Двигатель КамАЗ 820.61–260 оснащен топливной системой с распределенным впрыском топлива, для чего используются сигналы датчиков различных систем двигателя. Диагностика неисправностей топливной системы двигателя осуществляется по стандарту OBD-2. Однако не все неисправности могут быть обнаружены посредством штатной диагностики, поэтому был произведен анализ существующих методик диагностирования и определены возможности их улучшения.
Ключевые слова: диагностика, АСКАН-10, блок управления, датчик
На установке двигателей КамАЗ 820.61–260 на шасси автобусов НефАЗ специализируется компания ООО «РариТЭК». Помимо модернизации шасси компания выпускает спектр оборудования для диагностики и обслуживания систем питания газовых двигателей [1].
Для диагностики необходимо использовать тестер-программатор АСКАН-10 [15] либо аппаратный комплекс, состоящий из ноутбука с установленным программным обеспечением и кабелем для установления связи с блоком управления двигателем. Диагност ООО «Закамский автобус» использует тестер-программатор АСКАН-10 для опроса блоков управления двигателем на наличие ошибок. Помимо этого, посредством тестера можно изменять алгоритмы работы двигателя, изменять прошивку блока управления, выводить графики параметров с дискретностью 0.2 с [1].
Процесс диагностирования рассмотрен на примере автобуса НефАЗ-5299 с двигателем КамАЗ 820.61–260. Следует отметить, что для проверки электрических цепей блока управления двигателем запрещено использовать контрольную лампу, так как цепи блока управления используют малый ток и нагрузка в 1 Вт может негативно сказаться на работе блока управления [2]. Для осуществления диагностики необходимо подключить тестер-программатор по диагностическому кабелю, имеющему разъем типа OBD-II, к блоку управления двигателем [2]. Далее необходимо включить зажигание на транспортном средстве. Тестер в автоматическом режиме определит блок управления и его прошивку, после чего можно приступать к процессу диагностирования. Необходимо помнить, что заклинивание якоря топливной форсунки в открытом положении либо ее подтекания системой самодиагностики не определяются. Рассмотрим 2 методики диагностики системы питания: при незапущенном двигателе и при работающем [1].
-
Методика диагностирования при незапущенном двигателе.
- Первым этапом диагностирования при незапущенном двигателе является просмотр ошибок блока управления двигателем, представленных на рисунке 1.
Рис. 1. Проверка блока управления на наличие ошибок
Ошибки классифицируются на текущие и те, которые возникли одномоментно. В частности, за 15000 км блок управления одного НефАЗа запомнил 27 ошибок, текущие отсутствовали. Наиболее частые ошибки: обрыв цепи катушки зажигания — 3 повторения, замыкание топливной форсунки на массу — 2 повторения, температура двигателя выше предельно допустимой — 2 повторения, большая разница показаний температуры термопар — 4 повторения. Далее необходимо проверить истинность показаний датчиков двигателя в первом приближении: датчики температуры охлаждающей жидкости, отработавших газов, компримированного природного газа должны соответствовать значению температуры воздуха, если двигатель не работал длительное время; датчик давления всасываемого воздуха должен показывать значение давления, близкое к атмосферному; значения датчиков представлены на рисунке 2 [3].
Рис. 2. Проверка показаний датчиков
Далее необходимо проверить правильность показаний открытия дроссельной заслонки, т. е. при отпущенной педали акселератора показания должны быть близки 0, при полностью нажатой педали — к 99 % открытия [1].
- Непосредственно проверка топливной системы. Она состоит из двух этапов: на первом этапе осуществляется проверка исправности редуктора газа, электромагнитного клапана низкого давления, а так же герметичности топливной системы; на втором этапе производится проверка топливных форсунок и системы зажигания. Первый этап осуществляется при закрытом электромагнитном клапане высокого давления и выработанном из топливной магистрали газе [2]. Необходимо перевести сканер в режим управления электромагнитным клапанов низкого давления и открыть его — должен быть звонкий щелчок, обусловленный срабатыванием втягивающей обмотки клапана и движением якоря [3]. При отсутствии щелчка проверить сопротивление обмотки клапана, которое должно быть равно 33 Ом, а так же предохранитель и цепь на наличие обрывов. После проверки необходимо открыть клапан высокого давления и наблюдать за показаниями датчика давления, установленного перед запорным клапаном низкого давления. В случае повышения давления имеет место негерметичность клапана низкого давления и необходимо осуществить замену клапана. Следующим этапом является проверка герметичности газового редуктора: необходимо открыть клапан высокого давления, при этом давление вырастет до значения 4 кг/см2, после чего необходимо закрыть клапан высокого давления и следить за изменением давления — не должно наблюдаться его снижения. Если падение давления наблюдается, то имеет место негерметичность топливных форсунок или негерметичность соединений.
- Третий этап проверки топливной системы на незапущенном двигателе — проверка электрической цепи топливных форсунок и катушек зажигания на обрыв при прокручивании коленчатого вала, для чего необходимо запустить сканер в режиме имитатора оборотов. До начала имитации оборотов необходимо закрыть электромагнитный клапан высокого давления и выработать остатки газа из системы. Во время имитации оборотов необходимо установить частоту вращения в пределах 800–1000 об/мин и отобразить текущие ошибки. Не вызывает сомнения, что при невращающемся коленчатом вале будут возникать ошибки, связанные с датчиком давления воздуха во впускном коллекторе и давлением газа — обращать внимание на них не следует. Необходимо в первую очередь обратить внимание на ошибки в части топливных форсунок и системы зажигания. Блок управления способен определить только короткое замыкание форсунки на массу. При проверке цепи питания необходимо снять разъем питания с неисправной форсунки и подключить его к исправной форсунке — если происходит диагностирование неисправности цепи питания, то необходимо искать неисправность в цепи или блоке управления. Если ошибка по данной цепи устранилась, то причиной является неисправная форсунка. В этом случае необходимо перевести сканер в режим управления форсунками и включать их поочередно — исправная форсунка работает со звонким щелчком, в то время как неисправная не издает звука. Для поиска пробоя высоковольтного провода необходимо отобразить информацию о частоте вращения коленчатого вала двигателя в графическом виде. В случае, если на графике присутствуют скачки частоты до 20000 об/мин, то необходимо проверить высоковольтные провода на повреждения изоляции. По завершении диагностики необходимо стереть ошибки из памяти блока управления.
- Методика диагностирования при запущенном двигателе. Использование второй методики диагностирования подразумевает запуск двигателя и сравнение текущих показаний датчиков с показаниями при неработающем двигателе. В частности:
− давление воздуха во впускном коллекторе должно резко снизиться до 0.03 Мпа;
− показания датчиков температуры охлаждающей жидкости и отработавших газов после запуска должны увеличиваться;
− температура метана после запуска значительно снижается и повышается по мере прогрева редуктора;
− температура отработавших газов не должна превышать 3500 С, разница между показаниями правой и левой частей блока не должна превышать 600 С.
Для проверки исправного состояния топливной системы необходимо перейти в режим управления форсунками и поочередно отключать форсунки при работающем двигателе. При этом будет наблюдаться кратковременное снижение частоты вращения двигателя и последующее увеличение открытия дроссельной заслонки. Помимо этого, начинает снижаться температуры отработавших газов соответствующей приемной трубы блока цилиндров.
Вывод: произведя сравнение двух методик диагностики топливной системы двигателей, использующих в качестве топлива компримированный природный газ, можно сделать вывод о том, что методики дополняют друг друга в части анализа работы датчиков. Кроме того, помимо заклинивания топливной форсунки в открытом состоянии имеет место негерметичность седла якоря, вследствие чего форсунка обеспечивает постоянный расход газа и повышение температуры отработавших газов полублока, но вместе с тем ее обмотка исправна, как и цепь питания. Как следствие необходимо совершенствование методики диагностики, позволяющее устранить выявленные недостатки.
Литература:
- Семейство газовых двигателей КамАЗ 820.60 [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.kamaz.ru/production/related/semeystvo-gazovykh-dvigateley-kamaz-820–60/, свободный. (Дата обращения: 25.05.2016).
- Инструкция по диагностике электронной системы управления газовых двигателей КамАЗ, мод. 820.60–260 (820.61–260) — Н. Челны: ОАО «КамАЗ», 2012–20 с.
- Двигатели транспортные газовые КАМАЗ-820.52–260, Камаз-820.53–260 [Электронный ресурс]. — Электрон. текст. дан. — Режим доступа: http://www.remkam.ru/trangazdv82/, свободный. (Дата обращения: 1.06.2016)
