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
lub EOBD,
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. Skanery EOBD
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 procedur EOBD,
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 "wydmuchują",
"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 wskazań mpp
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 powyżej EURO
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.