форсунок и строго соответствует количеству поступаю­щего во впускной трубопровод двигателя воздуха, измеряемого датчиком массо­вого расхода воздуха 12 и корректируемого в соответствии с сигналами от датчиков положения дроссельной заслонки 14 и температуры воздуха 16.

ЭБУ 13 по специальной программе обрабатывает все поступающие в него данные и контролирует включение электрического бензонасоса, вентилятора сис­темы охлаждения двигателя, кондиционера, компрессора турбонаддува и в соответствии с режимами работы двигателя и автомобиля обеспечивает впрыск топлива форсунками, поддерживая стехиометрический состав топливно-воздушной смеси (отношение количества топлива к воздуху равно 1/14,7).

Моменты подачи топлива и искры на свечи зажигания, выдаваемые ЭБУ в качестве исполнительных команд на топливные форсунки 6 и катушки зажигания

8, зависят от входящих в ЭБУ 13 сигналов датчиков синхронизации 19, фазы 9, температуры двигателя 21, детонации 20 и содержания кислорода в отработавших газах 22,24.

При установке на автомобиле двух кислородных датчиков («горячего» 22, расположенного ближе к двигателю, и «холодного» 24) ЭБУ системы управления работой двигателя 25 с помощью насоса 77 и клапана 10 подает дополнительный воздух из атмосферы за выпускные клапаны цилиндров двигателя. Это позволяет продолжить окисление перегретых отработавших газов в системе выпуска и увеличить срок службы каталитического нейтрализатора 23.

Особенностью компьютерных систем управления работой двигателя является наличие большого количества дополнительных датчиков и исполнительных меха­низмов, которые в соответствии с теорией надежности можно рассматривать как систему последовательно соединенных устройств, что может привести к снижению показателей надежности системы (см. гл. 3), особенно при внезапных отказах.

Отказы компьютерных систем трудно диагностируемы обычными методами, а их последствия (прекращение транспортного процесса, увеличение расхода топлива и токсичности отработавших газов) трудноустранимы. Для предупреждения отка­зов и неисправностей в компьютерных системах управления работой двигателей предусмотрено встроенное диагностирование. ЭБУ фиксирует отклонения рабочих параметров в управлении работой двигателя и регистрирует их в виде кодов неисправностей, сигнализируя при движении автомобиля или при ТО и ремонте об отклонении параметров технического состояния от установленных норм.

О неисправностях в компьютерной системе сигнализирует лампа диагностики 29 с рисунком двигателя или надписью «проверь двигатель» («check engine»). При ис­пользовании специальной технологии контроля, разрабатываемой производителем автомобилей, коды неисправностей считываются с помощью диагностической лампы или сканера (тестера), подсоединяемого к диагностическому разъему 30.

На автомобилях с системами управления работой двигателя применяются цифровые, буквенные и смешанные коды неисправностей. Например, на авто­мобилях ВАЗ-2110 выпуска 2000 г. неисправности кодированы двумя цифрами, и с помощью диагностической лампы по кодам можно получить следующую информацию:

12 — «режим самодиагностики» или «система полностью исправна» при отсутствии других
кодов;

13 — отсутствует сигнал кислородного датчика;
14-высокий,

15 — низкий уровень сигнала температуры двигателя; 16-высокий,

17 — низкий уровень сигнала бортового напряжения; 19 — неверный сигнал датчика синхронизации;

22 — низкий уровень сигнала датчика дроссельной заслонки;

34 — низкий уровень сигнала датчика массового расхода воздуха;

35 — отклонение частоты вращения коленчатого вала при режиме холостого хода;

42 — неисправность в цепи зажигания,

43 — в цепи датчика детонации;

45 — обогащенный состав топливно-воздушной смеси; 49 — подсос воздуха;

55 — обедненный состав топливно-воздушной смеси при высоких нагрузках;

61 — ухудшение работы кислородного датчика.

При подключении диагностического сканера более полно определяется техни­ческое состояние компьютерной системы (коды и их описание), при этом имеется возможность выполнить корректировки по составу топливно-воздушной смеси, углу опережения зажигания и др.

Наиболее характерны отказы следующих элементов системы управления работой бензиновых двигателей: электрические цепи — окисление контактов и обрыв проводов (35%), топливный насос (22%), клапан холостого хода (10%), элементы системы зажигания (9%), форсунки (8%), датчик кислорода (7%), датчики и реле (6%), электронный блок управления (3%).

Восстановление технического состояния системы управления работой двига­теля проводится по разработанным производителем автомобилей алгоритмам (диагностическим картам) для каждого кода неисправности. Диагностическая карта (рис. 12.21) устанавливает последовательность проведения работ при контроле компьютерной системы, определении неисправностей и их устранении. Данные работы выполняет специально подготовленный персонал на диагностических постах АТП и СТО. Посты оснащаются комплектом приборов и приспособлений. Для двигателя ВАЗ-21102 данный комплект включает: пробник электрический, специальный тестер, осциллограф-мультиметр, перемычку, разрядник, пробник для цепи форсунок, топливный манометр, прибор для проверки форсунок, вакуумный насос, съемник высоковольтных проводов, набор адаптеров, манометр для измерения давления в системе выпуска.

В настоящее время компьютерные системы управления работой двигателя получают все большее применение на дизельных двигателях легковых и грузовых автомобилей. В этих системах (рис. 12.22) используются датчики и схемы управ­ления, аналогичные рассмотренным, а ЭБУ с помощью датчика 6 выполняет контроль давления топлива в рейке-аккумуляторе 7 и осуществляет электрическое управление цикловой подачей топлива через форсунки 8 и углом опережения впрыска топлива в соответствии с режимами работы двигателя и автомобиля.

Из топливного бака 7 через фильтр 2 и топливоподкачивающий насос 3, используемый в основном для удаления воздуха из системы, топливо насосом высокого давления 4_У работа которого контролируется ЭБУ, подается в рейку-

аккумулятор. При этом величина давления топлива устанавливается редукционным клапаном 5 и контролируется ЭБУ.

Давление впрыска топлива на современных автомобилях с компьютеризиро­ванным дизельным двигателем увеличено до 130-150 МПа при минимальном его отклонении на каждой из форсунок, что достигается использованием в системе общей для всех форсунок рейки-аккумулятора топлива. На некоторых автомоби­лях в качестве форсунок применяются впрыскиватели (насос-форсунки), приводи­мые в действие от специальных кулачков на распределительном валу двигателя.

Для определения и восстановления технического состояния электронных систем на компьютеризированных дизельных двигателях используются аналогич­ные коды неисправностей, считываемые по диагностической лампе и с помощью диагностических средств, технологии технического обслуживания и ремонта, алгоритмы поиска и устранения неисправностей.

Контроль давления в топливных системах бензиновых и дизельных двигателей осуществляется в процессе технического обслуживания и ремонта автомобилей с использованием образцового деформационного манометра. Технология проверки с помощью манометра предусматривает определение технического состояния без снятия с автомобиля топливного насоса, фильтра, регулятора давления топлива (редукционного клапана) и форсунок. При демонтаже форсунки проверяются на стендах на величину цикловой подачи топлива и качество его распыления, а с помощью сжатого воздуха и емкости с керосином или дизельным топливом определяется герметичность форсунок.

Источник

Обслуживание и ремонт систем автомобилей с компьютерным управлением рабочими процессами

Автор: Пользователь скрыл имя, 14 Декабря 2011 в 10:37, реферат

Описание работы

На современных автомобилях компьютерные системы управления рабочими процессами двигателей применяются для повышения топливной экономичности, динамических качеств автомобилей, обеспечения экологической безопасности в соответствии с действующими нормами. Регулирование режимов работы и управление функциональными системами обеспечивается с помощью электронных блоков-модулей (контроллеров).

Содержание

Функции электронного управления системами автомобиля с бензиновым двигателем.
Система управления бензиновым двигателем.
Система впрыска.
Система зажигания.
Автоматическая коробка перемены передач.
Противоблокировочная система тормозов.
Противобуксовочная система ведущих колес (система стабилизации).
Система управления дизелем.

Работа содержит 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

Повышение надежности элементов компьютерной системы, а также предупреждение отказов и неисправностей достигается использованием функций электронного обеспечения работы двигателя, которое позволяет не только оптимально управлять рабочими процессами впрыска, но также осуществлять диагностирование технического состояния как подключением внешнего диагностического оборудования, так и использованием встроенных функций самодиагностики.

При встроенной диагностике ЭБУ фиксирует отклонения рабочих параметров в управлении работой двигателя и регистрирует их в виде кодов неисправностей, сигнализируя при движении автомобиля или при ТО и ремонте об отклонении параметров технического состояния от установленных норм.

Предупреждения о неисправностях в компьютерной системе отображаются загоранием специальной лампы диагностики 24 (см. рис. 23.2) с рисунком двигателя или надписью «проверь двигатель» («check engine»). При использовании специальной технологии контроля, разрабатываемой производителем автомобилей, коды неисправностей считываются с помощью диагностической лампы или специального диагностического сканера (тестера), подсоединяемого к диагностическому разъему 23.

Результаты диагностирования системы впрыска являются основными при определении комплекса операций ТО и ТР топливной системы, что связано с высокой технологической сложностью и стоимостью монтажно-демонтажных, разборочно-сборочных и регулировочных работ системы впрыска, а также с нецелесообразностью частых разборок сопряженных соединений.

Современные системы впрыска оснащены встроенной диагностической системой с функциями самодиагностики. Распознавание неисправности происходит путем непрерывного циклового процесса сравнения показателей датчиков и систем на любых режимах работы с заложенными в блоке управления матрицами рабочих значений данных параметров (частота цикла на автомобилях различных производителей может отличаться). Несоответствие полученного рабочего значения требуемому для заданного режима работы распознается как неисправность, о чем водитель информируется характерным сигналом на рабочей панели автомобиля.

Появление сигнала (сигналов) говорит о необходимости оперативного считывания и распознавания характера неисправности или отказа элемента автомобиля с использованием средств внутреннего диагностирования (если они предусмотрены в конструкции автомобиля), либо через подключение внешнего диагностического оборудования.

Доступ к диагностической системе осуществляется через гнездо (разъем) на диагностическом блоке при включенном зажигании.

Самодиагностика предназначена для оперативного считывания информации о неисправностях и отказах, накопленных в процессе текущей эксплуатации автомобиля. Для накопления информации о неисправностях используется встроенный диагностический блок управления, который способен запоминать 3-4 неисправности одновременно (общее число неисправностей, которые могут быть обнаружены, составляет 13-15).

Функция самодиагностики заложена в электронный блок управления работой двигателя, через который посредством внутрисистемного информационного обмена она может быть применена и для других систем штатного электронного контроля работы автомобиля (автоматическая коробка передач, антиблокировочная система тормозов, противобуксовочная система ведущих колес и система стабилизации движения автомобиля, климат-контроль и т. д.).

Коды неисправностей запоминаются при обнаружении сигнала неисправности. Сигнал может незамедлительно отображаться при нажатии испытательной кнопки на диагностическом блоке. Блок управления снабжен памятью для запоминания кода неисправности и адаптивной программой, которая способна сохранять информацию в течение по меньшей мере 10 мин после прекращения подачи электроэнергии.

Функциональное испытание предназначено для диагностирования системы в режиме имитирования последовательного выхода из строя функциональных элементов, обеспечивающих правильную работу системы впрыска (например, датчика положения дроссельной заслонки, после того, как он выйдет из положения холостого хода или из положения «работы при полной нагрузке»; блока электронного управления системой зажигания; блока управления автоматической коробкой передач).

Контрольное испытание позволяет проверить работоспособность элементов системы впрыска как до, так и после функционального испытания средствами внутреннего диагностирования.

Режим функционального и контрольного испытания включается после комбинации кратковременных нажатий испытательной кнопки диагностического блока внутри автомобиля.

Для поиска неисправностей в системах впрыска топлива в ряде случаев требуется подсоединение специального измерительного блока — диагностического ключа, позволяющего определить место (в проводке, разъемах или самих компонентах, на которых замеры на разъемах блока управления невозможно сделать) и характер неисправности (рис.2.1.).

Диагностический ключ подсоединяется к диагностическому блоку. Считывание и запись кодов неисправностей, обнаруженных в топливной системе, производится при включенном зажигании и с соблюдением необходимых мер, определяющих технологию диагностирования с использованием диагностического ключа. Распознавание и устранение неисправностей производится в соответствии с таблицей кодов неисправностей. Для каждой серии автомобилей производителями автомобилей могут предлагаться принципиально отличающиеся таблицы.

Использование диагностического ключа не требует высокой квалификации оператора, так как основным его назначением является распознавание и запись неисправностей, возникших в процессе текущей эксплуатации автомобиля. Поэтому в роли оператора может выступать водитель или владелец транспортного средства.

Для проведения диагностирования необходимо выполнить ряд подготовительных операций, целью которых является привести систему в требуемое для начала диагностирования техническое состояние. Для этого необходимо проверить следующие элементы:

• систему подачи воздуха (рекомендуется снять регулятор холостого хода, промыть его составом для прочистки карбюраторов и смазать);

• датчик положения дроссельной заслонки (необходимо убедиться в том, что диск потенциометра чистый);

• ограничитель хода дроссельной заслонки (возможно, его положение было нарушено, в результате чего выходное напряжение

датчика положения дроссельной заслонки вышло за пределы нормы);

• трос привода дроссельной заслонки (необходимо удостовериться, что привод правильно отрегулирован и имеет требуемый свободный ход);

• ход рычагов и тяг привода дроссельной заслонки (они должны двигаться свободно и без заедания);

• ряд других элементов в зависимости от сложности системы.

Далее производится диагностирование путем проверки работоспособности элементов системы и считывания данных из диагностической системы о неисправностях, отказах и другой информации.

Чаще всего выявление неисправности в конкретном элементе современной системы впрыска с полностью электронным управлением говорит о необходимости дорогостоящего ремонта этого элемента или его замены. Однако прежде чем принимать решение о замене дорогостоящей запасной части, следует уточнить диагноз.

Одной из наиболее частых неполадок может быть понижение оборотов двигателя на холостом ходу, сопровождающееся загоранием контрольной лампы на панели самодиагностики и высвечиванием кода неисправности, который указывает на неисправность потенциометра дроссельной заслонки. Обычно в этом случае потенциометр рекомендуется заменить.

Потенциометр является устройством, напряжение которого находится в прямой зависимости от угла открытия дроссельной заслонки и изменяется от 0,5 до 4,5 В. При перемещении дроссельной заслонки напряжение должно возрастать плавно. Важно удостовериться, что выходное напряжение находится в требуемых пределах. Потенциометр проверяют при включенном зажигании с помощью очень чувствительного вольтметра, поскольку достаточно малейшего отклонения выходного напряжения потенциометра от нормы, чтобы произошли нарушения в работе системы впрыска. Поэтому обычные тестеры в данном случае непригодны. Лучше всего использовать для этого осциллограф, так как он уверенно воспринимает любые электрические сигналы, включая наведенные. Наведенные электрические сигналы могут имитировать неисправности, даже в том случае, если выходное напряжение соответствует требуемому значению. Шумовой сигнал воспринимается ЭБУ как сигнал потенциометра, что может приводить к нарушению работы регулятора холостого хода. Побочным эффектом этого может стать увеличение расхода топлива.

В большинстве современных систем впрыска выходное напряжение потенциометра дроссельной заслонки используется в качестве сигнала о предстоящем ускорении автомобиля. Поэтому еще одним признаком неисправности потенциометра является избыточная подача топлива.

Особенностью отказа потенциометра является то, что его невозможно вернуть в рабочее состояние путем очистки или ремонта. Почти всегда это герметичное неразборное устройство, поэтому, если оно действительно неисправно, его можно только заменить.

Другой неисправностью современной системы впрыска, является неустойчивая работа двигателя при холодном пуске, иногда сопровождающаяся обратными хлопками во впускной коллектор. Чаще всего это является следствием обеднения смеси, вызванным ошибками в программном обеспечении ЭБУ. Это может означать как его выход из строя, так и неисправность одной или нескольких форсунок. Чтобы проверить форсунки необходимо их снять, очистить и убедиться в их исправности. Для такой проверки требуется специальное оборудование.

Если проверка показывает, что форсунки исправны, следует проверить программу ЭБУ, так как его ремонт обходится чаще всего дешевле, чем покупка нового. Вместе с проверкой ЭБУ необходимо проверить отсутствие подсоса воздуха в систему впрыска, что может вызвать обеднение смеси.

Обычно подобные неисправности проявляются при значительном суммарном пробеге автомобиля, когда двигатель начинает «стареть». Этому способствуют образование нагара на клапанах и общий износ двигателя.

Современные автомобили чаще всего оснащены каталитическими нейтрализаторами и имеют систему ограничения вредных выбросов с обратной связью от λ-зонда. Если состав выхлопных газов не соответствует норме (топливная смесь слишком бедная или богатая), то прежде чем проверять на работоспособность λ-зонд, необходимо проверить выходное напряжение датчика абсолютного давления.

Считывание может осуществляться с помощью тестера (мотора-тестера, автотестера, сканера), подключенного к диагностическому разъему (расположение диагностического разъема различными производителями определяется по-разному, например перед селектором коробки передач в салоне водителя, рис.2.2.).

При подключении диагностического сканера (тестера) более полно определяется техническое состояние компьютерной системы (коды и их описание), при этом имеется возможность выполнить корректировки по составу топливно-воздушной смеси, углу опережения зажигания и др.

Система управления двигателем может иметь 65-135 кодов неисправностей для диагностики. Каждый код неисправности может дать информацию о том, вызвана ли неисправность обрывом, коротким замыканием на электропитание (+) или коротким замыканием на «массу». Это дает в общей сложности 195-405 различных кодов неисправностей.

Применение внешнего диагностического оборудования позволяет на более высоком качественном уровне выполнять в штатном режиме функциональные и контрольные испытания при диагностировании.

2.2.Система зажигания.

Система зажигания за последние 15-20 лет претерпела заметную эволюцию: от классической контактной до полностью бесконтактной системы с электронным управлением всеми функциями. Развитие системы зажигания определено стремлением добиться оптимизации ряда показателей и характеристик, таких как:

Источник