Когда сканер не помощник

В своих обучающих курсах по диагностике двигателей я неоднократно подчеркивал, что достаточно старые машины, примерно от начала девяностых годов прошлого века, требуют работы не столько сканером, сколько мотортестером. Почему так? Дело в том, что электронные блоки управления на тех автомобилях были достаточно примитивными. Не рассуждая уже о том, что в последнее время ЭБУ на автомобиле по мощности сравнимы с тогдашними персональными компьютерами, скажу лишь, что далеко не всегда блоки управления изготавливались на основе микропроцессоров. Это относится скорее к восьмидесятым годам, но тем не менее, были блоки и на обычных микросхемах. А еще ранее, в 70-е годы, даже на транзисторах, вообще без намека на какую-либо цифровую логику.

Отсюда следует простой вывод: даже если к старым блокам можно подключить сканер, то делать это практически бесполезно. Они настолько примитивны, что могут лишь моделировать работу карбюратора (да-да, старые блоки были просто электронным аналогом карбюратора), ни о каком самообучении или развитой системе бортовой самодиагностики речи не идет. Поэтому и список кодов неисправностей у таких автомобилей ограничен десятком-другим кодов типа «Обрыв цепи» или «Короткое замыкание цепи». Иногда, конечно, и это помогает, но доверия подобным кодам мало, учитывая примитивность «мозгов».

Курсы диагностики автомобилей, обучение на которых построено вокруг сканера, не дают ключа к решению проблем со старыми машинами. Да, в современном авто сканер – инструмент номер один. Но когда вы работаете со «старичками», нужно представлять суть происходящих процессов и видеть эти процессы на экране мотортестера. Ну что ж, небольшое вступление заканчиваем и переходим к практическому примеру.

Однако нет, все-таки перед практикой еще немного теории. Если устроить опрос среди диагностов на автосервисах на тему, какие проверки выполняются при диагностике системы зажигания, все наверняка назовут визуальный осмотр и проверку элементов системы мультиметром. Более опытные назовут проверку высокого напряжения по его осциллограмме, снятой мотортестером. Еще более продвинутые вспомнят про первичное напряжение. И лишь единицы отметят проверку качества питания и массы. А ведь на старых автомобилях это крайне важно! Давайте коротко вспомним, что это такое. Для этого я приведу отрывок из программы дистанционного обучения «Автоэлектрик-диагност», курс «Диагностика систем зажигания». Текст отрывка выделен курсивом.

Построим эквивалентную схему первичной цепи системы зажигания с точки зрения потерь в ней. Начнем с того, что каждый электрический провод, каждый разъем, каждая группа контактов реле и т.п. имеют активное (омическое) сопротивление. Так как и питающая цепь, и цепь массы представляют собой последовательное соединение таких элементов, то все их сопротивления складываются. В итоге в каждой цепи возникает некое суммарное паразитное сопротивление, назовем его R_парп для цепи питания и R_парм для цепи массы. Обозначив их резисторами, построим эквивалентную схему первичной цепи системы зажигания следующим образом:

Закон Ома для участка цепи гласит, что при протекании по цепи тока на ее концах возникает напряжение, прямо пропорциональное сопротивлению:

U = I*R

Поэтому на резисторе R_парп появляются паразитное падение напряжения U_парп, а на резисторе R_парм – соответственно, U_парм. Обозначив напряжение на нагрузке как U_н, а напряжение на аккумуляторе U_акк, можно записать совершенно очевидное выражение:

U_н = U_акк - U_парп - U_парм

Задача автодиагноста заключается в том, чтобы измерить и оценить паразитные падения напряжения в цепи питания и в цепи массы. Для этого мотортестер включают в режим измерения напряжения относительно минусовой клеммы аккумулятора и выполняют съем осциллограмм в указанных на рисунке точках. Съем можно производить одновременно, задействовав два канала мотортестера, а можно и по очереди. Вместе с этим по желанию диагноста можно получить также и осциллограмму первичного либо вторичного напряжения.

Как говорится, конец цитаты. Продолжаем наши рассуждения. В результате того, что в цепи питания появляется паразитное падение напряжения, на осциллограмме появляется просадка питающего напряжения. Она тем больше, чем выше ток через цепь и чем выше паразитное сопротивление. Аналогично и цепь массы: разница только в том, что паразитное сопротивление вызывает не падение, а наоборот, подскок напряжения относительно нуля. Самый важный вопрос заключается в том, какую просадку напряжения за период накопления энергии считать нормой, а какую нет. Из наблюдений было установлено, что просадка напряжения примерно 1..1,5 В наблюдается на всех совершенно исправных системах зажигания. Возьмем на себя смелость установить критерий оценки исправности питающей цепи: напряжение питания на клемме катушки к концу накопления в ней энергии должно просаживаться не более чем на 2 В. Если просадка больше – нужно искать и устранять причину: окисленные разъемы, износ контактной группы замка зажигания, нештатные реле блокировки в цепи питания катушек и т.п. В свою очередь, подскок напряжения на проводе массы не должен превышать 0,1 В.

Ну вот теперь можно переходить и к практике. Автомобиль Nissan Almera, год выпуска 1993. Жалоба владельца на спорадическую остановку двигателя. Впрочем, даже если двигатель не запускается очень долгое время, он может вдруг «одуматься» и завестись как ни в чем не бывало. Но такая лотерея хозяина не устраивала, поэтому на сервис он приехал в сопровождении другого автомобиля на случай, если Almera заглохнет совсем.

Колодка диагностики – 14-контактная. Поэтому на двух сервисах, на которых владелец уже побывал, не смогли подключить сканер. Да и нужно ли? Блок управления настолько прост, что ждать от него серьезной подсказки не стоит и лучше воспользоваться своими мозгами и диагностической логикой. Прежде всего нужна схема системы управления этим двигателем. Не беда: живем в век информации, и стоит набрать в любом поисковике фразу «Ниссан Альмера 1993 электросхема», как тут же получаем все необходимые данные. Вот схема этой системы, давайте рассмотрим подробнее (иллюстрации, как всегда, кликабельны):

Цифрой 7 на схеме обозначен трамблер. Как видно, это система зажигания типа Integrated Ignition Assembly, или IIA. Расшифровать это можно примерно как «интегрированный узел зажигания». В трамблер встроены датчик частоты вращения двигателя и положения распределительного вала 11, катушка зажигания 10, коммутатор 8, конденсатор 9, а также бегунок и выводы для высоковольтных проводов. От датчика 11 осуществляется вся синхронизация системы управления двигателем.

Зачем я это показал? Дело в том, что диагностика двигателя должна базироваться на информации и быть осознанной, а не просто «ну давай посмотрим что там, может что-то и получится». Глядя на схему, можно разработать примерный план диагностических работ. Прежде всего нас интересует сигнал на выходе датчика частоты вращения, это вывод 4 трамблера. Это основа основ, от него зависит вся работа системы. Не будет сигнала – не будет и впрыска с зажиганием. Затем, раз уж работаем с трамблером, было бы неплохо увидеть работу коммутатора. Если внимательно рассмотреть схему, то несложно понять, что вывод 8 трамблера представляет собой не что иное, как первичное напряжение. Хорошо.

Ну и еще одна важная проверка. Машинка старая, проводка явно уже не очень, массы могут быть окислены. А как показывает опыт, в таких ситуациях к возникновению спорадических дефектов запросто приводят плохая масса или питание. Давайте-ка заодно проверим и их, благо, что прямо на разъеме трамблера есть питающий провод системы зажигания, форсунок 4 и ЭБУ. Он приходит прямо с замка зажигания. Несложно отследить, что это вывод 7 трамблера.

Итак, подключаемся:

канал 1, красный цвет – питающее напряжение, вывод 7 трамблера;
канал 2, фиолетовый цвет – первичное напряжение, вывод 8 трамблера;
канал 4, синий цвет – масса, вывод 2 трамблера;
канал 6, зеленый цвет – сигнал датчика частоты вращения, вывод 4 трамблера.

Начинаем анализ.

Питающее напряжение составило 13,95 В. Как минимум, с генератором и зарядкой аккумулятора проблем нет. Просадка питающего напряжения к концу накопления энергии в катушке составила около 1 В. Как было озвучено ранее, это вполне допустимо, ведь через первичную обмотку течет весьма приличный ток. Значит, с цепью питающего напряжения проблем нет. Подскок напряжения на массе в момент окончания накопления энергии в катушке составил 0,15 В. Ну ладно, пока закроем на это глаза, в принципе немного, хотя уже заметно. Но причина дефекта явно не в этом. Сигнал датчика частоты вращения представляет собой прямоугольные импульсы размахом 5 В, причем каждый четвертый из них имеет дополнительный короткий импульс. Это метка, позволяющая привязаться к первому цилиндру. Первичное напряжение имеет чуть непривычную форму, но это из-за того, что для его съема был использован канал с пределом 30 В, поэтому всплеск напряжения срезался. Но того, что мы видим, вполне достаточно для вывода: короткого замыкания в катушке нет, время горения искры 1,2 мс, что очень неплохо даже для современных систем зажигания. А что послужило причиной остановки двигателя? Рассмотрим осциллограмму в момент остановки:

Не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы увидеть: виноват датчик частоты вращения. Почему? Посмотрите, указанный на рисунке фронт возник совершенно неадекватно, совершенно не во время, с датчика просто перестали поступать импульсы. Опираясь на этот фронт, ЭБУ еще успел сформировать одну искру, но абсолютно не вовремя. И все, искрообразование на этом прекратилось.

Итак, из осциллограммы четко видно, что сначала дал сбой датчик, а уже как следствие пропала искра. Ну и форсунки, конечно, тоже перестали открываться, но до них мы не дошли, все обнаружилось гораздо раньше. Нужен либо новый датчик (не знаю, поставляются ли они в запчасти отдельно), либо трамблер с разборки, если повезет. А не повезет – значит, новый. И тот, и другой и третий варианты требуют времени, поэтому пока что Almera уковыляла восвояси в сопровождении своего верного буксировщика.