АКП. Ищем неисправность. Продолжение. Начало в № 6/2014
Прошлый материал по теме мы закончили обращением к диагностическим технологиям, применяемым в ремонте АКП. к ним относим все инструменты, как интегрированные в автомобиль, так и дополнительные выносные контрольные и измерительные приборы и программы. Продолжим.
АБС: Владимир, с помощью каких средств диагностируется АКП?
Владимир: Управление и контроль за работой современной автоматической трансмиссии реализуется рабочей программой через электрические, гидравлические и электронные системы. Поэтому процесс проверки исправности или поиска поломки производится с помощью инструментов, способных диагностировать параметры каждого компонента. Про измерительные инструменты для контроля гидравлики и электрики мы говорили в прошлой статье, поэтому сегодня свое внимание сосредоточим на электронике. Ее роль как компонента многократно возросла. И процесс этот продолжается в сторону усложнения системы и всего, что с ней связано. Поэтому сегодняшний разговор мы посвятим диагностическим приборам и технологиям, которые также менялись в процессе эволюции АКП. Но для начала сделаем небольшое предисловие.
Если бы вам когда-нибудь пришлось увидеть схему гидравлической системы АКП автомобиля Mercedes примерно конца 80-х – начала 90-х годов века ушедшего, вы поразились бы сложности ее конструкции. она напоминала скорее электрическую схему целого автомобиля! А ведь ее основу составляли элементы точной механики. Такая система очень чувствительна к любым отклонениям в параметрах деталей, составляющих агрегат. Естественный износ элементов, загрязненная гидравлическая жидкость, металлическая стружка и многое другое могли негативно повлиять на бесперебойную работу агрегата или стать причиной поломки.
Впрочем, принципиально устройство современной автоматической коробки мало отличается от своих более ранних прототипов. Последние разработки производителей АКП выделяются прежде всего увеличенным количеством передач. В какую сторону пойдет этот процесс и продолжится ли вообще – пока неизвестно. Есть только прогнозы. Поживем – увидим. А вот управление, контроль и, что самое важное для нас, диагностика и профилактика в современной АКП полностью переданы электронике.
Эти изменения в конструкции АКП были не мгновенными. как и в линейке любых технических разработок, имеющих историю протяженностью не в один десяток лет, управление электромеханическими компонентами постепенно передавалось электронике. Именно постепенно, от модели к модели, электроника перехватывала рычаги управления механикой, гидравликой и электрикой. То же самое происходило и с автоматическими трансмиссиями. Были в истории мирового автопрома переходные модели, в конструкциях которых явно прослеживались все названные этапы замещений. к сожалению, мы не сможем в сегодняшней статье показать хотя бы некоторые самые яркие и успешные из образцов. Поэтому пойдем дальше.
Как мы отметили, контроль за состоянием «здоровья» АКП и своевременную профилактическую подстройку системы на основе чистой гидравлики обеспечить было невозможно. Но системы управления двигателем уже в те годы вовсю начали насыщаться электронными компонентами управления и самодиагностики. Появились целые линейки инструментов для ремонта и диагностирования. Пришла очередь АКП, которая мощно двинулась в ту же сторону. Этот путь позволяет сегодня не только проводить адаптацию агрегата, но и извлекать из управляющей программы с помощью сканеров массу параметров о работе коробки.
АБС: А что такое адаптация АКП?
Владимир: Чтобы ответить на ваш вопрос, мы опять вынуждены вернуться к истории. Массовое оснащение автомобилей автоматическими трансмиссиями началось с гидравлических коробок. В них и управление, и силовая работа производились с помощью гидравлических компонентов. как механик в те времена мог оценить состояние АКП без разборки агрегата и визуального или инструментального исследования? Никак. Пока автомобиль был на ходу, АКП считали исправной, начинал хандрить – демонтировали с автомобиля, разбирали и изучали.
В управляющем блоке современной автоматической коробки работает программа, которая контролирует множество параметров агрегата. Старт этому процессу задается еще в цеху производителя коробки.
Происходит это примерно так. Собранная АКП машинным способом настраивается на заводском стенде, имитирующем дорожные нагрузки в различных режимах. Технологическая программа оценивает параметры основных элементов конструкции и вводит эту оригинальную информацию в соответствующий модуль программы ТС. Ведь в природе не встретишь двух абсолютно одинаковых объектов!
Программа, оценив эти данные по своим алгоритмам, оптимизирует настройку управляющего блока, навсегда сохранив в долговременной памяти первичные оригинальные показания снятий. Предполагаю, что такая процедура позволяет обеспечить автомобиль сносными эксплуатационными качествами до того момента, пока программа не наработает статистику. Далее на основе постоянно поступающих новых данных она производит тонкую подстройку всех узлов агрегата в режиме естественной дорожной эксплуатации. И это – первая адаптация в жизни АКП. В дальнейшем их может быть много.
С момента первых шагов, извините, метров пути адаптационная программа начинает отслеживать все изменения, которые будут происходить с объектами контроля в течение всей жизни транспортного средства, или коробки, если она переживет своего первого носителя. А ведь АКП, как мы не раз говорили, состоит из более чем 200 деталей, в основном работающих в режиме трения и существенного нагрева. То есть в агрессивной среде, негативно влияющей на параметры элементов. Фрикционы стираются, увеличивая зазоры между собой, пружины «садятся» и теряют жесткость, уплотнительные кольца начинают пропускать рабочую жидкость, понижая давление в гидравлических магистралях агрегата и т.д. И на всякие такие изменения управляющая программа реагирует сигналами. Исполнительные механизмы на это отзываются реакцией, минимизирующей негативное воздействие на стабильность эксплуатационных параметров автомобиля. И так всю жизнь! Точнее, почти всю.
АБС: Почему почти?
Владимир: Вернее будет сказать так: процесс подстройки будет продолжаться всю жизнь АКП, а вот количество адаптаций может быть совсем мало, в исключительных случаях – лишь одно. Нужда в повторении может возникнуть в случаях замены агрегата, его ремонта, программного сбоя и др. Случается, что сканер при обслуживании АКП может «подсказать» ремонтнику о такой необходимости. В общем, вариантов много. В истории мирового автопрома встречались образцы АКП, в которых процесс адаптации можно было реализовать не в пути, а на стоящем автомобиле. Chrysler имеет такую программу, и называется она «Быстрое обучение».
АБС: Чье обучение?
Владимир: Имелось в виду, естественно, обучение коробки. После ряда процедур с программой и органами управления АКП агрегат «обучался» как-то прилично работать. В дальнейшем эти параметры улучшались под влиянием «пожизненной» электронной подстройки в штатном режиме эксплуатации. У нас был случай с образцом такой конструкции, когда после введения режима адаптации и получения хорошего результата автомобиль через 1000 км вернулся с разбалансированной коробкой. Подключенный сканер указал на отсутствие в программе адаптационных параметров – будто этой процедуры не проводилось вовсе. Мы повторили операцию. И вновь после такого же пробега автомобиль приехал с теми же проблемами. После замены блока управления АКП неисправность окончательно ушла.
Тут мы перейдем к обратной стороне повсеместной интеграции электроники в управление силовым агрегатом. Вышеназванный пример показывает, что такой подход чреват новыми видами неисправностей АКП, которые в прежних классических конструкциях отсутствовали как класс. Но производители не стоят на месте и всячески стремятся защититься от новой напасти. Так, например, Mercedes в управляющую программу АКП зашивает функцию постоянного обновления и пересохранения параметров работы агрегата каждые 10 минут. Видимо, таким способом производитель страхуется от возможных компьютерных сбоев, могущих привести к поломкам коробки или к существенным ухудшениям эксплуатационных характеристик. Почему с интервалом 10 минут – не знаю. Возможно, это результат многочисленных испытаний и глубокого анализа. Но сам факт наличия такой функции в управляющей программе говорит о том, что производитель не исключает подобных компьютерных сбоев. как говорится: «Всяко может быть!».
В связи с этим мне всегда вспоминается история моего знакомого, который много лет ездил на подержанных автомобилях с АКП и мечтал о приобретении нового, лишенного всех недостатков по трансмиссии. я его как мог настраивал на то, что он находится в плену иллюзий. Но это было бесполезно. И вот однажды, став обладателем нового ТС, он с удивлением и тревогой сообщает мне, что коробка страшно «долбанула». Это случилось один лишь раз, но сильно напугало хозяина. к нам часто обращаются владельцы автомобилей с автоматической трансмиссией с сообщениями о разовых «странностях», связанных с трансмиссией.
Первая наша реакция выражается просьбой продемонстрировать сказанное на дороге. Если владелец этого сделать не может, то разговор заканчивается. Никакими приборами и процедурами невозможно найти сбой, который «организовала» управляющая программа. Вернее, самой неисправности и нет, а есть непонятная «игра» программы: кто инициатор – неизвестно. Персональные компьютеры периодически зависают у всех и везде. После перезагрузки чаще всего все проходит. кто может сказать, что это было? Если не «поймать» и не зафиксировать условия, при которых в АКП возникает то или иное негативное проявление, понять, в какой системе агрегата что-то не так, крайне сложно, а чаще – просто невозможно. А вот при наличии информации об условиях, при которых появляется сбой, – иногда можно.
На моем собственном автомобиле при определенной температуре АКП, скоростном режиме и положении педали газа, при переключении с одной на другую передачу происходит ощутимый толчок. Пока несильный, и я ничего не предпринимаю.
АБС: А в чем причина? Вам ли не знать!
Владимир: Нужно снять коробку, разобрать ее, и причина найдется. я ведь знаю, где искать, потому что поймал эксплуатационные параметры, при которых этот эффект проявляется. Поэтому знаю группу элементов агрегата, которая попала под подозрение.
АБС: А аппаратно, с помощью сканера и процедуры адаптации выправить ситуацию нельзя?
Владимир: Нет. Хотя теперь не уверен. Некоторое время назад на автомобилях, оснащенных АКП от известногого производителя, в работе трансмиссии пошел системный сбой. В дилерские центры с рекламацией стали массово обращаться владельцы автомобилей. Неисправность проявлялась только в определенном температурном диапазоне. В остальных режимах к работе агрегата претензий никаких не было. Развивающаяся негативная волна обещала производителю огромные финансовые и имиджевые потери. он (производитель) на это стал реагировать обновлением управляющей программы.
Таких обновлений было несколько. Подключенный сканер в каждой обновленной версии программы отмечал дополнительное дробление температурных параметров контроля. Если в первичной версии программы адаптации присутствовало 3 интервала температурного контроля, то последующие имели уже 4, 6, а затем и 8 интервалов. Такой алгоритм действий конструкторов подсказывал нам, что производитель нащупывает путь программного решения проблемы. И у них это получилось. когда до нас дошла неофициальная информация, что производитель накануне появления первых сообщений о дефектах сменил поставщика комплектующих для АКП, – все встало на свои места. Видимо, особенности некоторых новых элементов коробки не могли обеспечить стабильность характеристик по гидравлике в определенном температурном диапазоне. Подправили программу адаптации – и проблема была решена.
АБС: А что, программа адаптации такая объемная, что способна нивелировать любые огрехи производителя или неправильной эксплуатации?
Владимир: Нет, никакой связи сложности программы адаптации и надежности АКП, как мне кажется, нет. Сложные адаптации присущи европейским производителям. Здесь можно перечислить весь цвет мировой автосборки: Mercedes, BMW, Volvo, Audi и т.д. Мы как раз с коллегами в связи с этим недавно смеялись. Случилось это на заседании суда по поводу претензии владельца автомобиля Mercedes к качеству работы автоматической трансмиссии. Истец сообщил суду, что при переключении со второй передачи на первую в коробке что-то «ударяет», а переключение с первой на вторую происходит неплавно – рывками. На что представитель бренда заявил: «Ну и что – это особенности нашей автоматической коробки!». И это при цене автомобиля в 6,5 млн рублей! А на чуде корейского автопрома KIA Ceed стоимостью менее 700 тыс. руб. передачи переключаются так плавно, что даже я не всегда берусь оценить, в какой момент это происходит. Так что связь сложности программы с комфортной эксплуатацией ТС я нигде не обнаруживал.
АБС: Значит усложнение адаптации, на Ваш взгляд, нецелесообразно?
Владимир: Абсолютно уверен. Скажу больше. крайне редко простое усложнение агрегата ведет к улучшению характеристик. Вспомните народную мудрость: «Лучшее – враг хорошего!». Вот пример: тенденция последних лет в конструктивных решениях производителей автоматической трансмиссии. Сегодня гонка за увеличением количества передач привела к 9-ступенчатой коробке. Если посмотреть таблицу передаточных отношений от первой ступени к девятой, то напрашивается мысль, что целесообразное их количество должно заканчиваться на цифре 6. Дальнейшие различия между передаточными моментами на 7-й, 8-й и 9-й передачах становятся откровенно мизерными. Думается, что при таком техническом решении задач (экологических, экономических, эксплуатационных и др.) манера езды автовладельца и качество дорожного полотна вполне могут нивелировать все продекларированные производителем достоинства нового агрегата.
Если обратиться к авторитетам, например к работам академика Евгсния Алексеевича Чудакова, то, согласно его расчетам, оптимальное количество передач в АКП должно соответствовать числу 6 (шесть)!
АБС: Владимир, мы сильно оторвались от темы. Предлагаю вернуться к диагностике АКП.
Владимир: Хорошо, скажу последнее не совсем по теме, и сразу вернемся к плану. Убежден, что эра увеличения количества ступеней в АКП заканчивается. На смену ей придут гибритные трансмиссии, совмещающие классическую гидравлику с вариатором. Такая АКП будет иметь три ступени по типу гидромеханической передачи и один компактный блок вариаторного типа. Почему сегодня вариатор имеет такие существенные размеры? Потому что он вынужден обеспечивать большой интервал передаточного отношения – от 2,4 до почти 0,5. В будущей конструкции АКП вариаторный блок будет менять передаточное отношение в небольших пределах, и это позволит делать их очень компактными. Тогда и сам гибидный агрегат будет гораздо меньше, легче и стабильнее в работе. к пониманию этого я пришел давно. кстати, Nissan уже пошел в этом направлении – АКП его Juke является, на мой взгляд, прототипом коробки будущего, которая очень скоро станет массовым явлением.
Теперь к диагностке, технологиям поиска неисправностей и инструментам. Главным диагностическим средством диагноста сегодня стал сканер, и его значение в ремонте и настройке только возрастает.
Как уже отмечали раньше, добросовестный диагност, занятый поиском неисправности, должен сделать все возможное без демонтажа АКП с автомобиля. Поэтому снятие показаний с управляющей программы – первое, с чего ремонтник начинает процесс диагностирования, используя при этом сканер. С помощью дилерского прибора специалист может получить гораздо больше информации, чем с любого мульбрендового аналога. Если обнаруженная неисправность является распространенной для данной модели АКП, задача постановки диагноза упрощается многократно. Этому способствуют возможности широкого веера параметров, считываемых дилерским сканером, и личный опыт, накопленный специалистом при работе с автомобилями одного бренда.
Независимые автосервисы лишены такой возможности, поэтому вынуждены приобретать приборы, работающие с мультибрендовым рядом автомобилей. Причем их (сканеров) на предприятии должно быть несколько, потому что каждый из них может качественно «сотрудничать» только с частью мировых брендов. У нас их четыре. Этого достаточно, чтобы принимать в работу АКП любого бренда и марки автомобиля, если точнее, то почти 95% образцов мирового автопрома. Итак, сканер подключен к компьютеру. Где располагается этот блок? Некоторые производители помещают его внутри корпуса АКП, другие крепят на корпусе коробки, третьи монтируют в доступном месте на кузове, четвертые интегрируют в управляющий блок двигателя.
АБС: А почему мультибрендовые сканеры имеют меньшие возможности, чем их дилерские аналоги?
Владимир: Точно сказать не могу. Если исключить слабую версию, что таким образом производители организуют преференции своим дилерским центрам, делая их обладателями эксклюзивной информации со всеми вытекающими, то останется следующее. Первое. Сканер – это прибор для снятия всей информации, которая находится в электронных компонентах автомобиля. И блока управления двигателем, и АКП, и АБС, и т.д. к сожалению, производители коробок сканеры для своих продуктов не производят. Их разрабатывают и изготавливают специализированные предприятия, работающие по заказу производителей автомобилей. Поэтому такой фирме заложить в один прибор всю информацию по электронной составляющей огромной массы разнобрендовых автомобилей просто невозможно. Даже если это и возможно, то такая громоздкая программа может стать чудовищно «тяжелой» и нестабильной.
Второе. Фирма – разработчик диагностических программ, получив одобрение у производителей автомобилей, берет их дилерскую программу и максимально облегчает, убрав все малозначимое, с их точки зрения. Запаковывает подобные продукты в общую оболочку, и рынок получает программу, способную сотрудничать с большим веером брендов. Ну а сам прибор, который мы называем сканером, – это носитель базы данных. я, конечно, в нашем разговоре многое упрощаю и опускаю массу нюансов, иначе каждый ответ на ваши вопросы может занять половину объема журнала, а может и весь целиком.
АБС: То есть, по Вашим словам, независимые автосервисы переплачивают за сканеры, в которых зашита часть информации, ненужной ремонтникам АКП?
Владимир: Увы, это так. Но не совсем. Иногда некоторая информация, которая нас формально не касается, становится весьма полезной. Мои слова прекрасно проиллюстрирует случай, произошедший с одним клиентом – почитателем нашего центра. Было это так. Некоторое время назад клиент позвонил мне, чтобы посоветоваться. он собирался очень выгодно приобрести свежий и в прекрасном состоянии автомобиль Ssang Yong, марку уже не припомню. С завода он поступил в комплектации с 6-ступенчатой автоматической коробкой.
Но первый владелец ТС по каким-то причинам заменил ее на 5-ступенчатый аналог. Предлагая нашему знакомому автомобиль, он предупредил, что с трансмиссией какие-то проблемы. они заключались в том, что автомобиль движется только на 1-й и 3-й передачах. Все остальное функционально в порядке. как нашему знакомому сказал продавец, сканер показывает единственный код ошибки, который к работе АКП не имеет отношения. Это показалось покупателю малозначимым фактором для отказа от приобретения.
Я его упорно отговаривал, но безуспешно. В результате через некоторое время автомобиль оказался в нашем центре. Тестовая поездка и подключение сканера подтвердили прежнюю информацию. И мы приступили к поиску причины. Следует сказать, что механики, производившие замену АКП, выполнили свою работу добросовестно. Все агрегаты, которые имели отношение к коробке, были заменены в соответствии с требованиями к 5-ступенчатому агрегату. Это: сама АКП, электронный блок управления, вся электрика и т.д. Но, как оказалось, у трансмиссии пропали три скорости. Хозяин долго бился с этой напастью, поменял ряд автосервисов, проконсультировался с массой специалистов, но безрезультатно. Устав от мытарств, продал ТС в таком состоянии. Покупателя, несмотря на мои предупреждения, ситуация не напугала. Он был абсолютно уверен в нашем всесилии и руководствовался иллюзией, что какой-то малозначимый код ошибки не может быть нерешаемой проблемой для мастеров такого уровня. И уж тем более при том, что проблема имеет не «железные» свойства.
Мы же все больше и больше погружались в решение задачи. Не стану описывать весь комплекс мероприятий, а сразу перейду к итогу поисков. Но чуть-чуть теории – куда без нее. Известно, что управляющая программа АКП получает информацию от большого числа компонентов, напрямую не влияющих на работу агрегата. К ним относятся и компоненты АБС. Названный код ошибки после его расшифровки указывал, что количество оборотов колес не соответствует передаточному числу после выходного вала АКП. Управляющая программа трактовала такие показатели как неисправность трансмиссии. И, видимо, разработчики для такого случая в целях безопасности ввели аллгоритм, ограничивающий эксплуатацию неисправного ТС...
Устранить такую проблему можно было двумя способами. Первый: заменить мосты автомобиля, оснащенного 6-ступенчатой АКП на аналоги, работающие с 5-ступенчатой коробкой. Второй: изменить управляющую программу. Если первое, с большими организационными и значительными нецелесообразными финансовыми расходами хотя бы теоретически реализовать можно, то второе – нет. Если точнее, то можно пойти и по второму варианту, но стоить это будет гораздо (!!!) дороже, чем найти, купить и переставить оба моста автомобиля Ssang Yong. Вот такая ошибочка...
