Какие диагностические параметры можно проверять с помощью системы встроенной диагностики
Ремонт и техническое обслуживание автомобилей
Методы бортовой диагностики автомобилей
Диагностические параметры электрооборудования
и методы бортовой диагностики
Определение технического состояния изделий и систем электрооборудования проводят прямым или косвенным методами, которые позволяют измерить текущие значения их конструктивных параметров. При этом косвенный (диагностический) метод позволяет не разбирать изделия или системы и с меньшей трудоемкостью производить контроль механических, электрических или иных показателей диагностируемого объекта. Этот метод называют техническим диагностированием.
Следует отметить, что техническое диагностирование электрооборудования на транспортном средстве представляет собой процесс определения технического состояния изделия с определенной степенью точности.
Результатом диагностирования является заключение о техническом состоянии изделия или системы с указанием при необходимости места, вида и причины несоответствия структурного или выходного параметра установленным техническим требованиям.
Видами технического состояния изделий электрооборудования (как и других элементов конструкции машин и механизмов) являются исправность, работоспособность, неисправность и неработоспособность.
Между состояниями неисправность и неработоспособность есть существенное различие, заключающееся в том, что при некоторых неисправных состояниях объекта может сохраняться его ограниченная работоспособность. Например, при повышенном механическом или магнитном шуме от генераторной установки или от электропривода; при наличии трещин, забоин или вмятин на какой-либо неответственной корпусной детали.
Однако, при техническом обслуживании или ремонте такую деталь ремонтируют или меняют на исправную, поскольку не критичная на данный момент неисправность может привести к полному отказу изделия или нарушению правил эксплуатации машины в целом.
Классификация видов и средств диагностирования
Виды и средства диагностирования классифицируют на две основные группы: встроенные (бортовые) средства и внешние диагностические устройства.
Средства бортовой (встроенной) диагностики
Под термином «Бортовая диагностика» понимается система программно-аппаратных средств, которая может определять и идентифицировать неисправности и вероятные причины неисправностей электронной системы управления двигателем (ЭСУД), а также других систем, обеспечивающих работу двигателя (смазка, охлаждение и т. п.).
Бортовая диагностика автомобиля используется для определения и идентификации неполадок при работе ЭСУД, двигателя, отдельных агрегатов и систем автомобиля, которые способны привести к следующим последствиям:
Встроенные (бортовые) средства диагностирования подразделяют на информационные, сигнализирующие и программируемые (запоминающие).
Информационные бортовые средства являются конструктивными элементом автомобиля и осуществляют контроль непрерывно или периодически по определенной программе. Водитель может контролировать работу отдельных элементов конструкции и систем автомобиля по информирующим сигналам этих средств (показания приборов, сигналы контрольных ламп, зуммеров и т. п.).
Средства внешней диагностики автомобиля
Внешние средства подразделяют на стандартные и переносные. К таким средствам относятся различные сканеры, мотор-тестеры, динамометрические и тормозные стенды и т. п.
Для диагностирования элементов и систем электроники и электрооборудования автомобилей используют следующие группы приборов и оборудования:
Средства внешней диагностики позволяют выполнить углубленный анализ работоспособности отдельных систем и элементов конструкции автомобиля, при этом к оператору-диагносту предъявляются определенные квалификационные требования, в отличие от бортовой диагностики, позволяющей получить сведения, интуитивно понятные любому водителю при определенных навыках.
Оборудование, применяемое в качестве внешних диагностических устройств для проверки работоспособности агрегатов и систем автомобилей, должно удовлетворять следующим требованиям:
В связи с широким распространением в практике измерений, контроля диагностирования компьютерных технологий возникли дополнительные требования к диагностическому оборудованию:
Ремонт и техническое обслуживание автомобилей
Диагностирование автомобиля сканером или адаптером
Поиск ошибок в «мозгу» автомобиля
Диагностирование отдельных систем и агрегатов автомобиля, а также электронных систем управления в настоящее время не составит труда даже для малоопытного пользователя компьютера или современного мобильного телефона, который хотя бы немного разбирается в устройстве автомобиля, и, в частности, автомобильного двигателя.
Различные мини-сканеры и адаптеры, появившиеся в продаже в последние годы, несколько сбили напыщенность с лица немногочисленных специалистов, умеющих диагностировать системы управления и обладающих соответствующим оборудованием для этих целей.
В первые годы «захвата» власти над автомобилем электроникой автолюбители образно говоря «недолюбливали» нововведения, которые казалось усложняли технологию диагностирования и технического обслуживания автомобиля. Вспыхивающая без особых явных причин «Check engine» вызывала панику у владельцев машин, оборудованных компьютерными технологиями управления агрегатами и системами.
Но время шло, и многое поменялось. Сейчас, особенно после внедрения в жизнь стандартов OBD-II, многое стало проще и доступнее. Тем не менее, конечно же, для более-менее профессионального владения навыками диагностирования современных электронных систем управления, необходимо разбираться хотя бы в общих принципах их работы, а также в устройстве и работе отдельных агрегатов и систем автомобиля.
В этой статье в доступной форме описано, как пользоваться сканером или адаптером для диагностирования агрегатов и систем автомобилей.
Итак, вы решили сэкономить на диагностировании своего авто, приобрели для этой цели недорогой портативный адаптер, например, ELM327, и готовы приступить к работе. Адаптеры модельного ряда ELM327 совместимы практически со всеми современными автомобилями, оснащенными системами управления и обмена данными по стандарту OBD-II, достаточно дешевы, компактны и просты в использовании, поэтому у рядовых автовладельцев пользуются наибольшей популярностью.
Если же у вас другой сканер, то сначала необходимо проверить его на совместимость с вашим автомобилем.
Не следует покупать специализированные сканеры, предназначенные для углубленной диагностики автомобилей отдельных производителей, если, конечно, вы не являетесь владельцем сервисного центра данного производителя.
Чтобы определить какой сканер подходит для вашего автомобиля, необходимо знать, какой протокол обмена данными поддерживает контроллер ЭСУ. Для этого необходимо взглянуть на колодку разъема OBD-II и уточнить, какие контакты на ней присутствуют, а какие отсутствуют.
Но сначала необходимо найти этот разъем на автомобиле, поскольку он может располагаться в разных местах и, как правило, скрыт от глаз какой-нибудь крышкой или заслонкой.
Диагностический разъём представляет собой стандартизированную SAE J1962 колодку в форме трапеции с шестнадцатью контактными гнездами, расположенными в два ряда (рисунок 1). В соответствии с требованиями стандарта OBD-II диагностический разъём должен находиться в салоне автомобиля. Чаще всего он располагается в районе рулевой колонки или в «бардачке», иногда между сиденьями водителя и пассажира. Иногда для его поиска приходится прибегать к инструкциям или справке в Интернете, но в любом случае разъем OBD-II по требованиям стандарта не должен располагаться за пределами кабины (салона) автомобиля.
Расположение разъёма устаревшего стандарта OBD-I не регламентируется, и он может находиться даже в моторном отсеке автомобиля.
В стандарте OBD-II регламентировано 5 протоколов, однако чаще всего используется лишь какой-то один. Для определения протокола, который используется электроникой автомобиля, можно воспользоваться приведенной ниже таблицей, в которой указаны контакты стандартного разъема, задействованные в том или ином протоколе. Эта информация может пригодиться при выборе диагностического адаптера.
Схема расположения контактов, характерных для различных протоколов обмена данными, приведена на рисунке 1.
Хочу всё знать: что такое компьютерная диагностика, и как её проводят
Многие из автомобилистов знают, что компьютерная диагностика позволяет узнать некоторые параметры работы двигателя, выяснить, что с ним не так, а иногда даже – подкорректировать работу мотора. В целом, всё так и есть. И всё же мы попытаемся рассказать о процессе подробнее: поверьте, это очень интересный процесс.
Н ачнём с самого начала. Чтобы подключить к машине диагностическое оборудование, нужен специальный разъём, который сейчас есть у всех автомобилей, и который иногда называют просто OBD-II. На самом деле, OBD-II – это не разъём, а целая система бортовой диагностики. И несмотря на то, что прочно она вошла в нашу жизнь всего-то лет 20 назад, её история начинается ещё в 50-х годах прошлого века.
В середине ХХ века американское правительство внезапно пришло к мысли, что стремительно растущее количество автомобилей как-то не лучшим образом влияет на экологию. Правительство стало делать вид, что оно хочет на законодательном уровне эту ситуацию улучшить. Автопроизводители в свою очередь стали делать вид, что они выполняют придуманные законы.
Появлялись крайне разнообразные системы диагностики, задача которых была ограничена контролем за выбросами в атмосферу (а так как сложной техники не было, то максимум, за чем могли более менее адекватно наблюдать, это за расходом топлива). Никто (иногда даже сами производители) нормально пользоваться такими системами не мог. И когда к середине 70-х департамент по контролю за воздушной средой (Air Resources Board, ARB) и агентство по защите окружающей среды (Environment Protection Agency, EPA) стали понимать, что ничего хорошего добиться не получается, они стали усиленно рекомендовать внедрять новые системы.
Они не просто мигали бы лампочкой, «если что-то пошло не так», а позволяли бы быстро проверить автомобиль на выполнение им экологических норм. Первым откликнувшимся производителем стал General Motors, разработавший свой интерфейс ALDL. Разумеется, ни о каком мировом стандарте речь ещё не заходила, да и об американском тоже. В 1986 году ALDL был модернизирован, но до нужных масштабов дело никак не доходило. И только в 1991 году California Air Resources Board (калифорнийский департамент по контролю за воздушной средой) обязал всех американских автопроизводителей оборудовать свои автомобили диагностической системой OBD-I (On-Board Diagnostic), разработанной в 1989 году.
В январе 1996 года наличие новой версии OBD- II стало обязательным для всех автомобилей, проданных в Америке. Основным отличием этой диагностической системы от OBD- I стала возможность контролировать систему питания, а также её можно было проверить на автомобиле с помощью подключаемого сканера. Этим занимались полицейские. Им было абсолютно плевать на всё, кроме токсичности – ведь вся эта система изначально и разрабатывалась для контроля за ОГ. Полагалось, что система диагностики на новом автомобиле должна была работать пять лет или сто тысяч километров пробега. Но на этом история OBD- II ещё не заканчивается.
В 2001 году все автомобили, проданные в Европе, должны были иметь систему EOBD (European Union On-Board Diagnostic), теперь уже – с CAN-шиной (о которой подробно как-нибудь в другой раз). В 2003 году японцы ввели обязательный JOBD (Japan On-Board Diagnostic), а в 2004 год наличие EOBD становится обязательным для всех дизельных автомобилей в Европе.
Это – очень (даже слишком) краткая история OBD-II. Я её специально не стал усложнять, вам же вряд ли интересно читать про рецессивные и доминантные биты спецификации Controller Area Network? Вот и я думаю, что для начала хватит. Давайте лучше посмотрим на разъём OBD-II «живьем».
Место встречи изменить нельзя
Я уже говорил, что через диагностический разъём калифорнийские копы при желании должны были легко подключиться к самой системе. Чтобы упростить задачу, разъём было решено ставить не далее 60 см от рулевого колеса (хотя, скажем, китайцы это требование часто игнорируют, а иногда этим же балуются инженеры Рено). И если раньше разъём можно было встретить даже под капотом, то сейчас он всегда в зоне досягаемости водителя. Что из себя представляет разъем?
Вообще, он называется DLC – Diagnostic Link Connector. Вполне очевидно, что сама колодка тоже стала соответствовать одному стандарту. Разъём имеет 16 контактов, по восемь в два ряда. Стандарт определяет и назначение выводов в колодке. Например, контакт №16 (самый правый в нижнем ряду) должен быть подключенным к «плюсу» АКБ, а четвёртый – быть заземлением. И всё же шесть контактов отданы в распоряжение производителю – там может располагаться что-то по его желанию.
Часто от диагностов можно услышать слово «протокол». В данном случае – это стандарт передачи данных между отдельными блоками системы диагностики. Тут мы уже опасно сближаемся с информатикой, но ничего не поделаешь: диагностика-то компьютерная. Придётся ещё немного потерпеть.
Разработчиками OBD- II предусмотрены пять разных протоколов. Если говорить очень-очень упрощённо, то это пять различных способов передачи данных. Например, протокол SAE J 1850 используется преимущественно американцами, скорость передачи данных по нему – 41,6 Кб/с. А вот ISO 9141-2 в США не распространён, скорость передачи тут – 10,4 Кб/с. Впрочем, нам всё это знать не обязательно.
диагностическая колодка OBD-II везде одинаковая, распиновка – тоже, а какие разъёмы будут использоваться для подключения сканера, зависит от протокола, применяемого производителем.
Ну а теперь попробуем продиагностировать автомобиль – в этом нам помогут специалисты из компании «Лаборатория Скорости». Попутно посмотрим, что такое настоящая диагностика.
Что может диагностика?
Начнём с того, что подключить дешёвый мультимарочный сканер и считать одну-две ошибки – это даже близко не диагностика. И было бы большой ошибкой полагать, что диагностику делает сканер, а не человек. На самом деле они работают в паре, и если один из них значительно глупее другого, ничего хорошего из этого не выходит. Терпеть не могу пронумерованные списки, но использую один, чтобы более наглядно показать, что должна в себя включать правильная компьютерная диагностика:
Много непонятного? Спокойно дойдем до каждого из пунктов.
Есть еще постдиагностические работы: адаптация, активация дополнительных функций… Но про это в одной из следующих публикаций. Пока что сосредоточимся на диагностике неисправностей и рассмотрим все этапы.
Сбор анамнеза
Хороший диагност перед началом работы обязательно спросит у владельца, что с автомобилем не так, как неисправность проявляется, при каких условиях, с какой периодичностью, что предшествовало появлению неисправности… Одним словом, будет вести себя как опытный врач, причём не из бесплатной поликлиники, а из хорошего медицинского центра.
Наш подопытный MINI абсолютно здоров, поэтому в данном случае спрашивать нечего. Впрочем, иногда диагностику есть смысл проводить в качестве превентивной меры, не дожидаясь, когда Check Engine начнёт светить постоянно или периодически подмигивать с панели приборов.
Чтение имеющихся и сохранённых ошибок
Итак, подключаем к нашему «Минику» сканер и ноутбук с программным обеспечением от BMW (о том, как связаны BMW и MINI, напоминать не будем, тут все грамотные). Разумеется, через диагностический разъём. Кстати, Мини не хочет нормально проходить диагностику на одном аккумуляторе, поэтому подключаем внешний источник питания. Но это – особенность автомобиля, исключение, а не правило. Теперь ждём установления связи с автомобилем. Смотрим на картинку на экране ноутбука.
Первым делом мы можем увидеть общую информацию об автомобиле – от текущего пробега до номера двигателя и КПП. Кстати, если покупаете автомобиль с пробегом, то зачастую диагностика поможет определить его истинный пробег, который в том числе будет виден, например, в АКПП.
Или ещё интереснее: если открыть ремонтную историю, там будет видно, при каком пробеге было осуществлено последнее вмешательство (может, кто-то скидывал ошибки, проводил адаптацию какого-то механизма или делал что-то ещё). И если там стоит пробег тысяч 100, а на одометре – всего 70, то кое-кто хочет вас обмануть. Далеко не всегда такая возможность есть на 100%, да и «скрутчики» пробегов часто бывают изобретательны и не ленивы – иногда подчищают пробеги везде, хотя это и редкость.
Но мы отвлеклись. Мы быстренько сканируем на предмет ошибок и в разделе «Накопитель ошибок» все-таки находим такие записи, говорящие об ошибках в электроусилителе рулевого управления!
Еще раз подчеркну: если на машине не горит «чек» и не проявляется каких-либо явных неисправностей, это не значит, что их нет. Электроника может работать некорректно, не оповещая об этом без подключения сканера.
Поэтому компьютерную диагностику, особенно если у вас дорогая машина со сложной электроникой, нужно проводить регулярно, чтобы многие поломки устранить превентивно, пока они не вылились во что-то серьезное.
Данные во Freeze Frame помогают понять, отчего произошла ошибка. Не всегда, конечно, но важной может оказаться любая сопутствующая информация о скорости, пробеге, напряжении и т.п. Это все при условии, что специалист умеет думать.
Бывает ведь, что доморощенные «диагносты» просто видят, какая деталь в машине «глючит», и тут же предлагают ее поменять в сборе «методом тыка», потому что, дескать, причину ошибки знает только Святой Дух, разгадать ее невозможно. Это все от большой жадности и недостатка профессионализма. А мы движемся дальше…
Просмотр потока данных (Live Data)
Live Data – это те данные, которые можно получить в режиме реального времени. Есть простые данные – например, обороты двигателя или температура охлаждающей жидкости.
А есть такие, которые без сканера выяснить вообще невозможно. Например, напряжение датчиков положения педали (речь идёт об электронной педали газа). Их два, смотрим показания: 2,91 В на одном и 1,37 В на втором. Теперь нажимаем на педаль и смотрим на значения: 3,59 В и 1,58 В. Собственно, это и есть Live Data – то, что происходит с механизмом в реальном времени.
Опрос и сопоставление
Это работа диагноста, а не оборудования. После того, как машина протестирована всеми доступными способами, снятые показания предстоит осмыслить и сопоставить. А было ли напряжение штатным? А сопротивление? А температура? Ну и так далее.
Тест исполнительных механизмов
Его проводят для проверки их работоспособности. Обычно – чтобы просто убедиться, что узел работает как положено. Заходим в раздел меню «Активация детали» (да, русификация тут несколько странная) и запускаем, например, электровентилятор системы охлаждения. Работает. Для чего это может быть полезно? А вот, скажем, перегрев мотора. Если бы вентилятор не включился принудительно, вскрылась бы причина перегрева.
Использование дополнительных измерительных приборов
Бывает, что диагностика не может показать, какой именно из элементов системы вышел из строя. Возьмём, к примеру, ту же «электронную педаль газа». Допустим, напряжение окажется нештатным. Сканер это покажет, мы в этом уже убедились. Но в чём причина падения напряжения?
Тут уже поможет только измерение сопротивления реостата омметром и визуальный осмотр дорожек на предмет выявления повреждений или истертых контактов. Или еще пример. Диагностика показывает ошибки по датчикам положения коленвала и распредвалов. Скорее всего, это говорит о смещении фаз ГРМ, то есть – о растяжении цепи. А насколько смещены фазы? С этим поможет только осциллограф. Все-таки замена цепи ГРМ – работа крайне дорогостоящая, особенно на каком-нибудь V 8. Тут лучше знать наверняка.
Одним осциллографом тоже, бывает, не обойтись. Например, сюда же можно отнести и опрессовку впуска с дыммашиной, и тест производительности форсунок «с обраткой», и контроль тех же дизельных форсунок на специальном форсуночном стенде, и многое другое…
Ещё можно применить диагностические замеры на диностенде, хотя это мало кто применяет в виду отсутствия оборудования. Ведь замер на стенде позволяет не только видеть цифры мощности и момента, но и смотреть характер кривой того и другого и параллельно снимать данные по давлению наддува, AFR, температуре выхлопных газов, распределению момента по осям и колесам и многое другое. Но это в России – экзотика.
Поэтому этот пункт отмечаем отдельно: настоящий диагност не брезгует запачкать одежду, ибо на этапе инструментальной диагностики придется открыть капот, залезть в проводку, демонтировать проблемные датчики или узлы и проверить их состояние визуально и на предмет правильности функционирования, прозвонить проводку, подключить осциллограф, мультиметр и другие необходимые приборы. Компьютерная диагностика предполагает использование не только одного сканера (а в реальной жизни сканеров должно быть больше – об этом в отдельном материале), но и других средств диагностики.
Логирование
Оно применяется в случае, который меня бы точно поставил в тупик: если ошибка имеет плавающий характер. Как раз та ситуация, когда в сервисе обычно говорят: «ну, сейчас же всё работает, вот как только опять случится – приезжайте». Действительно, такую неисправность определить бывает сложно. Но выход есть.
К диагностическому разъёму подключают специальный сканер (как правило, мини-сканер, который просто вставляется в разъем OBDII и не висит, не болтается, работает автономно, не мешает водителю. В общем, не требует никакого участия обычного пользователя – клиента автосервиса) и отправляют клиента кататься по своим нуждам.
Сканер тем временем усиленно работает, записывая лог, а в момент проявления проблемы дополнительно регистрирует саму ошибку и условия её проявления. Метод удобный, а главное – практически незаменимый при наличии сложных «плавающих» ошибок. И ещё одно его преимущество заключается в том, что специалисту не приходится в режиме реального времени сидеть и отслеживать всё, что творится в автомобиле. Иногда это просто невозможно, да если и возможно – то очень сложно. Гораздо удобнее потом просто забрать все записи и вдумчиво посидеть над логами.
А напоследок я скажу…
Всё вышесказанное – лишь вершина айсберга. Всю глыбу мы будем постепенно приподнимать, но не сразу.
Например, мы ничего не сказали о кодах, хотя тема эта очень интересная. Многие, наверное, слышали что-нибудь вроде такого: «У меня ошибка P0123. Это что значит?». Да, можно посмотреть. Это – высокий уровень выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки «А». Если коротко, то все ошибки делятся на группы. P – двигатель и трансмиссия, В – кузов, С – шасси.
Внутри тоже есть деления. Перечислять все долго и не нужно, но хотя бы для примера: P01ХХ – контроль системы смесеобразования, P03ХХ – система зажигания и система контроля пропусков воспламенения, а вот с P07ХХ до P09ХХ – трансмиссия. Вместо ХХ указываются подсистемы. Например, P0112 – низкий уровень датчика температуры всасываемого воздуха, а P0749 – ошибка электромагнитного клапана регулировки давления. Кодов – сотни, но несведущий человек ничего толкового из этой информации не вынесет.
Вообще, конечно, вопрос важный: предположим, где-то сделал диагностику, а что делать дальше? В этом случае ещё раз можно проверить квалификацию специалистов. Разобраться в истоках появления той или иной ошибки почти всегда возможно. Так что если слышите совет менять детали одну за другой, пока машина не поедет нормально, уносите ноги из такого сервиса. Их-то понять можно: менять детали, проданные с наценкой – куда проще, чем учиться на диагноста и ковыряться в мелочах, которые не принесут больших денег.
Особенно циничны в этих вопросах официальные дилеры, которых хлебом не корми, дай поменять полмашины в сборе. И если работа выполняется по гарантии, то путь так и будет. Но если вам придётся менять заслонку за свой счёт, то это может быть ой, как дорого. Хотя у дилера всё же есть преимущество – доступ к базе знаний. Так называют накопленную статистику по поломкам конкретной модели определенного года (а может, и месяца, и даты выпуска), определённой комплектации и даже цвета (если речь идёт, например, о кузове) по всем дилерам, где эти машины реализуются. Иногда использование базы знаний может существенно помочь в выяснении неисправности.
В будущих публикациях мы подробно разберемся в кодах ошибок, проведем практические замеры и даже сравним дилерский сканер с мультимарочными нескольких ценовых категорий! Оставайтесь на связи.
За помощь в подготовке материала благодарим компанию «Лаборатория Скорости» (СПб, ул. Химиков, д. 2, (812) 385-50-70)