DIAGNOSTIKA SYSTÉMŮ ŘÍZENÍ ELEKTRONICKÉHO MOTORU – Fundamental Research (vědecký časopis)

Jsou prezentovány výsledky studie provozní spolehlivosti elektronických řídicích systémů spalovacích motorů za účelem identifikace konstrukčních prvků omezujících jejich výkon. Jsou analyzovány příčiny poruch a poruch prvků moderních elektronických řídicích systémů a způsoby obnovení jejich funkčnosti. Byly studovány charakteristické znaky výskytu poruch ECU, které vedou ke změnám elektrických charakteristik, narušení seřízení, ztrátě funkčnosti snímačů, jejich konektorů, pojistek a vodičů. Uvažuje se vliv poškození prvků elektronického řídicího systému na provozní vlastnosti motoru: výkon, spotřeba paliva, emise škodlivých látek do životního prostředí. Pro včasnou detekci a lokalizaci škod vzniklých v ECU je navržen způsob a algoritmus diagnostiky tohoto systému, jehož použití ve výrobním procesu údržby a oprav umožňuje snížit pracnost práce a náklady na údržbu vozidel v technicky bezvadném stavu. Studie byly provedeny na příkladu elektronických řídicích systémů motorů 1.6 VTi Tiptronic (88 kW), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 kW) vozů Peugeot.

1. Diagnostika elektrických zařízení automobilů a traktorů: výukový program / V.A. Nabokikh. – M.: FORUM; NIC INFRA-M, 2013. – 288 str.

2. Diagnostika elektronických řídicích systémů motoru osobních automobilů: návod / A.A. – M.: Solon-Press, 2007. – 352 s.

3. Údržba a diagnostika spalovacího motoru: návod / A.S. Kuzněcov. – M.: IC Academy, 2011. – 80 s.

4. Přístroje a nástroje pro testování a monitorování elektrických zařízení vozidel. Problém 3./ A.G. Chodesevič, T.I. Chodasevič. – M.: NT Press, 2005. – 208 str.

5. Elektrické vybavení automobilů a traktorů: výukový program / Yu.P. Čižkov. – M.: Strojírenství, 2007. – 656 s.

Dnes jsou téměř všechny vyráběné spalovací motory vybaveny elektronickým řídicím systémem (ECS). Tomuto systému věnují automobilky mimořádnou pozornost, neboť dosažení vysokého výkonu motoru při současném snížení spotřeby paliva a splnění přísných ekologických požadavků je možné pouze pomocí velmi přesného a včasného dávkování paliva a efektivního zapalování směsi paliva a vzduchu ve všech provozních režimech motoru.

Konstrukce ECU se každým rokem stává složitější, zvyšuje se počet prvků a zlepšují se algoritmy řízení motoru. Ale v konstrukčních prvcích ECU, stejně jako v jakémkoli jiném systému vozidla, během dlouhodobého provozu nevyhnutelně dochází k různým poruchám a poruchám. Dochází ke změně elektrických charakteristik, porušení úprav, ztrátě funkčnosti snímačů, jejich konektorů, pojistek a vodičů. To vede k výraznému zhoršení výkonu motoru a nejsou-li závady vznikající v ECM včas odstraněny, k úplné ztrátě jeho funkčnosti.

Současný nedostatek řádných režimů údržby elektronických systémů řízení motoru vede ke snížení provozní spolehlivosti a značným nákladům na udržování těchto systémů v dobrém technickém stavu.

Při studiích provozní spolehlivosti elektronických řídicích systémů motorů 1.6 VTi Tiptronic (88 kW), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 kW) vozů Peugeot byly identifikovány prvky s nejčastěji se vyskytujícími poruchami a poruchami (obr. 1).

Jak je vidět z Obr. 1, nejčastější poruchou této ECU je porucha elektronického termostatu (20%). Tato závada je způsobena špatnou kvalitou materiálu použitého jako těsnění snímače teploty chladicí kapaliny zabudovaného v termostatu. Porucha je odstraněna výměnou termostatu nebo instalací samostatného teplotního čidla místo odvzdušňovací vsuvky chladicího systému.

Rýže. 1. Schéma rozdělení hlavních poruch elektronických řídicích systémů motorů 1.6 VTi Tiptronic (88 kW), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 kW) vozů Peugeot: 1 – elektronický termostat (20 %); 2 – zapalovací svíčka (15 %); 3 – elektromagnetický ventil systému variabilního časování ventilů (10 %); 4 – zapalovací cívka (8 %); 5 – tryska (4 %); 6 – elektronický škrticí ventil (8 %); 7 – lambda sonda (10 %); 8 – elektrické čerpadlo chlazení turbodmychadla (5 %); 9 – elektromagnetický ventil řízení plnicího tlaku (5 %); 10 – elektromagnetický ventil nouzového uvolnění plnicího tlaku (2 %); 11 – katalyzátor (5 %); 12 – snímač plnicího tlaku (4 %); 13 – elektromotor systému s proměnným zdvihem ventilů (4 %). Selhání senzoru kyslíku (10 %) a katalyzátoru (5 %) je způsobeno nekvalitním použitým palivem

Poruchy zapalovacích svíček tvoří 15 % celkových poruch. Ve většině případů je porucha zapalovací svíčky spojena s používáním nekvalitního paliva nebo neprováděním pravidelné údržby.

Elektromagnetický ventil systému proměnného časování ventilů (10% poruchovost) je určen k regulaci tlaku oleje přiváděného do regulátoru fáze vačkového hřídele. Porucha tohoto prvku je často spojena s jeho znečištěním kovovými částicemi obsaženými v motorovém oleji.

Pro udržení ECU v provozuschopném stavu je nutné dodržovat určité provozní podmínky elektronických součástek. Elektronické součástky, kabelové svazky a kontakty musí být udržovány v dobrém technickém stavu. Konektory snímačů musí být bez koroze, kabeláž musí být čistá, aby bylo zajištěno, že signály jsou přenášeny do elektronické řídicí jednotky (ECU) bez zkreslení atd.

Kromě výše uvedených poruch elektronické části závisí výkon řídicího systému motoru na stavu mechanických a hydromechanických prvků. Některá porušení technického stavu motorů nebo úpravy v jejich systémech způsobují poruchy, které jsou mylně považovány za poruchy prvků řídicího systému motoru. To může být způsobeno poklesem tlaku na konci kompresního zdvihu, únikem vzduchu, omezeným průtokem výfukového systému, narušením časování ventilů, nízkou kvalitou používaného paliva nebo nedodržením frekvence údržby [1].

Elektronickou řídicí jednotkou moderního motoru je digitální mikroprocesor s autodiagnostickou funkcí (obr. 2). Když motor běží, ECU neustále dotazuje všechny senzory a akční členy, a pokud dojde k poruše, zapíše do paměti kód (od dvou do pěti číslic), který odpovídá poruše tohoto typu.

V důsledku provedených studií provozní spolehlivosti ECM byly identifikovány hlavní poruchy tohoto systému, známky jejich výskytu a také dopad těchto poruch na chod motoru (tabulka).

Rýže. 2. Strukturní schéma elektronické řídicí jednotky motoru

Hlavní poruchy prvků ECM