Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Диагностика электрооборудования автомобилей

Общие сведения о диагностировании электрооборудования

Электрооборудование и электронные системы автоматического управления являются наиболее важным элементом обеспечения безопасности движения автотранспортных средств, экологической безопасности и повышения производительности труда водителей.
Надежность работы изделий электрооборудования во многом определяют аварийность в процессе дорожного движения автомобиля, его экономичность и динамику, а также экологическую безопасность для окружающей среды.

Требования к техническому состоянию транспортных средств регламентируются в нашей стране стандартами ГОСТ 25478-91 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения», ГОСТ Р41.13-99 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении тормозов», а также ОСТ 37.001.054-86, ГОСТ 17.2.2.03-87 и ГОСТ 21393-75, регламентирующие экологические требования на основе и в соответствии с международными стандартами по этому вопросу. С 2012 года Европейский Союз ввел ужесточенные требования по экологии в виде норматива «Евро-5».

Без применения электронных систем управления бензиновыми, дизельными и газовыми двигателями, систем зажигания высокой энергии искрового разряда, комплексных микропроцессорных систем управления двигателями внутреннего сгорания и др. обеспечить эти требования практически невозможно.
Для обеспечения технической эксплуатации таких сложных электронных систем они должны иметь встроенные диагностические разъемы и диагностические интерфейсы, соответствующие международным стандартам ISO 9141, OBD-II и EOBD.

В процессе эксплуатации автотранспорта в экстремальных природно-климатических условиях изделия и системы электрооборудования, особенно при низких температурах, увеличивается количество отказов, возрастает трудоемкость их устранения.
Это связано со следующими факторами и явлениями:

• возрастание момента сопротивления прокручиванию вала двигателя внутреннего сгорания в период его запуска и увеличение времени прогрева в режиме холостого хода;
• ухудшение энергетических возможностей аккумуляторной батареи, поскольку уменьшается ее емкость и снижается эффективность процесса заряда от генераторной установки, происходит более глубокий разряд, увеличивается число включенных потребителей электроэнергии, сокращается время подзарядки от генераторной установки из-за короткой продолжительности светового дня, снижаются скорости движения, уменьшается зарядный ток генератора;
• увеличивается пробивное напряжение на свечах зажигания и возрастает электрическая нагрузка на высоковольтные детали системы зажигания, что негативно сказывается на безотказности их работы и т. д.

Использование внешних источников электроэнергии для облегчения пуска холодного двигателя может привести к пробоям электронных изделий и их комплектующих.

Эксплуатация автомобилей в горных условиях и при высоких температурах окружающей среды может приводить к увеличению отказов изделий и систем электрооборудовании, особенно при нарушениях инструкций по эксплуатации и при неквалифицированном техническом обслуживании. Повышенная влажность воздуха в горных условиях (в субтропиках) вызывает ускоренную коррозию клемм и соединений электропроводки, а в пустынных зонах из-за нехватки влаги резко увеличивается температура и ухудшаются условия охлаждения.

Можно сделать вывод, что в различных условиях эксплуатации показатели надежности изделий или систем электрооборудования будут отличаться при одинаковом пробеге автомобиля или времени его работы. Это определило не только применяемые в изделиях комплектующие и материалы, но и конструктивное, климатическое исполнение. Например, изготовленные для умеренного климата изделия обозначают «У», для холодного климата – «ХЛ», для тропиков – «Т» и для всех климатических зон – «О». При этом для каждого климатического исполнения применяют разные материалы, покрытия и методы технического обслуживания в процессе эксплуатации.

К причинам и последствиям изменения технического состояния в процессе эксплуатации можно отнести: нагрузку элементов изделия, взаимное перемещение элементов, воздействие тепловой и электрической энергии, воздействие химически активных компонентов, воздействие внешней среды, а также воздействия со стороны работников технической службы и водителя и т. д.

Для определения технического состояния изделий и систем электрооборудования применяют прямой и косвенный методы измерения текущих значений конструктивных параметров (размеры, зазоры, электрические характеристики, угловые и линейные перемещения и т. п.).

Прямой метод обладает преимуществами в точности, наглядности, достоверности, применении достаточно простого инструмента и простой технологии измерений. К недостаткам этого метода следует отнести необходимость частичной или полной разборки изделия, нарушение приработки деталей, невозможность комплексного контроля работы сложных систем.

Диагностический метод позволяет: не разбирать изделия или системы, производить контроль с меньшими трудозатратами, оперативно получать результат контроля и контролировать сложнейшие электронные системы управления агрегатами транспортного средства.
К недостаткам диагностического метода относятся: сложность и высокая стоимость диагностического оборудования, высокие квалификационные требования к персоналу (операторам), занятым диагностикой элементов конструкции транспортных средств и метрологическим контролем самого оборудования.

Изменение технического состояния и параметров изделий и систем электрооборудования можно зафиксировать несколькими диагностическими параметрами, из которых необходимо выбрать наиболее эффективный параметр. Эффективность параметра зависит от его однозначности (монотонности кривой изменения), стабильности, чувствительности и информативности.
Под информативностью подразумевается свойство параметра однозначно определять исправность или отказ изделия.

Различают два способа диагностирования.
Первый характеризуется тем, что в процессе диагностирования на исследуемый объект производят определенные механические, электрические или другие воздействия, при этом объект может находиться как в исправном, так и в неисправном состоянии. Далее с помощью датчиков фиксируется реакция объекта на воздействие в виде диагностического сигнала и по характеру этого сигнала делают вывод о состоянии объекта.

Второй способ заключается в том, что в процессе диагностирования исследуемый объект выводят на заданный, тестовый режим работы и с помощью датчиков от него анализируют получаемую информацию, сравнивая ее с эталоном или образцом, введенным в память процессора или в таблицу, отображая полученные данные на дисплее и/или в виде распечатки.

На практике прямой и диагностический методы взаимодействуют и дополняют друг друга. Предпочтение отдается методу, имеющему наименьшую продолжительность процедуры и оперативно позволяющему выявить и устранить отказ изделия, системы или их элемента.

Для обеспечения выполнения международных Правил и отечественных стандартов на борту автомобилей появились системы встроенной бортовой диагностики первого и второго поколения.

К особенностям встроенных систем бортовой диагностики относят: выполнение их в виде сигнальной аппаратуры – световых индикаторов на электролампах или светодиодах. Микропроцессорная техника и мультиплексирование информации в бортовых сетях автомобилей позволили существенно облегчить выполнение законодательных норм по токсичности отработавших газов тепловых двигателей внутреннего сгорания и обеспечить контроль гибридных силовых приводов автомобилей.

Как отремонтировать электропроводку автомобиля?

Неисправности проводки автомобиля приводят к серьезным проблемам при эксплуатации машины – от некорректной работы датчиков и устройств, бортового компьютера и автоматики до полного выхода из строя дорогостоящего электрооборудования. Помните, что короткое замыкание цепей бортовой сети может привести к возгоранию автомобиля. Поэтому неисправности электрооборудования и электрики следует устранять сразу же при их обнаружении – не стоит откладывать ремонтные работы «в долгий ящик».

Выполнить ремонт электропроводки автомобилей можно как самостоятельно, так и в автосервисе. Основная трудность заключается в поиске неисправностей – обрывов, вышедших из строя реле, предохранителей и блоков, поломок отдельных элементов и устройств автоэлектрики.

Распространенные неисправности электрооборудования машины

К автоэлектрике относятся различные системы, детали, устройства и элементы транспортного средства – система зажигания, аккумулятор и генератор, цепи бортового компьютера, предохранители, датчики, блоки реле, различные электронные датчики, автосвет, а также автоэлектроника – климатическая система, аудиосистема, автоматика и системы безопасности. Необходимо учитывать особенности автомобильной электропроводки для того, чтобы оперативно найти и устранить неисправность в бортовой сети.

К часто встречающимся проблемам с электрооборудованием относятся:

• Выход из строя аккумулятора. Это может быть следствием недостаточной плотности электролита, повреждений корпуса с протечкой электролита, разрушения пластин, значительного окисления клемм аккумулятора.
• Поломки генератора — обрывы обмоток, проблемы с реле напряжения, выход из строя диодного моста, износ щеток, подшипника.
• Проблемы с системой зажигания. Речь идёт о неисправностях свечей, катушки зажигания, об обрыве цепи или окислении контактной группы.
• Деформации электропроводки — окисление в местах соединения (вводах, контактах, клеммах), обрывы, разрушение изоляции проводов, короткое замыкание проводки, нарушение целостности скруток.
• Выход из строя компонентов электроники. Имеются в виду неисправности различных электротехнических приборов в цепях, устройствах и электрооборудовании авто (проводники, диоды, предохранители, конденсаторы).

Как проверить проводку

Провести диагностику электрооборудования можно с помощью вольтметра, омметра или мультиметра, специальных диагностических стендов. Проводится и компьютерная диагностика, во время которой происходит считывание кодов ошибок и основных показателей бортовой сети машины. Для самостоятельной проверки цепей и поиска неисправностей электрики достаточно одного мультиметра или сигнальной лампы.

Используем мультиметр

Предохранители в бортовой сети считаются наиболее «слабым» звеном в плане долговечности. При нештатных ситуациях (например, при коротком замыкании) предохранительные элементы «берут удар на себя», защищая остальную электрику и электрооборудование машины. Предохранители восстановлению не подлежат и во время ремонта заменяются.

Проверяем напряжение

Перед тем, как проверить проводку в автомобиле, необходимо замерить напряжение электрической цепи между отдельными компонентами и электрооборудованием. Прозвонить можно так:

• Установить мультиметр в режим вольтметра.
• Подсоединить один щуп измерительного прибора к «минусу» аккумуляторной батарее либо к массе машины.
• Второй щуп подсоединить к подающему проводу цепи.

Если на дисплее прибора появляется определенное значение, то на данном участке цепи электрической схемы есть напряжение. Можно сравнить значения с требуемыми в соответствии с руководством по эксплуатации автомобиля.

Ищем короткое замыкание

После измерения напряжения выполняют поиск короткого замыкания цепей. Для этого потребуются либо мультиметр, либо сигнальная лампа. Что касается лампы, то при исправной проводке и отсутствии замыкания она не должна загораться.

Замыкание проводки, как и отсутствие напряжения (нулевое или бесконечное сопротивление в электрической цепи), свидетельствует о неисправностях в одном из 2-х компонентов:

• Потребителя – электрооборудования, устройств, предохранителей, блоков.
• Проводки – обрыв или замыкание проводов, плохие контакты проводки в месте соединения с потребителем.

Проверку на замыкание можно выполнить и в режиме вольтметра. Для этого на проверяемом участке необходимо извлечь все предохранители, подключить щуп к клеммам предохранительного элемента. Значение «0» на экране свидетельствует о наличии замыкания в цепи. Если при попытке пошевелить провода в цепи появляется напряжение, значит, замыкание вызвано именно проводкой, потребуется замена проводов.

Проверяем качество заземления

В автомобилях используется однопроводная схема электропроводки – это означает, что «минус» идет на массу (кузов) машины. Однако коррозия металлических деталей, их окисление и разрушение, «разбалтывание» приводят к нарушению заземления и, как следствие, к нарушению контактов бортовой цепи.

Проверка заземления, как и других элементов электрики авто, осуществляется с помощью мультиметра. Порядок действий следующий:

1. Отключение АКБ.
2. Подсоединение одного щупа мультиметра к кузову (металлическим деталям) машины.
3. Подсоединение второго щупа к заземляющему элементу или месту соединения проводки.

Выведенное на экран прибора значение следует сравнить с заводскими данными (руководство по эксплуатации авто). Если значения сильно расходятся, то необходимо провести восстановление заземления – зачистить металл в месте соединения, проверить надежность крепления.

Проверяем целостность цепи

Соединение проводов в электрической цепи автомобилей – одно самых уязвимых мест во всей электрике машины. Помимо разрушения изоляции, нарушения целостности и обрывов в местах соединения здесь также нередко возникает окисление контактов. Определить дефекты можно не только с помощью измерительного прибора, но и визуально. Если целостность цепи нарушена именно в месте соединения, то потребуется пайка проводов с разъемами. В противном случае необходимо найти поврежденный участок, для чего понадобятся сигнальная лампа или мультиметр.

Ремонт электропроводки автомобиля

Прозвонку и восстановление электропроводки автомобиля можно выполнить самостоятельно или в автосервисе. После определения неисправных участков, где имеются повреждение проводов, замыкание или обрыв, осуществляют их пайку либо полную замену. Обычная скрутка с последующим обжимом является не полноценным ремонтом, а лишь временной мерой – учитывайте это, если у вас нет возможности припаять места обрывов.

Провода подбираются с такими же характеристиками, что и имеющиеся поврежденные (сопротивление, металл). Не следует устанавливать слишком длинные провода с «запасом», перекрученная открытая проводка под действием негативных факторов (перепады температур, влага, грязь) быстрее разрушается — это может привести к короткому замыканию цепи. При замене жгутов проводов с разъемами убедитесь, что контактные группы перед работами полностью зачищены от окисления.

Уязвимым элементом электрики авто также считаются монтажные блоки, расположенные в подкапотном пространстве. Из-за разрушающего воздействия перепадов температур и влаги возможно нарушение защитного покрытия и последующих дефектов дорожек, разъемов для подключения жгутов проводов, реле, конденсаторов. Ремонт монтажных блоков, состоящих из монтажных плат, предохранителей и электротехнических компонентов, включает в себя пайку для восстановления дорожек и покрытие специальным защитным лаком, а также замену неисправных элементов и проводки, разъемов, зачистку контактных групп от загрязнений, окислений.

Замена проводки авто

При замене проводки в автомобиле обязательно отключают питание, в том числе отсоединяют и АКБ. Конечно же, это не мера предосторожности против удара током, а защита электрооборудования автомобиля от вероятного короткого замыкания, которое может возникнуть при проведении ремонтных работ.

Иногда замену можно выполнить за 10-15 минут – например, если повреждены провода питающей цепи «АКБ-генератор». Если же нарушена целостность проводки в салоне, есть проблемы с заземлением, короткое замыкание в цепи бортового компьютера, то работы отнимут гораздо больше времени. И главное здесь – не ошибиться, поскольку неправильное подключение проводов (например, при нарушении полярности) может вызвать короткое замыкание, повреждение дорогостоящего электрооборудования и даже возгорание. При отсутствии опыта в электротехнике и электромонтажных работах лучше обратиться в специализированный сервис за услугами автоэлектрика-профессионала.