Назначение, принцип работы и ремонт блока управления двигателем

Блок управления двигателем (ЭБУ) является мозговым центром всего автомобиля, он состоит из большого количества сложнейших соединений.С помощью данного устройства осуществляется контроль и координирование функций всех элементов силового агрегата.

Управляющие устройства, установленные на различных моделях автомобилей, изготовлены из материалов высокого качества, при их изготовлении применяются высокие технологии, обеспечивающие высококачественную сборку электронных схем.

Но даже самые качественные ЭБУ подвержены поломкам и часто нуждаются в срочном ремонте.

Устройство блока управления двигателем

Конструкция ЭБУ разделена на основные части: главный блок, контролирующие датчики, исполнительные устройства элементов двигателя. В состав электронного управления входит множество специальных элементов:

Неисправности блока управления двигателем ведут к разбалансировке в работе всех систем автомобиля.

Назначение электронного блока управления

ЭБУ использует сигналы, посылаемые датчиками, установленными на силовом агрегате, для корректирования состава и количества горючего, поступающего в двигатель. В процессе его деятельности происходит установка режима работы мотора и точная дозировка топливных смесей.

В результате функционирования контроллера работа двигателя устойчива как на холодную, так и после прогрева. Запуск мотора невозможен, если имеется поломка в ЭБУ либо отсутствуют его управляющие сигналы.

Мощные транзисторы, входящие в состав блока управления, управляют работой следующих исполнительных механизмов двигателя и топливной системы:

• катушки зажигания системы впрыска;
• клапан оборотов холостого хода;
• электрические форсунки;
• клапан вентиляции топливного бака;
• электромагнитные катушки — соленоиды;
• турбонаддув;
• система впуск-выпуск;
• рециркуляция отработанных газов;
• система охлаждения.

Электронное устройство является составной частью бортового оборудования машины, он находится в постоянной информационной связи с такими важными системами:

1. Система антиблокировки.
2. Автоматическая коробка передач.
3. Стабилизирующая система.
4. Система безопасности автомобиля.
5. Круиз контроль.
6. Климат контроль.

Принцип работы блока управления двигателем

При использовании данного устройства производится оптимизация важнейших параметров:

• потребление топлива;
• расход машинного масла;
• характеристики мощности;
• крутящий момент, влияющий на разгон автомобиля;
• количество отравляющих компонентов, находящихся в выхлопных газах.

Датчики посылают информацию на контроллер в виде цифровых сигналов. Контрольный и функциональный модули вычисления, входящие в программное обеспечение, анализируют сигналы датчиков и корректируют работу исполнительных устройств. Выходные сигналы в процессе корректировок могут даже привести дизельный двигатель к полной остановке.

При проведении существенных изменений в конструкции силового агрегата (тюнинге) имеется возможность перепрограммирования электронного блока управления двигателем.

Объединение всех блоков управления в общую систему производится при помощи специальной шины.

Признаки выхода из строя ЭБУ

Часто возникают ситуации, когда автовладельцы сталкиваются с необходимостью произвести ремонт блока управления двигателем. Проведение такого вида работ своими руками является возможным при наличии определенных квалификационных навыков.

Сбои в работе управляющего устройства происходят вследствие нарушения контактов с датчиками, производящими контроль за функционированием рабочих систем двигателя:

1. Антиблокировочная система (контроль торможения автомобиля).
2. Блок зажигания.
3. Контроллер инжектора.
4. Положение дроссельной заслонки.
5. Температурный режим двигателя.

Механические повреждения, попадание воды на детали микросхемы, неудавшиеся попытки отремонтировать устройство своими руками также приводят к поломке электронного блока управления.

Нарушение контакта с датчиками происходит вследствие отсутствия электричества, что свидетельствует о возникновении внутренней неисправности, нуждающейся в обязательном ремонте. Признаками отсутствия контакта могут быть следующие явления:

• не поступают данные со сканера;
• сообщения, содержат некорректные параметры;
• контрольная лампочка «чек» не загорается при включении зажигания;
• отсутствие информации о нестабильной работе двигателя.

Своевременное выявление дефектов и ремонт электронных блоков управления двигателем предотвратит остановку в работе систем, узлов, агрегатов автомобиля.

Описание основных причин выхода из строя ЭБУ

В перечень наиболее вероятных причин входят следующие факторы:

1. Микротрещины в схемах и корпусе устройства, вызванные механическими воздействиями (удары, сильные вибрации).
2. Резкое повышение температуры, приводящее к перегреву блока управления мотором.
3. Разрушения элементов ЭБУ под влиянием коррозии.
4. Проникновение влаги внутрь корпуса контроллера из-за его разгерметизации.
5. Неграмотные ремонтные действия.
6. Применение эффекта «прикуривания» при работающем движке с целью помочь соседнему автомобилю.
7. Изменение положения клеммных соединений во время подсоединения аккумулятора.
8. Отсутствие подключения силовой шины при включении стартера.

Эффективность работы ЭБУ в полной мере зависит от перечисленных факторов, многие из которых способны причинить существенный вред управляющему устройству.

Для предотвращения окончательных поломок необходимо проводить регулярную диагностику электронного управления двигателем. С целью экономии на дорогостоящем ремонте и полной замене элементов электронной системы управления, проверка проводится не менее одного раза в год.

Диагностика контроллера в условиях гаража

На неисправности, возникшие в блоке управления двигателем, указывают следующие сбои в работе автомобиля:

• проблемы с запуском мотора;
• троение двигателя;
• появление густого дыма;
• снижение реакции на педаль газа;
• перебои в связи с ЭБУ;
• потеря контроля за включением и выключением вентилятора двигателя;
• сбои в работе катушек зажигания;
• выход из строя предохранителей;
• датчики не посылают сигналы.

Благодаря системе самодиагностики, встроенной в ЭБУ, можно произвести проверку и определить степень поломки своими руками. Для проведения диагностических мероприятий нужно подключиться к устройству при помощи ноутбука с установленной программой, предназначенной для работы с диагностическим данными. Вместо ноутбука, можно использовать специальные тестеры, осциллографы.

Данные, полученные в процессе измерений, сравниваются с показателями, являющимися стандартными.

Выявление неисправностей, возникших в управлении двигателем

Причины возникновения поломок блока управления двигателя подразделяются на два основных вида: неисправный проводник или сбой прошивки. Прошивка восстанавливается только при помощи специалистов в сервисном центре. Проверку электрических параметров можно произвести своими руками при помощи специального измерительного прибора — мультиметра.

Для поиска пробоя в проводе необходимо ознакомиться со схемой управляющего устройства. Изучив расположение проводников, резисторов и питания наступает очередь «прозвонки» электрической цепи в том месте, где обнаружена ошибка показаний электронного блока. При отсутствии такой информации необходимо проверить провода по всей схеме.

Алгоритм действий для восстановления работы ЭБУ

Чтобы произвести ремонт ЭБУ двигателя, нужныследующие операции:

1. Обнаружить место пробоя.
2. Повторно замерить сопротивление.
3. Найти точки крепления проводника.
4. Прикрепить параллельно провод с требуемым сопротивлением при помощи паяльника,старый провод рекомендуется оставить на месте.

После проведенных мероприятий система должна работать стабильно. При повторении ошибок ЭБУ необходимо обратиться в сервисный центр.

От своевременности ремонта блока управления двигателем зависит длительность срока службы, безопасность и надежность автомобиля.

Ремонт систем электронных систем управления двигателем

На сегодняшний день практически все выпускаемые двигатели внутреннего сгорания оборудованы электронной системой управления (ЭСУД). Автопроизводители уделяют особое внимание этой системе, так как добиться высокой мощности двигателя при одновременном снижении расхода топлива и выполнении жестких экологических требований возможно только с помощью очень точного и своевременного дозирования топлива и эффективного поджигания топливно-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя.

Устройство ЭСУД усложняется с каждым годом, увеличивается число элементов, совершенствуются алгоритмы управления работой двигателя. Но в конструктивных элементах ЭСУД, как и в любой другой системе автомобиля, в процессе продолжительной эксплуатации неизбежно возникают различные отказы и неисправности. Происходит изменение электрических характеристик, нарушение регулировок, потеря работоспособности датчиков, их разъемов, предохранителей и проводов. Это приводит к существенному ухудшению работы двигателя и при несвоевременном устранении возникающих в ЭСУД неисправностей к полной потере им работоспособности.

Отсутствие в настоящее время обоснованных режимов технического обслуживания (ТО) электронных систем управления двигателем приводит к снижению эксплуатационной надежности и значительным затратам на поддержание этих систем в технически исправном состоянии.

В ходе выполненных исследований эксплуатационной надежности электронных систем управления двигателей 1.6 VTi Tiptronic (88 кВт), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт) автомобилей марки Peugeot были выявлены элементы с наиболее часто возникающими отказами и неисправностями (рис. 1).

Как видно из рис. 1, наиболее распространенной неисправностью данной ЭСУД является отказ электронного термостата (20 %). Этот дефект связан с низким качеством материала, применяемого в качестве уплотнителя датчика температуры охлаждающей жидкости, встроенного в термостат. Неисправность устраняется заменой термостата, либо установкой отдельного датчика температуры вместо штуцера прокачки системы охлаждения.

Рис. 1. Диаграмма распределения основных неисправностей электронных систем управления двигателей 1.6 VTi Tiptronic (88 кВт), 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт) автомобилей марки Peugeot: 1 – электронный термостат (20 %); 2 – свеча зажигания (15 %); 3 – электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределительного механизма (ГРМ) (10 %); 4 – катушка зажигания (8 %); 5 – форсунка (4 %); 6 – электронная дроссельная заслонка (8 %); 7 – кислородный датчик (10 %); 8 – электронасос охлаждения турбокомпрессора (5 %); 9 – электроклапан управления давлением наддува (5 %); 10 – электроклапан аварийного сброса давления наддува (2 %); 11 – каталитический нейтрализатор (5 %); 12 – датчик давления наддува (4 %); 13 – электродвигатель системы изменения подъема клапанов ГРМ (4 %). Неисправности кислородных датчиков (10 %) и каталитического нейтрализатора (5 %) вызваны низким качеством используемого топлива

На отказы свечей зажигания приходится 15 % от общего количества отказов. В большинстве случаев отказ свечей связан с использованием топлива низкого качества либо нарушением периодичности проведения ТО.

Электромагнитный клапан системы изменения фаз газораспределения (10 % отказов) предназначен для регулирования давления масла, подаваемого на фазорегулятор распределительного вала. Отказ данного элемента зачастую связан с его загрязнением металлическими частицами, содержащимися в моторном масле.

Для поддержания ЭСУД в работоспособном состоянии необходимо соблюдать определенные условия эксплуатации электронных элементов. Электронные компоненты, жгуты проводов и контакты необходимо поддерживать в технически исправном состоянии. Разъемы датчиков должны быть без следов коррозии, проводка – чистой, чтобы обеспечить передачу сигналов к электронному блоку управления (ЭБУ) без искажений и др.

Кроме рассмотренных выше неисправностей электронной части работоспособность системы управления двигателем зависит от состояния механических и гидромеханических элементов. Некоторые нарушения технического состояния двигателей или регулировок в его системах вызывают неисправности, ошибочно принимаемые за неисправности элементов системы управления двигателем. Это может быть связано с уменьшением давления в конце такта сжатия, подсосом воздуха, ограничением проходимости системы выпуска, нарушением фаз газораспределения, низким качеством используемого топлива, несоблюдением периодичности проведения технического обслуживания [1].

Электронный блок управления современным двигателем представляет собой цифровой микропроцессор с функцией самодиагностики (рис. 2). При работе двигателя ЭБУ постоянно опрашивает все датчики, исполнительные устройства и при появлении неисправности заносит в свою память код (от двузначного до пятизначного), соответствующий неисправности данного вида.

В результате выполненных исследований эксплуатационной надежности ЭСУД были выявлены основные неисправности этой системы, признаки их возникновения, а также влияние этих неисправностей на работу двигателя (таблица).

Рис. 2. Структурная схема электронного блока управления двигателем