Что показывает компьютерная диагностика автомобиля

В современном автомобиле имеется огромное количество всевозможной электроники, обеспечивающей бесперебойную и правильную работу всех устройств. Своевременное определение сбоев и неполадок – гарантия безопасной, эффективной и долговечной эксплуатации транспортного средства. И для определения неисправностей на ранних этапах делается компьютерная диагностика автомобиля, которая позволяет наиболее достоверно определить любую неисправность при минимальных затратах времени. Сегодня мы поговорим о компьютерной диагностике.

Компьютерное тестирование: что это такое и для чего оно нужно

Электронная диагностика автомобиля выполняется с целью получения ответов на главные вопросы о:

• техническом состоянии транспортного средства на данный момент;
• способах, которые позволят сделать его работу более эффективной;
• действиях, которые необходимо предпринять для исправления и существующих проблем и достижения идеального состояния.

Компьютерная диагностика

Считывая коды имеющихся ошибок специальным сканером, стендом и ридером, подготовленный специалист следит, о чем говорит система диагностики и анализирует поступающую информацию. Исходя из полученных данных, автовладелец принимает решение об исправлении уже существующих и предупреждении возможных неисправностей.

А значит, электронная диагностика предполагает два основных предназначения, и каждое из них важно при использовании авто.

Неисправности и их причины

Совсем недавно мероприятия по определению неисправностей в машине и установлению их причин были трудными и занимали много времени. Помимо этого, они не давали стопроцентной гарантии — тестирование могло не получиться сразу, а в его правильности были некоторые сомнения. Сегодня применение компьютерной техники в автодиагностике позволяет оптимизировать данный процесс, делая его значительно легче, точнее и максимально оперативно.

Практически, электронная диагностика — это тестирование систем машины, причем каждой из них в отдельности. Список тестируемых узлов/агрегатов включает двигатель, подвеску, трансмиссию, бортовую электронику и прочие элементы транспортного средства.

По окончанию тестирования на экране диагностического оборудования высвечиваются все данные о сбоях и поломках в машине, а также приведших к этому причинах. Расшифровав полученные данные, специалист передает их автовладельцу. Это помогает оценить, в каком техническом состоянии находится транспортное средство и принять решение об устранении неполадок, которые препятствуют эффективности и надежности в работе.

Установление реальных потенциалов

Многие автомобили, особенно это касается бюджетных машин, имеют изначально неправильные настройки, установленные на заводе. Так установленное ПО «препятствует» раскрытию всех возможностей «железного коня», а нередко и существенно осложняет эксплуатацию. Фактически все подобные проблемы оперативно исправляются. И электронная проверка становится первым шагом к устранению «заводских» неполадок. Кроме того, в новейшем диагностическом оборудовании предусмотрена возможность перепрограммировать параметры – провести чип-тюнинг.

Чип-тюнинг автомобиля

К примеру, перенастраивается центральный электронный блок для оптимизации под определенную комплектацию. Такая перенастройка может состоять из «исправления» холостого хода либо регулировки системы питания. А добавив один или несколько плагинов, можно перепрограммировать электронику в соответствии с интерфейсами новых представителей определенного семейства автомобилей, возможно и тех, чьё поступление в продажу только предполагается. В системе автоматом идентифицируются отличия и не требуется ручной корректировки всех характеристик.

Процесс электронного тестирования

К бортовой электронной системе через специальные диагностические разъёмы подключается достаточно сложное оборудование — сканер, имеющий серьёзное ПО. Прибор читает передаваемые машиной коды. Данные, которые получает сканер, расшифровывает специалист, используя предназначенные для этого программы. Основываясь на полученной информации, специалист делает вывод об имеющихся неисправностях.

А само электронное тестирование подразделяют на несколько действий. Расскажем о некоторых симптомах, при появлении которых имеет смысл провести компьютерный анализ определенного элемента.

Подвеска

Тестирование подвески необходимо в том случае, если автовладельцем обнаружен один из нижеперечисленных признаков:

• неравномерный износ покрышек;
• появление посторонних звуков (стук/гул) при входе в резкий поворот или в процессе движения с постоянной скоростью (по неровным дорогам);
• отмечается «снесение» одной из осей при входе в поворот;
• происходит досрочное срабатывание АБС;
• у руля отмечается возрастание свободного хода.

Силовой агрегат

Диагностика двигателя целесообразна, если автомобилистом замечено следующее:

• увеличилось время разогрева двигателя;
• увеличился расход горючего;
• работа двигателя стала неустойчивой либо он стал «неохотно» запускается;
• силовым агрегатом потеряна мощность;
• отмечается белый/чёрный дым на выхлопе;
• появление сторонних шумов при работе двигателя;
• холостые обороты поменялись в сторону понижения/повышения.

В процессе проведения тестирования проверке подвергается система впрыска, электроснабжения, замеряется компрессия.

Коробка-автомат

Электронный анализ АКПП стоит провести, когда:

• отказ от включения одной из передач;
• появились ощутимые рывки;
• переключая передачи, вы слышите шумы или оно происходит с пробуксовкой;
• увеличился расход топлива;
• отмечается протечка масла.

При диагностике читаются коды ошибок в блоке управления коробкой, оцениваются данные с датчиков, уровень температуры рабочей жидкости, расположение дроссельного затвора и селектора.

Используемое оборудование

Электронные системы тестирования машин классифицируются на две группы:

В первую группу входят независимые сканеры – это приборы размером с рацию, имеющие дисплей и выход для прямого подсоединения к машине для считывания информации. Кроме того, к этой группе принадлежат адаптеры, работающие только в паре с компьютером, он, в свою очередь, связан с ЭБУ либо через кабель с датчиками автомобиля.

Электронное оборудование из второй группы разделяется следующим образом:

1. Дилерские приборы – устройства от автопроизводителей, которые имеют полную совместимость с автомобилем и возможность перепрограммировать ЭБУ.
2. Марочное оборудование – диагностические средства, которые выпущены сторонними компаниями для конкретных марок или моделей.
3. Мульти марочные устройства – оборудование, которое совместимо с любыми машинами или с ТС определенного региона (Южная Азия, Америка).

Заметим, что при более низкой стоимости и не такими широкими функциональными возможностями (в сравнении с дилерским оборудованием) любое компьютерное оборудование выдает полную картинку о сбоях и поломках.

Сканер для диагностики

Плюсы электронной диагностики

Компьютерный анализ состояния автомобиля необходим для большей части машин по объективным причинам. Помимо всего, электронная диагностика отличается рядом значительных преимуществ по сравнению с тестированием обыкновенным.

Оперативно и точно

Полное электронное сканирование всех устройств в машине займет около получаса. Тестирование одного из узлов/агрегатов комп производит в течение нескольких минут, выдавая полный анализ сбоев и неисправностей. В итоге, автовладелец видит подробную картину об имеющихся проблемах. Информация подлежит расшифровке — это выполняется опытным мастером. В соответствии с полученными данными составляется план ремонта.

В процессе электронного тестирования можно изменить настройки бортовой электроники. При помощи диагностического оборудования настраивается холостой ход, регулируются показатели в топливной системе, автомобиль оптимизируется под конкретную комплектацию, заменяется ПО и прочее.

Необходима электронная диагностика и при приобретении б/у транспорта. Она позволит в деталях увидеть его техническое стояние и выявить неисправности, умалчиваемые продавцом.

Профилактика вероятных сбоев

Тестирование позволяет выявить не только существующие поломки, но и узнать о неисправностях, которые могут появиться в ближайшем будущем. Так, внимательно оценив, что показывает диагностическое оборудование, автовладелец сможет избежать больших затрат на капремонте, заблаговременно починив определенную систему. Но главное — это позволяет свести к минимуму риски непредвиденных аварийных моментов в дороге.

Проведение диагностики

Подбор электронного тестирования

Кроме общего компьютерного анализа можно выбрать диагностику отдельных элементов:

• силовой агрегат;
• трансмиссия;
• подвеска;
• бортовая электроника;
• вспомогательные ходовые элементы и пр.

А следовательно, нет необходимости оплачивать полную диагностику, если имеются жалобы на работу одного узла.

Когда необходимо электронное тестирование

Компьютерная диагностика – процедура не обязательная, но в определенных моментах она является лучшим и единственным способом решить все проблемы, имеющиеся в машине. Хотя существуют обстоятельства, когда автовладельцу целесообразно обратиться за данной услугой.

Машина имеет один или несколько признаков неисправности

Если на приборной доске автомобиля загорелась лампочка, сигнализирующая о той или иной неисправности, либо заметно ухудшились рабочие характеристики самого автомобиля, специалисты советуют сделать электронную диагностику элемента, на сбой которого указывает система (предполагает водитель). Вовремя проведенное тестирование позволит застраховаться от дальнейшего развития имеющихся неисправностей, предотвратив их проявление в поездках. Помимо этого, ликвидация сбоев на ранних этапах будет стоить гораздо дешевле.

Предполагается длительное путешествие

Собираясь в длительную поездку (особенно в малознакомое место), целесообразно съездить на профилактическую диагностику. По результатам тестирования можно выяснить, какие детали лучше поменять перед путешествием, а еще установить вероятные неисправности, которые еще не проявили себя, чтобы купировать их дальнейшее развитие. Так автомобилист сможет сэкономить время на поисках сервиса в незнакомом месте, которого, к слову, может вообще не попасться на пути.

Покупая подержанную машину

Выбрав подержанный автомобиль, лучше не полениться и не пожалеть денег на компьютерную диагностику. Продавцы старых машин, зачастую не спешат сообщать обо всех имеющихся неисправностях (особенно, если их нельзя определить визуально). Так гарантированно получится защититься от покупки плохой машины. Специалист при помощи специального оборудования произведет анализ и проверит все элементы автомобиля, предупредив об имеющихся неполадках. Тестирование позволяет с высочайшей точностью установить, попадал ли автомобиль в ДТП, имеются ли неисправности и предрасположенность к их возникновению.

Электронное тестирование автомобиля

Профилактическая мера

Компьютерное тестирование — опциональное мероприятие. Но, специалистами рекомендуется систематически проходить его даже несмотря на то, что автомобиль находится в идеальном состоянии. В процессе тестирования, обычно, выявляются слабые места, которые не показывают себя, но создают риски аварийных ситуаций. Приезжая на диагностику 1 раз в 6 месяцев, автомобилист существенно повышает уровень надежности ТС.

Сравнивая электронный анализ автомобиля с обыкновенным, можно заявить, что 1-й вариант рассматривается как верх диагностической технологии, потому, что очень оперативно и достоверно помогает выявить действительно все неполадки с минимальными временными затратами.

Диагностирование электронных систем управления автомобилем

Назначение всех диагностических систем — унифицированное определение неисправностей в различных узлах и агрегатах автомобиля для принятия решения о последующем ремонте. Дo 1994 г. в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы, стандарты и протоколы для диагностики OBD-I (On Board Diagnostic). Коды диагностики OBD-I были двузначными (их также называют короткими — в отличие от длинных пятизначных кодов расширенной диагностики более поздних систем). Считывание кодов неисправностей систем OBD-I осуществлялось с помощью контрольной лампы, например Сheck Engine («Проверьте двигатель»). Процедура считывания кодов систем OBD-I напоминала азбуку Морзе: короткие импульсы (длительностью 0,2…0,3 с) обозначают единицы, а длинные (1,2…2,0 с) — десятки (рис. 1). После визуального считывания импульсов их значение может быть расшифровано с использованием специальных таблиц.

Рис. 1. Пример высвечивания кода неисправности систем OBD-I: 1…3 — число импульсов

Это наиболее простой вид бортового диагностирования, которое заключается в условном присвоении ряду неисправностей электронной системы управления цифровых кодов, которые при проявлении соответствующих им неисправностей заносятся в память ЭБУ системой.

В середине 1990-х гг. начали появляться так называемые расширенные системы, которые долгое время сосуществовали с прежними, но с 1996 г. по требованию Агентства по защите окружающей среды США (US Environmental Protection Agency, US EPA) и благодаря усилиям Ассоциации инженеров автомобилестроения (Society of Automotive Engineers, SAE) повсеместно были внедрены единые стандарты самодиагностики, протоколов обмена данными, унифицированы требования к диагностическим средствам и структуре кодов. Таким образом, начиная с этого времени все автомобили и грузовики малой грузоподъемности, произведенные для продажи в США, оборудуются единой системой самодиагностики в соответствии со стандартом OBD-II, а с 2000 г. и в Европе (стандарт EOBD) все новые автомобили диагностируются только по этому стандарту.

В системах семейства OBD-I было предусмотрено определение неисправностей ограниченного спектра (двигателя, подушек безопасности, тормозной системы ABS и автоматической коробки передач), в OBD-II перечень диагностируемых узлов расширен (быстрые коды). Кроме того, значительно увеличилось количество диагностических кодов (более 3000).

Требования стандарта OBD-II:

• стандартный диагностический разъем;
• стандартное размещение диагностического разъема;
• стандартный протокол обмена данными между сканером и автомобильной бортовой системой диагностики;
• стандартный список кодов неисправностей;
• сохранение в памяти ЭБУ кадра значений параметров при появлении кода ошибки («замороженный» кадр);
• мониторинг бортовыми диагностическими средствами элементов, отказ которых может привести к увеличению объемов токсичных выбросов в окружающую среду;
• доступ как специализированных, так и универсальных сканеров к кодам ошибок, параметрам, «замороженным» кадрам, тестирующим процедурам и т.д.;
• единый перечень терминов, сокращений, определений, используемых для элементов электронных систем автомобиля и кодов ошибок.

Для предупреждения водителя о неисправности электронной системы управления на панели приборного щитка загорается лампочка или надпись Check Engine.

По требованиям нормативных документов по безопасности движения некоторых стран, автомобиль, имеющий активные коды неисправности определенных электронных систем управления, не допускается к эксплуатации.

При запуске двигателя и отсутствии в нем неисправностей надпись Check Engine (лампочка) должна погаснуть после запуска двигателя. В более современных автомобилях (например, Ford Kuga) при включении зажигания загораются сигнализаторы и индикаторы (рис. 2).

Если при включении зажигания сигнализатор (индикатор) не загорается или загорается во время движения автомобиля, то это указывает на неисправность соответствующей системы.

Сигнализатор сообщений (см. рис. 2) предупреждает о появлении разных неисправностей, при этом цвет контрольной лампы в зависимости от значимости неисправности может быть желтым или красным. Конкретизация неисправности осуществляется на информационном дисплее (табл. 1).

Считывание полной информации с ЭБУ осуществляется через диагностический разъем с помощью специального устройства — сканера, фактически заменяющего центральный блок управления.

Рис. 2. Пример сигнализаторов и индикаторов приборного щитка автомобиля (расположение произвольное): 1—сигнализатор сообщений; 2 — сигнализатор неисправности антиблокировочной системы (ABS); 3 — индикатор усилителя рулевого управления; 4 — контрольная лампа избыточного скопления сажи; 5 — сигнализатор низкого уровня топлива; 6 — сигнализатор падения давления моторного масла; 7 — сигнализатор неисправности систем двигателя; 8 — индикатор системы динамической стабилизации

Контролируемые параметры и коды неисправностей считываются непосредственно с ЭБУ, при этом коды не только считываются, но и расшифровываются.

Таблица 1. Примеры сообщений информационного дисплея

Сообщение	Цвет контрольной лампы	Система
Низкий уровень тормозной жидкости	Красный	Тормозная система
Неисправность двигателя	Красный	Система двигателя
Низкий уровень жидкости омывателя	Желтый	Стеклоомыватель

Диагностический разъем (рис. 3) размещается в пассажирском салоне (обычно под приборной панелью) и обеспечивает доступ к системным данным. К такому разъему может быть подключен любой сканер.

Рис. 3. Схема стандартного 16-контактного диагностического разъема

Сканером, или сканирующим прибором, называют компьютерные тестеры, служащие для диагностирования различных электронных систем управления посредством считывания цифровой информации с диагностического разъема автомобиля (рис. 4). Обычно сканер подключается к компьютеру через последовательный порт для передачи данных.

Рис. 4. Программируемый сканер с персональным компьютером

Полнота диагностической информации, получаемой с помощью сканера, зависит, в первую очередь, от разработчика системы управления и во вторую — от производителя сканера. Сканеры различаются своими функциональными возможностями и спектром тестируемых автомобилей.

Сканер проверяет входные и выходные параметры электрических цепей и информирует оператора об их величине. Таким образом, он только фиксирует наличие или отсутствие неисправностей в каком-либо узле, но не позволяет определять их причины, которых может быть много для одних и тех же значений контролируемых параметров.

С программной точки зрения особенности тестируемого автомобиля в сканере учитываются при помощи дооснащения базового устройства соответствующим программным продуктом, отражающим специфику управляющей электроники автомобиля данной марки. Дополнительная программа может поставляться в виде перепрограммируемой карты внешней памяти (PCMCIA-карта), которая вставляется в сканер, что позволяет обновлять версии программы с помощью персонального компьютера, в том числе через Интернет. Обновление программного обеспечения актуально потому, что ни один производитель сканеров не выпускает на рынок программный продукт «на все времена», так как это просто невозможно. Универсальность сканера определяется глубиной охвата, тем, насколько полон список электронных систем, которые сканер может тестировать на автомобиле данной марки.

Специфика автомобилей разных производителей заключается в использовании не только разных протоколов обмена, но и диагностических разъемов различной конфигурации. Для учета этой особенности универсальные сканеры снабжаются комплектом кабелей-адаптеров для подключения к системе бортовой диагностики. Стремясь придать сканерам большую универсальность, отдельные разработчики снабжают свои сканеры дополнительными функциями: некоторые модели приборов имеют встроенный мультиметр, двухили четырехканальный осциллограф, блок проверки шин CAN и др.

Рассмотрим основные возможности сканеров.

1. Диагностирование блоков управления:

• определение неисправностей (ошибок) электронной системы управления (рис. 5) и вывод из памяти данных о неисправностях, при этом на экране высвечиваются цифровые коды неисправностей, хранящиеся в памяти блока управления автомобилем;
• отображение фактических значений измеряемых параметров. Этот режим позволяет оценить работу двигателя как в неподвижном состоянии, так и при движении автомобиля (рис. 6): напряжение в бортовой сети, температурное состояние двигателя и его датчиков, частоту вращения коленчатого вала, расход топлива, скорость движения и т.д.;
• управление исполнительными механизмами (рис. 7);
• обеспечение вывода графической информации (рис. 8) с фактическими значениями во время тестирования (кривые зависимости от времени);
• использование других специальных возможностей блока управления, например, сброс или корректировка интервала обслуживания (рис. 9);
• отображение расположения мест установки и распределения контактов диагностических разъемов (рис. 10).

Рис. 5. Окно ошибок

Рис. 6. Окно фактических значений проверяемых параметров

Рис. 7. Окно тестирования исполнительных элементов системы управления двигателем

Рис. 8. Окно проверки параметров в режиме графопостроения

Рис. 9. Окно корректирования вида обслуживания

Рис. 10. Расположение диагностического разъема (VW Passat 2001–02/2005): 1 — диагностический разъем

2. Использование программного обеспечения:

• проверка компонентов, схемы электрических соединений, положения установки компонентов. Указав курсором элемент схемы, можно получить название датчика и описание его работы;
• нормативные данные проверяемых параметров (рис. 11);
• инструкции по сборке/установке, информация по техническому обслуживанию (рис. 12);
• поиск и заказ неисправного оборудования.

3. Использование мультиметра.

5. Использование осциллографа для регистрации значений, полученных при тестировании.

Наиболее функционально совершенным дилерским сканерам часто присуща и такая функция, как репрограмминг (чип-тюнинг), заключающаяся в способности сканера вносить изменения или дополнения в программу блока управления системой автомобиля.

Информация о любой ошибке сохраняется в памяти и может быть извлечена оттуда с помощью сканера. При получении сигнала об ошибке диагностическая система обязана ответить унифицировано: классифицировать неисправность по номеру (коду ошибки); предпринять корректирующие действия, предусмотренные управляющей программой на этот случай.

Рис. 11. Окно сравнения фактических параметров с нормативными

Рис. 12. Окно с технологией замены ремня газораспределительного механизма

Возможности сканеров конкретного автомобиля определяются диагностическими функциями блока его управления, однако, как правило, все сканеры считывают и стирают коды неисправностей, выводят цифровые параметры в реальном масштабе времени, могут имитировать работу датчиков и исполнительных механизмов. Сканер подключается через специальный разъем на автомобиле к конкретному блоку управления или электронной системе в целом. Одной из функций, реализуемых сканерами, является проверка сигнала датчика на рациональность, т.е. на соответствие требуемым (штатным) сигналам.

Датчик может быть неисправным и посылать в блок управления неверную информацию. В случае если проверка сигнала датчика на рациональность в программе блока управления не предусмотрена, управляющие алгоритмы в них реализуются с использованием неверной информации датчика. При этом будут неправильно рассчитаны важные выходные параметры (например, угол опережения зажигания и длительность импульса открытия форсунок), что приведет к ухудшению ездовых характеристик автомобиля, двигатель может глохнуть после запуска и т.д. Однако пока в количественном выражении неверный сигнал с датчика будет в пределах нормы, никакие коды ошибок в память ЭБУ не запишутся и неисправность никак не обозначится.

Для обнаружения неисправности реализуется функция отключения «подозрительного» датчика. Тогда электронный блок запишет в память код ошибки и изменит сигнал с датчика на расчетное (резервное) значение. Например, при отключении датчика массового расхода воздуха его сигнал заменяется резервным сигналом, рассчитанным по положению дроссельной заслонки и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Если после отключения «подозрительного» датчика работа двигателя улучшится, то это означает, что датчик неисправен.

В современных блоках управления по мере совершенствования программного обеспечения появляется возможность выявлять подобные неисправности. Это так называемая проверка на рациональность и правильное функционирование, которая реализуется в бортовых диагностических системах второго поколения (OBD-II), заключается в том, что текущие значения сигналов со всех датчиков постоянно проверяются на взаимооднозначное соответствие штатным сигналам для данного режима работы двигателя. Штатные значения сигналов хранятся в постоянной памяти микропроцессора электронного блока.

После технического обслуживания или ремонта все коды следует удалить из памяти блока управления, иначе блок будет ошибочно учитывать их при последующем управлении системами автомобиля. Применяют три метода удаления (стирания) кодов неисправностей:

• стирание кодов по команде со сканера, подключенного к диагностическому разъему (на некоторых автомобилях старых моделей такая процедура невозможна, поскольку она не поддерживается блоком управления);
• если сканера нет или электронный блок не поддерживает стирание кодов сканером, следует отключить питание блока путем извлечения соответствующего предохранителя. Вместе с кодами ошибок из памяти блока сотрется и информация для адаптивного управления;
• отключение от «массы» шины аккумуляторной батареи. Следует иметь в виду, что в этом случае вместе с кодами стирается и прочая информация (установка времени на электронных часах, коды радиоприемника и т.д.).

Для удобства работы со сканерами их изготовители предусматривают беспроводную радиосвязь сканера с компьютером, что особенно важно при диагностировании крупногабаритных транспортных средств — грузовых автомобилей и автобусов. Для упрощения операций диагностирования может предлагаться специальный мобильный телефон с наушниками и микрофоном, которые подсоединены к системе связи с оператором производителя сканера. Оператор может войти в связь на расстоянии со сканером на СТО, оказывая необходимую поддержку для решения устранения неисправности. Кроме этого, может использоваться и телевизионная связь, что позволяет оператору производителя сканера наблюдать за показаниями сканера на расстоянии и дать рекомендации работнику СТО по устранению неисправности.

Фирма ТЕХА разработала специальное компактное устройство OBD Log (рис. 13) для анализа параметров и регистрации ошибок в реальном масштабе времени для систем управления двигателями автомобилей. Устройство вставляется в стандартный диагностический разъем и служит для сохранения всех данных, которые снимаются в течение нескольких дней при эксплуатации автомобиля.

Рис. 13. Внешний вид диагностического устройства OBD Log фирмы TEXA

После считывания сохраненных данных можно проанализировать все отклонения в работе двигателя и его систем, которые не могут быть зафиксированы при проверке автомобиля в статическом состоянии. Во время движения автомобиля определяются: потери мощности при определенных режимах, провалы, неравномерная работа двигателя или кратковременные нарушения в работе датчиков. После каждой поездки горящая зеленая лампочка указывает, что никаких ошибок не было обнаружено, в то время как светящаяся красная лампочка показывает, что ошибка была записана и ее расшифровка доступна для просмотра.

Сохраненные данные могут быть загружены в любой компьютер, а специальное программное обеспечение позволяет просмотреть отчет, разделенный на поездки, что позволяет точно установить момент времени возникновения отклонений в работе двигателя.