Apel
do Klubowiczów
Na
wstępie pragnę poddać pod rozwagę Szanownego Grona Klubowiczów
pomysł wspólnego redagowania poradnika(ów) z cyklu "Wykrywanie
usterek silnika HDi". Mogłoby to polegać na tym, że każdy z
nas, który ma oczywiście chęć i możliwości, nadsyłałby na
podany adres e-mail różnego rodzaju materiały w postaci "zrzutów
ekranowych" z komputerów diagnostycznych, ilustrujących
konkretną usterkę lub kod błędu. Nie do pogardzenia byłyby też
fotki, skaningi, rysunki, schematy, itd., najlepiej z krótkim
opisem: "typ silnika, pojemność cylindra, moc i rocznik i
czego dotyczy", np.: "407
2,0 HDi, 136 KM, 2006 - wydruk z danych diagnostycznych Peugeot
Planet, usterka: straty mocy silnika, bez trybu awaryjnego",
lub zresztą w sposób dowolny, byle wyraźnie i na temat. Realizację
tego pomysłu widzę w ten sposób, że każdy przesłany materiał,
pozwoliłbym sobie "przefiltrować", posegregować,
edytować i wstawić do "poradnika" na zasadzie absolutnego
woluntariatu, bez żadnych ograniczeń formalnych, z zachowaniem
anonimowości jak na forum (jedynie Nickname)
- z wyjątkiem zachowania praw autorskich osób trzecich. Byłby to
szczytny cel opracowania unikatowego, perfekcyjnego i jedynego w
swoim rodzaju kompendium diagnostycznego, pomocnego w każdej
sytuacji losowej, czy to awarii silnika, czy też interpretacji
wykrytych błędów, itd. Jest duża pokusa stworzenia czegoś, co
istnieje wprawdzie na forum, lecz jest nieuporządkowane i ginie w
gąszczu informacji, w dodatku chwilowe, bo wypychane przez kolejne,
być może setki razy powtarzane, wątki.
Podaję adres
mailowy, na który można nadsyłać swoje prywatne, indywidualne
materiały: czeslaw257@op.pl
A teraz przechodzę do tematu.
Spadek
mocy silnika, tryb awaryjny pracy i pamięć błędów sterownika
Gdy
spotka nas nieszczęście, że silnik staje się "wołowaty"
i nie chce za cholerę wchodzić na obroty, mimo, iż według nas
obiektywnie nie ma żadnego powodu do "buntu", to pierwszy
krok, jaki możemy zrobić w kierunku rozwiązania problemu, jest
udanie się do najbliższego diagnosty ze skanerem co
najmniej EOBD (European
on Board Diagnostic).
Wyższym stadium jest oczywiście pełnowartościowy program
diagnostyczny, czyli "markowy" np. Peugeot
Planet 2000.
Dlaczego akurat PP lubEOBD,
a nie "wielobranżowy"? Dlatego, że tester markowy
i EOBD nawiąże
szybko komunikację ze sterownikiem (komputerem wtryskowym, ECU, BSI,
itp.) oraz wykorzysta wszystkie możliwości diagnostyczne
przewidziane przez producenta. Natomiast diagnoskop uniwersalny jest
najczęściej "ślepy", ponieważ sterownik odmawia dostępu
ze względu na brak "predyspozycji" do odczytania i
zdiagnozowania najnowszego systemu recyrkulacji spalin, przepustnicy
zawirowania powietrza, regulacji lambda, czujnika ciśnienia
różnicowego - specyficznych dla danego producenta. Krótko mówiąc
czytnik wielobranżowy nie sprawdzi się i bardzo niewiele odczyta z
pamięci sterownika w silniku np. 407
HDi.
Może jakieś przerwanie przewodu elektrycznego, zwarcie do masy,
albo kilkanaście parametrów bieżących, m. in. ciśnienie paliwa,
ciśnienie powietrza, masa powietrza, itp. Klient z w/w pędzidłem,
który skorzysta z usług przygodnego, "niezależnego"
warsztatu, najczęściej wyjedzie mocno podbudowany "czarami"
wyprawianymi nad swoim pieszczochem, ale tym szybciej dozna
rozczarowania, że właściwie nic się nie zmieniło, kasiora poszła
się..., a silnik jak był mułem, tak jest nadal.
SkaneryEOBD wypełniają
jakby lukę pomiędzy markowymi PP a
uniwersalnymi. Cechą rozpoznawczą każdego czytnika EOBD jest
złącze 16-pinowe, czyli znormalizowane gniazdo elektryczne, służące
do komunikacji sterownika z zewnętrznymi urządzeniami
diagnostycznymi. Oznacza więc, że jeśli auto posiada owo gniazdo,
to jest obsługiwane w ramach procedurEOBD,
czyli EURO
I-V .
Skanery EOBD nie
są przystosowane do wykrywania bezpośrednio usterek czy awarii w
powszechnym rozumieniu tego słowa lecz do odczytywania zakłóceń w
spalaniu. Czyli diagnozowania sytuacji albo "za mało
powietrza", albo "za dużo paliwa". Jest więc prostym
programem, mającym na celu wykrywanie nadmiernego dymienia a także
wspomaganie w lokalizacji ich przyczyn. Żebyśmy się dobrze
zrozumieli: skanery EOBD nie
są narzędziami do zapewnienia bezpieczeństwa silnika oraz ludzi.
One służą tylko i wyłącznie do ochrony przed spalinami. Tak są
zaprogramowane zgodnie z instrukcją EURO
III wzwyż.
Czy są wobec tego przydatne bardziej niż aparaty "wielobranżowe"?
Wydaje się bowiem, że w naszym prywatnym interesie leży raczej
wykrywanie konkretnej usterki, a nie skupianie się nad oderwanym od
rzeczywistości nadmiernym dymieniem. Dla użytkownika jest daleko
ważniejsza odpowiedź na pytanie, czy uległa awarii pompa wysokiego
ciśnienia paliwa za 3000 zł, a nie czy zepsuta pompa powoduje
wzmożoną emisję sadzy. Gdy przyjrzymy się jednak uważniej
objawom awarii silnika, to stwierdzimy, że większość z nich
skutkuje właśnie wyżej wspomnianą sytuacją "2-stanową",
tj. albo "za mało powietrza", albo "za dużo paliwa".
Cokolwiek by się nie stało niedobrego z silnikiem, to skutki
zakłóceń będą podobne. Jeśli we wtryskiwaczu zawiesi się igła
rozpylacza w położeniu "otwarta", to objawem będzie "za
dużo paliwa", gdyż leje się ono prawie cały czas do
cylindra. Jeżeli filtr powietrza jest zapchany, albo rury
doprowadzające powietrze do kolektora dolotowego są nieszczelne
("cała para idzie w gwizdek"), to objawem będzie "za
mało powietrza", itp. Okazuje się, że jest bardzo niewiele
usterek, które w efekcie końcowym nie dadzą znać o sobie typowymi
objawami j/w. Do takich należą m. in. różne usterki mechaniczne
typu "klepanie" z powodu wybicia tłumika drgań w kole
pasowym wału korbowego, "uślizgi" sprzęgła,
"dzwonienie" łańcucha spinającego wałki rozrządu w
silniku 16-zaworowym, itd. Są to typowe usterki mechaniczne, nie
mające wpływu na jakość procesu spalania i dlatego komputer ich
nie wykrywa, bo niby w jaki sposób? Zatem na pytanie, którego
skanera użyć w kontekście w/w zakłóceń w spalaniu, odpowiedź
jest prozaicznie prosta: oczywiście EOBD .
Dlatego, że odczyta wszystko, co sterownik zapisuje w pamięci
odnośnie zakłócenia, a skaner "wielobranżowy" odczyta
zero. Awarie mechaniczne nie odczyta ani jeden ani drugi, ani nawet
trzeci, "markowy", ponieważ sterownik niczego nie
zarejestruje (np. pęknięcie łożyska, spadek szczelności
cylindra), a więc nie ma co odczytywać. Dla przykładu
"zafiksujmy" usterkę w obwodzie recyrkulacji spalin, aby
ocenić możliwości diagnostyczne poszczególnych skanerów. Jeżeli
celowo wymusimy otwarcie grzybka zaworu pneumatycznego (elementu
wykonawczego EGR)
podczas pracy silnika, powiedzmy, na biegu jałowym (ok. 850-900
obr/min), to wpuścimy do świeżego powietrza spaliny, które
absolutnie nie powinny w tym momencie występować lub pojawiać się
w niewielkiej ilości (15-25%).
Wówczas "śledztwo"
w pamięci operacyjnej sterownika powinno przebiegać
następująco:
-obecność
spalin w dużej ilości w świeżym powietrzu na biegu jałowym
wywołuje stan "za mało powietrza" (spaliny "wydmupatyką",
"wypychają" powietrze), a jednocześnie "za duże
ciśnienie" (spaliny "sumują się" z powietrzem
dolotowym);
- stan
"za mało powietrza" i "za duże ciśnienie
doładowania" jest w matrycy pamięci sterownika ewidentnym
zakłóceniem w stosunku do dawki paliwa, która w tej chwili jest
proporcjonalnie "zakłócona", zamiast
"normalna";
- sterownik
wykrywa zakłócenie w spalaniu "za mało powietrza" i "za
duże ciśnienie doładowania" poprzez następujące
czujniki:
1) masowy przepływomierz powietrza (mpp) - masa
powietrza "za mała";
2) czujnik ciśnienia
doładowania - ciśnienie doładowania "za duże"
(uwaga! spaliny
+ powietrze dają sumaryczne ciśnienie większe, niż gdyby było
samo powietrze);
3) sonda lambda (silniki od EURO
III wzwyż)
- "za dużo tlenu" w spalinach;
4) czujnik kopiowania
turbiny (turbosprężarka VTG)
- "położenie łopatek turbiny normalne";
5) czujnik
skoku zaworu recyrkulacji spalin (EGR sterowane
elektrycznie - od EURO
III wzwyż)
- "zawór recyrkulacji spalin w położeniu otwarty na 80%"
(celowo otworzyliśmy ten zawór);
6) czujnik różnicowy
ciśnienia w filtrze FAP -
"różnica ciśnień spalin na wejściu i wyjściu z filtra - w
normie".
- silnik
emituje czarny dym, lub nie (gdy jest filtr FAP).
Kierowcy to "zwisa lub powiewa chorągiewką", dopóki
sadza nie zapcha FAP-a
powyżej normy, zapisanej w pamięci sterownika i zmierzonej
czujnikiem różnicowym. Wówczas następuje osobna procedura
wypalania sadzy, o czym przy innej okazji.
- komputer
wtryskowy analizuje sytuację i podejmuje decyzję o "regulacji
lambda". Mówimy
też zamiennie, że przeprowadza "cichą samodiagnostykę"
(nie sygnalizowaną żadną lampką na pulpicie). Nie może
zmniejszać ani zwiększać nastaw łopatek turbiny (VTG)
lub regulować klapką ciśnienia spalin na turbinę (za pomocą
tzw. by-passu),
aby wyrównać rzekome straty powietrza. Żadna z tych operacji nie
miałaby sensu. Jeżeli próbowałby zwiększyć masę powietrza
poprzez silniejsze "ssanie" sprężarki, to musiałby podać
więcej paliwa na wtryskiwacze, aby wytworzyć więcej spalin na
turbinę. Co doprowadziłoby do jeszcze większego ciśnienia
doładowania, następnie zwiększenia paliwa i przez to jeszcze
większe kopcenie silnika, niż jest w momencie pomiaru. Jeżeli
próbowałby zmniejszyć obroty turbiny i poprzez to zmniejszyć
ciśnienie doładowania, doprowadziłby do spadku masy powietrza,
którego i tak jest "za mało" w danym momencie. Zresztą
nastawy turbiny nic nie dają, ponieważ obroty są jałowe - turbina
zaczyna działać powyżej obrotów 1500. W tym ułamku sekundy
przychodzi z pomocą sonda lambda (od EURO
III wzwyż),
która bezpośrednio nadzoruje spaliny z 20% większą dokładnością,
niż było możliwe dotychczas. Sterownik "domyśla się",
że skoro czujnik różnicowy nie zgłasza problemów z wylotem
spalin, a więc nie ma ich "spiętrzenia", to wina może
tkwić jedynie po stronie recyrkulacji. Próbuje zatem sterować
nastawnikiem recyrkulacji spalin, aby zamknąć dopływ spalin.
Jeżeli w silniku jest sterownik sprzed EURO
III,
to zwiększone stymulowanie nastawnikiem niczego nie spowoduje, jako
że sami właśnie go otworzyliśmy, a nie ma sondy lambda, ani
czujnika skoku zaworu, które zweryfikowałaby akcję komputera.
Wówczas sterownik ocenia sytuację na podstawie
wskazańmpp oraz czujnika
ciśnienia doładowania,
czyli ich sprzecznych danych ("za mało powietrza" i "za
duże ciśnienie doładowania"). W silnikach EURO
III stosowane
są nastawniki recyrkulacji spalin elektryczne, zblokowane z
czujnikiem skoku zaworu, więc sterownik "widzi" po
czujniku, że zawór jest prawie całkowicie otwarty (80%), zamiast
zamknięty, czy też tylko lekko otwarty (ok. 25% na biegu
jałowym);
- jeżeli
rezultaty samoregulacji są zerowe i spaliny walą do powietrza cały
czas na biegu jałowym jak i podczas jazdy, to sterownik - po
wyczerpaniu limitu "licznika wielokrotności" (błędy
chwilowe) - rejestruje jedną z n/w usterek stałych: P0400,"Układ
recyrkulacji spalin - błędny przepływ"
P0402,"Układ
recyrkulacji spalin - wykryty nadmierny przepływ"
P0403,"Układ
recyrkulacji spalin - usterka"
P0404,"Układ
recyrkulacji spalin - sygnał poza zakresem/wydajność" i
podejmuje decyzję o przejściu w tryb awaryjny pracy do czasu
usunięcia usterki. Nie zatrzymuje silnika, tylko zmniejsza
obowiązkowo dawkę wtrysku paliwa, czyli "zdejmuje za kierowcę
nogę z gazu". "Obcina" obroty do ok. 3000-3500
obr/min oraz zapala kontrolki: albo "check engine" (sprawdź
silnik) - dla silnika sprzed EURO
III,
albo "antipollution fault" (problemy ze spalinami) i "check
engine" - dla silnika powyżejEURO
III.
Oprócz kodu usterki sterownik wskazuje również dokładne
lub, jeśli to nie jest możliwe, przybliżone miejsce awarii. W tym
wypadku umiejscawia precyzyjnie, a więc w "obwodzie
recyrkulacji spalin", gdyż tak opiewa jego własna
samodiagnostyka, o której mowa.
Symulacja poważnej
usterki systemu recyrkulacji spalin uwidoczni się w poszczególnych
skanerach w następujący sposób:
1) Skaner
uniwersalny MAAS-TECHNIK -
(niemiecki, interface 16-pinowy)
- uzyskuje komunikację ze
sterownikiem;
- odczytuje jeden błąd stały, bez numeru kodu
usterki i bez wskazania miejsca: "ciśnienie doładowania
powietrza - za wysokie";
- nie pokazuje wartości masy
powietrza, gdyż nie rozpoznaje mpp -
prawdopodobnie jest dla niego "za nowy";
- nie
rozpoznaje w ogóle systemu recyrkulacji spalin;
- w zależności
od wyboru w menu pokazuje graficznie i liczbowo oraz drukuje zestaw
parametrów bieżących silnika, takich jak: obroty, ciśnienie
paliwa zadane i rzeczywiste, dawka średnia paliwa, kąt wyprzedzenia
wtrysku, a także parametry powietrza, jak ciśnienie doładowania
(bez masy i temperatury powietrza). Nie podaje korekcji wtryskiwaczy,
więc nie wiemy, czy układ paliwowy "partycypuje" w spadku
mocy, czy nie.
W sumie bardzo ubożuchne możliwości, w
dodatku poważnie wprowadzające w błąd przez odczytanie jedynego
mankamentu: "ciśnienie doładowania powietrza - za wysokie".
Ktoś, kto analizowałby ten wykaz danych, a nie wiedział o
symulacji zaworu recyrkulacji spalin, zacząłby dłubać od razu w
turbosprężarce. No,
bo skoro "ciśnienie doładowania za wysokie", a moc
silnika spada, to musi być coś nie tak z powietrzem.
W rezultacie mechesowi pozostałaby na ostatku do zaoferowania
osobista elokwencja, a konwersacja z klientem nie byłaby przesadnie
urozmaicona. Co chwila padałoby sformułowanie: panie,
turbinka do wymianki, tam takie uszczeleczki som, panie, różne
szwingielki-mingielki... Klient
nic nie mówiłby, gdyż nie nasuwałyby mu się na myśl żadne
głębsze refleksje prócz uczucia narastającej
paniki...
2) Skaner EOBD
KTS Bosch (oferowany
również na allegro jako
osobny program do laptopów wraz z okablowaniem i złączem
16-pinowym)
- automatycznie rozpoznaje
protokół EOBD sterownika
i szybko nawiązuje połączenie;
- podaje natychmiast
zarejestrowane błędy w pamięci sterownika z zakresu przede
wszystkim zakłóceń w spalaniu i nadmiernej ilości spalin, np.:
P0404,"Układ recyrkulacji spalin - sygnał poza
zakresem/wydajność. Zawór wykonawczy EGR otwarty";
-
odczytuje wszystkie odchyłki dotyczące: mpp ("za
mała masa powietrza"), czujnika
ciśnienia doładowania ("za
duże ciśnienie doładowania"), sondy lambda ("za duży
współczynnik lambda") - na podstawie których łatwo
zlokalizować źródło zakłóceń;
- oferuje rozszerzoną
pomoc diagnostyczną w postaci parametrów bieżących silnika
towarzyszących wystąpieniu usterki (tzw. Freeze
Frame,
ramka zamrożona), np.: ciśnienie paliwa nominalne / rzeczywiste,
położenie regulatorów paliwa (ciśnienia i wydatku), korekcję
wtryskiwaczy, masę powietrza (mg/skok), kąt wtrysku wstępny i
zasadniczy, dawkę wtrysku średniego, kąt dotrysku i dawkę
dotrysku (przy regeneracji FAP), wszystkie temperatury poszczególnych
"mediów", ciśnienie doładowania powietrza, status filtra
cząstek stałych, różnicę ciśnień FAP,
ilość popiołu, ilość dodatku do paliwa przy regeneracji FAP,
itd.
Większość z tych informacji uzyskuje się prawie
automatycznie, wystarczy wybrać odpowiedni tryb diagnostyczny. Na
przykład w trybie "7" są rejestrowane usterki, które
wystąpiły po raz pierwszy, tj. "styki chwiejne" jakiegoś
połączenia elektrycznego, powstałe w czasie wstrząsów bądź
drgań samochodu. W trybie "3" są zapisane usterki, które
miały miejsce np. podczas 3-krotnego uruchamiania silnika.
Jedyną
wadą w porównaniu z markowym programem PP jest
ograniczenie wykazanych usterek do zaczynających się od numeru "P0"
("PZero") i tylko w obrębie silnika (litera P). Przy
numerach rozpoczynających się od "P1xxx" "władny"
jest wyłącznie diagnoskop markowy producenta lub po prostu należy
skorzystać z dodatkowych źródeł info, jak np.
forum,service-box lub
skatalogowane, prywatne dane niezwykle skrupulatnego mechesa (czy
istnieją jeszcze tacy?).
Można więc powiedzieć, że
diagnoskop EOBD jest
uniwersalnym instrumentem kontrolno-pomiarowym, służącym do
lokalizowania usterek "spalinowych", czyli powstałych na
tle zakłóceń w spalaniu i połączonych z kopceniem silnika.
Powinien być na dobrą sprawę dostarczany gratis wraz
z autem jako program na płycie DVD,
lub flash-u,
tak jak dołącza się do komputera, drukarki, czy innego hardware'a.
Każdy mógłby wówczas zainstalować go do swojego laptopa i
posługiwać się w razie potrzeby - ku zadowoleniu lobby ochrony
środowiska i nie tylko.
3) Markowy
program diagnostyczny PEUGEOT
PLANET 2000 (nie
jest oferowany do sprzedaży komercyjnej)
Nie powiem więcej na
temat zalet tego programu ponadto co już morze słów wylano.
Wystarczy przytoczyć dwie wypowiedzi na forum pługa, warte
zacytowania ze względu na oryginalność: "jest to program
który potrafi wszystko - może z wyjątkiem masażu i
grillowania"... i druga: "to zajefałny program biurowy"
(?) Jeśli przyjąć, że diagnostyka odbywa się z laptopem i
myszką, to teza o programie biurowym jest jak najbardziej prawdziwa.
Oprócz możliwości, wyliczonych dla skanera EOBD,
oferuje pełną gamę usług typowych dla warsztatu samochodowego,
tzn. wykrywa, analizuje, testuje, przeprogramowuje oraz oczywiście,
kasuje z pamięci sterownika wykryte błędy. Najcenniejszą zaletą,
wg mnie, jest jednak jawne przedstawianie wszystkich parametrów
bieżących silnika z danymi nominalnymi, teoretycznymi producenta w
porównaniu z rzeczywistymi (tabelka poniżej).
Przypomina
to katalog, jaki ma przed oczami klient i może porównać
bezpośrednio z rzeczywistym towarem. Dla diagnosty i oczywiście
klienta, jest niekiedy niesłychanie ważne wiedzieć np. jaka masa
powietrza powinna wchodzić do silnika przy obrotach jałowych i
powyżej. Informacja z masowego przepływomierza powietrza, że
wynosi 212 mg/skok - nie jest wystarczająca. Diagnosta musiałby
sięgnąć do danych katalogowych producenta i wyszukać, jaka
powinna być nominalna (zadana) masa powietrza przy określonych
obrotach, na konkretnym typie silnika, pojemności cylindra, systemie
wtryskowym Bosch, Siemens czy Delphi,
itd. To samo dotyczy wtryskiwaczy, turbosprężarki i innych
podzespołów, zwłaszcza bardzo drogich, o których opowiadamy na
forum w co drugim wątku. Tylko w ten sposób (porównanie parametrów
rzeczywistych z teoretycznymi) możemy relatywnie szybko wykryć
usterkę i przede wszystkim podjąć kosztowną decyzję lub nie, o
wymianie części. PP to
umożliwia bez zbędnych ceregieli. Oczywiście, z wyjątkiem decyzji
o wymianie części... a powinno coś takiego być: "nie dotykać
pompy WC ani wtryskiwaczy, dopóki nie upewnisz się, że jest to, i
to, i to"... Krótko mówiąc jest to program, który bardzo
pomaga, ale absolutnie nie zwalnia od logicznego
myślenia.
Wykrywanie
przyczyn spadku mocy silnika Common
Rail
Podejmując
się tego tematu, wspierałem się na ogólnodostępnych
wydawnictwach i poradnikach, w tym zwłaszcza dwóch pozycjach
książkowych niemieckiego autora o nazwisku Hubertus
Günter: "Diagnozowanie
silników wysokoprężnych" i"Układy
wtryskowe Common Rail w praktyce warsztatowej".
Z tych dwóch książek pochodzą m. in. ramy scenariusza
postępowania na wypadek utraty mocy silnika HDI jak
i wiele innych rzeczy, oczywiście, nie dosłownie "zerżniętych"
lecz w luźnej interpretacji. Ponadto korzystałem z całej
masy informacji tematycznych na forum Peugeot'a.
Jest to prawdziwa kopalnia wiedzy przede wszystkim praktycznej.
Wystarczy ją jedynie zebrać do kupy i przedstawić w jak
najprostszej formie - co też niniejszym usiłuję uczynić. Tak więc
nie ja to wszystko wymyśliłem - gdyby komuś przyszedł do głowy
pomysł postawienia mnie pod pręgierzem za szarlataństwo,
oszukaństwo itp. - lecz ludzie znacznie mądrzejsi ode mnie.
Jeżeli
próbujemy cokolwiek zrobić pożytecznego w kierunku wykrycia
przyczyn spadku mocy nowoczesnego silnika wysokoprężnego HDi,
to musimy na samym początku odpowiedzieć na dwa proste
pytania:
1. Czy
silnik, oprócz wyraźnego spadku mocy podczas jazdy, również
niekiedy "szarpie", ma nierównomierne obroty, gaśnie
nieoczekiwanie i zapala z trudnościami?
2. Czy
silnik jest w trybie awaryjnym pracy (zapala się co jakiś czas
kontrolka "check engine" i/lub "antipollution
fault")?
Odpowiedź twierdząca na
pytanie nr 1 wyklucza
natychmiast z kręgu podejrzeń system doprowadzania powietrza oraz
wydalania spalin jako winnych szarpania, gaśnięcia i trudności
zapłonu silnika - z wyjątkiem recyrkulacji spalin (EGR),
o czym za chwilę. W tym momencie wykluczamy ponad 60% potencjalnych
usterek bez przysłowiowego otwierania maski. Pozostaje 30% na paliwo
i elektrykę oraz 10% na "usterki nierozpoznane". Ten
niezwykle prosty trick pozwala ustrzec się fatalnych pomyłek
diagnostycznych, jak np. wymiana całkowicie sprawnej turbosprężarki,
"bo przecież spada moc i jakieś strzały słychać".
Podczas gdy winę ponosi banalnie zapchany filtr paliwa, albo otwarty
siłownik pneumatyczny wykonawczy recyrkulacji spalin, który
wprowadza silnik w pewnych momentach w drgania, ciężki zapłon na
zimno i nieoczekiwane gaśnięcie. Gdyby wykonano w/w prosty zabieg,
bądź co bądź umysłowy, polegający na wykluczeniu lub nie -
systemu doprowadzenia powietrza, w którego skład wchodzi
turbosprężarka - odsunięto by ją jako całkowicie sprawną i
niewinną "trzęsienia" silnika.
Odpowiedź
negatywna z kolei wyklucza z prawdopodobieństwem graniczącym z
pewnością, że winę za spadek mocy silnika (bez "trzęsienia")
podczas jazdy ponosi układ wtryskowy paliwa. Wówczas odsuwamy na
bok jako całkowicie sprawne wtryskiwacze, pompę WC itd., a
kierujemy uwagę na powietrze i spaliny jako winne spadkowi
mocy.
Odpowiedź twierdząca na
pytanie nr 2 uzmysławia,
że usterka jest pod kontrolą sterownika i że ma coś wspólnego z
zakłóceniem w spalaniu albo "za mało powietrza", albo
"za dużo paliwa". Palące się kontrolki na pulpicie
świadczą właśnie o nadzorze sterownika i podjęciu przez niego
decyzji o celowym zmniejszeniu dawki wtrysku paliwa z powodu
nierównowagi paliwa z powietrzem. Na tym polega tryba awaryjny
pracy. W nawiązaniu do punktu 1, mamy dodatkową wskazówkę, że w
usterce "partycypuje" tylko i wyłącznie powietrze i
spaliny, ponieważ silnik "nie trzęsie". Tak więc kolejny
wniosek: zakłóceniem w spalaniu musi być sytuacja "za mało
powietrza". Odsuwamy na bok jako całkowicie sprawny układ
paliwowy i jego elektrykę, gdyż z oczywistych powodów nie stwarza
stanu "za dużo paliwa".
Jeżeli odpowiedź
jest negatywna (silnik nie jest w trybie awaryjnym - nie palą się
żadne kontrolki), oznacza, że sterownik nie wykrył żadnej
usterki, a mimo to moc spada. Wówczas nasz proces myślenia powinien
przebiegać następująco: jeżeli nie ma trybu awaryjnego tzn. że
sterownik "nie widzi" żadnych problemów ani po stronie
paliwa, ani powietrza, ani spalin. Wtedy niedomaganie może
dotyczyć:
- uszkodzenia mechanicznego, dającego wyraźny
spadek mocy silnika, np. "uślizgi" sprzęgła, uszkodzenia
w okolicach "węzłów zaworowych", uszkodzenie uszczelki
pod głowicą, spadek ciśnienia sprężania w cylindrach (utrata
szczelności), przestawienie rozrządu, pęknięcia tłoków, itp.
;
- układu wtryskowego, łącznie z wtryskiwaczami i pompą WC
(uszkodzenia mechaniczne, hydrauliczne, ale nie elektryczne);
-
paliwa złej jakości;
- awarii tzw. "częściowej"
czujnikowej, polegającej na złym, zakłóconym, zafałszowanym
sygnale podawanym do sterownika.
Przy podejrzeniu o
zalaniu paliwa złej jakości lub omyłkowo benzyny, należy
przeprowadzić test zapachowy lub zasilić układ wtryskowy z
osobnego kanistra z czystym paliwem.
Warto zauważyć,
że brak trybu awaryjnego (celowe zmniejszenie osiągów silnika
przez sterownik) znacznie pogarsza możliwości diagnostyczne. Już w
tym momencie możemy darować sobie logikę pytania 1, ponieważ w
spadku mocy mogą brać udział nawet wtryskiwacze, które
wykluczyliśmy przy trybie awaryjnym. Tak więc módlmy się, żeby
nasz pług - jeśli już ma się coś w nim zepsuć - jednak wpadał
w tryb awaryjny. Bo wtedy sprawa jest prosta: wszystko jest pod
kontrolą sterownika.
Znając odpowiedzi na powyższe
dwa pytania możemy się pokusić o jakąś procedurę na wypadek
"spadku mocy silnika". Proponuję zrealizować to w
poniższy sposób (źródło: "Układy
wtryskowe Common Rail w praktyce warsztatowej" -
Hubertus Günter, str. 127):
1. Silnik
znajduje się w trybie awaryjnym pracy
a) jeżeli tak -
należy odczytać pamięć sterownika za pomocą skanera EOBD lub
markowego, usunąć wskazaną usterkę i skasować zawartość
pamięci diagnostycznej;
b) jeżeli nie - przejść do
punktu 2;
2. Sprawdzić
czujnik ciśnienia doładowania powietrza. W
przypadku fałszywego, zakłóconego sygnału czujnika, sterownik w
sposób zakłócony steruje dawką wtrysku paliwa, gdyż próbuje
doprowadzić do stanu równowagi ilość paliwa w stosunku do rzekomo
zmniejszonej/zwiększonej dawki powietrza. Jeżeli czujnik ciśnienia
powietrza wskaże "za mało powietrza", mimo iż w danej
chwili jest go wystarczająco, sterownik zaniży dawkę wtrysku
paliwa, aby nie doprowadzić do sytuacji "za dużo paliwa".
Wówczas moc silnika się zmniejsza, a jedynym sprawcą jest
zakłócona wartość czujnika ciśnienia powietrza. Sterownik nie
sygnalizuje żadną kontrolką poważnej usterki;
a)
jeżeli jest niesprawny:
- sprawdzić kable i styki;
-
jeśli jest dostępny program diagnostyczny, odczytać z parametrów
bieżących silnika wielkości ciśnienia doładowania i porównać z
wartościami zadanymi, uszkodzony czujnik wymienić;
- jeżeli
nie jest dostępny diagnoskop, zmierzyć wartości rzeczywiste
napięcia miernikiem uniwersalnym lub oscyloskopem przy różnych
stanach obciążenia i porównać je z wartościami nominalnymi
producenta;
b) jeżeli jest sprawny - przejść do
punktu 3;
3. Sprawdzić
ciśnienie doładowania powietrza - najlepiej podczas jazdy i za
pomocą laptopa diagnostycznego na kolanach pasażera - uwaga! musi
być całkowicie sprawny czujnik ciśnienia doładowania. Jeśli brak
diagnoskopu - zmierzyć manometrem ciśnienie doładowania podczas
testu samochodu na urządzeniu rolkowym. Wyniki koniecznie porównać
z wartościami zadanymi. Gdy brak danych porównawczych, nie jesteśmy
w stanie ocenić, czy ciśnienie doładowania w danym momencie jest
prawidłowe, czy nie. Wobec tego same pomiary ciśnienia tracą
sens;
a)
jeżeli ciśnienie doładowania powietrza jest prawidłowe:
-
zmierzyć dawkę wtrysku paliwa, wyłącznie przy pomocy diagnoskopu,
wynik porównać z wartością nominalną;
- jeśli dawka
wtrysku paliwa jest za mała, przyczyna spadku mocy tkwi w zasilaniu
paliwem - należy rozpocząć diagnozowanie w tym kierunku (patrz
również "Wykrywanie przyczyn nierównomiernych obrotów
silnika HDi");
b)
jeżeli ciśnienie doładowania powietrza jest za niskie:
-
znaleźć przyczynę "ucieczki" powietrza np. poprzez
nieszczelne przewody, dziurawą chłodnicę powietrza (intercooler),
zapchany filtr powietrza lub wadliwe, zakłócone sterowanie turbiną
(nastawnik ciśnienia doładowania, zawór pneumatyczny, szczelność
przewodów podciśnienia, łatwość wychylania się łopatek turbiny
VTG lub klapki by-passu w turbinie "klasycznej"). Wadliwe
części wymienić;
c) jeżeli ciśnienie
doładowania jest za wysokie - prawdopodobnie do obwodu powietrza
przedostają się spaliny z recyrkulacji spalin (przejść do
punktu 5).
Jeżeli tak nie jest - przejść do podpunktu a) - zmierzyć dawkę
wtrysku paliwa;
4. Sprawdzić czujnik
kopiowania turbiny -
o ile występuje. Jego fałszywe wskazania mogą wywoływać
zakłócone sterowanie turbiną przez sterownik. W tym wypadku
zaniżanie obrotów turbiny, które rzekomo są za wysokie;
a)
jeżeli jest niesprawny:
- sprawdzić kable i styki.
-
zmierzyć wartości rzeczywiste napięcia miernikiem uniwersalnym lub
oscyloskopem przy różnych stanach obciążenia i porównać z
wartościami nominalnymi. W wypadku rozbieżności - wymienić
czujnik;
b) jeżeli jest sprawny - przejść do
punktu 5;
5. Sprawdzić
układ recyrkulacji spalin (EGR):
a) jeżeli jest
niesprawny - naprawić układ recyrkulacji spalin;
b)
jeżeli jest sprawny - przejść do punktu 6;
6. Sprawdzić
sterowanie przepustnicami zawirowania powietrza (nie wszystkie
silniki, wówczas przejść do punktu 7):
a)
jeżeli sterowanie przepustnicami jest niesprawne - naprawić układ
sterowania przepustnicami zawirowania;
b) jeżeli
sterowanie przepustnicami jest sprawne - przejść do
punktu 7;
7. Sprawdzić
rozrząd silnika:
a) jeśli jest przestawiony -
naprawić;
b) jeśli jest OK - przejść do
punktu 8;
8. Sprawdzić
ciśnienie sprężania w cylindrach:
a) jeśli różnica
pomiędzy cylindrami "najwyższym" i "najniższym"
jest powyżej 30% - naprawić;
b) jeśli jest OK - przejść
do punktu 9;
9. Sprawdzić
uszczelkę pod głowicą:
a) jeśli następuje szybki
ubytek płynu chłodzącego w zbiorniczku wyrównawczym lub
przybywanie płynu ("gotowanie się", wydzielanie pęcherzy
powietrza, "bąbli"), albo stwierdza się obecność oleju
lub paliwa w zbiorniczku - wymienić uszczelkę pod
głowicą.
Uwaga! w
silnikach EOBD/EURO
3 mogą
występować chłodnice recyrkulacji spalin (EGR).
Należy zbadać, czy "gotowanie się" płynu chłodzącego
nie ma związku z nieszczelnością chłodnicy spalin, której
zapowietrzanie się daje identyczne objawy jak uszkodzenie uszczelki
pod głowicą. W celu sprawdzenia chłodnicy spalin, zacisnąć oba
elastyczne przewody (doprowadzające (1)
i odprowadzające (2)
ciecz chłodzącą - fotka poniżej) i obserwować pojawianie się
lub nie - pęcherzy w zbiorniczku wyrównawczym podczas pracy
silnika. Jeśli "bąblowanie" zanika, oznacza uszkodzenie
chłodnicy spalin, a nie uszczelki pod głowicą. Przy okazji
ostrzeżenie - nie należy przesadzać z długim czasem eksperymentu,
ponieważ mogą się rozszczelnić połączenia lutowane w chłodnicy
wskutek braku chłodzenia przez dłuższy czas;
b)
jeśli jest OK - przejść do punktu 10;
10. Sprawdzić
ciśnienie spiętrzania spalin w układzie wydechowym na pełnym
obciążeniu:
a) jeżeli jest wyższe od 30
kPa (0,3
bar)
- wymienić zatkane części układu wydechowego (zwężenie
przekroju przepływu w katalizatorze, filtrze cząstek stałych lub
tłumiku końcowym);
b) jeżeli jest znacznie poniżej 30
kPa (0,3
bar)
i czuć smród spalin w kabinie - sprawdzić czy nie jest
"wydmuchana" lub pęknięta uszczelka pod kolektorem
wydechowym, jeśli OK - przejść do punktu 11;
11. Sprawdzić
czujnik temperatury cieczy chłodzącej silnika
a) jeżeli
czujnik alarmuje kontrolką temperaturę powyżej +110 st. C
-
sprawdzić kable i styki czujnika;
- jeśli jest dostępny
program diagnostyczny, odczytać z parametrów bieżących silnika
temperaturę czujnika i porównać z wartościami zadanymi.
Uszkodzony czujnik wymienić.
- jeżeli nie jest dostępny
program diagnostyczny, dokonać pomiaru napięcia/oporności
miernikiem uniwersalnym lub oscyloskopem przy różnych temperaturach
(czy temperatura zmienia się w zależności czy silnik jest ciepły
lub zimny) i porównać z wartościami nominalnymi (tabelka
poniżej);
-
jeżeli czujnik sprawny - sprawdzić termostat;
- jeśli OK -
sprawdzić ilość cieczy chłodzącej. Jeśli za mało lub płyn
stary (>5 lat) - dolać lub wymienić, odpowietrzyć.
-
jeżeli ubytek cieczy jest duży w krótkim czasie, oznacza
nieszczelność układu. Wówczas zlokalizować nieszczelność i
naprawić;
b) jeżeli temperatura na czujniku nie sięga
+110 st. C - przejść do punktu 12
12. Sprawdzić
masowy przepływomierz powietrza (mpp)
- uwaga! zanim
skieruje się podejrzenia na mpp,
najpierw wykluczyć wpływ takich układów, jak: recyrkulacja
spalin (EGR),
doładowanie powietrza (turbosprężarka) oraz przepustnice
zawirowania powietrza - jeśli występują. Każde z nich może
spowodować straty mocy silnika (pkt 2 - 6): EGR -
poprzez otwarty zawór wykonawczy recyrkulacji spalin i niechciane
przedostawanie się spalin do powietrza; sterowanie ciśnienia
doładowania - poprzez zakłócenia po stronie czujnika ciśnienia
doładowania, elementów wykonawczych (zaworów, nastawników),
filtra powietrza, nieszczelność lub zatkanie przewodów
doprowadzających powietrze (punkt 2 i 3).
Uwaga dodatkowa: nowe mpp
Bosch, Hitachi i Siemens nie
wysyłają do sterownika sygnału napięcia lecz modulowanej
częstotliwości. Dlatego nie dotyczy ich pomiar napięcia
elektrycznego ale częstotliwości. Wówczas użycie miernika
uniwersalnego jest niecelowe - należy podłączyć albo
częstotliwościomierz, albo oscyloskop:
a) jeżeli
jest niesprawny:
- sprawdzić kable i styki.
-
zmierzyć wartości rzeczywiste napięcia miernikiem uniwersalnym, a
w przypadku nowych mpp -
częstotliwościomierzem lub oscyloskopem przy różnych stanach
obciążenia (patrz tabelka poniżej) lub odczytać z parametrów
bieżących silnika za pomocą diagnoskopu i porównać z wartościami
zadanymi. Uszkodzony czujnik wymienić;
b) jeżeli
jest sprawny - przejść do punktu 13;
13. Sprawdzić
sondę lambda (jeżeli nie występuje - przejść do punktu 14)
a)
jeżeli jest niesprawna:
- sprawdzić kable i styki;
-
zmierzyć wartości rzeczywiste współczynnika lambda przy różnych
stanach obciążenia silnika za pomocą diagnoskopu i porównać z
wartościami zadanymi. Uszkodzoną sondę wymienić. Dla
pojazdów z filtrem FAP wartości
lambda z wykazu parametrów bieżących można jedynie skonfrontować
z pomiarami analizatora spalin, podłączonego do układu wylotowego.
Dlatego, że sonda mierzy spaliny przed "obróbką" w
filtrze cząstek stałych, a nie na końcu układu wylotowego.
Wówczas nie mamy orientacji, czy rzeczywiście sonda lambda ma
powody do alarmowania. Jeżeli pomiary analizatorem spalin wskazują
jednoznacznie na usterkę sondy, należy sprawdzić jej prąd
podgrzewania za pomocą zacisków (cęgów) prądowych i oscyloskopu.
Jeśli po rozruchu silnika brak jest podgrzewania sondy, sprawdzić
napięcie zasilania. W przypadku braku napięcia, można wskazać
albo na kable i styki, albo ewentualnie na istniejący bezpiecznik.
Jeżeli wszystko jest OK - winę prawdopodobnie ponosi sterownik,
czyli brak lub przerwy w jego zasilaniu (w tym zwłaszcza na
masie);
b)
jeżeli jest sprawna - przejść do punktu 14;
14. Sprawdzić
czujniki różnicowe temperatury spalin (jeżeli nie występują -
przejść do punktu 15)
a) jeżeli którykolwiek jest
niesprawny:
- sprawdzić kable i styki;
- zmierzyć
wartości rzeczywiste za pomocą diagnoskopu przy różnych stanach
obciążenia i porównać z wartościami zadanymi. Uszkodzone
czujniki wymienić;
b) jeżeli są sprawne - przejść do
punktu 15;
15. Sprawdzić
turbosprężarkę
a) jeżeli nie wytwarza wystarczającego
ciśnienie doładowania powietrza (pkt 3b)
- sprawdzić zużycie wałka(ów) rozrządu - nadmierne "zdarcie",
zeszlifowanie powierzchni krzywek, powoduje słabsze, niepełne
odmykanie się zaworów wydechowych i/lub dolotowych, wskutek tego
ciśnienie doładowania powietrza jest za niskie;
- jeżeli
wałki rozrządu są OK - turbosprężarkę wymienić lub
zregenerować;
b) jeżeli wytwarza
wystarczające ciśnienie doładowania powietrza - przejść do
układu paliwowego i tam rozpocząć poszukiwania przyczyny (patrz
również "Wykrywanie przyczyn nierównomiernych obrotów
silnika HDi").
Uwagi
i wnioski końcowe
1.
Schemat postępowania nadaje się, gdy silnik nie jest w trybie
awaryjnym, tzn. nie palą się żadne kontrolki, a mimo to auto
"muli". Jeżeli świecą się ikonki "check engine"
i/lub "antipollution fault" na pulpicie, to scenariusz
traci sens, ponieważ pierwszym krokiem jest podpięcie sterownika do
komputera diagnostycznego, a nie szukanie awarii po całym silniku.
Wielu użytkowników lekceważy sygnalizację ostrzegawczą (że
silnik jest w trybie awaryjnym) i próbuje poszukiwań na własną
rękę. Wiadomo przecież, że tryb awaryjny oznacza ingerencję
komputera wtryskowego, więc on w tym momencie "wie, co jest
grane". Przynajmniej tak jest zaprogramowany. Wówczas
niepotrzebnie traci się czas i prawdopodobnie pieniądze na
mechesów, próbując znaleźć to, co jest być może dawno zapisane
w pamięci sterownika.
2. Inną wskazówką przy
ewentualnym korzystaniu ze scenariusza jest uprzednie zbadanie
jakości paliwa, zanim zacznie się dalszą jazdę. Jeśli to
możliwe, sprawdzić paliwo natychmiast po powzięciu podejrzenia o
jego złej jakości (np. auto zaczyna tracić moc bez ostrzeżenia w
niedługim czasie po zatankowaniu) lub omyłkowym zalaniu
benzyny. Popełnia się błąd, bagatelizując utratę mocy silnika
bez żadnych znaków ostrzegawczych. Skutkiem bywa "zarzynanie"
układu wtryskowego paliwa poprzez próbę dotarcia do najbliższego
skanera diagnostycznego, albo domniemanie, że "jakoś to
będzie". Tymczasem o kasacji lub nie - pompy wysokiego
ciśnienia i/lub wtryskiwaczy - mogą decydować dosłownie minuty
dodatkowej jazdy.
3. Jeżeli jakość paliwa nie
budzi zastrzeżeń, następnym krokiem jest wyeliminowanie uszkodzeń
mechanicznych silnika, gdyż najczęściej nie są one wykrywane
przez sterownik (za pomocą czujników), więc pozostają "ukrytą"
przyczyną spadku mocy, podobnie jak syfiaste paliwo.
4.
Jeśli paliwo i sprawność mechaniczna silnika są OK, to
najprawdopodobniej usterka ma "charakter czujnikowy". Wtedy
postępowanie wg scenariusza ma sens, jako że poszczególne punkty
obejmują również sprawdzenie prawidłowości wskazań
czujników.
5. Z doświadczenia wynika, że w
przeważającej mierze nie sygnalizowana usterka spadku mocy silnika,
jest prowokowana przez czujniki tzw. wtryskowe, tzn. o dużym
znaczeniu w sterowaniu dawką paliwa oraz powietrza. Każda ich
zafałszowana lub zakłócona wartość przekłada się bezpośrednio
na zakłócenie sterowania paliwa i powietrza, wykonywane przez
sterownik. Znamienne, że wówczas sterownik nie przechodzi na tryb
awaryjny pracy - mimo oczywistego błędu w sterowaniu - i niczego
nie sygnalizuje na pulpicie. Z kolei znacznie mniej "udzielają
się" nastawniki (elementy wykonawcze), takie jak zawory
pneumatyczne recyrkulacji spalin, ciśnienia doładowania, czy
przepustnice zawirowania. Dlatego, że przy sprawnych czujnikach są
one prawie natychmiast rozpoznawane, wykrywane przez sterownik.
Przykładem jest celowe zablokowanie zaworu pneumatycznego
recyrkulacji spalin na 80%. Gdyby zakłócić w podobny sposób
wskazania czujników, np. mpp lub
sondy lambda, to usterka pozostałaby "ukryta" i silnik
"złapałby zamuła" bez ostrzeżenia, po prostu nagle i
bez powodu. Natomiast przy złym "zachowaniu" nastawników,
problem jest wykazany choćby w tabeli danych bieżących silnika
(wiersz 17 i 18). Jest to zatem cenna wskazówka dla mechanika, że
przy braku trybu awaryjnego usterka tkwi raczej w błędnych
wskazaniach czujników, a nie elementach wykonawczych. Zbliżone
cechy "skrytości" wykazują typowe usterki mechaniczne,
jak spadek ciśnienia sprężania, czy "klepanie"
klawiatury.
W następnym odcinku Wykrywanie
przyczyn nierównomiernych obrotów silnika HDi
lusnia49,
Marsylia, Francja