Технологии ремонта и обслуживания гибридных автомобилей. Школа Сергея Гордеева. Урок седьмой
В прошлый раз мы говорили об инструментах диагностики гибридных автомобилей. В этом ключе рассматривали различные средства для поиска неисправностей. Некоторые из них достаточно просты в устройстве, другие много сложнее. Отмечали, что не следует делить диагностические устройства на основные и вспомогательные (дополнительные), как это практикуют сегодня на российском рынке автосервисных услуг многие диагносты.
Чтобы еще раз обратить внимание на такой важный момент, как оснащение поста диагностики, повторю еще раз сказанное на прошлом уроке: считаю, что все диагностические инструменты, о которых мы говорили и будем говорить, являются для нас основными, поскольку помогают найти конкретную неисправность в конкретном автомобиле. Поэтому и рассматривать их мы будем на конкретных примерах.
Прошлый урок мы закончили знакомством с автомобильным высоковольтным разрядником. Еще его называют тестером искрообразования. Продолжим это знакомство. Прообраз разрядника водители самостоятельно изготавливали еще на заре автомобилестроения. Это была простая автомобильная свеча, которая выкручивалась из головки блока цилиндров. Высоковольтный провод надевался на свечу, а корпус свечи заземлялся на массу. Таким нехитрым образом проверяли наличие искры, если автомобиль не заводился или не работал один из цилиндров двигателя. Способ этот довольно примитивный, но позволял быстро проверить несколько автомобильных компонентов: крышку трамблера, бегунок, контактную группу, катушку, высоковольтные провода и т. д.
Но это устройство имело свои недостатки. Например, мы проверяем на исправность катушку и свечу на третьем цилиндре воображаемого Prius. Выкрутили свечу, надели на нее индивидуальную катушку зажигания, заземлили корпус свечи на массу и прокрутили двигатель стартер-генератором. При этом мы будем наблюдать довольно хорошую искру на свече. Сделаем вывод: катушка и свеча на этом цилиндре исправны! На самом деле вывод неправильный! При установке свечи и катушки на двигатель сканер вновь будет показывать пропуски вспышек в третьем цилиндре… Почему?
Да потому что энергии, производимой данной катушкой зажигания, вполне достаточно, чтобы она пробила искровой зазор свечи при атмосферном давлении. Но в цилиндре у нас свеча работает не при атмосферном давлении, а при давлении почти в 10 раз больше! А в таком случае энергии катушки уже не хватает, чтобы пробить искровой заряд. То есть цилиндр работать не будет. Эту проблему довольно просто определить, подключив мотор-тестер и сняв осциллограмму с данной катушки.
Но для этого нужно время, так как надо подключить мотор-тестер, синхронизировать (привязать) осциллограмму к одному из цилиндров (обычно к первому) и расшифровать показания прибора (время накопления энергии, мощность разряда и т. д.).
А имея в своем арсенале такой простой прибор, как автомобильный высоковольтный разрядник, на всю эту процедуру мы затратим меньше минуты! Достаточно зацепить разрядник специально оборудованным держателем за любую заземленную на массу автомобиля точку (любой из болтов кузова или ДВС) и надеть на него катушку зажигания. После этого мы сможем либо долго любоваться на красивый высоковольтный разряд на разряднике, либо легко заметим его отсутствие (фото 1).
Автомобильный разрядник изготовлен по принципу искрового разрядника. Искровой разрядник – это электрический аппарат, искровой промежуток которого пробивается при определенном значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжение в установке. Основным элементом этого прибора является искровой промежуток. Вольт-секундная характеристика этого промежутка должна лежать ниже вольт-секундной характеристики защищаемого оборудования. При появлении перенапряжения искровой промежуток должен пробиться раньше, чем изоляция защищаемого оборудования.
Сейчас на рынке есть огромное количество автомобильных разрядников различных конструкций. Можно выбрать разрядник на одну катушку, можно на две, а можно и на четыре (фото 2–4). Основное их отличие заключается в том, с каким напряжением работает разрядник. Есть разрядники, рассчитанные на работу с пробойным напряжением до 5 кВ, а есть на 20 кВ. Нам для работы с гибридными автомобилями нужен второй вариант.
Ну а мы постепенно переходим к следующему диагностическому прибору – газоанализатору (фото 5).
Как вы думаете, для чего нужен газоанализатор при ремонте гибридных автомобилей? Многие скажут: «На современном автомобиле мы никак не имеем возможности самостоятельно обеднять или обогащать топливо-воздушную смесь! Газоанализатор был нужен, чтобы регулировать карбюраторные автомобили в прошлом веке!».
В чем-то они правы: на современном автомобиле за состав стехиометрической смеси отвечает блок управления двигателем. Но мы с вами отлично знаем, что он готовит топливо-воздушную смесь на основе показаний различных датчиков. А если один из датчиков неисправен или дает на блок управления ложную информацию?
А с помощью газоанализатора мы с вами можем получить самую достоверную информацию о том, как в двигателе сгорает топливо. И эту информацию мы получаем напрямую, без всяких посредников! Ведь отследить качество сгорания топливо-воздушной смеси мы можем и по сканеру, посмотрев на параметры топливной коррекции. Но точнее, чем газоанализатор, нам об этом ни один прибор и ни один датчик не расскажет! Как врачу для постановки правильного диагноза требуются ваши анализы, так и диагносту для постановки правильного диагноза при ремонте автомобиля надо знать, чем «дышит» ваш автомобиль и каково состояние его «анализов».
Первые приборы работали на принципе измерения электрической проводимости платиновой спирали в среде оксида углерода. Результаты показывались на стрелочном индикаторе прибора. Двухкомпонентные газоанализаторы стали измерять еще один токсичный элемент – несгоревшее топливо, т. е. углеводороды СН. Такой прибор стал работать уже по другому принципу – спектрометрирования исследуемых газов в инфракрасном диапазоне.
Современные приборы работают по такому же принципу, но могут измерять уже пять компонентов: помимо оксида углерода СО и углеводородов СН, они измеряют концентрацию кислорода, диоксида углерода СО2 и оксидов азотаNOx. Они также могут рассчитывать соотношение «воздух – топливо» в исходной топливо-воздушной смеси. По работе с газоанализатором у нас будет отдельный урок, поэтому долго на нем задерживаться не будем.
Очень часто к нам в сервис (думаю, что и в любой другой) приезжают автовладельцы с жалобой на повышенный расход топлива. Но чаще всего с такими жалобами обращаются именно владельцы гибридных автомобилей! Почему? Да потому, что перед покупкой гибридного автомобиля его будущий владелец подробно изучает ТТХ (тактико-технические характеристики) своего будущего автомобиля. И для многих при покупке определяющее значение имеет такой параметр, как средний расход топлива.
И вот такой автовладелец, приобретя в автосалоне новый Prius в 30-м кузове, убежденный производителем в том, что средний расход топлива его ТС равен 3,8 л, получает по факту средний расход около 4,5–5,0 л. Он впадает в панику. Как же так?! Ему подсунули в автосалоне бракованный автомобиль?! «Пострадавший» начинает «выносить мозг» дилеру, продавшему ему этот автомобиль. Бедные инженеры по гарантии… Они пытаются объяснить владельцу, что в ТТХ прописан идеальный теоретический расход, который может быть достигнут в идеальных условиях полигона в безветренную погоду с одним водителем и т.д.
Но владелец машины, закусив удила, пишет жалобы во все инстанции… Он хочет доказать, что его обманули, а инженер у дилера бестолковый неуч! И такой клиент чаще всего приезжает в наш «Гибрид-сервис», чтобы ему выдали заключение о неисправности его автомобиля.
Не стану отрицать, бывают случаи, когда оказывается, что расход действительно завышен, а дилеры, не сумев устранить эту проблему, просто нагло игнорируют все претензии клиента. Но в большинстве случаев, продиагностировав автомобиль, мы видим, что расход топлива полностью соответствует норме. Но если мы об этом скажем клиенту, то он впадет в бешенство и посчитает, что мы тут «тоже безмозглые имбецилы, инфузории-туфельки» и т. д. И это не мои эпитеты, а реальные цитаты из «отзывов» клиентов по таким случаям, которые еще хоть как-то можно отнести к цензурным.
Поэтому клиенту все надо показать и объяснить! Но даже коротко объяснить такому клиенту, что такое топливная коррекция, и показать отличную топливную коррекцию на его автомобиле по сканеру бывает в большинстве случаев недостаточно. Вы обязательно услышите: «Ну и что, что накопленная топливная коррекция у меня – 0,0 процента?! Она же у меня бензин жрет, как лошадь овес!». Вот тогда на сцену выходит джокер из рукава диагноста – газоанализатор!
Точнее, мы сами уже провели газоанализ смеси и видим, что с ней все в порядке. Но надо, чтобы и клиент понял, что расход топлива на его машине в норме. На клиентов сам вид газоанализатора наводит страх и ужас! Когда они видят такой прибор, то в отличие от сканера он внушает им доверие. Они смотрят на кучу непонятных мигающих красным цифр и, на два порядка понизив голос, просят объяснить им, что они обозначают… (фото 6).
И только когда не торопясь, с толком, с чувством расскажешь им о газоанализаторе, подчеркнув, что это самый «главный» прибор, который может отследить повышенный расход топлива, они, довольные полученными в области автодиагностики знаниями и гордые от этого, уезжают домой! Ну а мы на примере лишнего расхода топлива (или наоборот – недостаточной мощности ДВС) переходим к следующим диагностическим приборам.
При недостаточной мощности автомобиля и бедной топливо-воздушной смеси (которую, как вы уже догадались, мы определили по сканеру и убедились в этом, подключив газоанализатор) мы должны определить, в чем, собственно, проблема: в нехватке топлива или в избытке кислорода, не посчитанного датчиком расхода воздуха? Давайте разберемся с этим. Когда есть подозрение на нехватку топлива, то я обычно начинаю с замера давления топлива. Для этого нам понадобится такой диагностический прибор, как топливный манометр (фото 7).
Топливный манометр можно изготовить самостоятельно, но, учитывая стоимость данных приборов, производимых нашими китайскими друзьями, смысла в этом особого нет. Используемый в нашем «Гибрид-сервисе» топливный манометр электронный (фото 8). Вот только переходники для различных машин лучше изготовить самостоятельно, так как в некоторых наборах стоимость переходников в несколько раз превышает стоимость самого прибора. А большинство из этих переходников вам никогда в жизни не пригодятся, и наоборот, самых нужных для вас в наборе, предлагаемом с манометром, не окажется (фото 9).
Многие сразу задают вопрос: а где лучше всего подключаться к топливной магистрали? Однозначного ответа на этот вопрос нет! Все зависит от конкретной модели и модификации. Во многих моделях очень легко и быстро подключиться к топливной магистрали под капотом (и это наиболее предпочтительный вариант, если такая возможность существует). Но, к примеру, в Prius под капотом подключиться к топливной магистрали теоретически возможно, но практически довольно сложно. В этом случае мы подключаемся напрямую к магистрали, выходящей из топливного бака (фото 10).
Следующий вопрос, который в этом случае задают: как измерять давление топлива на заведенной машине или просто при включенном зажигании? А вот на этом давайте остановимся поподробнее! Измерять давление мы начинаем при включенном зажигании. На большинстве машин достаточно включить зажигание, как топливный насос начнет накачивать давление. И вот тут – внимание! На эту удочку ловятся многие начинающие и даже опытные диагносты.
На большинстве классических гибридов топливный насос не включается при включении зажигания! Питание на насос подастся только в том случае, если ДВС раскрутится до 1000 оборотов! То есть, другими словами, когда стартер-генератор создаст для коленвала ДВС 1000 об/мин, только тогда блок управления даст команду насосу включиться в работу и форсунки начнут взбрызгивать топливо в цилиндры. А если у вас ВВБ уже посажена до предела неоднократными неудачными запусками ДВС или неисправен стартер-генератор, то вы никакого давления топлива в этом случае не увидите!
Поэтому, если топливный манометр показывает у вас нулевое давление топлива, не стремитесь сразу заменить «неисправный» насос или начинать ковырять проводку! Посмотрите на сканере, все ли условия для успешного включения в работу топливного насоса соблюдены.
Следующий вопрос: какое давление топлива считается нормальным? Ответ на него лучше всего посмотреть в ремонтном мануале на данный автомобиль. Только там вы найдете точное рабочее давление, которое заложили проектировщики в этот автомобиль. Но существуют и некие «общие» правила для всех современных бензиновых автомобилей. Так, рабочее давление должно быть более 3,0 атм. Например, на различных моделях Prius оно составляет примерно 3,2–3,5 атм. Но если мы видим на работающем ДВС такое давление, это совсем не означает, что с насосом все в порядке!
Достаточно немного дать нагрузку на ДВС (разогнать автомобиль), как мы можем увидеть, что давление вдруг упало до 1–1,5 атм. В большинстве случаев в этом виноват намертво забитый фильтр тонкой очистки топлива, а иногда, крайне редко, и грубой очистки (фото 11).
На большинстве машин в этом случае достаточно заменить фильтры, и авто вновь обретет свою былую мощность. Но есть из этого правила и исключения. Это относится к Prius в 11-м и 20-м кузовах, выпущенных для американского рынка. Их легко отличить от остальных по оранжевым поворотникам в фарах головного света и задним фонарям. К большому сожалению, владельцам таких автомобилей придется менять в этом случае весь бак в сборе, так как он не разборный!
Что еще хотелось бы особо отметить при работе с этим диагностическим прибором? Это правила безопасности. Помните, что в топливной магистрали всегда есть давление топлива! И при ее отсоединении часть топлива может попасть на катушки, разъемы, глушитель. В этом случае очень велика вероятность возгорания автомобиля. Также многим начинающим диагностам топливо попадает в глаза. Не забывайте про защитные очки и перчатки!
Ну вот, мы разобрались еще с одной неисправностью и познакомились еще с одним диагностическим прибором, который делает жизнь диагноста проще. Но в недостаточной мощности двигателя давление топлива может быть не виновато. То есть давление топлива присутствует и на холостом ходу, и при полной нагрузке, а автомобиль все равно «не едет». В этом случае, скорее всего, виноват воздух, или правильнее сказать: поступление в двигатель непосчитанного датчиком расхода избыточная часть этого воздуха.
Мы это опять все увидим и по сканеру, и по газоанализатору. Но нам надо устранить эту проблему! С чего начать? Нужно определить, как во впускной коллектор может попадать воздух помимо ДМРВ (датчика массового расхода воздуха). Разумеется, перед этим мы уже проверили на исправность сам датчик расхода. А мест таких под капотом у современного автомобиля более чем достаточно.
Иногда даже хорошо слышно, как характерно посвистывает подсасываемый двигателем через какое-то отверстие воздух. Но вот на практике найти это отверстие довольно трудно. У современных автомобилей под капотом все напихано конструкторами настолько плотно, что иногда при работе по поиску подсоса приходится разбирать чуть не половину двигателя! И тут нам на помощь приходит следующий прибор современного диагноста – дымовая машина.
Такую машину каждый из вас видел на концертах популярных поп-групп, когда сцена вдруг начинает покрываться искусственным «туманом».Дымомашина диагноста представляет собой точно такую же конструкцию, только немного поменьше (фото 13). Устройство ее настолько же просто, насколько гениально! На раскаленную свечу накала (обычно применяется от дизельного двигателя) попадает масло, которое, сгорая, образует дым. Мы используем для этого масло Johnson’s baby.
Еще несколько лет назад иметь в своем арсенале портативную дымовую машину было очень круто! Их собирали умельцы, которым завидовали даже диагносты дилерских центров. Самое интересное, что по нормативам дилерства требования иметь дымовую машину в числе диагностического оборудования у многих производителей автомобилей нет и по сей день! Поэтому владельцы сервисов, пытаясь сэкономить денежные средства, без энтузиазма откликаются на просьбы диагностов по поводу прибретения такого агрегата.
Но эта экономия выходит боком прежде всего самому владельцу бизнеса. Потому что рабочее время специалистов, которое может быть сэкономлено дымомашиной, окупает расходы по ее приобретению в первый же месяц эксплуатации.
