Диагностирование электрооборудования, электронного оборудования и приборов освещения

Надежность автомобиля в условиях эксплуатации в значительной степени зависит от исправности приборов электрооборудования и электронного оборудования, по вине которых возникает около 15% неисправностей автомобиля.

Ресурс механических узлов электрооборудования ограничивают трущиеся поверхности, необходимо хорошо смазывать, защищать от пыли, влаги и грязи. Вследствие резких температурных перепадов, непрерывных вибраций, попадания влаги, пыли, бензина, масла или паров различные контактные токопроводящие детали работают в сложных условиях. Изоляционные материалы также подвержены разрушением под действием нагрева, влаги и электрического поля. Резкие перепады температуры способствуют образованию трещин в приборах электрооборудования, расположенных под капотом двигателя, особенно зимой, а конденсация влаги снижает их изоляционные качества; так же отрицательно действуют на некоторые изоляционные материалы пары бензина и масла.

По электрооборудованию проверяют следующие структурные диагностические параметры: мощность генератора, прогиб ремня привода генератора; напряжение включения реле обратного тока; электрическое напряжение, поддерживаемое регулятором напряжения; мощность стартера; высоту щеток стартера; зазор между подшипниками стартера и их посадочными местами; передачу приводом стартера крутящего момента.

Аккумуляторные батареи. Аккумуляторные батареи необходимо содержать в чистоте. Пробки заливных отверстий должны быть плотно завернуты, поверхность батарей сухая, а их вентиляционные отверстия прочищены. Пыль, влагу и грязь удаляют сухой тканью. Если на поверхность мастики попал электролит, то его нейтрализуют 1% -м раствором нашатырного спирта, а затем протирают поверхность сухой тканью. Наконечники проводов, а также клеммы и штыри аккумуляторов тщательно зачищают от окислов, плотно затягивают на клеммах и смазывают тонким слоем технического вазелина, очищают ветошью, смоченной в 10%-м растворе нашатырного спирта или 5%-м растворе каустической соды. Периодически проверяют крепление аккумуляторных батарей. Они должны быть плотно укреплены в гнезде, а зимой утеплены.

Уровень электролита проверяют стеклянной трубочкой. Периодичность проверки в зимнее время не реже чем через 30 дней и летом – через 10…15 дней. Снижение уровня электролита ниже нормы может привести к сульфатации пластин из-за их обнажения, так как обнаженные места (прежде всего у отрицательных пластин) усиленно окисляются, образуя сульфат свинца.

Плотность электролита определяют ареометром. Работоспособность батареи оценивают постоянством напряжения под нагрузкой соответствующей работе стартера. Проверить работоспособность аккумуляторной батареи, установленной на автомобиле, можно при запуске двигателя стартером, так как ее исправность отражается на работе стартера. Если стартер развивает мощность, достаточную для нормального запуска двигателя, то это свидетельствует об исправности аккумуляторной батареи. Оценить работоспособность аккумуляторных батарей, снятых с автомобиля, можно, проверив напряжение батареи под большой нагрузкой. Для этого применяют нагрузочные вилки, которые искусственно создают нагрузку, равную нагрузке при включенном стартере.

Генераторные установки и реле-регуляторы. Генераторные установки достаточно долговечны и надежны при правильном уходе за ними в эксплуатации. Диагностирование генератора включает следующие операции: наружный осмотр якоря, коллектора, щеток; определение частоты вращения генератора на начало и полную отдачу; проверку температуры его нагрева; выявление шумов и стуков, проверку состояния деталей генератора с помощью специального оборудования. Особое внимание при этом следует уделять щеткам, так как качество работы генератора зависит от хорошего контакта щеток с коллектором. Причинами нарушения контакта могут быть: загрязнение коллектора, изнашивание щеток и коллектора, заедание щеток в щеткодержателях, ослабление пружин, прижимающих щетки к коллектору. Загрязненный коллектор нужно протереть чистой тканью, смоченной в бензине. Сильно изношенные коллекторы протачивают. Щетки, изношенные больше, чем наполовину или поврежденные заменяют новыми.

Надежная работа двигателя зависит также от состояния изоляции всех участков цепи высокого напряжения. Утечка тока в цепи высокого напряжения пропорциональна загрязненности изоляторов свечи и крышек распределителя, трещине в изоляторах, загрязненности пылью и маслом разрушенных или с пробитой изоляцией проводов и другим неисправностям. Утечка тока снижает напряжение на электродах свечи, создает слабую искру, перебои в работе двигателя.

По системе зажигания проверяют следующие структурные диагностические параметры: начальный угол опережения зажигания; угол опережения зажигания, создаваемый центробежным или вакуумным автоматом; угол поворота вала двигателя, соответствующий замкнутому состоянию контактов прерывателя; зазор между контактами прерывателя; асинхронизм искрообразования; зазор между втулкой и валиком распределителя высокого напряжения; радиальное биение кулачка прерывателя; электрическую емкость конденсатора; электрическое сопротивление обмоток катушки зажигания; пробивное напряжение изоляции проводов высокого напряжения; зазор между электродами свечи; вторичное электрическое напряжение; электрическое сопротивление высоковольтных проводов; электрическое сопротивление изоляции свечи. Главным в обслуживании системы зажигания является содержание приборов цепи низкого напряжения в состоянии, обеспечивающем получение максимально возможного тока в первичной обмотке катушки зажигания, поддержание необходимой изоляции приборов и проводов цепи высокого напряжения, установка зажигания и проверка автоматов опережения зажигания.

Стартер. Работу стартера на автомобиле можно проверить с помощью специальных приборов в режиме полного торможения по силе потребляемого тока и падению напряжения в электрической цепи стартера. Между стартером и аккумуляторной батареей предварительно включают шунт. Стартеры, снятые с автомобиля, проверяют на стендах. При этом с помощью динамометра определяют крутящий момент, продувают корпус воздухом; проверяют состояние коллектора, щеток и контактов включения. Коллектор чистят стеклянной шкуркой. Периодически проверяют крепление стартера.

Электронные системы автомобилей. Диагностические средства для определения технического состояния электронных систем управления можно подразделить на три категории: стационарные (стендовые) диагностические системы; бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами; бортовое диагностическое программное обеспечение, для доступа к которому требуется специальное дополнительное диагностическое устройство.

Стендовые диагностические системы. Эти системы подключаются к бортовому электронному блоку управления и, таким образом, не зависят от бортовой диагностической системы автомобиля. Они обычно диагностируют отдельные механизмы двигателя и системы зажигания, их часто называют мотор-тестерами. Основными элементами мотор-тестера являются датчики, а также блок обработки и индикации результатов измерений воспринимаемых сигналов. Датчики и регистрирующие приборы соединены с кабелями с помощью штекеров и зажимов.

Бортовое диагностическое программное обеспечение, которое позволяет индицировать неисправности соответствующими кодами. Системы программного обеспечения автомобилей большинства ведущих стран мира начиная с 80-х годов XX в. обеспечиваются функцией считывания кодов неисправностей с помощью контрольной лампы, например Сheck engine – проверь двигатель. Это наиболее простой вид бортового диагностирования, которое заключается в условном присвоении ряду неисправностей электронной системы управления цифровых кодов. Эти коды при проявлении соответствующих им неисправностей заносятся в память электронного блока управления системой. После проведения определенных манипуляций данные коды могут отображаться контрольной лампочкой в виде ряда длинных и коротких импульсов. После визуального считывания данных импульсов их значение может быть расшифровано с помощью специальных таблиц.

Бортовое диагностическое программное обеспечение, для доступа к которому требуется специальное дополнительное диагностическое устройство. Считывание информации с такого программного обеспечения осуществляется с помощью специальных устройств – сканеров. Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются непосредственно с электронного блока управления и интерпретируются специалистами сервиса.

Сканером или сканирующим прибором называют портативные компьютерные тестеры, обычно с дисплеем на жидких кристаллах, служащие для диагностирования различных электронных систем управления посредством считывания цифровой информации с диагностического разъема автомобиля.

Сканеры различаются своими функциональными возможностями и спектром тестируемых автомобилей.

По способу хранения информации аппаратные сканеры делятся на картриджные и программируемые. Для приведения картриджного сканера в рабочее состояние необходим картридж с диагностическим кабелем, соответствующим проверяемой модели автомобиля. Комплект такого сканера состоит из трех основных частей: самого сканера, сменных картриджей и соединительных кабелей, предназначенных для присоединения к диагностическому разъему проверяемого автомобиля. Каждый картридж предназначен для работы с контроллером своего типа («Джи-Эм», «Бош», «Январь» и др.).

Более информативными являются сканеры, соединенные с персональным компьютером. Для согласования данных, получаемых компьютером с контроллера, используется адаптер.

Сканер подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному блоку управления или всей электронной системе.

Считывание диагностических кодов. Коды неисправностей могут быть считаны двумя способами. Первый (для уже уходящих в прошлое систем самодиагностики) – светодиодным пробником, подключаемым к диагностическому разъему или с помощью контрольной диагностической лампы. Расшифровка кодов производится с помощью таблиц, входящих в состав эксплуатационных документов на автомобиль или – получение кодов сканером. Некоторые подобные приборы не только извлекают коды ошибок, но и расшифровывают их.

Коды неисправностей условно делят на «медленные» и «быстрые». Контрольная лампа зажигается для предупреждения водителя о неисправности. После включения зажигания лампа горит в течении 3 с, а затем должна погаснуть. Если лампа не гаснет, это свидетельствует о неисправности системы управления автомобилем, и следует проверить эту систему по определенным кодам. По требованиям нормативных документов по безопасности движения некоторых стран, автомобиль, имеющий активные коды неисправности электронных систем управления, считается неисправным.

Наличие диагностического разъема позволяет получать диагностическую информацию от датчиков различных систем автомобиля (двигатель, АBS, ЕSP, трансмиссия, подвеска и т. д.) с помощью сканера или мотор-тестера.

Одной из функций, реализуемых сканерами, является проверка сигнала от датчиков автомобиля на рациональность, т. е. на соответствие требуемым (штатным) сигналам. При этом датчик может быть неисправен и посылать в блок управления неверную информацию. Если проверка сигнала датчика на рациональность в программе микроконтроллера блока управления не предусмотрена, то в них управляющие алгоритмы реализуются с использованием неверной информации датчика. При этом будут неправильно рассчитаны важные выходные параметры, например угол опережения зажигания и длительность импульса отпирания форсунок, что приведет к ухудшению ездовых характеристик автомобиля, двигатель может глохнуть после запуска и т.д. Однако пока в количественном выражении неверный сигнал с датчика будет в пределах нормы, никакие коды ошибок в память электронного блока не запишутся и неисправность никак не обозначится.

Приборы сигнальные и освещения. Для приборов освещения характерны такие неисправности: отсутствие света (при исправных источниках питания) из-за перегорания нитей лампочек, неисправности включателей, нарушения контактов; отказ всей системы освещения автомобиля из-за короткого замыкания в цепь или приборах освещения; неправильная регулировка их положения на автомобиле.

Правильная установка фар – одно из условий обеспечения безопасности движения. Установка фар определяется параметрами, показанными на рис. 2.

На рис. 2 обозначено: 1 – ось отсчета; 2 – горизонтальная (левая) часть светотеневой границы; 3 – наклонная (правая) часть светотеневой границы; 4 - вертикальная плоскость, проходящая через ось отсчета; 5 – плоскость, параллельная плоскости рабочей площадки, на которой установлен автомобиль; 6 – плоскость матового экрана; α – угол наклона светового пучка к горизонтальной плоскости; L –расстояние от оптического центра фары до экрана; 7 – положение контрольной точки для измерения силы света в направлении оси отсчета светового прибора; 8 – положение контрольной точки для измерения силы света в режиме «ближний свет» в направлении линии, расположенной в одной вертикальной плоскости с оптической осью прибора для проверки и регулировки фар, и направленной под углом 52’ ниже горизонтальной части светотеневой границы светового пучка ближнего света; 9 –положение контрольной точки для измерения силы света противотуманных фар в направлении 3° вверх; 10, 11 – координаты точек для измерения положения светотеневой границы в вертикальной плоскости; R –расстояние по экрану от проекции оптического центра фары до положения горизонтальной (левой) части светотеневой границы; K - расстояние поэкрану от проекции оптического центра фары до положения светотеневой

Рис. 2. Схемы расположения АТС на посту проверки света фар, форма светотеневой границы и размещение контрольных точек на экране

а - для режима "ближний свет" с наклонным правым участком светотеневой границы; б - для режима "ближний свет" с ломаным правым участком светотеневой границы; в - для противотуманных фар

границы пучка света противотуманной фары; H –расстояние от проекции оптического центра фары до плоскости рабочей площадки; U, S– координаты точек измерения положения светотеневой границы в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно.

Положение фар проверяют и регулируют при помощи настенных или переносных экранов либо специальных передвижных (или переносных) оптических приборов.

На рис. 3 показана схема площадки с экраном для определения параметров установки фар автомобиля.

На матовом экране размером 2,5×1,5 м наносится горизонтальная линия Д-Д на высоте h от плоскости площадки, на которой установлен автомобиль, и две вертикальные линии Л-Л и П-П, отстоящие от вертикальной осевой линии экрана О-О на расстоянии d, равное половине расстояния между центрами рассеивателей фар.

Рис. 3. Схема площадки с экраном для определения параметров установки фар автомобиля

Величину h определяют по формуле, которая учитывает снижение угла наклона светового потока фар при регулировке их на ненагруженном автомобиле

,

где H –высота центров рассеивателей фар над площадкой, на

которой установлен автомобиль, м;

L – расстояние от рассеивателей фар до плоскости экрана, м.

Ниже линии Д-Д на расстоянии С наносят горизонтальную линию Б-Б, которая служит для проверки параметров ближнего света фар. Расстояние между линиями Д-Д и Б-Б устанавливается в зависимости от расстояния L.

Для определения параметров установки фар ненагруженный автомобиль с нормальным давлением в шинах устанавливают на ровной горизонтальной площадке (рис. 4) перпендикулярно плоскости экрана. Продольная ось автомобиля и линия А-А должны располагаться в одной вертикальной плоскости.

При определении параметров установки фар включают свет и, действуя переключателем, проверяют исправность соединений и одновременности загорания в лампочках нитей ближнего и дальнего света. Затем правую фару закрывают светонепроницаемым материалом и включают дальний свет. Центр светового пятна овальной формы, отбрасываемого на экран левой фарой, при правильной установке должен совпадать с точкой пересечения вертикальной линии Л-Л и горизонтальной Д-Д. Затем таким же образом проверяют параметры установки правой фары.

Далее проверяют расположение светового пятна ближнего света. Центр светового пятна должен располагаться на пересечении линий Б-Б и Л-Л (для левой фары) и Б-Б и П-П (для правой фары).

Для измерения силы света фары на матовом экране площадки установлены фотоэлементы.

Существуют оптические приборы, предназначенные для диагностирования и настройки фар различных систем, определения силы света при помощи фотометра.

Сила света фонарей (сигналов торможения, габаритных огней, указателей поворотов и аварийной сигнализации и др.) измеряется с помощью пары фотоэлемент – микроамперметр или люксметрами. Располагать фотоэлемент целесообразно на расстоянии 2,5…3,0 мот проверяемого фонаря. Контроль временных параметров проблесков (времени до первого зажигания, частоты следования проблесков, скважности фонарей указателей поворотов) обеспечивается синхронным включением измерительного блока и цепи фонаря при индикации светового сигнала от источника света указателей поворотов. Временные интервалы, как правило, измеряются с помощью секундомера. Некоторые модели приборов для проверки света фар оснащены устройством для автоматического измерения частоты следования проблесков.

Также контролируют состояние проводки, соединений и креплений. Очищают от грязи и пыли отражатели и рассеиватели фар и фонарей.