Диагностика системы впуска кратко

Обновлено: 02.07.2024

Двигатели автомобиля постоянно совершенствуются, что в свою очередь приводит не только к осложнению конструкции узлов и механизмов, но и появлению новых систем. Таковой, к примеру, является система впуска, которая появилась с широким внедрением электроники в конструкции силовых установок.

На карбюраторных моторах впускная система отсутствовала как таковая, хотя ее некоторые составные части использовались – воздухозаборник, фильтрующий воздушный элемент, коллектор. В их задачу входила подача воздуха в двигатель, а после прохождения воздушного потока через карбюратор – топливовоздушной смеси в цилиндры. С появлением инжекторов с электронным управлением, конструкция элементов, обеспечивающих наполнение воздухом камер сгорания, усложнилась, добавились новые, в результате образовалась полноценная система впуска.

Система продолжает выполнять все ту же задачу – наполнение цилиндров воздухом. Но за счет использования электронного управления, удается обеспечить заполнение цилиндров оптимальным количеством воздуха в любых режимах работы мотора. Это позволяет поддерживать требуемые пропорции топливовоздушной смеси для получения максимального выхода мощности при минимально возможном расходе топлива. Оптимальная пропорция для смеси является 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива. Именно этот состав и старается поддерживать впускная система практически на любом режиме работы мотора.

Конструкция

Такое функционирование системы впуска обеспечивается использованием электроники. А это значит, что все составные элементы ее делятся на три основных категории:

Следящие устройства (датчики)
Блок управления (ЭБУ, он же ЭСУД)
Исполнительные механизмы

Первые контролируют ряд параметров и на основе их показаний ЭБУ подает сигналы на исполнительные устройства, благодаря чему и корректируется количество подаваемого воздуха.

Система впуска Audi RS4

Следящих устройств, используемых в конструкции впускной системы – достаточно много. Она включает в себя такие датчики как:

Система впуска Audi RS4

массового расхода воздуха или ДМРВ (расходомер);
температуры воздуха в коллекторе;
давления (атмосферного, в коллекторе);
положения заслонок;
положения клапана системы рециркуляции отработанных газов.

Это общий перечень следящих устройств, которые может включать система впуска. В определенных конструкциях моторов каких-то из них может и не быть. К примеру, на некоторых моторах ДМРВ не устанавливается, а его функцию выполняет датчик давления в коллекторе.

Основными из указанных следящих устройств являются ДМРВ и температурный датчик. Они подают на блок управления информацию о нагрузке на силовую установку. Остальные же датчики являются вспомогательными и обеспечивают информацией, на основе которой ЭБУ принимает более верные решения.

Датчик температуры воздуха в коллекторе

впрыска;
рециркуляции отработанных газов;
улавливания топливных паров.

Также она взаимодействует с усилителем тормозной системы (вакуумным).

Элементы впускной системы

Конструкция исполнительного механизма включает в себя ряд элементов, указанных выше, а также некоторые другие. Он включает в себя:

заборник;
фильтрующий элемент;
дроссельный узел;
коллектор;
соединительные трубопроводы;
резонатор.

В инжекторных системах с прямым впрыском исполнительный механизм включает в себя также впускные заслонки.

Коллектор в системе прямого впрыска автомобилей VW

Назначение составных частей. Принцип работы

Всасывание воздуха, как и ранее, производится за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах на такте впуска (поршень уходит вниз, впускные клапаны открыты).

Заборник обеспечивает всасывание воздуха из атмосферы. Фильтрующий элемент проводит его очистку от загрязняющих элементов (фильтр – целлюлозный и относиться к расходным материалам).

Резонатор устанавливается на впуске до воздушного фильтра, также может быть малый резонатор после него и перед дроссельной заслонкой. Его основной задачей является снижение шума, исходящего от двигателя при сгорании топлива и разделение воздушных потоков. И это не все, еще он сглаживает пульсации воздуха и защищает двигатель от гидроудара.

Основным дозирующим элементом является дроссельный узел. За счет заслонки он регулирует объем воздуха, подающегося в коллектор. Дроссельная заслонка присутствовала и в карбюраторном двигателе. Но там ее открытие управлялось водителем за счет механической связи ее с педалью газа. В современном инжекторе же все чаще дроссель работает от электрического привода, которым управляет ЭБУ. Это позволяет, на основе показаний датчиков, а также положения педали акселератора, блоку определить угол открытия заслонки, чтобы обеспечить подачу точного количества воздуха.

Впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива

В дизелях и инжекторных моторах с непосредственным впрыском коллектор обеспечивает распределение поступающего воздуха по цилиндрам. В инжекторах же с распределенной подачей топлива он дополнительно используется для обеспечения смесеобразования (в коллектор устанавливают форсунки, которые впрыскивают бензин в проходящий поток). Также разрежение, создающееся в коллекторе, используется для функционирования усилителя тормозов, он включает в себя еще и клапан системы рециркуляции отработанных газов.

Впускная система функционирует очень просто: за счет такта впуска цилиндры создают разрежение, что приводит к засасыванию воздуха из атмосферы. При этом датчики улавливают требуемые параметры – скорость его движения, температуру перед и за дросселем и т.д. На основе этих данных, положения педали газа, а также на информации, поступающей от датчиков системы впрыска, ЭБУ подает сигнал на привод дроссельного узла, и его заслонка открывается на угол, который обеспечит подачу в коллектор требуемого количества воздуха.

Поскольку ЭБУ собирает информацию со всех следящих устройств постоянно, то реакция на изменение режима работы мотора – очень высокая, соответственно система впуска быстро подстраивается под новые условия, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Новые наработки

Конструкторы постоянно совершенствуют устройство составных частей двигателя, касается это и системы впуска.

Они улучшают используемые датчики, чтобы повысить их точность и долговечность. В основном, это сводится к использованию новых принципов работы.

Более интересными являются наработки, касающиеся конструкции элементов исполнительного механизма, в частности – коллектора.

К примеру, инжекторные моторы с прямым впрыском оснащаются коллекторами с дополнительными заслонками – впускными (они же – вихревые). При этом вносятся конструктивные изменения и в головке блока. Такая впускная система подразумевает наличие двух каналов подачи воздуха к впускным клапанам. И разделение этих каналов делается в головке блока. Используемые впускные заслонки применяются для перекрытия этих каналов.

Система впуска такой конструкции позволяет получить три типа смесеобразования для обеспечения максимально эффективной работы силового агрегата:

Послойное
Обедненное гомогенное
Стехиометрическое гомогенное

А суть этой доработки сводится к тому, что на определенных режимах впускные заслонки перекрывают тот или иной канал, чтобы получить требуемое смесеобразование.

Еще один вариант конструктивного исполнения коллектора впускной системы – переменной длины. Суть работы этого коллектора сводится к тому, что при холостом ходу воздух движется по длинному пути, но при начале работы мотора под нагрузкой открывается специальный клапан, который сокращает путь движения воздуха, что обеспечивает более быстрое наполнение цилиндров воздухом.

Коллектор двигателя HEMI

В дальнейшем, возможно появление еще каких-то более интересных решений для получения максимальной эффективности работы этой составляющей силового агрегата.

Многие, кто встречал данный двигатель (М272) знают, что он имеет много различных косяков и особенностей. Несмотря на его старину, в нем установлены относительно современные технологии: распределённый впрыск, изменяемые фазы газораспределения на всех распредвалах, впускной коллектор с электронной изменяемой длинной и вихревыми заслонками, электронная система зажигания COP, электронный дроссель, куча датчиков, 2 полублока, различные системы для экологии.

После того, как автомобиль к вам приехал

Первое, что вы должны сделать — тщательно опросить клиента. Когда, при каких условиях и как проявлялись неисправности, какие симптомы и в какой момент они проявлялись.

Когда автомобиль приезжает с целой горой ошибок, то часто можно поступить таким образом: удалить эти ошибки и поехать их “проявлять”, но всегда учитывать особенности и принципы эмулирования условий для проявления неисправностей.

Узнайте больше о том как эффективно диагностировать неиспраности при помощи сканера в книге "Работа с действительными значениями" Получить книгу >>>

Казалось бы: для тех, кто занимается одной маркой это не особо актуально. Однако те, кто работают по специальности автоэлектрик, знают, что большая часть неисправностей связана с человеческим фактором, и даже работая с одной маркой приходится напрягать голову, поскольку творчеству специалистов нет предела.

Начинаем с самого простого

Все датчики снимают реальные физические параметры и их показания должны соответствовать действительности. Их можно проверить различными способами и необходимо выбирать наиболее релевантный (благоприятный) для специалиста вариант.

Начинаем с самого простого — проверяем показатели датчиков на объективность и адекватность.

К примеру: есть датчик температуры охлаждающей жидкости, который является одним из важнейших в приготовлении топливно-воздушной смеси и мы знаем, что на холодном двигателе температура охлаждающей жидкости будет примерно равна температуре окружающего воздуха. Если у вас, допустим, датчик вышел из строя, блок делает его подмену и обычно это температуры низкие, здесь он делает температуру -40 градусов. Если вы зимой вышли и не хотите замерзнуть, то вам эта температура позволит завести двигатель, при неисправном датчике.

Или вот, у нас есть датчик положения дроссельной заслонки, и с помощью сканера, без использования дополнительных инструментов, его можно проверить просто плавно нажимая на газ. Есть такой показатель, как угол дроссельной заслонки — это обратная связь, поскольку дроссельный узел полностью электронный и управляя самой заслонкой мы можем наблюдать насколько плавно происходит открытие. Нажимая плавно на педаль газа мы можем смотреть наличие провалов.

Но вот особый случай.

Допустим, по положению распределительного вала правого полублока нам не выводит код ошибки. Хотя мы видим, что уже значения практически постоянно выходят за диапазон и уже должен был загореться “чек”, а ошибка просто не выводится и все.

На сегодняшний день очень серьезная тенденция к росту случаев, когда программно выписываются ошибки и, бывает, встречаются экземпляры, когда вся маска кодов ошибок просто затерта в прошивке. Такое вы можете сами проверить, сняв разъем с какого-нибудь существенного датчика. Ошибка может не “всплыть” в таком случае.

Лишний воздух

Сложно, но можно, если не игнорировать ряд симптомов подсоса воздуха во впуске: трудности запуска двигателя, перебои в его работе, непривычно большой расход топлива и т. д. С поиском же мест, в которых нарушена герметичность системы, все гораздо интереснее.

В автосервисах для этой цели используют специальные дым-машины, или дымогенераторы, подавая дым во впуск двигателя. Он-то и помогает выявлять негерметичные соединения, просачиваясь через них. Однако эти машины достаточно дорогие. К счастью автолюбителей, аналог дымогенератора можно изготовить самостоятельно.

Дешево, надежно и практично

Мы не стали собирать подобное устройство, а нашли его в интернете: девайс, работающий по принципу дым-машины, придумал умелец из Ульяновской области. Изобретение дешевое, достаточно примитивное, но очень полезное.

Устройство собрано из подручных материалов и состоит из двух соединяющихся между собой частей. Первая — кусок трубы с краном, к которому подходит прозрачный шланг со штуцером на конце, вторая — мундштук с резьбовой втулкой и также со шлангом. В мундштук вставляется сигарета, которая прикуривается и создает дым. Обе части устройства соединяются и закручиваются. Шланг, отходящий от крана, подключается к запаске или колесу автомобиля. Это удобно, так как не нужно искать дополнительный ресивер. Кран приоткрывается, а шланг, идущий от мундштука, подключается, например, к пустому трубопроводу.

Девайс в деле

Прежде чем проводить диагностику впускной системы, необходимо подготовить двигатель. Снимаем патрубок с воздушного фильтра и заодно убираем крышку последнего — для наглядности. На патрубок поставим заглушку со штуцером. Так будет удобно контролировать выход дыма.

Воздух, необходимый для работы нашего нехитрого приспособления, возьмем из колеса автомобиля. Сначала убедимся, что кран на устройстве закрыт, иначе мы потратим воздух впустую. Прикручиваем штуцер на шланге, отходящем от крана, к колесному вентилю. Подавать дым в систему, чтобы выяснить, где нарушена герметичность, можно через любой вакуумный шланг системы. В данном случае лучше всего подойдет шланг с вакуумного усилителя. Приступаем непосредственно к диагностике.

Вставляем сигарету в мундштук, поджигаем ее, скручиваем обе части устройства. Слегка приоткрываем кран, чтобы сигарета не потухла. Убеждаемся, что дым идет. Вставляем шланг девайса в выбранный шланг на автомобиле. И ждем, пока дым поступит в систему. Из заглушки на патрубке воздушного фильтра пошел дым, зажимаем ее. и видим, как дым появляется где-то в районе второго цилиндра. Спустя некоторое время дыма становится заметно больше, он валит из-под корпуса датчика абсолютного давления. Вероятно, именно там подсохла прокладка и теперь пропускает воздух. Это и есть причина неисправности. Мы нашли негерметичность!

Обнаружить места, через которые во впуск просачивается воздух, легко с помощью самодельного дымогенератора. Устройство простое и дешевое, а работа несложная. Но это тот случай, когда незначительные вложения времени и средств избавляют от крупных затрат в будущем.

Данный двигатель имеет две различные конфигурации, которые определяют вариант диагностики впускной системы. В одном случае для контроля токсичности выбросов используется система рециркуляции отработавших газов (EGR), а в другом случае - селективный каталитический нейтрализатор (SCR).

При наличии кода неисправности обратитесь к блок-схеме диагностики неисправностей, соответствующей этому коду.

ПРИМЕЧАНИЕ : Используйте следующую процедуру для компонентов выпускной системы. См. Процедуру 011-999 в Разделе F.

Сопротивление впускной системы может снизить рабочие характеристики двигателя. Чаще всего сопротивление впускной системы является следствием загрязнения воздушных фильтров или подогревателей впускного воздуха. Сопротивление может создаваться отложениями нагара.

Для проверки двигателя на сопротивление впускной системы выполните следующую процедуру.

Previous Next

Неисправность турбонагнетателя

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

При очистке с помощью растворителей, кислот или щелочных соединений следуйте рекомендациям их производителя. Во избежание травм используйте защитные очки и защитную одежду.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Некоторые растворители токсичны и легко воспламеняются. Перед использованием ознакомьтесь с инструкцией производителя.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Используйте средства защиты для кожи и глаз при работе с щелочными растворами для снижения вероятности травм.

Поврежденные внутренние компоненты турбонагнетателя снижает эффективность его работы. Повреждение подшипника приводит к увеличению трения и снижению частоты вращения ротора. Кроме того, при этом возможно касание лопатками корпусных деталей, что также замедлит его вращение.

Для проверки отсутствия контакта лопаток с корпусом удалите грязь между корпусом и лопатками палочкой с ватой, смоченной в растворителе. В результате будут удалены отложения, образовавшиеся из-за близкого соседства лопаток и корпуса, и можно будет осматривать чистую поверхность.

Previous Next

С каждой стороны ротора установлены манжетные уплотнения. В первую очередь они предназначены для исключения попадания отработавших газов и воздуха под давлением в корпус подшипников турбонагнетателя. Утечка масла через уплотнения маловероятна, но возможна.

ПРИМЕЧАНИЕ : Повышенное давление в картере двигателя затруднит слив масла из турбонагнетателя. В результате возникающего в корпусе подшипников давления масло проходит через манжетные уплотнения, попадая во впускную и выпускную системы двигателя.

Если утечки масла из турбины попадают в выпускную систему на двигателях, оборудованных системой нейтрализации отработавших газов, следует проверить данную систему, прежде чем ее повторно использовать.

Previous Next

Повышенное сопротивление или повреждение сливной магистрали приведет к возникновению давления в корпусе подшипников, в результате чего масло будет проходить через уплотнения в турбину и компрессор.

Previous Next

Повышенное сопротивление на входе или выходе турбонагнетателя может привести к образованию вакуума между компрессором и корпусом турбонагнетателя, в результате чего масло будет проходить через уплотнительные кольца со стороны (впускной) компрессора.

ПРИМЕЧАНИЕ : Если это произойдет, обязательно промойте охладитель наддувочного воздуха для удаления масла из впускной системы. См. Процедуру 010-027 в Разделе 10. Очистите впускной коллектор. См. Процедуру 010-023 в Разделе 10.

Previous Next

На двигателях, оборудованных замкнутой системой вентиляции картера двигателя, могут наблюдаться следы масла на лопатках компрессора. Этот звук является нормальным и не указывает на повреждение турбонагнетателя. Если масло скапливается в полостях турбонагнетателя или охладителя наддувочного воздуха, проверьте замкнутую систему вентиляции картера на отсутствие утечек, а элемент фильтра - на повреждение или засорение.

Previous Next

Шум в турбонагнетателе

Обычно турбонагнетатель издает свистящий звук, сила которого зависит от частоты вращения колеса турбины. Его причиной является очень высокая частота вращения ротора и способ его балансировки при изготовлении.

Previous Next

Нарушение герметичности деталей впускной и выпускной систем может быть источником повышенного шума при работе двигателя. Звук утечки обычно воспринимается как вой высокого тона или звук всасывания.

Проверьте отсутствие утечек во впускной и выпускной системах. Убедитесь в плотности затяжки всех обжимных хомутов.

Previous Next

Звуки низкого тона или дребезжание при более низкой частоте вращения двигателя могут указывать на наличие посторонних предметов в системе или касание ротором корпусов.

Снимите входной патрубок турбонагнетателя и проверьте, нет ли в нем посторонних предметов. При наличии подозрений проверьте также отсутствие повреждений лопаток турбонагнетателя и зазор в подшипниках.

Previous Next

Двигатели с охлаждением наддувочного воздуха

Для улучшения рабочих характеристик и снижения выброса загрязняющих веществ на автомобильных двигателях используется охладитель наддувочного воздуха, устанавливаемый на шасси. В такой системе также используются воздуховоды большого диаметра для подачи воздуха от турбонагнетателя в охладитель и от охладителя во впускной коллектор.

Температура воздуха, сжимаемого турбонагнетателем, увеличивается. Нагретый воздух охлаждается, проходя через охладитель наддувочного воздуха. Холодный воздух имеет более высокую плотность, что позволяет подать в цилиндр больше воздуха и тем самым повысить эффективность сгорания топлива.

Для проверки работы охладителя наддувочного воздуха выполните следующую процедуру.

В случае повышенной температуры впускного воздуха см. диагностическую блок-схему "Температура воздуха во впускном коллекторе выше нормы".

ПРИМЕЧАНИЕ : Безотказная работа системы охлаждения наддувочного воздуха обеспечивается изготовителями транспортного средства и его узлов.

Previous Next

Впускная система

Для двигателей, оснащенных системой рециркуляции отработавших газов, датчик массового расхода воздуха измеряет поток чистого воздуха, поступающего в двигатель. Используйте следующую процедуру, если предполагается неисправность датчика.

Количество воздуха, поступающего в двигатель, контролируется приводом (1) дроссельной заслонки на впуске двигателя для обеспечения нормальной работы системы рециркуляции отработавших газов по подаче необходимого количества чистого воздуха. Это делается с помощью внутренней поворотной заслонки (2), которая приводится в действие электродвигателем. Модуль ECM двигателя управляет положением поворотной заслонки в зависимости от требований к впускному воздуха. Если появляются сомнения относительно исправной работы привода дроссельной заслонки на впуске двигателя, выполните следующую процедуру.

Previous Next

Встроенное вспомогательное пусковое устройство (1) представляет собой единый нагревательный элемент, предназначенный для предварительного нагрева впускного воздуха в условиях низких температур. Признаком неисправности вспомогательного пускового устройства является затрудненный запуск двигателя при низких температурах окружающей среды и/или появление белого дыма при запуске двигателя.

Проверьте исправность вспомогательного пускового устройства.

Читайте также: