24 Апр

Диагностика УАЗ. ЦПГ.

В предыдущем отчёте, я рассказывал о диагностике энергоэффективности УАЗ. Отчёт можно почитать здесь.

Сегодня же, расскажу о диагностике эффективности работы центрально-поршневой группы, далее просто ЦПГ.

Для понимания темы, необходимо разобраться в физике процессов во время работы двигателя. Для оценки работы каждого цилиндра, существует такое понятие как «Эффективность работы цилиндра». Оно обусловлено величиной ускорения поршня после воспламенения смеси в камере сгорания. На это ускорение влияют множество факторов. К примеру: состав смеси, величина искрового промежутка, состояние ВВ катушки, ВВ проводов, ну и естественно физическое состояние самого поршня, цилиндра, впускного и выпускного клапанов. И так в каждом цилиндре двигателя.

Вот для того, что бы узнать реальное состояние двигателя, и проводится тест «Эффективности». Он нам покажет, одинаковая ли эффективность по всем четырём цилиндрам у нашего УАЗа или какой-то цилиндр(а возможно и не один) имеют низкую эффективность. Соответственно, необходим ли ремонт ЦПГ или нет.

Скорость ускорения поршня после воспламенения смеси определяется по ускорению вращения коленвала. Измерить это можно по сигналам датчика положения коленвала, далее ДПКВ. Но, в нашем допотопном УАЗе с карбюраторным двигателем отродясь не было такого датчика! Да и шкива с реперным диском тоже. Они появятся только на инжекторной версии УМЗ-4216.

Для решения этой проблемы воспользуемся индуктивным ДПКВ от ВАЗ-2110 и зубчатым венцом маховика! Ведь маховик жёстко связан с коленчатым валом и вполне пригоден для такой задачи.

Кронштейн для ДПКВ придётся уже изготовить самостоятельно. Важно что бы он был очень жёстким и не вибрировал при работе двигателя. Один провод от датчика вешаем на корпус, второй сигнальный на мотортестер.

После проведения минутного теста и снятия осциллограммы, приступаем к анализу.

Начнём с правого края осциллограммы. Синяя горизонтальная линия, это условный ноль эффективности работы. Хвосты соединившиеся в самом конце в одну линию и расположенные выше «нуля» свидетельствуют о том, что во всех четырёх цилиндрах двигателя одинаковая компрессия. И на вскидку — вполне хорошая для степени сжатия 7:1. Что бы знать конкретное значение компрессии, необходимо измерить её компрессометром. Но, в данном случае нам это не нужно. С клапанами и поршневыми кольцами у нас всё в порядке.

Далее анализируем левый край осциллограммы, который показывает эффективность цилиндров на холостом ходу. Сразу бросается в глаза, что первый цилиндр(зелёный график) явно имеет низкую эффективность, потому как половина графика ниже «нуля». Да и второй с третьим цилиндром тоже имеют не хорошую эффективность, сравнительно с графиком четвертого(желтый). А если вспомнить о том, что по компрессии у нас результаты по всем цилиндрам одинаковые, то и эффективность должна быть близко одинакова.

Причину искать будем так. Если компрессия одинакова, то остаётся либо топливно-воздушная смесь(ТВС), либо проблема с искрой. Искра у нас зависит от состояния свечи, ВВ провода и ВВ катушки.

А так как у нас двигатель не инжекторный, а карбюраторный, то ТВС принимаем одинаковой и постоянной для всех цилиндров. Карбюратор-то один и смесь он готовит для всех цилиндров одинаково. Форсунок нет. Остаётся искра.

Для подтверждения этого диагноза, рассмотрим участок работы под нагрузкой при резкой перегазовке. Н осциллограмме выше отключил отображение 2 и 3 цилиндров. Оставил первый косячный и наилучший четвертый. Жирные узловые точки — это такты воспламенения в цилиндре. Глядя на осциллограмму сразу же бросается в глаза, что четвертый цилиндр при резкой перегазовке на каждом такте воспламенения только наращивает свою эффективность — график стремиться вверх. А вот первый цилиндр, вместо такой же динамики, уже на втором такте обрушил в «ноль» эффективность. Затем отработал нормально и снова два такта обрушил.

Это говорит только о том, что при максимальной нагрузке на двигатель, в первом цилиндре наблюдались пропуски воспламенения из-за состояния либо свечи, либо ВВ-провода, либо состояния токопередающего контакта в трамблёре. ВВ-катушку отметаем, потому как на четвёртом цилиндре всё нормальномнимо же. А катушка одна на все.

Подтвердить эти умозаключения может следующий тест, называемый «Парад цилиндров». О нём я расскажу в следующих отчётах, а пока запомним про косяк с искрой на первом цилиндре.

Итог. Исходя из теста, делаю вывод о том, что в целом ЦПГ имеет хорошее и равномерное по цилиндрам состояние. Но есть проблема с искрой по первому цилиндру.

В продолжении тест «Давления в цилиндре» и подтверждение диагноза об хорошем состоянии ЦПГ.

22 Апр

Диагностика УАЗ

Ни что не стоит на месте. Всё движется. Всё меняется…

И если раньше диагностика состояния ДВС подразумевала огромные траты времени и ресурсов, то сейчас, благодаря современной технике — пару часов.

Речь пойдёт об использовании мотортестера при диагностике состояния двигателя автомобиля.

«Мотортестер — программно-аппаратный комплекс, позволяющий по электрическим сигналам специализированных датчиков, определить физическое состояние и неисправности узлов двигателя автомобиля».

К примеру, с помощью мотортестера, не разбирая узлов агрегата, можно выяснить состояние и неисправность:

  • системы электропитания;
  • системы топливоподачи;
  • системы инжекции;
  • ЦПГ;
  • впускной тракт;
  • выпускной тракт;
  • состояние свечей и ВВ катушек;
  • датчиков и многое другое…

Ну, а теперь ближе к делу, так сказать. Клиент купил старенький УАЗ. Прокатившись на нём, стало понятно, что авто едет примерно на 50% по тяге от его возможностей, имеет неустойчивый холостой ход, только одному чёрту известно состояние ЦПГ. Было принято решение привести автомобиль в отличное состояние. Тем паче, что у меня на спортивном УАЗе стоял раньше абсолютно такой же двигатель и кому, как не мне знать все его сильные стороны и возможности.

Пока автомобиль холодный, первый тест — Тест энергоэффективности.

Он покажет состояние АКБ, стартера и генератора. Подключение и калибровка токовых клещей, щупа на плюсовую клемму АКБ занимает не более двух минут. Сам тест проводится в течении одной минуты. После окончания проведения теста, необходимая осциллограмма снята и нажав в ПО пункт «Анализ» получаем первичные выводы.

Итак какие выводы мы можем сразу же сделать? Первое, что бросается в глаза — степень заряженности АКБ. Он разряжен. Хотя автомобиль приехал своим ходом и скажем так особых затруднений с заводкой не имеет. Разве, что только стартер схватывает как бы с провалом. Начальное напряжение так же слишком мало и косвенно говорит о том, что АКБ разряжен. А теперь вопрос — какой агрегат влияет в первую очередь на заряженность АКБ? Правильно! Генератор.

Смотрим на его состояние. О внутренних проблемах генератора, таких как коротыш обмоток, пробои и нарушение проводимости диодов, высохший конденсатор, стёртые щётки, говорит параметр «Пульсации напряжения». Он не даёт конкретного места неисправности, но говорит о состоянии в целом. Если бы в чём-то из перечисленного выше присутствовала неисправность, то можно снять отдельно осциллограмму тока генерируемого обмотками и там уже видно конкретно, что вышло из строя. С вероятностью 95%.

В нашем же случае, пульсации в норме. Но. Посмотрите на напряжение зарядки! Оно крайне мало и смело можно сказать, генератор не даёт заряда. Причина скорее всего в реле-регуляторе.

Итого, мы выяснили почему наш АКБ так хронически недозаряжен. Генератор не даёт зарядку.

Идём далее. Сравнив в АКБ «Измеренный пусковой ток», «Просадку напряжения при прокрутке» с «Требуем пусковым током» в стартере — мы имеем понимание того, что силовые провода на АКБ и на стартере имеют хорошее сечение, полностью подходят под мощьность стартера. А так же пусковой ток АКБ с излишком покрывает потребности стартера. Что не маловажно зимой.

Однако, в момент поворота ключа зажигания на старт, мы имеем провал в работе стертера и потом подхват. Анализ же показывает один разрыв тока на стартере. Забегая вперёд, скажу что разрывов тока там оказалось больше 😉

Далее, для выяснения точной неисправности в стартере необходимо увеличить участок осциллограммы тока на режиме работы втягивающего реле и начала работы двигателя стартера(прокрутка).

Исходя из времени работы втягивающего в 43 миллисекунды, можно сказать что это немножко уже долговато. Однозначно там грязь, препятствующая свободному перемещению сердечника электромагнита. Хотя на осциллограмме откровенных закусов или микроостановок при движении сердечника не видно. На графике тока, это выглядело как провалы в зоне работы втягивающего. Однако, в момент замыкания «пятаков» и начала работы обмоток двигателя стартера отчётливо видна «пила»(отметил стрелкой). Наличие которой говорит мне о том, что есть коррозия поверхности пятаков втягивающего и нагар на ламелях коллектора ротора стартера.

Так как в дальнейшем этот стартер планируется заменить на новый редукторный, то покажу фотографию с другого стартера с подобной осциллограммой.

Выгоревшие контакты пятака
Выгоревший пятак
Обугленные ламели коллектора

Зона же разрывов тока, видна на вот этом участке прокрутки.

Как видно, в момент перед самым заводом двигателя, сигнал имеет зону с разрывами тока. Что может говорить о плохом контакте в силовой цепи замка или реле стартера. Как в конкретном УАЗе сделана электроцепь стартера, я пока ещё не разбирался. Но, взято на заметку!

К слову сказать, вот осциллограмма абсолютно такого же двигателя с таким же стартером, снятая с исправного автомобиля.

Ни в зоне контакта пятаков втягивающего, ни при работе ротора — характерной «пилы» не наблюдается.

Что имеем в сухом остатке. Мы потратили пускай три-четыре минуты на подготовку и проведение теста мотортестером. По результатам анализа и умозаключений имеем:

  • неисправность реле-регулятора генератора;
  • неисправность силовой контактной группы стартера;
  • неисправность в силовой цепи замка зажигания или реле.

Повторюсь. На это ушло не более четырёх-пяти минут 🙂 А сколько бы ушло времени на диагностику состояния АКБ, генератора и стартера старинными методами? Один рабочий день, минимум…

В продолжении, напишу о диагностике ЦПГ и высоковольтной системы питания.