Работаем мотортестером

Знаете ли вы, какой дефект двигателя самый сложный в диагностике?

Опытные мастера скажут не задумываясь.

Да, все верно: спорадический. То есть любой, вызванный какой угодно причиной, но проявляющийся не постоянно, а случайно. Зачастую во время визита на СТО дефект себя не выдает. Какие шаги предпринять для поиска, что делать, какой элемент заменить – вопросы не самые простые.

Однако находить спорадические дефекты можно. Для этого лучше всего использовать самый интересный диагностический прибор – мотортестер. К интересующим нас датчикам либо электрическим цепям системы управления двигателем подключаем щупы мотортестера, запускаем съем и ждем, когда дефект проявит себя «во всей красе». После чего останавливаем съем и анализируем полученную осциллограмму.

Именно таким образом была обнаружена неисправность на автомобиле ВАЗ 2110 с двигателем 21114, объемом 1.6 л, 8 клапанов, оснащенным системой управления Январь 7. Проблема заключалась в том, что двигатель мог в любой момент заглохнуть.

После остановки легко запускался вновь и работал, как ни в чем не бывало. Ладно, если это происходит на месте, а в движении управлять таким автомобилем не только некомфортно, но и просто опасно. Забегая вперед, скажем, что неисправность была откровенно банальной, но найти ее оказалось не так-то просто.

Работаем мотортестером: автомобиль на посту диагностики

Совершенно очевидно, что для нормальной работы двигателю необходимы топливо, надежное искрообразование и компрессия в цилиндрах. Последняя никак не может спорадически пропадать, поэтому будем исследовать системы подачи топлива и зажигания.

Так как обе эти системы получают управляющие сигналы от блока управления двигателем, самое первое, что приходит в голову, это подключить сканер и оценить параметры потока данных.

Подключаем Scanmatic

В первую очередь нас интересуют частота вращения и время впрыска. Если в момент проявления дефекта они есть, то блок управления «видит прокрутку» и пытается открыть форсунки. Откроются они или нет – второй вопрос, но главное – пытается ли это сделать блок.

Быстро выяснилось, что в момент остановки двигателя до самого конца сканер отображает частоту вращения, УОЗ и время впрыска. Ага, взять крепость с налета не удалось. Переходим к осаде.

Будем использовать мотортестер USB Autoscope III, больше известный как осциллограф Постоловского.

Для начала исследуем систему зажигания. Как известно, на этом двигателе имеет место система зажигания типа DIS с двумя катушками, конструктивно расположенными в одном корпусе.

Ключи управления катушками и цепи контроля тока находятся внутри ЭБУ. Разъем блока катушек имеет три вывода: на один из них подается +12 В из бортовой сети при включении зажигания, еще два – это выводы первичных катушек, коммутируемые на «массу» внутри ЭБУ. Подключив щупы мотортестера к этим трем выводам, мы сможем контролировать питание катушек и первичное напряжение.

Тем самым выясним, не в системе ли зажигания кроется дефект, приводящий к внезапной остановке мотора.

Итак,  канал 4 осциллографа (осциллограмма зеленого цвета) подключаем к выводу питания, канал 5 (красный) – к первичной цепи цилиндров 1-4, канал 6 (фиолетовый) – к первичной цепи цилиндров 2-3. Запускаем двигатель и ждем. Ура, заглох! Теперь нужно внимательно рассмотреть полученную осциллограмму и выяснить, виновна ли в остановке двигателя система зажигания: 

«Что-то не то». Это первая мысль, которая приходит в голову даже при беглом взгляде на осциллограмму. И действительно, если форма первичного напряжения имеет академический вид и не вызывает никаких подозрений, то питающее напряжение имеет явные значительные провалы. Изменим масштаб осциллограммы и рассмотрим более подробно:

Напряжение питания на катушках (зеленая осциллограмма) составляет 13,3 В. Небольшие волны – это следствие работы генератора, дефектом оно не является. Но в момент накопления энергии в катушках питающее напряжение начинает монотонно падать и снижается до 8.8 В! Другими словами, где-то теряется целых четыре с половиной вольта. Проблема налицо.

Вспомним, как протекает ток через катушку зажигания. Как и в любой индуктивности, он возникает не мгновенно и нарастает плавно, через некоторое время достигая установившегося значения: 

Не напоминает ли форма тока форму питающего напряжения на катушке?

Конечно, напоминает. При сопоставлении осциллограмм питающего напряжения на катушках и первичного напряжения, например, цилиндров 2-3 совершенно очевидно, что когда через катушку идет нарастающий ток (то самое время накопления), питающее напряжение на катушках так же монотонно падает.

Что это означает?

Ведь ток катушки идет по цепи питания, верно? Значит, этот ток по закону Ома создает падение напряжения на каком-то паразитном сопротивлении. Попросту говоря, в цепи питания катушек где-то есть очень плохой контакт. Посмотрите на рисунок:

Если в цепи питания катушек никаких проблем нет, то форма напряжения на них будет близка к прямой линии. Если же в цепи имеется плохой контакт (то же самое, что паразитное сопротивление Rпар), то по закону Ома при протекании тока на этом сопротивлении возникнет падение напряжения Uпар. Те самые потерянные 4,5 В. В результате вместо практически прямой линии мы и видим на осциллограмме провалы напряжения в момент накопления энергии в катушках.

Но самое интересное вот:

Это момент остановки двигателя. Видно, что напряжение питания катушек упало до 6 В, соответственно прекратилось накопление энергии и функционирование системы зажигания. Блок управления продолжал подключать катушки к «массе», вызывая еще большее падение напряжения. Ну что ж, задача почти решена.

Далее смотрим схему системы Январь 7

Она совпадает со схемой для блока Бош 7.9.7. Судя по ней, питание на катушки поступает прямо с замка зажигания через несколько разъемов. Значит, нужно проверить проводку от ключа до катушек. Возможно, проблема в самой контактной группе замка зажигания.

Не будем долго интриговать читателя: при первом же взгляде под «торпедо» был обнаружен тумблер, установленный в цепь питания катушек каким-то мастером-самоделкиным. Видимо, это было некое подобие противоугонной системы. После удаления тумблера осциллограмма питающего напряжения пришла в норму, а проблема с внезапной остановкой двигателя исчезла.

Следует заметить, что несколько сходный дефект был описан в статье «Загадочный Ланос», но там речь шла о плохом контакте «массы» модуля зажигания.

Настало время подвести итог. Он прост: применение мотортестера и грамотный анализ осциллограмм, основанный на понимании работы системы и основ электричества, позволяет обнаружить практически любой дефект. Даже рукотворный, найти который зачастую труднее всего.

Скачайте описанную в статье осциллограмму