Состав и конструкция
Автомобили Chevrolet Lanos и ZAZ Chance комплектуются четырехцилиндровыми бензиновыми двигателями производства Украины и Южной Кореи с распределенным впрыском топлива и электронным управлением. Все автомобили оснащены каталитическим нейтрализатором отработанных газов, который реализует соответствие требованиям норм токсичности Euro-3.
Электрооборудование автомобилей выполнено по однопроводной системе, минусовые выводы источников питания и потребителей соединены с "массой" (кузовом и силовым агрегатом) автомобиля. Номинальное напряжение бортовой сети составляет 12 В, для защиты электрических цепей применяются плавкие предохранители.
На этих автомобилях применяется система распределенного фазированного впрыска: топливо в каждый цилиндр подается поочередно, в соответствии с порядком работы двигателя.
Электронная система управления двигателем (ЭСУД) состоит из электронного блока управления (ЭБУ), датчиков, которые обеспечивают считывание параметров работы двигателя и автомобиля и исполнительных устройств.
ЭБУ представляет собой электронный блок, работающий под управлением микроконтроллера.
В состав ЭБУ входит два типа памяти:
- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) на основе Flash-памяти, в него записываются коды неисправностей (ошибок), возникающих при работе ЭСУД. Память ОЗУ энергозависимая - при отключении аккумуляторной батареи ее содержимое не сохраняется.
- энергонезависимое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭППЗУ), в котором хранится программа управления ЭСУД.
ЭБУ управляет исполнительными механизмами: катушкой зажигания, топливными форсунками, электрическим бензонасосом, регулятором холостого хода, нагревателями датчиков кислорода и другими узлами. ЭБУ имеет функцию самодиагностики, которая определяет наличие или отсутствие неисправностей ЭСУД. При появлении неисправности включается сигнальная лампа, расположенная на приборной панели.
В автомобиле ZAZ Chance ЭБУ типа Микас 10.3 расположен под приборной панелью, он закреплен на корпусе отопителя (рис. 1). На автомобиле Chevrolet Lanos ЭБУ типа MR-140 установлен в моторном отсеке на щитке передка (рис. 2).
Рис. 1. Место расположения ЭБУ автомобиля ZAZ Chance
Рис. 2. Место расположения ЭБУ на автомобиле Chevrolet Lanos
В состав ЭСУД рассматриваемых автомобилей входят многочисленные датчики, рассмотрим их более подробно.
Датчик положения коленчатого вала
Датчик предназначен для формирования импульсного сигнала, на основании которого контроллер определяет положение коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ) и частоту его вращения. По результатам измерения этих параметров контроллер формирует сигналы управления форсунками и системой зажигания, а также формирует сигнал для тахометра.
Конструктивно датчик представляет собой катушку на магнитопроводе. На коленчатом валу двигателя расположен зубчатый диск, при вращении которого в катушке датчика создается импульсное напряжение. Зазор между магнитопроводом датчика и зубьями диска составляет 1 мм.
Датчик устанавливается на корпусе крышки распредвала (рис. 3). Фрагмент схемы ЭСУД с датчиком положения коленчатого вала приведен на рис. 4 (поз. 6).
Рис. 3. Место расположения датчика положения коленчатого вала
Рис. 4. Схема ЭСУД (фрагмент 1): 1 - плавкая вставка (80 А); 2, 3 - предохранители (15 А); 4 -катушка зажигания; 5 - электронный блок управления двигателем; 6 - датчик положения коленчатого вала; 7 - соединительная колодка; 8 - предохранитель(10 А)
Датчики абсолютного давления и температуры во впускном коллекторе
Датчик абсолютного давления преобразует разрежение абсолютного давления во впускном коллекторе в электрический сигнал, по значению которого ЭБУ определяет нагрузку двигателя. Выходное напряжение датчика изменяется в соответствии с изменением абсолютного давления от 4,9 В (дроссельная заслонка полностью открыта) до 0,3 В (дроссельная заслонка закрыта).
Датчик установлен в моторном отсеке, закреплен на перегородке щитка передка (рис. 5) и соединен гибким шлангом с патрубком впускной трубы.
Рис. 5. Место расположения датчика абсолютного давления во впускном коллекторе
Там же, на патрубке впускного коллектора, установлен датчик температуры воздуха резистивного типа. Сопротивление датчика находится в обратной зависимости от температуры воздуха, проходящего через впускную трубу (100 кОм - при температуре - 4 0°С, 100 Ом - при температуре около 90°С).
Фрагмент схемы ЭСУД с датчиками абсолютного давления и температуры во впускном коллекторе приведен на рис. 6 (соответственно поз. 5 и 7) .
Рис. 6. Схема ЭСУД (фрагмент 2): 1- регулятор холостого хода; 2 - электронный блок управления двигателем; 3 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 4 - датчик положения дроссельной заслонки; 5 - датчик давления воздуха во впускном коллекторе; 6 - датчик давления в системе кондиционирования; 7 - датчик температуры воздуха во впускном коллекторе
Датчик концентрации кислорода
Этот датчик используется в паре с каталитическим нейтрализатором отработанных газов и ввернут в резьбовое отверстие выпускного коллектора (рис. 7). Чувствительная часть датчика находится в непосредственном потоке отработанных газов, датчик генерирует переменное напряжение в диапазоне 50...900 мВ в зависимости от содержания кислорода в отработанных газах и температуры чувствительного элемента. ЭБУ использует показания датчика для поддержания постоянного стехиометрического состава топливной смеси. Фрагмент схемы ЭСУД с датчиком концентрации кислорода приведен на рис. 8 (поз. 9).
Рис. 7. Место расположения датчиков концентрации кислорода
Рис. 8. Схема ЭСУД (фрагмент 3): 1, 2 - предохранители (15 А); 3 - плавкая вставка (80 А); 4 - плавкая вставка (15 А); 5 - реле топливного насоса; 6 - диагностическая колодка топливного насоса; 7 - топливный насос; 8 - электронный блок управления двигателем; 9 - датчик концентрации кислорода; 10 - октан-корректор (установлен на части автомобилей); 11 - топливная рампа
Для анализа работы окислительно-восстановительного свойства нейтрализатора используется диагностический датчик концентрации кислорода, который устанавливается в нижней части глушителя, после нейтрализатора.
Принцип работы датчика аналогичен работе датчика концентрации кислорода, при исправном нейтрализаторе напряжение, формируемое датчиком, находится в пределах от 550 до 750 мВ.
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик представляет собой термистор, сопротивление которого уменьшается с ростом температуры охлаждающей жидкости (при -40°С сопротивление датчика составляет около 100 кОм, а при +100°С - около 65 Ом).
По полученному значению сопротивления ЭБУ определяет температуру двигателя и учитывает при проведении расчета регулировочных параметров впрыска топлива и зажигания.
Датчик температуры охлаждающей жидкости устанавливается на блоке цилиндров двигателя. Схема его подключения к ЭСУД приведена на рис. 6 (поз. 3).
Конструктивные особенности дроссельного узла
Дозирование воздуха, поступающего во впускную трубу двигателя, выполняет дроссельный узел.
Он закреплен на ресивере впускного коллектора, в своем составе имеет датчик положения дроссельной заслонки, регулятор холостого хода, который механически соединен с дроссельной заслонкой.
Дроссельный узел управляется механическим способом с помощью троса, соединенного с педалью акселератора и с механизмом дроссельной заслонки.
На рис. 9 показан общий вид дроссельного узла и расположение его на автомобиле, на рис. 10 - основные компоненты дроссельного узла.
Рис. 9. Общий вид дроссельного узла и расположение его на автомобиле
Рис. 10. Состав дроссельного узла и конструкция РХХ: 1 - корпус дроссельного узла; 2 - штуцеры продувки адсорбера; 3 - штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости; 4 - РХХ; 5 - ДПДЗ; 6 - прокладка; 7 - ресивер впускного коллектора; 8 - шланг впускного коллектора; 9 - поток воздуха; 10 - конусный шток РХХ
Регулятор холостого хода
Регулятор холостого хода (РХХ) установлен на корпусе дроссельного узла. Регулятор представляет собой двухполюсный шаговый двигатель с двумя обмотками и соединенный со штоком конусный клапан. Конусная часть штока РХХ находится в обводном канале подачи воздуха и производит регулирование холостого хода двигателя. РХХ управляется сигналом, который формирует ЭБУ.
На рис. 10 показано место РХХ в составе дроссельного узла и принцип его работы. Схема подключения РХХ к ЭСУД приведена на рис. 6 (поз. 1).
Сопротивление обмоток РХХ находится в пределах от 40 до 80 Ом.
Датчик положения дроссельной заслонки
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) установлен на корпусе дроссельного узла, который механически соединен с осью дроссельной заслонки. Он представляет собой резистор потенциометрического типа, подвижный контакт которого соединен с ЭБУ, что позволяет на основе выходного сигнала с датчика (уровень напряжения) определить положение дроссельной заслонки.
При открытой дроссельной заслонке напряжение на датчике находится в пределах 4,0...4,8 В (5,5...7,5 кОм), а при закрытой заслонке - 0,5...0,8 В (1,0...3,0 кОм). На рис. 6 приведена схема подключения ДПДЗ к ЭСУД (поз. 4).
Также дроссельный узел в своем составе имеет каналы для охлаждающей жидкости и продувки адсорбера.
Большинство работ по снятию и установке элементов дроссельного узла во время ремонта выполняются без демонтажа дроссельного узла с ресивера впускного коллектора.
Диагностика неисправностей ЭСУД и рекомендации по их устранению
При возникновении неисправности или нештатной ситуации в работе ЭСУД автомобиля включается в работу штатная система самодиагностики, которая сигнализирует об этом включением сигнальной лампы, расположенной на приборной панели. После устранения неисправности в системе ЭСУД и удаления из памяти контроллера кода ошибки сигнальная лампочка выключается.
После запуска двигателя при исправной системе ЭСУД сигнальная лампа через некоторое время должна погаснуть.
Для проведения работ по поиску и устранению неисправностей следует внимательно изучить устройство и схему электрооборудования автомобиля.
Во время проведения работ по отысканию неисправностей следует вооружиться диагностическими приборами, которые помогут правильно определить тот или иной проблемный узел или элемент.
Простейшим и основным прибором может служить мультиметр, позволяющий измерить напряжение, ток и сопротивление.
Кроме того, для диагностики можно использовать контрольную лампу 12В с подключенными к ней щупами, нестандартное оборудование, самостоятельно собранное, а также специализированный диагностический прибор или прибор на основе ПК с установленной специализированной программой, позволяющей считывать из памяти ЭБУ коды неисправностей.
Приступая к проведению работ по выявлению и устранению неисправностей, рекомендуется проверить следующие цепи:
- надежность соединений клемм аккумуляторной батареи и разъемов жгутов проводов;
- исправность предохранителей, отсутствие замыканий в цепях перегоревшего предохранителя.
Для проведения диагностики можно использовать специализированный диагностический прибор или прибор на основе ПК. Эти приборы подключают к диагностической колодке, расположенной в салоне автомобиля, с правой стороны под приборной панелью (рис. 11). На рис. 12 показано назначение контактов диагностической колодки.
Рис. 11. Общий вид расположения диагностической колодки в салоне автомобиля
Рис. 12. Назначение контактов диагностической колодки: 4, 5 - "земля" (-12 В); 7 - шина передачи данных K-Line; 16 - шина +12В аккумуляторной батареи
Следует помнить, что при проведении работ, связанных с системой электрооборудования автомобиля, необходимо отсоединить отрицательную клемму от аккумуляторной батареи.
Также следует учесть, что ни в коем случае нельзя отключать клемму от аккумуляторной батареи во время работы двигателя - это может привести к выходу из строя ЭБУ и других узлов электрооборудования автомобиля.
Довольно часто встречаются неисправности этих автомобилей, связанные с нарушением контактов в колодках жгутов электрооборудования. В связи с этим перед проведением работ по диагностике и выявлению неисправностей следует проверить качество всех соединений в колодках жгутов.
Рассмотрим некоторые дефекты, связанные с неисправностью ЭСУД.
Зажигание включено, коленчатый вал прокручивается, но двигатель не запускается
Для начала работ по поиску и обнаружению повреждений следует проверить работоспособность установленной на автомобиль сигнализации, состояние предохранителя F15 (15А) который находится в монтажном блоке.
Проверяют следующие моменты:
- наличие напряжения на контактах замка зажигания;
- работоспособность реле топливного насоса и самого насоса, (реле расположено в монтажном блоке в подкапотном пространстве);
- состояние предохранителя F17 (15A), который также находится в монтажном блоке.
Топливный насос (или топливный модуль погружной) роторного типа с электроприводом, установлен непосредственно в топливном баке. Конструкция насоса неразборная и насос ремонту не подлежит. В состав насоса входит еще и датчик указателя уровня топлива.
Нестабильная работа системы зажигания может быть вызвана нестабильной или полной неработоспособностью форсунок системы впрыска топлива. Топливные форсунки прикреплены к рампе, по которой под давлением подается топливо.
Форсунки проверяют методом "прозвонки" цепей, питающих форсунки. Кроме того, при проверке топливной системы необходимо проверить механический регулятор давления топлива.
Очень низкие обороты двигателя на холостом ходу, или он глохнет, светится лампа неисправности на приборной панели
Во время возникновения данной неисправности начинают проверку с состояния воздушного фильтра (степени загрязнения), качества подсоединения и состояния шлангов и патрубков системы вентиляции картера, заедание привода дроссельной заслонки, работу датчика температуры охлаждающей жидкости.
Если неисправность не обнаружена, проверяют работу регулятора холостого хода. Отказы РХХ чаще всего связаны с последствиями неисправностей поршневой группы, подсосом воздуха в местах прилегания корпуса регулятора к корпусу дроссельного узла, а также некачественным изготовлением самого РХХ.
Работа двигателя сопровождается перебоями и рывками при увеличении нагрузки
Проверяют свечи зажигания, высоковольтные провода (сопротивление проводов между наконечниками должно быть в пределах от 15 до 25 кОм).
Если после проведения указанных проверок неисправность сохраняется, проверяют заменой на заведомо исправный ЭБУ.
Автор: Николай Пчелинцев (г. Тамбов)
Источник: Ремонт и сервис