Инструкция по диагностике двигателей ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологических классов 4 и 5.
Инструкция по диагностике двигателей ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536, их модификаций и комплектаций экологических классов 4 и 5.
5340.3902250 ИС
2022 год
Инструкция содержит описание устройства и работы электронной системы управления двигателем (назначение, расположение, характеристики, схему подключения и отказы датчиков).
Приведена реакция электронной системы на различные неисправности, включая оповещение водителя и хранение кодов неисправности с сопутствующей информацией в памяти электронного блока управления.
Дано описание работы двигателя при наличии неисправностей, порядка проведения компьютерной диагностики, кодов неисправностей и их расшифровка, включая блинк-коды, коды DTC, SPN, FMI, KTS ESItronic код и коды АСКАН.
Инструкция предназначена для всех лиц, связанных с эксплуатацией двигателей
семейства ЯМЗ-530 производства ПАО «Автодизель» экологических классов 4 и 5, а также двигателей спецназначения, на которые не распространяются ограничения по превышению выбросов NOx.
Двигатели семейства ЯМ3-530 экологического класса 4 соответствует требованиям Технического регламента Таможенного Cоюза ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств» (Правила ООН № 49-04B1 или Правила ООН № 96-02).
Двигатели семейства ЯМ3-530 с системой EOBD экологического класса 4 соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного Cоюза ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств» (Правила ООН № 49-05С, № 24-03).
Двигатели семейства ЯМ3-530 экологического класса 5 соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного Cоюза ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств» (Правила ООН № 49-05G, № 24-03), Правилам ООН № 85.
Инструкция состоит из двух частей. В основной части приводится описание электронной системы двигателей семейства ЯМЗ-530 экологического класса 4, а в дополнении – экологического класса 5.
В связи с постоянной работой по совершенствованию двигателей, направленной на повышение их надежности и долговечности, улучшение экологических показателей и потребительских свойств, в конструкцию могут быть внесены изменения, не отраженные в настоящем издании.
Содержание:
Сокращения, принятые в тексте.
1. Устройство электронной системы управления двигателем (ЭСУД).
1.2 Электронный блок управления (ЭБУ).
1.4 Датчики контроля параметров работы двигателя.
- 1.4.1 Место установки датчиков.
- 1.4.2 Отказы датчиков.
- 1.4.3 Схема прокладки жгутов.
- 1.4.4 Датчики частоты вращения двигателя DG6.
- 1.4.4.1 Устройство и принцип работы датчика частоты вращения двигателя.
- 1.4.4.2 Датчик частоты вращения коленчатого вала.
- 1.4.5.1 Характеристика датчика.
- 1.4.5.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.5.3 Отказ датчика давления и температуры наддувочного воздуха.
- 1.4.6.1 Характеристика датчика.
- 1.4.6.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.6.3 Отказ датчика давления и температуры масла.
- 1.4.8.1 Характеристика датчика.
- 1.4.8.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.8.3 Отказ датчика температуры охлаждающей жидкости.
- 1.4.9.1 Характеристика датчика.
- 1.4.9.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.9.3 Отказ датчика давления в рампе.
- 1.4.10.1 Характеристика дозирующего устройства (MeUn).
- 1.4.10.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.10.3 Отказ дозирующего устройства.
- 1.4.11.1.1 Характеристика датчика положения заслонки EGR.
- 1.4.11.1.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.11.1.3 Отказ датчика положения заслонки EGR.
- 1.4.11.2.1 Характеристика клапана заслонки EGR.
- 1.4.11.2.2 Конфигурация разъёма.
- 1.4.11.2.3 Отказ клапана заслонки EGR.
- 1.4.12.1 Устройство и принцип действия.
- 1.4.12.2 Характеристика электронной педали.
- 1.4.12.3 Конфигурация разъёма.
- 1.4.12.4 Отказ датчика положения педали акселератора.
1.5 Датчики, обеспечивающие безопасность движения ТС.
2. Система бортовой диагностики (БД).
2.1 Описание системы бортовой диагностики двигателей семейства ЯМЗ-530.
2.2 Перечень компонентов электронной системы управления, контролируемых системой БД.
- 2.2.1 Системы и компоненты двигателя.
- 2.2.2 Топливная система.
- 2.2.3 Система ограничения оксидов азота.
- 2.2.4 Система ограничения выбросов «твердых» частиц.
2.3 Описание принципов работы системы БД.
- 2.3.1 Контроль системы ограничения оксидов азота.
- 2.3.2 Контроль системы ограничения вредных частиц.
- 2.3.3 Контроль системы топливоподачи.
- 2.3.4 Алгоритм для определения выбросов оксидов азота.
2.4 Ограничитель крутящего момента.
2.5 Лампа сигнализации неисправностей в системе БД.
2.6 Датчики для контроля вредных веществ в отработавших газах системы БД.
- 2.6.1.1 Характеристика датчика температуры воздуха.
- 2.6.1.2 Конфигурация разъёма.
- 2.6.1.3 Отказ датчика температуры воздуха.
- 2.6.2.1 Характеристика датчика дифференциального давления.
- 2.6.2.2 Конфигурация разъёма.
- 2.6.2.3 Отказ датчика дифференциального давления.
3.1 Самоконтроль ЭСУД во время эксплуатации ТС.
3.2 Устройства для оповещения о появлении неисправности.
- 3.2.1 Диагностическая лампа.
- 3.2.2 Просмотр диагностических кодов мигания.
- 3.2.3 Лампа сигнализации неисправностей системы БД.
3.3 Регистрация кодов неисправностей.
- 3.3.1 Обнаружение и устранение ошибок и неисправностей.
- 3.3.2 Работа двигателя при наличии активных диагностических кодов.
- 3.3.3 Работа двигателя с периодически возникающими диагностическими кодами.
3.4 Компьютерная диагностика двигателя.
- 3.4.1 Требования безопасности.
- 3.4.2 Порядок проведения компьютерной диагностики.
- 3.4.3 Коды неисправностей.
3.5 Поиск и устранение неисправностей.
4. Дополнение к инструкции «Диагностика двигателей семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5».
4.1 Применяемость компонентов ЭСУД на двигателях семейства ЯМЗ-530.
4.2 Электронный блок управления (ЭБУ).
- 4.3.2.1 Характеристика датчика 51CP24-01.
- 4.3.2.2 Конфигурация разъёма.
- 4.3.2.3 Отказ датчика давления масла.
- 4.3.4 Датчик дифференциального давления.
- 4.3.5 Система рециркуляции отработавших газов (РОГ).
- 4.3.6 Система SCR.
- 4.3.7 Датчик температуры воздуха.
- 4.3.8 Датчик оксидов азота.
- 4.3.9 Датчик температуры отработавших газов.
- 4.3.10 Датчик частоты вращения ротора ТКР.
- 4.3.11 Датчик температуры и давления окружающего воздуха.
- 4.3.12 Дозирующее устройство ТНВД BOSCH 2000 Бар.
- 4.3.12.1 Характеристика дозирующего устройства (ZME).
- 4.3.12.2 Конфигурация разъёма.
- 4.3.12.3 Отказ дозирующего устройства.
- 4.3.14.1 Характеристика датчика.
- 4.3.14.2 Конфигурация разъёма.
- 4.3.14.3 Отказ датчика давления в рампе.
4.5 Компьютерная диагностика двигателей семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5.
4.6 Компьютерная диагностика системы SCR.
- 4.6.1 Компьютерная диагностика системы SCR производства группы компаний Dinex и ООО «Техноком».
- 4.6.2 Компьютерная диагностика системы SCR производства ООО «Мобил ГазСервис».
- Рисунок А1. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC7UC31-14.HO на двигателях типа ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологического класса 4, 5.
- Рисунок А1а. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC7UC31-14.HO на двигателях типа ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологического класса 4, 5 (левая часть).
- Рисунок А1б. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC7UC31-14.HO на двигателях типа ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологического класса 4, 5 (правая часть).
- Таблица Б1. Коды неисправностей для двигателей c ЭБУ EDC7 без системы бортовой диагностики.
- Таблица Б2. Коды неисправностей для двигателей c ЭБУ EDC7 и с системой бортовой диагностики.
- Рисунок В1. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC17CV44 на двигателях типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5.
- Рисунок В1а. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC17CV44 на двигателях типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5 (левая часть).
- Рисунок В1б. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC17CV44 на двигателях типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5 (правая часть).
- Таблица Е1. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5 с ЭБУ М240.
- Таблица Е2. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5 с ЭБУ МД22.
- Таблица Ж1. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5, оборудованных системой SCR Dinex и ООО «ТехноКом».
- Таблица Ж2. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5, оборудованных системой SCR ООО «Мобил ГазСервис».
Для выполнения требований законодательства по ограничению токсичности отработавших газов, требуется очень точное регулирование количества впрыскиваемого топлива и момента начала впрыска в зависимости от таких параметров, как температура окружающего воздуха, частота вращения коленчатого вала, нагрузка, высота над уровнем моря и других. Даже самые небольшие отклонения в управлении подачей топлива отрицательно сказываются на плавности, шумности и экологических показателях работы двигателя.
В аккумуляторной топливной системе Common Rail (CR) процессы создания высокого давления и впрыска разделены. Высокое давление создается независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и количества впрыскиваемого топлива. Топливо, готовое для впрыска, находится под высоким давлением в аккумуляторе. Начало подачи (угол опережения впрыска) и количество впрыскиваемого топлива (цикловая подача) рассчитываются программой, заложенной в электронном блоке управления. ЭБУ выдает управляющий сигнал на соответствующие электромагнитные клапаны, в результате чего осуществляется впрыск форсункой в каждый цилиндр в соответствии с порядком их работы. Такое управление форсунками позволяет устанавливать оптимальную характеристику впрыска.
Таким образом, задачей топливной системы является обеспечение точной дозировки, а также равномерное распределение цикловой подачи топлива по цилиндрам двигателя.
В свою очередь, выполнение этой задачи может быть обеспечено только при помощи электронных систем управления, которые еще осуществляют непрерывный мониторинг функций системы впрыска топлива, влияющих на содержание вредных веществ в отработавших газах транспортного средства.
Регулирование количества впрыскиваемого топлива и момента начала подачи осуществляется электронной системой управления двигателем при помощи электромагнитных клапанов.
Сокращения, принятые в тексте.
АКБ – аккумуляторная батарея;
АКП – автоматическая коробка передач;
БД – бортовая диагностика;
ВМТ – верхняя мертвая точка;
ИС – инструкция специальная;
КП – коробка передач;
ОГ – отработавшие газы;
ОЖ – охлаждающая жидкость;
ОНВ – охладитель наддувочного воздуха;
РОГ – рециркуляция отработавших газов;
РЭ – руководство по эксплуатации;
Р4 – рядный 4-х цилиндровый двигатель;
Р6 – рядный 6-ти цилиндровый двигатель;
ТКР – турбокомпрессор;
ТНВД – топливный насос высокого давления;
ТС – транспортное средство;
СЦ – сервисный центр;
ЭБУ – электронный блок управления;
ЭДС – электродвижущая сила;
ЭСУД – электронная система управления работой двигателем;
ABS – Anti-lock braking system – антиблокировочная система, предотвращающая блокировку колёс транспортного средства при торможении;
ASR – Automatic Slip Regulation – автоматическая антипробуксовочная система, основной функцией которой служит предотвращение пробуксовки ведущих колес автомобиля;
CAN – Controller Area Network – сеть контроллеров. Это название стандарта промышленной сети, ориентированного, прежде всего на объединения в единую сеть различных устройств и датчиков. Применительно к автомобилю, CAN – это устройство, которое дает возможность объединить и использовать максимально большое количество функций и свойств различных электронных устройств;
CR – Common Rail – общая магистраль;
EEPROM – Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory – электрически стираемая перепрограммируемая энергонезависимая память;
ECU – Electronic Control Unit – электронный блок управления;
EDC – Eleсtronic Diesel Control – электронная система управления работой двигателем;
EGR – Exhaust Gas Recirculation – рециркуляция отработавших газов;
EOBD – European On Board Diagnosis – Европейская система бортовой диагностики;
ESC – European steady state cycle – европейский цикл испытаний в установившихся режимах. Определяет уровень выбросов вредных веществ в ОГ и состоит из 13 установившихся режимов;
NTC – Negative Temperature Coefficient – отрицательный коэффициент сопротивления;
MIL – Malfunction Indicator Lamp – лампа сигнализации неисправностей системы EOBD;
MProp – (Magnet Proportional – пропорциональный электромагнитный клапан) – дозирующее устройство с электромагнитным клапаном;
MeUn – (Metering Unit – дозатор) – дозирующее устройство с электромагнитным клапаном;
RAM – Random Access Memory – память с произвольным доступом или оперативная память, иначе ОЗУ – оперативное запоминающее устройство;
SCR – Selective Catalytic Reduction – селективное каталитическое восстановление;
VGT – Variable-geometry turbocharger – измененяемое сечение входного канала турбины.
1. Устройство электронной системы управления двигателем (ЭСУД).
Внимание!
- Любые вмешательства в работу электронной системы управления или электропроводки сопряжены с опасностью и могут привести к травмам (вплоть до смертельных) и/или к повреждениям двигателя.
- При проведении восстановительных работ с ЭСУД необходимо отключить электропитание, повернув ключ в выключателе приборов и стартера в положение «0» и выключив «массу».
- Выключатель «массы» разрешается отключать не ранее, чем через 25 с после полной остановки двигателя. В течение этого времени электронный блок управления проводит диагностику некоторых элементов ЭСУД и сохраняет ее результаты в памяти.
Электронная система управления двигателем (ЭСУД или EDC – Electronic Diesel Control) позволяет точно и дифференцированно регулировать параметры процесса впрыскивания топлива, что обеспечивает выполнение многочисленных требований, которые ставятся перед современными двигателями.
Снижение расхода топлива и содержания вредных веществ (NOx – оксиды азота, СО – окись углерода, СН – углеводороды, «твердые» частицы) в отработавших газах являются главными задачами, стоящими перед разработчиками двигателей. Кроме того, большое влияние на развитие современных двигателей оказывают возросшие требования к уровню комфорта современных транспортных средств (ТС). В связи с этим постоянно ужесточаются ограничения по уровню шума работы двигателя.
В результате, возросли требования к системам управления двигателем и впрыска топлива в области:
– высоких давлений впрыскивания;
– формирования процесса впрыскивания;
– многофазного впрыскивания (основного, предварительного и дополнительного);
– регулирования количества впрыскиваемого топлива, давления наддувочного воздуха и момента начала впрыска в зависимости от условий работы двигателя;
– подачи дополнительного количества топлива при пуске двигателя в зависимости от температуры окружающего воздуха;
– регулирования частоты вращения коленчатого вала при работе двигателя на холостом ходу независимо от нагрузки;
– регулирования рециркуляции отработавших газов;
– регулирования скорости движения ТС;
– высокой точности регулирования момента начала впрыскивания и количества впрыскиваемого топлива на протяжении всего срока службы двигателя.
ЭСУД способна обеспечить выполнение всех вышеупомянутых требований благодаря применению микропроцессоров.
В отличие от механических систем регулирования, где водитель, нажимая педаль акселератора, непосредственно задает цикловую подачу, в ЭСУД задается величина крутящего момента, при этом в ЭБУ передается положение педали акселератора. Запрошенная водителем величина крутящего момента корректируется, исходя из текущего режима работы двигателя и показаний датчиков системы. В калибровочных таблицах программного обеспечения ЭБУ заложены характеристики впрыска, такие как начало подачи топлива, ее величина, давление и различные корректирующие факторы (температурный режим и текущие ограничения) для каждой порции топлива (пилотная или предварительное впрыскивание, основная и поствпрыск или дополнительное впрыскивание).
Электронная система двигателя может интегрироваться в единую бортовую сеть управления автомобилем, что позволяет, например, снижать крутящий момент двигателя при переключении передач в автоматической коробке или изменять его при пробуксовке колес, отключать устройство блокировки движения и т.д. Она соответствует всем требованиям протоколов диагностики OBD (On-Board Diagnostic – система бортовой диагностики) и EOBD (Европейский протокол OBD для получения информации о неисправностях двигателя, связанных с отработавшими газами).
1.1.1 Общее устройство и принцип работы ЭСУД.
Аккумуляторная топливная система CR включает в себя электронную систему управления двигателем.
ЭСУД состоит из трех главных системных блоков, рисунок 1:
1. Датчики и задающие устройства 2, 4 регистрируют условия эксплуатации (например, частоту вращения коленчатого вала) и задаваемые величины (например, датчик положения педали акселератора). Они преобразуют физические величины в электрические сигналы. Информация о работе систем двигателя передается в электронный блок управления – это входные сигналы.
2. Электронный блок управления (ЭБУ) 1 обрабатывает сигналы датчиков и задающих устройств по калибровочным таблицам. Он управляет исполнительными механизмами с помощью электрических выходных сигналов. Кроме того, ЭБУ взаимодействует с другими системами автомобиля 5–7, а также участвует в его диагностике 8.
ЭБУ контролирует все текущие эксплуатационные режимы двигателя. При выходе из допустимых пределов какого-либо из параметров двигателя ЭБУ немедленно дает соответствующее управляющее действие.
3. Исполнительные механизмы 3 преобразуют электрические выходные сигналы блока управления в действие механических устройств (например, клапана-дозатора ТНВД), управляющих впрыском топлива.
ЭБУ обеспечивает самодиагностику и диагностику компонентов электронной системы управления.
ЭСУД постоянно проверяет сигналы всех соединенных с ЭБУ датчиков и исполнительных механизмов по таким параметрам, как выход за границы рабочей области, нарушение контакта, короткие замыкания на «массу» или устойчивость по отношению к другим сигналам.
При обнаружении отклонений параметров работы двигателя от заданных загорается лампа «ДИАГНОСТИКА», а при наличии на панели приборов ТС контрольно-диагностического прибора, на его экране появляется сообщение о неисправности с указанием диагностического кода и ее характера.
ЭСУД при определенных условиях может выполнять следующие действия: ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ, ОГРАНИЧЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ и/или ВЕЛИЧИНЫ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ДВИГАТЕЛЯ и ОСТАНОВ ДВИГАТЕЛЯ.
Размещение датчиков и прокладка электрических жгутов на двигателе показаны на рисунках 4-7, а также в разделах «Техническая характеристика» и «Датчики и жгуты» руководств по эксплуатации соответствующих моделей двигателей семейства ЯМЗ-530.
После поворота ключа Выключателя приборов и стартера в фиксированное положение «I» ЭБУ двигателя производит диагностику ЭСУД. При исправной системе лампа диагностики ЭСУД на приборной панели ТС должна кратковременно загореться (на 1-2 с) и погаснуть.
Внимание!
- Если сигнальная лампа горит и не гаснет, то в электронной системе управления двигателем зафиксирована неисправность, которую необходимо устранить.
Коды неисправностей могут быть двух видов: активные (неустраненные) и неактивные (устраненные).
Большинство диагностических кодов регистрируются и хранятся в памяти ЭБУ. Более подробные сведения по этому вопросу приведены в разделе 3 «Диагностика двигателя» настоящей инструкции.
Рисунок 1. Примерная структурная схема электронной системы управления двигателем семейства ЯМЗ-530.
*1 – Для некоторых моделей транспортных средств и изделий.
*2 – Подключается при диагностике ЭСУД.
*3 – Для некоторых моделей двигателей.
1.2 Электронный блок управления (ЭБУ).
Электронный блок управления (ЭБУ или ECU – Electronic Control Unit) модели EDC7UC31-14.HO, рисунок 2, со встроенным охлаждающим каналом, устанавливается на блок цилиндров двигателя с левой стороны.
Обозначение ЭБУ – 650.3763010 (обозначение фирмы BOSCH – 0 281 020 111).
Рисунок 2. Электронный блок управления EDC7.
1 – разъем жгута промежуточного (транспортного средства); 2 – разъем жгута датчиков; 3 – разъем жгута форсунок.
Основными задачами блока управления являются получение информации от датчиков, ее обработка и управление исполнительными механизмами в соответствии с записанной в нем управляющей программой. ЭБУ регулирует количество впрыскиваемого топлива и начало подачи, работу системы рециркуляции отработавших газов. На основании полученной от датчиков информации о расходе топлива, частоте вращения коленчатого вала и температуре жидкости в системе охлаждения ЭБУ определяет оптимальное начало подачи топлива и передает соответствующий сигнал на дозирующее устройство ТНВД. Кроме того, ЭБУ двигателя может взаимодействовать с блоками управления других систем транспортного средства.
1.2.1 Устройство и характеристика.
Печатная плата с электронными элементами помещается в металлическом корпусе ЭБУ. Датчики, исполнительные механизмы и кабели подачи напряжения соединяются с блоком управления через многоштыревые разъёмы 1, 2 и 3, рисунок 2. Все контакты в этих разъёмах пронумерованы. Охлаждение ЭБУ осуществляется топливом, которое омывает блок управления по каналу внутри корпуса.
В корпусе ЭБУ установлен датчик атмосферного давления. Этот датчик участвует в вычислении коррекции подачи топлива при эксплуатации ТС в высокогорье.
Основные характеристики:
1. Масса ЭБУ приблизительно 1,6 кг.
2. На блоке располагаются:
– разъём 1 – разъем жгута промежуточного с 89 контактами;
– разъём 2 – разъем жгута датчиков с 36 контактами;
– разъём 3 – разъем жгута форсунок с 16 контактами.
К контактам разъёмов подключены:
– 17 аналоговых входов, 4 частотных входа и 14 цифровых входов для получения параметров двигателя;
– 4 ШИМ-выхода для управления исполнительными механизмами;
– 8 (или 10 для двигателя ЯМЗ-536) высоковольтных выходов для управления форсунками;
– 8 дискретных выходов для включения реле и сигнальных ламп и один частотный выход.
3. Время программирования при скорости передачи данных 38,4 кбод – 490 с.
4. Напряжения питания, определяемые на контактных разъемах ЭБУ:
а) номинальное напряжение:
– VBAT+ – +28,8 В (+14,4 В);
– VBAT- – 0 В;
б) номинальная сила тока:
– ЭБУ функционирует без нагрузки (T15 включен) – < 350 мА (VBAT+ = 12 В); < 260 мА (VBAT+ = 24 В);
– ЭБУ в режиме ожидания (T15 выключен) – < 7,5 мА (VBAT+ = 24 В);
в) рабочий диапазон напряжения питания ЭБУ:
– VBATstartmin (при холодном пуске двигателя) – 6,0 В;
– VBAT (диапазон) – 9,0-32 В;
– VBATmax (не более 5 мин. работы) – 36,0 В (Tc < 40°С);
5. Центральный процессор:
– внутренняя флэш-память – 512 кБ;
– тактовая частота – 56 МГц;
6. Память:
– внешняя флэш-память – 2 МБ;
– энергонезависимая память (EEPROM) – 32 кБ.
7. Температурный диапазон работы ЭБУ – минус 40 – плюс 105 (кратковременно до плюс 120) °C.
Для взаимодействия ЭБУ двигателя с внешними устройствами используются интерфейсы K-Line (работа с диагностическим и инженерным оборудованием) и CAN (работа с диагностическим и инженерным оборудованием, а также с другими ЭБУ транспортного средства).
Физический уровень K-Line описан в стандарте ISO 9141, протокол передачи данных – в стандарте ISO 14230.
Физический, канальный и прикладной уровни CAN, используемого программного обеспечения ЭБУ двигателей ЯМЗ-530, описаны в стандартах SAE J 1939. Шина CAN обеспечивает сокращение количества проводов на ТС и одновременно с этим повышает надежность. Шина передачи данных состоит из двух проводов: CAN H и CAN L. К этим проводам подключены несколько различных систем, которые образуют коммуникационную сеть.
Внимание!
- С помощью мультиметра невозможно измерить или проверить сигнал, передаваемый по шине CAN. Для того чтобы установить причину неисправности, следует использовать коды неисправностей.
Колодка диагностического разъёма OBD-II с 16-ю контактами (2х8) для подключения диагностического оборудования, рисунок 3, имеет форму трапеции.
Рисунок 3. Диагностический разъём OBD-II.
Электрическая схема подключения разъёма приведена на рисунке А1 Приложения А. В соответствии со схемой ЭБУ двигателя, используются следующие контакты разъема:
– 4 – «масса» кузова;
– 5 – сигнальное заземление;
– 6 – верхний провод CAN H (CAN High) высокоскоростной шины CAN Highspeed (ISO 15765-4, SAE-J2284);
– 7 – K-Line (ISO 9141-2 и ISO 14230);
– 14 – нижний провод CAN L (CAN Low) высокоскоростной шины CAN Highspeed (ISO 15765-4, SAE-J2284);
– 16 – питание «+» от АКБ;
– остальные контакты использует производитель ТС.
1.4 Датчики контроля параметров работы двигателя.
Датчики температуры представляют собой термозависимый резистор с отрицательным коэффициентом сопротивления (NTC), т.е. сопротивление уменьшается с повышением температуры окружающей среды.
Напряжение сигнала датчика обратно пропорционально температуре. Чем выше температура, тем ниже напряжение сигнала и наоборот.
Датчики давления измеряют абсолютное давление, т.е. сумму атмосферного и избыточного давления. Напряжение сигнала датчика прямо пропорционально давлению. Высокое давление соответствует высокому напряжению сигнала и наоборот.
Характеристики датчиков хранятся в памяти ЭБУ, которая определяет температуру и давление как функцию полученного значения напряжения.
1.4.1 Место установки датчиков.
Датчики регистрируют рабочие параметры (давления, температуры, частоту вращения коленчатого вала и др.) и задаваемые величины (положение педали акселератора, положение заслонки рециркуляции ОГ и др.) и превращают их в электрические сигналы.
Места установки датчиков на двигателях семейства ЯМЗ-530 показаны на рисунке 4. Для лучшего восприятия виды двигателей на рисунке несколько упрощены. Расположение датчиков на конкретных двигателях может несколько отличаться от того, что показано на рисунке, и зависит от назначения двигателя.
Назначение и обозначение датчиков приведено в таблице 1.
Электрическая схема подключения датчиков приведена в Приложении А на рисунке А1. Большинство датчиков и исполнительных механизмов, необходимых для управления работой двигателя, подключено к жгуту датчиков или форсунок.
Схема подключения датчиков и исполнительных механизмов к жгуту датчиков и форсунок для двигателей семейства ЯМЗ-530 одинакова. Некоторые датчики и исполнительные механизмы, связанные с электрической схемой ТС, например, датчики педали акселератора, подключены к промежуточному жгуту ТС.
Поскольку потребители могут устанавливать собственный промежуточный жгут, то схема подключения некоторых датчиков в этом жгуте, в зависимости от модели двигателя и ТС, может отличаться.
На схеме электрической (см. рисунки А1, А1а, А1б в приложении А) и на рисунках разъемов датчиков, приведенных в инструкции, подсоединение проводов к контактам датчиков обозначаются цифрами, например, «1.81, 2.10, 3.09»:
– цифры 1, 2 и 3, стоящие в начале обозначения (перед точкой), указывают наименование разъема ЭБУ или жгута, к которому подключен датчик, см. п. 1.2.1, а именно: 1 – жгут промежуточный (для транспортного средства), 2 – жгут датчиков; 3 – жгут форсунок;
– последние две цифры, стоящие в обозначении после точки, указывают обозначение контактов в соответствующем разъеме жгута (например, «2.10» обозначает, что контакт датчика частоты вращения распределительного вала соединен жгутом датчиков с контактом № 10 разъёма 2 электронного блока управления).
Отказ любого из датчиков может быть вызван следующими неисправностями:
– Выходная цепь датчика разомкнута или имеет обрыв.
– Короткое замыкание вывода датчика на “+” или на массу аккумуляторной батареи.
– Показания датчика выходят за пределы регламентированного диапазона.
Рисунок 4. Расположение датчиков.
а) – Расположение датчиков на четырехцилиндровых двигателях типа ЯМЗ-5340. Вид слева.
б) – Расположение датчиков на четырехцилиндровых двигателях типа ЯМЗ-5340. Вид справа.
в) – Расположение датчиков на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536. Вид слева.
г) – Расположение датчиков на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536. Вид справа.
1 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 2 – датчик частоты вращения коленчатого вала; 3 – датчик температуры и давления масла; 4 – датчик температуры и давления воздуха; 5 – датчик температуры и давления топлива; 6 – датчик частоты вращения распределительного вала.
Таблица 1. Датчики контроля параметров работы двигателя.
Примечание:
* Для двигателей, оборудованных системой рециркуляции отработавших газов.
** Для двигателей с системой бортовой диагностики.
На рисунках 5-7 приведена схема прокладки жгутов и места их крепления хомутами и кабельными хомутами. Для лучшего восприятия виды двигателей на рисунках несколько упрощены.
Рисунок 5. Схема прокладки жгута форсунок.
а) – Прокладка жгута форсунок на четырехцилиндровых двигателях типа ЯМЗ-5340.
б) – Прокладка жгута форсунок на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536.
Рисунок 6. Схема прокладки жгута датчиков.
а) – Прокладка жгута датчиков на четырехцилиндровых двигателях типа ЯМЗ-5340. Вид слева.
б) – Прокладка жгута датчиков на четырехцилиндровых двигателях типа ЯМЗ-5340. Вид справа.
в) – Прокладка жгута датчиков на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536. Вид слева.
г) – Прокладка жгута датчиков на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536. Вид справа.
Рисунок 7. Схема прокладки жгута промежуточного.
а) – Прокладка жгута промежуточного на четырехцилиндровых двигателях типа ЯМЗ-5340, устанавливаемых на автомобили АО «АЗ «УРАЛ».
б) – Прокладка жгута промежуточного на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536, устанавливаемых на автомобили АО «АЗ «УРАЛ».
в) – Прокладка жгута промежуточного на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536, устанавливаемых на автомобили ОАО «МАЗ». Вид слева.
г) – Прокладка жгута промежуточного на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536, устанавливаемых на автомобили ОАО «МАЗ». Вид спереди.
д) – Прокладка жгута промежуточного на шестицилиндровых двигателях типа ЯМЗ-536, устанавливаемых на автомобили ПАО «АвтоКрАЗ».
Схема прокладки жгутов (форсунок, датчиков и промежуточного), в зависимости от комплектации двигателя, может отличаться от приведенных на рисунках 5-7.
Двигатели, поставляемые на автобусы ООО «ЛиАЗ» и ООО «ПАЗ», автомобили ООО “Автозавод “ГАЗ” и ООО «ВИЦ», промежуточным жгутом не комплектуются.
1.4.4 Датчики частоты вращения двигателя DG6.
Сенсорные системы распределительного и коленчатого валов используются для определения частоты вращения коленчатого вала и положения ВМТ поршней двигателя. Каждая сенсорная система состоит из импульсного колеса (с отверстиями по кругу) и соответствующего датчика, которым определяются положения вала и угловые соотношения (так называемая «синхронизация» валов). Эти данные, в свою очередь, предоставляют информацию о положении поршня двигателя.
Положения коленчатого и распределительного валов определяется с помощью датчиков частоты вращения двигателя DG6.
Датчик частоты вращения двигателя DG6 является пассивным, индуктивным (или генераторным) датчиком.
1.4.4.1 Устройство и принцип работы датчика частоты вращения двигателя.
Датчик монтируется напротив ферромагнитного импульсного колеса 7 (например, маховик коленчатого вала), рисунок 8, и отделен от него воздушным зазором. Датчик содержит мягкий железный сердечник 4 (полюсный наконечник), который окружен катушкой индуктивности 5. Полюсный наконечник соединен с постоянным магнитом 1. Магнитное поле проходит через полюсный наконечник внутрь импульсного колеса.
Интенсивность магнитного потока, проходящего через катушку, зависит от того, что находится напротив датчика зуб или паз (отверстие) импульсного колеса. Зуб вызывает усиление, а паз, наоборот, ослабление интенсивности магнитного потока. Эти изменения наводят (индуцируют) в катушке электродвижущую силу (ЭДС), выражаемую в синусоидальном выходном напряжении, рисунок 9, которое пропорционально частоте вращения вала. Амплитуда переменного напряжения сильно растет с увеличением частоты вращения (от нескольких мВ до 100 В). Достаточная для регистрации датчиком амплитуда напряжения возникает, начиная с частоты вращения вала, равной 30 мин⁻¹.
Геометрические формы паза (отверстия) и полюсного наконечника должны соответствовать друг другу.
Система обработки сигналов преобразует выходное напряжение с импульсами синусоидальной формы с переменной амплитудой (аналоговый синусоидальный сигнал) в напряжение с импульсами прямоугольной формы с постоянной амплитудой (цифровой сигнал). Аналого-цифровое преобразование осуществляется в микропроцессоре блока управления.
Рисунок 8. Индуктивный датчик частоты вращения коленчатого вала (устройство).
1 – постоянный магнит; 2 – корпус датчика; 3 – картер маховика; 4 – полюсный наконечник; 5 – катушка индуктивности; 6 – воздушный зазор; 7 – импульсное колесо с опорной меткой (маховик).
Рисунок 9. График сигнала индуктивного датчика частоты вращения коленчатого вала.
1 – зуб; 2 – паз (отверстие) между зубьями; 3 – опорная метка.
1.4.4.2 Датчик частоты вращения коленчатого вала.
Датчик частоты вращения коленчатого вала, рисунок 10, также называемый датчиком скорости двигателя или датчиком синхронизации, установлен в верхней части картера маховика с правой стороны, если смотреть со стороны маховика, рисунок 4.
С помощью датчика частоты вращения коленчатого вала определяется частота вращения и угловое положение коленчатого вала (положение поршня) относительно верхней мёртвой точки (ВМТ) в цилиндрах двигателя. Используя информацию с датчика, ЭБУ двигателя рассчитывает начало подачи и количество впрыскиваемого топлива для каждого отдельного цилиндра.
Частота вращения рассчитывается по времени периода импульсов датчика.
Сигнал датчика частоты вращения – одна из самых важных величин для системы электронного управления двигателем.
Рисунок 10. Датчик частоты вращения коленчатого вала DG6.
Импульсное колесо датчика одновременно является маховиком, на наружном диаметре которого
имеются 58 (60 минус 2) радиальных отверстий, расположенных через 6°, рисунок 11. Пробел в 18° (два отсутствующих отверстия) является базовой меткой и служит для определения углового положения коленчатого вала двигателя в пределах 720° и увязан с определенным положением коленчатого вала по отношению к ВМТ первого цилиндра. Маховик ориентирован с помощью штифта и закреплен на коленчатом валу.
Рисунок 11. Маховик.
1.4.4.2.1 Характеристика датчика.
– Сопротивление катушки при 20 °С: Rw = 860 Ом ±10%;
– Индуктивность на частоте 1 кГц (последовательное подключение): 370 ± 60 мГн (без намагничивающихся деталей крепежа);
– Воздушный зазор (расстояние между датчиком и импульсным колесом): 0,3…1,8 мм.
1.4.4.2.2 Конфигурация разъёма.
Конфигурация разъёма датчика частоты вращения коленчатого вала приведена на рисунке 12.
Рисунок 12. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.23) – ЭБУ контакт 2.23 масса датчика;
– Контакт 2 (провод 2.19) – ЭБУ контакт 2.19 выходной сигнал.
1.4.4.3 Датчик частоты вращения распределительного вала.
Датчик частоты вращения распределительного вала, также называемый датчиком фазы, аналогичен датчику частоты вращения коленчатого вала и установлен на картер маховика с левой стороны, если смотреть со стороны маховика, рисунок 4. Частота вращения распределительного вала в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала. ЭБУ, получая сигналы от датчика распределительного вала, определяет положение поршня первого цилиндра в ВМТ на такте сжатия и обеспечивает последовательное впрыскивание топлива в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.
Импульсное колесо датчика одновременно является шестерней распределительного вала и называется фазовой шестерней, рисунок 13.
Рисунок 13. Шестерня распределительного вала шестицилиндрового двигателя.
1 – датчик частоты вращения распределительного вала DG6; 2 – синхронная метка; 3 – установочная метка положения распределительного вала.
На торце шестерни выполнены, в виде аксиальных отверстий, фазовые метки на каждый цилиндр.
Количество отверстий составляет Z+1, где Z – число цилиндров, а 1 – дополнительное отверстие, используемое для синхронизации (например, для шестицилиндровых двигателей количество отверстий равно 6+1).
Дополнительное отверстие или синхронная метка 2, рисунок 13, имеет определенный угловой интервал по отношению к фазовой метке цилиндра и расположена сразу за одной из них. Метка служит для определения углового положения распределительного вала двигателя в пределах 720° поворота коленчатого вала.
Фазовые метки через равномерные промежутки распределены по шестерне, тем самым, вместе с датчиком коленчатого вала, ЭБУ определяет начало воспламенения топлива в ВМТ 1-го цилиндра, рисунок 14.
Рисунок 14. Определение ВМТ 1-го цилиндра, вид со стороны маховика.
1 – датчик частоты вращения распределительного вала; 2 – датчик частоты вращения коленчатого вала; 3 – пробка смотрового отверстия для определения ВМТ 1-го цилиндра.
1.4.4.3.1 Конфигурация разъёма.
Конфигурация разъёма датчика частоты вращения распределительного вала приведена на рисунке 15.
Рисунок 15. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.09) – ЭБУ контакт 2.09 выходной сигнал;
– Контакт 2 (провод 2.10) – ЭБУ контакт 2.10 масса датчика.
1.4.4.4 Отказ датчиков частоты вращения двигателя анализ числа оборотов.
С помощью датчиков частоты вращения коленчатого и распределительного валов блок управления способен точно определять положение поршня в ВМТ на такте сжатия и начало впрыскивания топлива в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. При отказе датчиков частоты вращения ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При выходе из строя одного из датчиков двигатель способен запуститься и работать в режиме ограничения крутящего момента. В этом случае, определение частоты вращения двигателя, положения поршней и порядка работы цилиндров осуществляется исправным датчиком DG6.
Процесс пуска при неисправных датчиках.
При отказе одного из датчиков частоты вращения пуск двигателя и его работа возможны.
При работе только с датчиком частоты вращения коленчатого вала в процессе пуска осуществляются пробные впрыски топлива в ВМТ (на такте выпуска и на такте сжатия), так как система ЭСУД без датчика распределительного вала сначала должна найти «правильную» ВМТ (такт сжатия), в которой происходит воспламенение. При распознавании блоком управления повышения частоты вращения, т.е. переход с частот прокрутки вала двигателя стартером 80-200 мин⁻¹ до холостого хода 700-750 мин⁻¹ (воспламенение топлива), «правильная» ВМТ им будет найдена, и двигатель пустится.
При работе только с датчиком частоты вращения распределительного вала блок управления, по запрограммированной в нем коррекции угла, позволяет определять «правильный» момент впрыска топлива и без точного распознавания угла коленчатого вала (положения поршня в ВМТ на такте сжатия).
Диагностика неисправности датчика.
Диагностика исправности датчика DG6 осуществляется путем измерения сопротивления обмотки между контактами 1-2 разъёма, которое должно быть в пределах 770-950 Ом. Индуктивность обмотки должна быть в пределах 315-425 мГн.
1.4.5 Датчик давления и температуры наддувочного воздуха.
Датчик давления наддува со встроенным датчиком температуры DS-S3-TF, рисунок 16, служит для оценки абсолютного давления и температуры наддувочного воздуха на выходе из турбокомпрессора, а также используется для контроля системы рециркуляции ОГ.
Датчик расположен на впускном патрубке (после ОНВ), рисунок 4.
Рисунок 16. Датчик давления и температуры наддувочного воздуха (внешний вид и нумерация контактов).
ЭБУ, получая от датчика значения давления и температуры надувочного воздуха, рассчитывает массовый расход воздуха двигателя.
Значения, получаемые с датчика давления и температуры наддувочного воздуха, могут быть использованы следующими функциями программы ЭБУ:
– защита от перегрева;
– коррекция цикловой подачи для уменьшения дымности;
– корректировка степени рециркуляции отработавших газов;
– работа устройства облегчения пуска (например, предпусковой подогреватель воздуха на входе в двигатель) и др.
1.4.5.1 Характеристика датчика.
Рабочие характеристики датчика давления представлены в таблице 2.
Таблица 2.
1) справедливо лишь для измерения напряжения <0,5 В.
Выходное напряжение лежит в диапазоне 0…5 В и подается к ЭБУ, который по этому напряжению рассчитывает величину давления и диагностирует электрическую цепь. Напряжение выходного сигнала от абсолютного давления может быть рассчитано, как
UOut = (c1·pabs+c0)·US
где:
UOut – напряжение выходного сигнала в В;
US – напряжение питания в В;
pabs – абсолютное давление в кПа;
с0 – 5/350;
c1 – 0,8/350 кПа⁻¹;
Зависимость выходного напряжения от давления приведена на рисунке 17.
Рисунок 17. Характеристика датчика давления при US = 5,0 В.
Параметры датчика температуры:
– Температурный диапазон: минус 40-плюс 130 °C.
– Номинальное напряжение: через последовательное сопротивление 1 кОм от источника питания 5 В или от источника постоянного тока ≤ 1 мА для измерительных целей.
– Номинальное сопротивление при 20 °C: 2,5 кОм ± 6%.
Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 18.
Рисунок 18. Характеристика датчика температуры.
Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится измерительным током ≤ 1 мА и после выдержки в течение ≥ 10 мин при температуре минус 10, плюс 20 и 80 °C.
Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 3.
Таблица 3.
Конфигурация разъёма датчика давления и температуры наддувочного воздуха приведена на рисунке 19.
Рисунок 19. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.25) – ЭБУ контакт 2.25 масса датчика;
– Контакт 2 (провод 2.36) – ЭБУ контакт 2.36 выходной сигнал температуры;
– Контакт 3 (провод 2.33) – ЭБУ контакт 2.33 питание датчика (+5 В);
– Контакт 4 (провод 2.34) – ЭБУ контакт 2.34 выходной сигнал давления.
1.4.5.3 Отказ датчика давления и температуры наддувочного воздуха.
При отказе датчика давления и температуры наддувочного воздуха ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика принимаются следующие замещающие значения: температура наддувочного воздуха – плюс 30 °С, давление – 140 кПа (1,4 кГс/см²). При отказе датчика ограничиваются крутящий момент двигателя и максимальная частота холостого хода (до 2000 мин⁻¹). Отказ датчика не ведет к аварийному останову двигателя.
Диагностика неисправности датчика.
На двигателе работоспособность датчика DS-S3-TF проверяет ЭБУ. При необходимости его проверки в лабораторных условиях рекомендуется следующий порядок:
а) проверить наличие ошибки в памяти ЭБУ об отказе датчика;
б) при наличии ошибки выполнить следующие действия:
– подключить датчик к источнику питания постоянного тока напряжением US = 5,0 В, используя подходящий разъем, и измерить выходное напряжение при атмосферном давлении и комнатной температуре.
Работоспособный датчик должен иметь выходное напряжение 1,07 В ± 2% при барометрическом давлении 1000 мбар (100 кПа);
– отклонения давления воздуха ±20 мбар (2 кПа) приводят к расширению диапазона допустимых значений на 0,4 В (например, (1,07 + 0,4) В ± 2%);
– датчик неисправен, если напряжение выходного сигнала при нормальном барометрическом
давлении выходит за пределы этого диапазона. Датчик, вероятно, исправен, если напряжение выходного сигнала находится в указанных пределах, хотя быть уверенным в правильной работе при других давлениях или температурах нельзя;
– проверить надежность соединения контактов датчика и разъема жгута проводов. При обнаружении неисправности датчик или разъем следует заменить;
в) в таблице 4 приведены возможные типы сбоев (уровень сигналов), выявленные при диагностике неисправностей жгута датчиков:
Таблица 4.
1.4.6 Датчик давления и температуры масла.
Датчик давления и температуры масла DS-K-TF, рисунок 20, служит для измерения и соответствующего контроля абсолютного давления и температуры масла в системе смазки двигателя. Кроме того, показания датчика температуры масла используются в работе устройства облегчения пуска (например, предпусковой подогреватель воздуха на входе в двигатель). Датчик расположен в масляном канале корпуса шестерен с правой стороны, если смотреть со стороны маховика, рисунок 4.
Рисунок 20. Датчик давления и температуры масла (внешний вид и нумерация контактов).
1.4.6.1 Характеристика датчика.
Рабочие характеристики датчика давления представлены в таблице 5.
Таблица 5.
1) справедливо лишь для измерения напряжения <0,5 В.
Выходной сигнал по напряжению лежит в диапазоне 0,5…4,5 В и подается в ЭБУ, где рассчитывается величина давления. Напряжение выходного сигнала от абсолютного давления может быть рассчитано, как
UOut = (c1pabs+c0)·US
где:
UOut – напряжение выходного сигнала в В;
US – напряжение питания в В;
pabs – абсолютное давление в кПа;
с0 – 55 / 950;
c1 – 0,8 / 950 кПа⁻¹;
pn – номинальное давление.
Зависимость выходного напряжения от давления приведена на рисунке 21.
Рисунок 21. Характеристика датчика давления при US = 5,0 В.
Параметры датчика температуры:
– Температурный диапазон: минус 40 – плюс 125°C.
– Номинальное напряжение: через последовательное сопротивление 1 кОм от источника питания 5 В или от источника постоянного тока ≤ 1 мА для измерительных целей.
– Номинальное сопротивление при 20 °C: 2,5 кОм ± 6%.
– Нижний допуск при 100 °C: 0,186 кОм ± 2%.
Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 22.
Рисунок 22. Характеристика датчика температуры.
Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится измерительным током ≤1 мА и после выдержки в течение ≥10 мин при температуре минус 10, плюс 20 и 80 °C.
Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 6.
Таблица 6.
Конфигурация разъёма датчика давления и температуры масла приведена на рисунке 23.
Рисунок 23. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.24) – ЭБУ контакт 2.24 масса датчика;
– Контакт 2 (провод 2.28) – ЭБУ контакт 2.28 выходной сигнал температуры;
– Контакт 3 (провод 2.32) – ЭБУ контакт 2.32 питание датчика (+5 В);
– Контакт 4 (провод 2.27) – ЭБУ контакт 2.27 выходной сигнал давления.
1.4.6.3 Отказ датчика давления и температуры масла.
При отказе датчика давления и температуры масла ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика давления ЭБУ устанавливает давление масла равное 6 кПа, а при отказе датчика температуры – температуру масла равную температуре ОЖ. Отказ датчика давления или температуры масла в двигателе не ведет к аварийному останову и не ограничивает мощность и частоту вращения двигателя. ЭБУ выдает команду на снижение мощности двигателя в случае перегрева двигателя по температуре масла. Порог температуры до 120 °С. Чем выше температура масла, тем больше ограничивается мощность двигателя.
Предупреждение о низком давлении масла.
Значение давления, при котором выдается данное предупреждение, зависит от частоты вращения коленчатого вала. В случае если двигатель работает при значениях давления масла ниже допустимых, мощность двигателя ограничивается.
1.4.7 Датчик давления и температуры топлива.
Датчик давления и температуры топлива DS-K-TF аналогичен датчику давления и температуры масла и контролирует давление и температуру топлива, подаваемого топливоподкачивающим насосом (в контуре низкого давления). Оба датчика взаимозаменяемы. Обозначение и характеристики приведены в п. 1.4.6. Датчик расположен сверху на корпусе фильтра тонкой очистки топлива на входе в фильтр, рисунок 3. С помощью датчика давления контролируется степень загрязнённости сменных фильтров предварительной и тонкой очистки топлива.
Диапазон измерения абсолютного давления 50…800 кПа (0,5…8 кГс/см²). Если давление топлива на прогретом двигателе превышает 800 кПа (8 кГс/см²), то сменный фильтр фильтра тонкой очистки топлива загрязнен и его требуется заменить. Если давление топлива на прогретом двигателе ниже 500 кПа (5 кГс/см²), требуется заменить сменный фильтр фильтра предварительной очистки топлива. После фиксации загрязненности фильтров двигатель начинает работать в режиме ограничения максимальной частоты вращения и крутящего момента.
По температуре топлива в контуре низкого давления ЭБУ рассчитывает количество впрыскиваемого топлива. При температуре топлива свыше 70 °С ограничивается мощность двигателя. Показания датчика температуры топлива участвуют в алгоритме работы устройства облегчения пуска (например, предпусковой подогреватель воздуха на входе в двигатель).
Конфигурация разъёма датчика давления и температуры топлива приведена на рисунке 24.
Рисунок 24. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.17) – ЭБУ контакт 2.17 масса датчика;
– Контакт 2 (провод 2.35) – ЭБУ контакт 2.35 выходной сигнал температуры;
– Контакт 3 (провод 2.16) – ЭБУ контакт 2.16 питание датчика (+5 В);
– Контакт 4 (провод 2.21) – ЭБУ контакт 2.21 выходной сигнал давления.
1.4.7.2 Отказ датчика давления и температуры топлива.
При отказе датчика давления и температуры топлива ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика давления ЭБУ устанавливает давление топлива равное 1000 кПа (10 кГс/см²). При отказе датчика температуры ЭБУ устанавливает температуру топлива равную 60 °С. Отказ датчика давления или температуры топлива в двигателе не ведет к аварийному останову и не ограничивает мощность и частоту вращения двигателя.
1.4.8 Датчик температуры охлаждающей жидкости.
Датчик температуры охлаждающей жидкости TF-W, рисунок 25, контролирует температуру охлаждающей жидкости двигателя. Датчик расположен на водяной рубашке блока цилиндров с правой стороны: для четырехцилиндровых двигателей рядом с сервисным модулем, рисунок 4б, а для шестицилиндровых – ближе к стартеру, рисунок 4г.
В зависимости от температуры охлаждающей жидкости ЭБУ задает различные алгоритмы работы двигателя. Например, при температуре ОЖ минус 16 °С перед пуском двигателя включается предпусковой подогреватель воздуха и загорается лампа холодного пуска. Выходной сигнал датчика информирует водителя о высокой температуре охлаждающей жидкости включением соответствующей лампы на панели приборов или сообщением через интерфейс CAN.
Рисунок 25 Датчик температуры охлаждающей жидкости.
1.4.8.1 Характеристика датчика.
Рабочие характеристики датчика представлены в таблице 7.
Таблица 7.
Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 26.
Рисунок 26. Характеристика датчика с отрицательным температурным коэффициентом.
Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 8.
Таблица 8.
Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится измерительным током ≤ 1 мА при температуре минус 10, плюс 20 и 80 °C. Внутреннее сопротивление измерительного прибора Ri > 10 МОм. При измерении характеристики датчик должен быть погружен в испытательную жидкость до шестигранника.
Минимальное время ожидания при измерении каждой точки 10 минут.
Конфигурация разъёма датчика температуры охлаждающей жидкости приведена на рисунке 27.
Рисунок 27. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.15) – ЭБУ контакт 2.15 выходной сигнал температуры;
– Контакт 2 (провод 2.26) – ЭБУ контакт 2.26 масса датчика.
1.4.8.3 Отказ датчика температуры охлаждающей жидкости.
При отказе датчика температуры охлаждающей жидкости ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. ЭБУ замещает показания отказавшего датчика температуры ОЖ показаниями датчика температуры масла. Отказ датчика температуры охлаждающей жидкости не ведет к аварийному останову, двигатель начинает работать в режиме ограничения крутящего момента.
При повышении температуры ОЖ в системе охлаждения до 105 °С, а для отдельных модификаций двигателя и выше, также срабатывает диагностическая лампа. Кроме сигнала предупреждения о высокой температуре охлаждающей жидкости, происходит ограничение крутящего момента двигателя.
1.4.9 Датчик давления топлива в рампе.
Датчик давления топлива в рампе (аккумуляторе) DS-HD-RDS4.2, рисунок 28, установлен в торец рампы и поставляется только с рампой в сборе. Датчик измеряет мгновенное значение давления топлива в рампе (контуре высокого давления) с высокой точностью и быстродействием. Диапазон измерений датчика составляет 0-200 МПа (0-2000 кГс/см²).
ЭБУ, получая значения от датчика, поддерживает заданное давление топлива в рампе, что необходимо для обеспечения топливно-экономических и экологических показателей двигателя. Возможные отклонения давления от заданных величин выравниваются дозирующим устройством.
Рисунок 28. Датчик давления в аккумуляторе системы Common Rail.
1.4.9.1 Характеристика датчика.
Датчик DS-HD-RDS4.2 имеет резьбу М18х1,5 и рассчитан на максимальное давление 200 МПа (2000 кГс/см²) и напряжение 5 В.
Рабочие характеристики датчика представлены в таблице 9.
Таблица 9.
1) необходим нагрузочный резистор 4,64 кОм между ножками датчика 1 и 2.
2) увеличение до 90% от статистического выхода. Влияние жгута проводов, а также электронного блока управления необходимо оценить отдельно.
Напряжение выходного сигнала на 5 В от фактического давления может быть рассчитано (до номинального давления), как
UOut = (c1p+c0)·US
где:
UOut – напряжение выходного сигнала;
US – напряжение питания;
p – давление [МПа];
с0 – 0,1;
c1 – 0,8 / pn МПа⁻¹;
pn – номинальное давление.
Выходное напряжение для характеристики на 5 В приведено на рисунке 29.
Рисунок 29. Выходное напряжение как функция давления для 5 В.
Напряжение выходного сигнала на 3,3 В от фактического давления может быть рассчитано (до номинального давления), как
UOut = (d1p+d0)·US
где:
UOut – напряжение выходного сигнала;
US – напряжение питания;
p – давление [МПа];
d0 – 0,06;
d1 – 0,54 / pn МПа⁻¹;
pn – номинальное давление.
Выходное напряжение для характеристики на 3,3 В приведено на рисунке 30.
Рисунок 30. Выходное напряжение как функция давления для 3,3 В.
Конфигурация разъёма датчика давления топлива в рампе приведена на рисунке 31.
Рисунок 31. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.12) – ЭБУ контакт 2.12 масса датчика;
– Контакт 2 (провод 2.14) – ЭБУ контакт 2.14 выходной сигнал;
– Контакт 3 (провод 2.13) – ЭБУ контакт 2.13 питание датчика (+5 В).
1.4.9.3 Отказ датчика давления в рампе.
При отказе датчика давления топлива в рампе ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика давления на двигателе ограничивается частота вращения (максимальная частота холостого хода составляет 1790-1800 мин⁻¹) и крутящий момент.
Клапан ограничения давления в рампе (предохранительный клапан) открывается (о чем свидетельствует сильный нагрев рампы в районе клапана) и независимо от режима работы двигателя давление топлива в рампе составляет 88-92 МПа (880-920 кГс/см²).
При отказе датчика давления топлива он меняется вместе c рампой.
Диагностика неисправности датчика.
При отказе датчика давления топлива в рампе проверить наличие ошибки в памяти ЭБУ.
Если диагностика ЭБУ невозможна, рекомендуется выполнить экспресс диагностику следующим образом: подключить датчик к источнику питания напряжением 5 В (ограничение по току 260 мА) при помощи адаптера (через жгут) и измерить выходное напряжение при давлении в рампе 0 МПа (0 кГс/см²). Выходное напряжение на датчике должно составить 0,5 ± 0,2 В. Если напряжение выходит за пределы этого диапазона, датчик неисправен. Если напряжение находится в пределах этого диапазона, датчик скорее исправен, но достаточной уверенности в этом нет. При возникновении сомнений датчик должен быть заменен.
При обрыве кабеля, коротком замыкании в жгуте проводов показания датчика выйдут за пределы рабочего диапазона.
1.4.10 Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном.
Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном (MeUn – Metering Unit – дозатор или MProp – «Magnet Proportional» или solenoid-controlled proportional valve – пропорциональный клапан с электромагнитным управлением или устройство пропорциональной подачи топлива) ZME3, рисунок 32, установлен на корпусе насоса высокого давления CP3.3 NH-MD (1800 бар, Bosch) на линии низкого давления и поставляется только с насосом в сборе.
Количество топлива, подаваемого в насос высокого давления, регулируется электромагнитным клапаном дозирующего устройства. Таким образом, клапан регулирует расход топлива, подаваемого насосом высокого давления в топливную рампу, в соответствии с потребностями системы. Управление электромагнитным клапаном осуществляет ЭБУ посредством сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), которые изменяют площадь сечения впускного отверстия для топлива, тем самым увеличивая или уменьшая расход топлива на впуске. При отсутствии тока в управляющей обмотке клапан открыт и через него подается максимальное количество топлива. При большом токе клапан закрыт и через него подается малое количество топлива или подача отсутствует.
Такое регулирование подачи топлива не только снижает требования к рабочим характеристикам насоса высокого давления, но также позволяет снизить максимальную температуру топлива, оптимизировать затраты энергии на перекачку и сжатие топлива.
Рисунок 32. Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном.
1.4.10.1 Характеристика дозирующего устройства (MeUn).
Рабочие характеристики дозирующего устройства (MeUn) представлены в таблице 10.
Таблица 10.
1.4.10.2 Конфигурация разъёма.
Конфигурация разъёма дозирующего устройства приведена на рисунке 33.
Рисунок 33. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 3.09) – ЭБУ контакт 3.09 масса датчика;
– Контакт 2 (провод 3.10) – ЭБУ контакт 3.10 выходной сигнал.
1.4.10.3 Отказ дозирующего устройства.
При отказе дозирующего устройства ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При обрыве электрической цепи или отсутствии сигнала клапан дозирующего устройства будет находиться в открытом состоянии. Нерегулируемый расход топлива, поступающий в топливную рампу, приведет к повышению давления до 200 МПа (2000 кГс/см²) и открытию клапана ограничения давления в рампе (предохранительный клапан). Давление в рампе установится на уровне 88-92 МПа (880-920 кГс/см²), а ЭБУ ограничит частоту вращения (максимальная частота холостого хода составит 1790-1800 мин⁻¹) и крутящий момент.
При работе двигателя на некачественном топливе (наличие воды или твердых механических частиц из-за нарушения целостности сменного фильтра для топлива) клапан может заклинить в промежуточном или закрытом положении. В первом случае двигатель будет работать в ограничении, во втором случае двигатель не пустится.
1.4.11 Система рециркуляции отработавших газов (РОГ).
Для выполнения нормативов по выбросам вредных веществ экологического класса 4 (показатели Евро-4) двигатели семейства ЯМЗ-530 оснащаются системой рециркуляции отработавших газов (РОГ или EGR – Exhaust Gas Recirculation) с внешним регулированием.
В системе РОГ часть отработавших газов (в зависимости от режима работы до 20%) вновь поступают в цилиндр.
Отработавшие газы, пройдя через радиатор системы рециркуляции, охлаждаются с 400-700 °C до 160 °C и ниже.
С помощью сигнала с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) ЭБУ управляет клапаном заслонки EGR. Воздушный пропорциональный клапан в сочетании с пневмоцилиндром устанавливает заданное положение заслонки системы рециркуляции. Положение заслонки контролируется датчиком. В нерабочем положении заслонка закрыта.
1.4.11.1 Заслонка отработавших газов.
Заслонка, рисунок 34, состоит из корпуса с поворотной частью и актуатора, который, в свою очередь, состоит из пневмоцилиндра для привода заслонки (ход штока/ цилиндра 34,1 ± 2/32 мм) и линейного датчика положения GT, контролирующего ее перемещение. Пневмоцилиндр и датчик объединены в один корпус.
Тяга штока пневмоцилиндра регулируется таким образом, чтобы она при закрытой заслонке имела предварительный натяг 3,0 ± 1,0 мм.
Рисунок 34. Заслонка отработавших газов (EGR) в сборе.
1.4.11.1.1 Характеристика датчика положения заслонки EGR.
Полный линейный ход штока – 37 мм;
Напряжение питания – 4,9-5,1 В;
Потребляемый ток– ≤ 12,5 мА;
Выходное напряжение в положении «закрыто» (преднатяг штока 3,0±1,0 мм) – 0,7±0,2 В;
Выходное напряжение в положении «открыто» (рычаг штока на упоре) (положение штока 34,1±2 мм) – 4,35±0,15 В.
Зависимость выходного сигнала от перемещения штока приведена на рисунке 35.
Рисунок 35. Характеристика датчика положения.
1.4.11.1.2 Конфигурация разъёма.
Конфигурация разъёма датчика положения заслонки EGR приведена на рисунке 36.
Рисунок 36. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (свободен) – ЭБУ контакт не используется;
– Контакт 2 (провод 2.31) – ЭБУ контакт 2.31 питание датчика (+5 В);
– Контакт 3 (провод 2.22) – ЭБУ контакт 2.22 выходной сигнал;
– Контакт 4 (провод 2.18) – ЭБУ контакт 2.18 масса датчика.
1.4.11.1.3 Отказ датчика положения заслонки EGR.
При отказе датчика положения заслонки EGR ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При наличии ошибки заслонка чаще остается в положении «закрыто», кроме случая заклинивания механизма в приоткрытом состоянии из-за отложений на внутренних частях. При отказе датчика положения заслонки EGR цикловая подача топлива электронным блоком управления не ограничивается, но возможно снижение мощности двигателя вследствие особенностей организации рабочего процесса.
Для бесступенчатой регулировки положения заслонки системы рециркуляции служит электропневматический клапан заслонки EGR (пропорциональный клапан), рисунок 37. Клапан регулирует давление сжатого воздуха в пневмоцилиндре заслонки рециркуляции ОГ. На двигатели устанавливаются два вида клапанов: 5340.1213017 для изделий с бортовым напряжением 24В и 5340.1213017-10 – 12В.
Рисунок 37. Клапан заслонки EGR (пропорциональный).
1.4.11.2.1 Характеристика клапана заслонки EGR.
Рабочие характеристики клапанов заслонки EGR 12/24В представлены в таблице 11.
Таблица 11.
1.4.11.2.2 Конфигурация разъёма.
Конфигурация разъёма клапана заслонки EGR приведена на рисунке 38.
Рисунок 38. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 2.03) – ЭБУ контакт 2.03 питание датчика (+24 В);
– Контакт 2 (провод 2.01) – ЭБУ контакт 2.01 сигнал управления.
1.4.11.2.3 Отказ клапана заслонки EGR.
Отказ клапана приводит к неправильной работе системы РОГ и может проявляться в рассогласовании между исполнительным механизмом (заслонка РОГ) и управляющей частью (клапан заслонки). Например, медленное реагирование заслонки на изменение заданных значений, заклинивание заслонки в каком-нибудь положении. В любом случае, с появлением ошибки необходимо проверить целостность электрической цепи клапана и герметичность соединений в пневмосистеме ТС.
1.4.12 Датчик положения педали акселератора (электронная педаль).
На двигателях с механическим регулированием подачей топлива водитель, изменяя положение педали акселератора, через механический привод воздействует на положение рейки ТНВД и изменяет рабочие режимы двигателя.
На двигателях с электронной системой управления электрический сигнал, образующийся на потенциометре педали акселератора, информирует ЭБУ о том, как сильно водитель нажал на педаль, другими словами – об увеличении крутящего момента. Датчик положения педали акселератора регистрирует перемещение педали или изменение угла ее положения и передает соответствующий сигнал в ЭБУ.
Педальный модуль – единое устройство, состоящее из педали акселератора и двух датчиков ее перемещения.
1.4.12.1 Устройство и принцип действия.
Важнейшая составная часть датчика – потенциометр, с которого снимается напряжение, зависящее от положения педали акселератора. Загруженная в ЭБУ характеристика датчика преобразует это напряжение в относительное перемещение или величину угла положения педали в процентах.
С целью облегчения диагностики и на случай повреждения основного датчика существует резервный (дублирующий) датчик – составная часть системы контроля.
Второй потенциометр выдает на всех рабочих режимах половину напряжения первого, чтобы можно было получить два независимых сигнала для выявления возможной неисправности, рисунок 39.
1.4.12.2 Характеристика электронной педали.
Характеристика электронной педали акселератора приведена на рисунке 39.
Входное напряжение питания педали Uпит = 5 ± 0,5 В принято за 100%. В соответствии с характеристикой рассчитывается напряжение датчиков в зависимости от положения педали.
Рисунок 39. Выходная характеристика педали акселератора.
1.4.12.3 Конфигурация разъёма.
Педальный модуль устанавливается заводом-изготовителем транспортного средства, поэтому на каждом ТС его конструкция может быть различной. В связи с этим, нумерация контактов датчика перемещения педали может также различаться, поэтому ниже, на рисунке 40, приводится схема подключения контактов без указания их нумерации.
Рисунок 40. Конфигурация разъёма.
– (провод 1.77) – ЭБУ контакт 1.77 питание датчика 1 (+5 В);
– (провод 1.79) – ЭБУ контакт 1.79 выходной сигнал датчика 1;
– (провод 1.78) – ЭБУ контакт 1.78 масса датчика 1;
– (провод 1.84) – ЭБУ контакт 1.84 питание датчика 2 (+5 В);
– (провод 1.80) – ЭБУ контакт 1.80 выходной сигнал датчика 2;
– (провод 1.76) – ЭБУ контакт 1.76 масса датчика 2.
1.4.12.4 Отказ Датчика положения педали акселератора.
При отказе датчика положения педали акселератора ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. Двигатель перестает реагировать на положение педали акселератора. Частота вращения коленчатого вала устанавливается равной 1000 мин⁻¹. Крутящий момент в этой точке не ограничивается, ТС может двигаться с небольшой скоростью.
1.5 Датчики, обеспечивающие безопасность движения ТС.
Для обеспечения безопасности движения транспортных средств на них могут быть установлены дополнительные датчики и устройства: датчик положения педали тормоза, датчик положения педали сцепления и кнопка моторного тормоза. Обозначение модели этих датчиков, электрическая схема их подключения, диагностика их неисправности должна быть отражена в руководстве по эксплуатации ТС. В п.п. 1.5.1…1.5.3 настоящей инструкции приводится информация о влиянии датчиков и устройств на работу двигателя.
1.5.1 Датчик положения педали тормоза.
Датчик положения педали тормоза – это контактный датчик, определяющий положение педали рабочего тормоза (педаль нажата или не нажата). Функцию датчика может выполнять как отдельный датчик, устанавливаемый под педаль тормоза, так и выключатель стоп-сигнала («лягушка»), устанавливаемый в контуре низкого давления пневматической тормозной системы. На ТС могут устанавливаться и оба устройства: датчик положения педали и выключатель стоп-сигнала.
При нажатии педали тормоза датчик или выключатель подает в ЭБУ сигнал о начале перемещении педали. В результате отключается педаль акселератора и снижается частота вращения двигателя до минимальной частоты холостого хода.
При нажатии педали тормоза также отключаются некоторые функции, например, системы круиз-контроля и отбора мощности.
1.5.1.1 Отказ датчика положения педали тормоза.
При отказе датчика положения педали тормоза ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика или выключателя стоп-сигнала двигатель не реагирует на педаль акселератора, и частота вращения коленчатого вала устанавливается равной минимальной частоте холостого хода.
Диагностика неисправности датчика.
Диагностика неисправности датчика зависит от его модели, поэтому по вопросам диагностики необходимо обращаться к непосредственным производителям ТС.
Если конструкция датчика предусматривает регулировку, то необходимо отрегулировать датчик положения педали согласно руководству по эксплуатации ТС.
1.5.2 Датчик положения педали сцепления (для механической КП).
Датчик положения педали сцепления – это контактный датчик, определяющий положение педали (педаль нажата или не нажата). Устанавливается он на педаль сцепления.
Датчик предназначен для определения ЭБУ момента включения/ выключения передачи и изменения режима работы двигателя (холостой ход, нагрузка после включения трансмиссии).
При нажатии педали сцепления датчик подает в ЭБУ сигнал о начале перемещении педали. В результате отключается педаль акселератора и снижается частота вращения двигателя до минимальной частоты холостого хода, что уменьшает вероятность рывков ТС при переключении передач.
1.5.2.1 Отказ датчика положения педали сцепления.
Отказ датчика положения педали сцепления и диагностика его неисправности аналогичны датчику положения педали тормоза, см. п. 1.5.1.1.
1.5.3 Кнопка моторного тормоза.
Моторный тормоз – это вспомогательная тормозная система, ограничивающая скорость движения автомобиля на длительных спусках. Выполняется она не зависимой от рабочей тормозной системы и в конечном итоге увеличивает срок службы тормозных накладок, так как отсутствует их износ и разогрев.
В качестве тормоза-замедлителя на каждом ТС можно использовать двигатель, работающий как воздушный компрессор (торможение двигателем). Для этого водитель, не отключая сцепление, убирает ногу с педали акселератора, переводя работу двигателя на режим холостого хода. Эффективность торможения двигателем, увеличивается при включении низших передач в трансмиссии. Однако создаваемый тормозной момент в этом случае небольшой и не обеспечивает необходимого замедления ТС, особенно автомобиля большой массы.
Для увеличения эффективности торможения двигателем устанавливают моторный (горный) тормоз, представляющий собой дополнительные устройства для уменьшения подачи топлива и поворота заслонки в выпускном трубопроводе создающей дополнительное сопротивление. После перекрывания выпускного трубопровода заслонкой моторного тормоза движению поршня двигателя, стремящегося вытолкнуть отработавшие газы через выпускной трубопровод на такте выпуска, создается сопротивление. При этом происходит сжатие ОГ. Вследствие этого сопротивления перемещению поршня происходит замедление вращения коленчатого вала, и, следовательно, передача от него через трансмиссию тормозного момента к ведущим колесам ТС.
Управление моторным тормозом осуществляется кнопкой, которая может быть нормально замкнутой или нормально разомкнутой.
При нажатии на кнопку в ЭБУ подается сигнал о включении моторного тормоза и включается электромагнитный клапан управления заслонкой моторного тормоза. В результате деактивируется педаль акселератора, снижается частота вращения двигателя до минимальной частоты холостого хода и закрывается заслонка моторного тормоза в системе выпуска ОГ.
1.5.3.1 Отказ кнопки моторного тормоза.
При отказе кнопки моторного тормоза сигнал о возникшей ошибке на диагностическую лампу от ЭБУ не подается. Также отсутствует лампа на панели приборов, сигнализирующая о включении моторного тормоза.
При отказе кнопки двигатель не реагирует на педаль акселератора, и частота вращения коленчатого вала устанавливается равной минимальной частоте холостого хода.
Причиной неисправности нормально замкнутой кнопки моторного тормоза является отсутствие контакта. При потере контакта (заклинивание кнопки в нажатом состоянии, окисление контактов, обрыв провода) включается моторный тормоз, и двигатель работает с ограниченной частотой вращения коленчатого вала равной минимальной частоте.
Причиной неисправности нормально разомкнутой кнопки моторного тормоза является наличие постоянного контакта (заклинивание кнопки в нажатом состоянии). Если снять провод хотя бы с одного контакта кнопки, то моторный тормоз отключится, и двигатель будет работать без ограничения частоты вращения.
Восстановить контакт в кнопке в большинстве случаев удается двух или трехкратным нажатием на нее.
Диагностика неисправности кнопки.
Для проверки работоспособности кнопки моторного тормоза необходимо увеличить частоту вращения до 1500 мин⁻¹ и нажать на нее. Не отпуская кнопку, нажать педаль акселератора. При исправной кнопке двигатель не будет реагировать на педаль акселератора.
Порядок диагностики моторного тормоза приведен в разделе «Перечень работ по диагностике» руководства по эксплуатации двигателей семейства ЯМЗ-530.
Датчик воды в топливе (код Mann-Hummel 5902070772 для фильтров PreLine 270/420) – это двухконтактный датчик, рисунок 41, измеряющий сопротивление. При появлении воды контакты датчика замыкаются (вода является проводником), датчик подает сигнал в ЭБУ, который воспринимается как наличие воды в топливе.
Датчик воды устанавливается в водосборнике фильтра предварительной очистки топлива.
Рисунок 41. Датчик воды в топливе.
1.6.1 Отказ датчика воды в топливе.
При отказе датчика воды в топливе ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика воды работа двигателя не ограничивается.
Диагностика неисправности датчика.
При диагностике неисправности датчика воды в топливе неоходимо выполнить следующее:
1. Проверить отсутствие воды в водосборнике фильтра предварительной очистки топлива. При необходимости, слить отстой из топливного фильтра и прокачать контур низкого давления системы питания.
Примечание: Когда уровень воды в водосборнике топливного фильтра ниже электродов датчика, то при некоторых условиях движения ТС (в повороте, на подъеме) датчик определяет наличие воды, и происходит кратковременное включение диагностической лампы.
2. Проверить попадание воды в разъём датчика и правильность его подключения.
3. Проверить отсутствие обрывов и короткого замыкания в цепи датчика.
Для этого необходимо снять разъем с датчика, подключить к контактам разъема омметр (тестер) и замерить сопротивление (должно показывать «бесконечность»). Пошевелить провода, идущие от датчика особенно в разъемах и на изгибах. Изменение сопротивления указывает на наличие несоответствия.
4. После устранения неисправности удалить из памяти ЭБУ ошибку. Пустить двигатель, увеличить частоту вращения коленчатого вала более 750 мин⁻¹ и выждать на холостом ходу одну минуту для проверки результатов ремонта. Если неисправность не появляется, то диагностика на этом заканчивается.
5. При необходимости, заменить датчик воды в топливе.
2. Система бортовой диагностики (БД).
2.1 Описание системы бортовой диагностики двигателей семейства ЯМЗ-530.
Постановление Правительства РФ об утверждении технического регламента «О требованиях к выбросам автомобильной техникой, выпускаемой в обращение на территории РФ, вредных (загрязняющих) веществ» и Правила ЕЭК ООН № 49 (пересмотр 5) определяют ключевые требования к экологичности выпускаемых двигателей. В соответствии с этими документами, дизельные двигатели должны обеспечивать определенный уровень выбросов вредных веществ с ОГ, соответствующий экологическому классу. Данное требование также распространяется и на двигатели, находящиеся в эксплуатации. Таким образом, для подтверждения соответствия экологическим требованиям в процессе всего срока службы, обязательным является наличие системы бортовой диагностики (БД).
Данная система должна обладать следующими основными функциями:
1. Диагностика компонентов, нарушение в работе которых приводит к увеличению выбросов вредных веществ.
2. Хранение кодов неисправностей.
3. Информирование водителя о наличии неисправностей в системе управления двигателем при помощи диагностической лампы (MIL – Malfunction Indicator Lamp) системы БД. Таким образом, на панели приборов ТС устанавливаются две диагностические лампы: одна для контроля ЭСУД (EDC), другая для контроля системы БД (EOBD).
4. Обеспечение стандартизованного интерфейса для работы с диагностическим оборудованием.
2.2 Перечень компонентов электронной системы управления, контролируемых системой БД.
2.2.1 Системы и компоненты двигателя.
– Датчик давления и температуры наддувочного воздуха. Контролирует параметры воздуха, поступающего во впускной коллектор, до смешивания с рециркулирующими отработавшими газами, см. п. 1.4.5.
– Датчик температуры воздуха. Контролирует температуру воздуха (смеси) во впускном коллекторе после смешивания его с рециркулирующими отработавшими газами, см. п. 2.6.1.
– Датчик атмосферного давления, см. п. 1.2.1.
– Датчик давления и температуры масла, см. п. 1.4.6.
– Датчик температуры охлаждающей жидкости, см. п. 1.4.8.
– Датчик положения педали акселератора, см. п. 1.4.12.
– Система наддува.
– Охладитель наддувочного воздуха (ОНВ).
– Датчик частоты вращения коленчатого вала, см. п. 1.4.4.2.
– Датчик частоты вращения распределительного вала (датчик фазы), см. п. 1.4.4.3.
– Датчик давления и температуры топлива, см. п. 1.4.7.
– Датчик давления топлива в рампе, см. п. 1.4.9.
– Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном, управляющее производительностью топливного насоса высокого давления, см. п. 1.4.10.
– Форсунка. Контролирует время активации электромагнитного клапана, цикловую подачу.
2.2.3 Система ограничения оксидов азота.
– Датчик положения заслонки рециркуляции ОГ, см. п. 1.4.11.1.
– Клапан заслонки EGR (пропорциональный), см. п. 1.4.11.2.
– Радиатор отработавших газов.
– Датчик давления и температуры наддувочного воздуха, установленный на впуске до смешивания с рециркулирующими отработавшими газами, см. п. 1.4.5.
– Датчик температуры воздуха (смеси), установленный на впуске после смешивания с рециркулирующими отработавшими газами. Используется для контроля эффективности радиатора отработавших газов, см. п. 2.6.1.
2.2.4 Система ограничения выбросов «твердых» частиц.
– Сажевый фильтр.
– Датчик дифференциального давления, см. п. 2.6.2.
2.3 Описание принципов работы системы БД.
Система БД производит мониторинг систем двигателя, нарушение работы которых приводит к увеличению выбросов вредных веществ с отработавшими газами.
Классы ошибок:
– «Нестираемая». Предусмотрен для ошибок, связанных с превышением уровня NOx. Время хранения кода (неактивной) ошибки составляет 400 суток или 9600 часов работы двигателя, код не может быть удален при помощи диагностического прибора.
– «Стираемая». Для прочих ошибок (перепад давления на сажевом фильтре и ошибки электрического питания датчиков и исполнительных механизмов). Время хранения кода (неактивной) ошибки составляет 40 циклов прогрева или 100 часов.
Основные состояния ошибок при их регистрации ЭБУ:
– 0 – ошибки отсутствуют;
– 1 – ошибки обнаружены и проходят проверку;
– 2 – ошибки подтверждены и сохранены как активные (при этом активируется лампа MIL);
– 3 – ошибки сохранены как неактивные (лампа MIL деактивируется).
Переход из состояния 1 в состояние 2 – если ошибка подтвердилась в течение трех запусков или ездовых циклов (в зависимости от ошибки). Переход из состояния 2 в состояние 3 – если неисправность не фиксировалась в течение одного рабочего цикла. Переход из состояния 3 в состояние 0 – согласно классу ошибки (Стираемая/ Нестираемая).
Код неисправности сохраняется для каждой зафиксированной и подтвержденной неисправности, при этом активизируется лампа MIL. Код неисправности однозначно определяет проблемную систему, либо компонент двигателя.
Система БД отвечает функциональным требованиям, приведенным в ISO 15031.
2.3.1 Контроль системы ограничения оксидов азота.
На двигателях экологического класса 4 производства ПАО «Автодизель» для снижения выбросов оксидов азота применяется система рециркуляции отработавших газов (EGR). Для контроля работоспособности системы EGR (соответствие действительного положения заслонки заданному) используется датчик положения заслонки EGR. Контролируемые параметры: отклонение положения заслонки EGR от заданного положения, целостность электрической цепи.
Для контроля эффективности радиатора ОГ применяется датчик температуры воздуха (смеси наддувочного воздуха и рециркулирующих газов). Контролируемый параметр: температура смеси.
Для распознавания ситуаций, связанных с блокировкой потока рециркулируемых газов, используется величина разности температур наддувочного воздуха до и после смешивания с рециркулируемыми газами.
Контролируемые параметры: температура наддувочного воздуха (до смешивания с рециркулируемыми газами) и температура смеси (после смешивания).
Система БД контролирует систему EGR на предмет серьезного функционального несрабатывания, которое включает в себя:
– полный демонтаж системы или изменение ее конструкции;
– неисправность клапана заслонки EGR (пропорциональный клапан);
– неисправность датчика положения заслонки EGR;
– неисправность датчика температуры воздуха;
– неисправность датчика давления и температуры наддувочного воздуха;
– недостаточная эффективность радиатора отработавших газов.
Если сбой фиксируется, его код сохраняется с указанием точной причины сбоя. В случае неисправностей, касающихся превышения выбросов оксидов азота, система БД удовлетворяет требованиям регулирующего документа, касающихся нестираемых кодов сбоя и ограничителей крутящего момента.
2.3.2 Контроль системы ограничения вредных частиц.
На двигателях экологического класса 4 производства ПАО «Автодизель» для нейтрализации «твердых» частиц применяется сажевый фильтр. Для контроля работоспособности сажевого фильтра используется датчик дифференциального давления. Контролируемый параметр: перепад давления на сажевом фильтре.
Система БД контролирует систему ограничения выбросов «твердых» частиц на предмет серьезного функционального несрабатывания, что, в свою очередь, включает:
– удаление сажевого фильтра;
– засорение сажевого фильтра отложениями золы;
– неисправность датчика дифференциального давления.
2.3.3 Контроль системы топливоподачи.
Система БД контролирует электронные компоненты на предмет обрыва электрических цепей, оценивает работоспособность отдельных компонентов и систему топливоподачи в целом.
2.3.4 Алгоритм для определения выбросов оксидов азота.
Контроль выбросов NOx с отработавшими газами двигателя осуществляется косвенным путем посредством мониторинга компонентов системы EGR. В случае положительного отклонения регулируемого параметра (положение штока заслонки) от заданного значения свыше установленного предела, диагностируется ошибка, связанная с превышением выбросов NOx.
Снижение эффективности радиатора отработавших газов и/или ОНВ также приводит к увеличению выбросов NOx с ОГ, поэтому программный мониторинг, реализованный в программном обеспечении ЭБУ, включает и слежение за температурой наддувочного воздуха. При превышении предельного значения температуры (соответствующего величине вредных выбросов NOx с ОГ больше порогового значения, указанного в требованиях к системе БД), диагностируется ошибка.
Прочие неисправности, приводящие к блокировке потока рециркулируемых газов, определяются путем контроля перепада температур между датчиками наддувочного воздуха до и после смешивания с рециркулируемыми газами.
Уровень выбросов, соответствующий определенной неисправности, соотносится с выбросами оксидов азота по испытательному циклу (ESC) с целью определения момента превышения порогового значения удельных выбросов для системы БД.
2.4 Ограничитель крутящего момента.
Система БД активирует ограничитель крутящего момента после выявления следующих неисправностей:
– любая неисправность, которая приводит к превышению оксидов азота более 5 г/кВт·ч при измерении по циклу ESC;
– любая неисправность любого компонента, используемого для обеспечения работоспособности системы контроля оксидов азота (например, система EGR).
Если неисправность любого компонента, участвующего в диагностике системы контроля оксидов азота (например, система EGR), сохраняется в течение 50 часов, то активируется ограничитель крутящего момента.
Если система БД определила необходимость ввода в действие ограничителя крутящего момента, последний должен быть задействован, когда скорость ТС равна нулю.
Ограничитель крутящего момента должен быть отключен, когда условий его активации больше не существует и двигатель работает на холостом ходу.
2.4.1 Описание ограничений по внешней скоростной характеристике.
Если ограничитель крутящего момента введен в действие, то крутящий момент двигателя не должен превышать следующих величин (в соответствии с текстом Правил ЕЭК ООН № 49 рев. 5):
а) 60% от максимального крутящего момента двигателя для транспортных средств категорий N3 > 16 тонн, M1 > 7,5 тонн, M3/III и M3/B > 7,5 тонн*;
б) 75% от максимального крутящего момента двигателя для транспортных средств категорий N1, N2, N3 ≤ 16 тонн, 3,5 < M1 ≤ 7,5 тонн, M2, M3/I, M3/II, M3/A и M3/B ≤ 7,5 тонн.
Ограничителем крутящего момента не оснащаются двигатели или транспортные средства, предназначенные для использования вооруженными силами, аварийно-спасательными службами, противопожарными службами и службами скорой медицинской помощи. Отключение функции ограничения мощности производится только изготовителем двигателя или ТС, причем для целей надлежащей идентификации в рамках семейства двигателей предусматривается особый тип двигателя.
* Категории ТС:
– M – ТС, имеющие не менее четырех колес и используемые для перевозки пассажиров;
– N – ТС, используемые для перевозки грузов – автомобили грузовые и их шасси.
Цифра, 16 тонн, указывает технически допустимую максимальную массу ТС.
2.5 Лампа сигнализации неисправностей в системе БД.
Лампа сигнализации неисправностей (MIL – Malfunction Indicator Lamp) устанавливается производителем ТС на приборную панель. Лампа MIL информирует водителя о неисправности того или иного компонента.
2.6 Датчики для контроля вредных веществ в отработавших газах системы БД.
Для контроля выбросов вредных веществ в ОГ на двигатели семейства ЯМЗ-530 с системой БД дополнительно устанавливаются два датчика: датчик температуры воздуха и датчик дифференциального давления. Последний датчик измеряет перепад давления на сажевом фильтре и может быть закреплен как на двигателе (место согласовывается с производителем ТС), так и на шасси ТС (прикладывается в комплект поставки двигателя, идущего на комплектацию изделия). Более подробную информацию о датчиках см. ниже, п.п. 2.6.1 и 2.6.2. Электрическая схема подключения датчиков приведена на рисунке А1 в приложении А.
2.6.1 Датчик температуры воздуха (система БД).
Датчик температуры воздуха TF-L, рисунок 42, измеряет температуру смеси наддувочного воздуха с рециркулирующими газами во впускном коллекторе. Датчик установлен во впускном коллекторе головки цилиндров. Сигнал датчика используется ЭБУ для контроля эффективности радиатора отработавших газов.
Рисунок 42 – Датчик температуры воздуха.
2.6.1.1 Характеристика датчика температуры воздуха.
Номинальное напряжение – Функционирование допускается только с электронным блоком управления (ЭБУ) 5 ± 0,15 В;
Номинальное сопротивление при 20 °С – 2,5 кОм ± 5%;
Диапазон температуры – минус 30…плюс 130 °С.
Зависимость сопротивления датчика от температуры приведена на рисунке 43.
Рисунок 43. Характеристика датчика температуры R = f(T).
Зависимости сопротивления от температуры R(t) приведены в таблице 12.
Таблица 12.
Для проверки показаний датчика измерение сопротивления проводится при температуре минус 10 °C, плюс 20 °C и 80 °C.
Конфигурация разъёма датчика температуры воздуха приведена на рисунке 44.
Рисунок 44. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 1.28) – ЭБУ контакт 1.28 выходной сигнал;
– Контакт 2 (провод 1.27) – ЭБУ контакт 1.27 масса датчика.
2.6.1.3 Отказ датчика температуры воздуха.
При отказе датчика температуры воздуха в память ЭБУ заносится нестираемый код ошибки. Двигатель ограничивается по крутящему моменту во всем скоростном диапазоне. Величина ограничения составляет 75 % крутящего момента для автобусов, 60 % для грузовых автомобилей. Ограничение не наступает для специальной техники (МЧС, полиция и т.д.).
2.6.2 Датчик дифференциального давления (система БД).
Датчик дифференциального давления PE604-5019 (рисунок 45) служит для измерения перепада давления на сажевом фильтре. Потребитель подключает датчик к системе выпуска отработавших газов по схеме, согласованной с ПАО «Автодизель».
Верхнее давление (до сажевого фильтра) подключается к порту, помеченному «HI» на корпусе датчика.
Нижнее давление (после сажевого фильтра) подключается к порту с меньшим диаметром, помеченному «REF».
Датчик может быть установлен на двигатель, либо на шасси ТС. В последнем случае датчик прикладывается к двигателю.
Рисунок 45. Датчик дифференциального давления.
2.6.2.1 Характеристика датчика дифференциального давления.
Напряжение выходного сигнала пропорционально разности давлений – 0,5 В при 0 бар, которое линейно возрастает до 4,5 В при 750 мбар (75 кПа);
Рабочий температурный диапазон – минус 40 °С … плюс 125 °С;
Выходное сопротивление – не более 100 Ом;
Напряжение питания датчика – 5,0 ± 0,25 В.
Конфигурация разъёма датчика дифференциального давления приведена на рисунке 46.
Рисунок 46. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 (провод 1.81) – ЭБУ контакт 1.81 выходной сигнал;
– Контакт 2 (провод 1.83) – ЭБУ контакт 1.83 масса датчика;
– Контакт 3 (провод 1.82) – ЭБУ контакт 1.82 питание датчика (+5 В).
2.6.2.3 Отказ датчика дифференциального давления.
При отказе датчика в памяти ЭБУ возникают стираемые ошибки, несущие «информационное сообщение» о состоянии нейтрализатора. Ошибки, связанные с отказом датчика дифференциального давления, не приводят к ограничению крутящего момента.
Система диагностики ЭСУД имеет следующие задачи:
– тестирование и определение неисправных компонентов системы;
– хранение кодов обнаруженных неисправностей и параметров двигателя;
– взаимодействие с диагностическими приборами (передача сохраненной информации).
Чтение идентификационных данных (версия программного обеспечения, версия калибровочных данных, модель двигателя и т.д.) и кодов неисправностей с помощью диагностических приборов является основной частью работ по поиску неисправностей ЭСУД как владельцем ТС, так и СЦ.
3.1 Самоконтроль ЭСУД во время эксплуатации ТС.
Самодиагностика ЭСУД.
В процессе работы двигателя ЭБУ выполняет непрерывную диагностику ЭСУД и контроль параметров двигателя.
Контроль входных сигналов.
Состояния датчиков и жгутов проводов, идущих к блоку управления, контролируются посредством анализа входных сигналов. С помощью данного мониторинга определяются неисправности датчиков, короткие замыкания в цепях питания от аккумуляторной батареи (напряжение UBatt), короткие замыкания на «массу», а также обрывы цепей.
Для этого используются следующие методы:
– контроль напряжения питания датчиков;
– проверка измеряемых величин на допустимые значения (например, температура охлаждающей жидкости должна быть между минус 40 °С и плюс 140 °С, напряжение 0,5 … 4,5 В);
– при наличии дополнительной информации, проверка достоверности регистрируемых величин (например, сравнение частоты вращения коленчатого и распределительного валов);
– резервирование критичных компонентов (например, датчики положения педали акселератора дублируются). Это позволяет выполнять прямое сравнение сигналов датчиков непосредственно друг с другом.
Контроль выходных сигналов.
Контроль исполнительных механизмов и устройств осуществляется через выходные цепи электронного блока управления. В процессе мониторинга выявляются не только неисправности самих устройств, но и определяются короткие замыкания и обрывы в соединительных линиях. Для этого используются следующие методы:
– аппаратный контроль контуров выходных сигналов оконечных каскадов блока управления, которые проверяются на короткие замыкания или на обрывы проводников;
– проверка системных действий исполнительных механизмов на достоверность. Состояние исполнительных устройств системы (например, клапана системы РОГ) контролируется косвенным способом (например, по реакциям системы) и частично при помощи датчиков положения (например, датчика положения заслонки EGR).
Контроль внутренних функций электронного блока управления.
Для обеспечения правильной работы двигателя в ЭБУ заложены функции аппаратного и программного контроля.
В процессе мониторинга выполняется проверка состояния всех компонентов блока управления (микропроцессора, стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства – EEPROM, оперативного запоминающего устройства – О3У или RAM).
Многие проверки проводятся сразу после поворота ключа, установленного в замок включения приборов и стартера, в фиксируемое положение «I» (приборы включены), а затем выполняются с регулярными интервалами во время работы с целью оперативного выявления выхода из строя любого конструктивного элемента. Процессы, требующие большого объема вычислений (например, проверка модуля памяти EPROM), не могут выполняться во время эксплуатации ТС, поэтому проводятся после останова двигателя. Это позволяет избежать их влияния на выполнение функции других компонентов электронной системы управления двигателем. В аккумуляторной системе Соmmоn Rail для дизельных двигателей, во время разгона или движения ТС по инерции, проверяются, например, размыкающие контуры форсунок.
Контроль связи между электронными блоками управления ТС.
Связь между различными электронными блоками управления ТС осуществляется по шине CAN, которая обеспечивает высокую надежность передачи информации. Большинство сообщений передается по шине CAN через регулярные промежутки времени, поэтому ЭБУ определяет отказы шины CAN посредством контроля этих промежутков.
3.2 Устройства для оповещения о появлении неисправности.
Диагностические коды неисправностей регистрируются в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) электронного блока управления и считываются указанными ниже устройствами оповещения, встроенными в приборную панель транспортного средства:
– диагностической лампой (лампа «ДИАГНОСТИКА» двигателя);
– контрольно-диагностическим прибором, работающим по протоколу CAN (SAE J 1939).
Примечание: устройства оповещения устанавливаются заводом-изготовителем ТС на панель приборов.
При обнаружении отклонений в работе двигателя на приборной панели транспортного средства загорается диагностическая лампа, свидетельствующая об активной (неустраненной) ошибке. Некоторые ТС оснащаются контрольно-диагностическими приборами, позволяющими считывать диагностические коды на информационный экран (бортовой компьютер). Неисправности систем двигателя или ТС отображаются на экране бортового компьютера в виде кодов SPN и FMI. Порядок просмотра диагностических кодов с помощью таких устройств приводится в соответствующем Руководстве, прикладываемом заводом-изготовителем ТС.
Активные коды отражают неисправности, присутствующие в ЭСУД в данный момент. Эти неисправности следует определять и устранять в первую очередь. С помощью диагностической лампы можно вывести все сохраненные коды неисправностей (активные и неактивные).
После регистрации диагностических кодов в памяти ЭБУ, соответствующие им неисправности могут оказаться уже устраненными. Такие коды не указывают на необходимость выполнения ремонта и являются неактивными (диагностическая лампа не горит).
Коды сигнализируют о том, что в ЭСУД присутствует неисправность, и примерно указывают на ее характер. Коды облегчают поиск и устранение неисправностей.
Коды, зарегистрированные в памяти ЭБУ, после устранения неисправностей следует удалить.
Лампа «ДИАГНОСТИКА» используется для оповещения водителя о появлении неисправности (отказа) и считывания кодов. Лампа «ДИАГНОСТИКА», установленная на приборной панели ТС, обычно имеет желтый цвет. На её поверхность нанесено обозначение в виде надписи «EDC» или нарисован «контур двигателя».
При повороте ключа (замкнута клемма Т15), установленного в замок включения приборов и стартера, в фиксированное положение «I» (приборы включены) включается лампа «ДИАГНОСТИКА». В этот момент проводится диагностика ЭСУД. При исправной системе ЭСУД диагностическая лампа по истечении периода диагностики должна погаснуть (через 1-2 с). В случае если лампа «ДИАГНОСТИКА» не гаснет, в системе присутствуют неисправности (активные ошибки).
Внимание! Если диагностическая лампа горит и не гаснет, то в электронной системе управления имеется неисправность, которую необходимо устранить.
3.2.2 Просмотр диагностических кодов мигания.
Коды неисправностей имеют определенную структуру.
Для считывания диагностических кодов используется лампа «ДИАГНОСТИКА» или контрольно-диагностический прибор.
Если ТС оснащено лампой «ДИАГНОСТИКА», то информацию об ошибках системы управления, накопленных в памяти ЭБУ, можно получить с помощью мигающего светового кода (блинк-код) диагностической лампы, нажав и удерживая более двух секунд диагностическую кнопку (см. РЭ ТС).
После отпускания кнопки ЭБУ выдаёт на диагностическую лампу световой код (блинк-код) неисправности двигателя в виде серии вспышек (см. пример блинк-кода 1-2-4 на рисунке 47). Вначале промигает первая цифра светового кода, соответствующая цифре в разряде сотен, затем после паузы – вторая цифра – десятки, и, после паузы – третья цифра светового кода – единицы. Для вывода следующего кода неисправности нужно повторно нажать диагностическую кнопку. Таким образом, выводятся все неисправности, хранящиеся в электронном блоке. После вывода последней неисправности блок начинает вновь повторять первую неисправность.
Рисунок 47. Пример блинк-кода 1-2-4 (пониженное напряжение бортовой сети).
Перечень неисправностей электронной системы управления двигателем, коды ошибок и их расшифровка приведены в Таблице Б1, см. приложение Б.
Для устранения выявленных неисправностей необходимо обращаться в сервисный центр.
3.2.3 Лампа сигнализации неисправностей системы БД.
Лампа сигнализации неисправностей (MIL – Malfunction Indicator Lamp) информирует водителя о неисправности того или иного компонента, вызвавшего превышение предельно допустимых концентраций вредных веществ в ОГ. В соответствии с требованиями Правил ЕЭК ООН № 49-05, индикатор MIL должен загораться не позднее, чем по окончании третьего цикла движения после обнаружения неисправности.
После устранения неисправности (например, после восстановления ослабевшего контакта), ошибке присваивается статус неактивной, при этом информация по данной ошибке остается записанной в памяти ЭБУ.
Продолжительность хранения ошибки зависит от её класса. Лампа MIL гаснет после трех циклов движения при отсутствующих неисправностях.
Перечень неисправностей в системе БД, коды ошибок и их расшифровка приведены в Таблице Б2, см. приложение Б.
3.3 Регистрация кодов неисправностей.
ЭСУД обеспечивает возможность регистрации и хранения, возникающих неисправностей в электронной памяти ЭБУ.
3.3.1 Обнаружение и устранение ошибок и неисправностей обнаружение ошибок и неисправностей.
При возникновении неисправности, пока она не будет классифицирована, ЭСУД будет использовать последнее зарегистрированное значение. После классификации, если для данной неисправности предусмотрена определенная реакция двигателя (снижение частоты вращения, снижение крутящего момента, останов), начинается переход на аварийный режим работы.
Для большинства ошибок доступна функция распознавания восстановленного сигнала. Для этого необходимо, чтобы сигнал в течение определенного времени был определен, как исправный.
Сохранение информации о неисправностях.
Все неисправности записываются в энергонезависимой области памяти ЭБУ в виде кодов ошибок. К неисправностям можно отнести короткое замыкание, обрыв цепи, недостоверность сигнала, выход за пределы допустимого диапазона.
Кроме того, каждая запись кода неисправности сопровождается записью дополнительной информации такой как, статус ошибки (активная или неактивная); счетчик, показывающий какое количество раз появилась данная ошибка; Freeze Frame или «стоп-кадр», содержащий условия эксплуатации и параметры окружающей среды на момент возникновения неисправности (например, частота вращения коленчатого вала двигателя и температура охлаждающей жидкости и т.д.).
После записи ошибки диагностика продолжается. Если в дальнейшем ошибка больше не возникает (единичная ошибка), то после выполнения определенных условий она удаляется из памяти ошибок.
Функции в аварийном режиме (LIMP HOME).
При возникновении неисправности, в дополнение к использованию фиксированных значений определенных параметров, ЭСУД может быть переведена в аварийный режим работы (например, режим ограничения мощности или частоты вращения коленчатого вала двигателя).
Данные действия служат для:
– обеспечения безопасности движения;
– предотвращения последующих повреждений двигателя и систем ТС;
– снижения вредных выбросов ОГ.
Считывание и удаление ошибок.
В память ЭБУ записываются диагностические коды двух типов: активные и неактивные.
Зарегистрированные диагностические коды (ошибки) можно извлекать из памяти ЭБУ с помощью встроенных лампы «ДИАГНОСТИКА» или контрольно-диагностического прибора, установленных на панель приборов ТС, а также с помощью внешних диагностических сканеров типа KTS 5, 6 серий фирмы Bosch, АСКАН-10 и ДК-5, подключенных к колодке диагностического разъема OBD-II, рисунок 3. После считывания ошибок из памяти ЭБУ при помощи диагностических сканеров и их исправления на СЦ, они удаляются из памяти. Удалить ошибки, не имея диагностических сканеров, можно с помощью кнопки диагностики. Для этого при выключенном питании (ключ Выключателя приборов и стартера находится в положении «0») нажимают кнопку диагностики и, не отпуская её, включают питание (ключ Выключателя приборов и стартера поворачивают в фиксированное положении «1»), удерживают кнопку диагностики нажатой в течение 5-7 секунд, затем ее отпускают и выключают питание. При этом удаляются только неактивные (устраненные) ошибки.
Внимание! Перед удалением ошибок сохранить идентификационную и диагностическую информацию, считанную из памяти ЭБУ. Отсутствие этих данных может привести к снятию двигателя с гарантии.
3.3.2 Работа двигателя при наличии активных диагностических кодов.
При обнаружении неисправности записывается сообщение о ней в виде кода неисправности. Если в ходе эксплуатации двигателя загорается диагностическая лампа, то это означает, что система выявила ситуацию, выходящую за пределы, предусмотренные техническими характеристиками. Для просмотра активных диагностических кодов используйте лампу «ДИАГНОСТИКА», контрольно-диагностический прибор (дисплей), или диагностические сканеры типа KTS, АСКАН-10 и ДК-5.
В зависимости от серьезности неисправности, выявленной при диагностике ЭСУД, влияние её на работу двигателя может быть различной. При этом происходит следующее:
– частота вращения, крутящий момент двигателя не ограничиваются;
– ограничивается только крутящий момент двигателя без ограничения частоты вращения;
– ограничивается частота вращения и крутящий момент двигателя;
– двигатель останавливается и не пускается.
Эти меры направлены на обеспечение безопасности ТС, предотвращение дальнейших повреждений двигателя, сведение к минимуму вредных выбросов ОГ и позволяют добраться до СЦ своим ходом. Например, при перегреве двигателя по температуре ОЖ, масла, топлива или воздуха, ЭБУ ограничивает мощность двигателя, что продолжается до тех пор, пока неисправность не будет устранена.
Влияние отказов датчиков ЭСУД на работу двигателя приведено в разделах 1.4 и 2.6. Значение диагностических кодов и их влияние на работу двигателя приведено в таблицах Б1 и Б2, см. приложение Б.
При появлении активных диагностических кодов необходимо при первой же возможности устранить их причины. После устранения всех причин появления активных кодов диагностическая лампа выключится.
3.3.3 Работа двигателя с периодически возникающими диагностическими кодами.
Если во время работы двигателя диагностическая лампа периодически начинает мигать, то это может указывать на периодически возникающие неисправности. Возникновение этой неисправности регистрируется в памяти ЭБУ.
В большинстве случаев при периодически возникающих диагностических кодах останавливать двигатель нет необходимости. Однако водитель должен зафиксировать все факторы, которые могли послужить причиной загорания диагностической лампы, обратив внимание на следующие признаки:
– Снижение мощности.
– Ограничение частоты вращения двигателя.
– Повышенное дымление и тому подобное.
Эта информация может оказаться полезной при поиске и устранении причины выявленных неисправностей в сервисном центре. Ее можно использовать также при выполнении сравнительного анализа появления диагностических кодов в будущем.
Информация о диагностических кодах приведена в таблицах Б1 и Б2, см. приложение Б.
3.4 Компьютерная диагностика двигателя.
Диагностика современных двигателей, как правило, выполняется с использованием компьютеризированного диагностического тестера. При диагностике оценивается состояние различных узлов и агрегатов двигателя по прямым и косвенным признакам. Сюда входят не только анализ ошибок, сохраненных в ЭБУ, но и анализ значений параметров, выдаваемых тем или иным датчиком.
Для диагностики ЭСУД, в качестве диагностических приборов, ПАО «Автодизель» одобрены:
– системные тестеры (сканеры) BOSCH KTS 530/540/ 570 (пятой серии) и KTS 6ХХ (шестой серии) фирмы BOSCH;
– диагностический тестер (сканер) АСКАН-10, производства ООО «НПП ЭЛКАР» г. Москва;
– диагностический комплекс ДК-5 производства ООО «Электронная автоматика» г. Ярославль.
Описание и возможности этих диагностических приборов приведено в руководстве по эксплуатации двигателей семейства ЯМЗ-530 в разделе «ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ».
Более подробное описание технических характеристик тестеров BOSCH KTS 530/540/570, тестера АСКАН-10 и комплекса ДК-5 приводится на их сайтах.
При диагностике двигателя диагностическим тестером BOSCH KTS 530 и программным обеспечением ESI[tronic] необходимо пользоваться:
– Руководством «Указания пользователю и предписания по технике безопасности при работе с диагностическими приборами Bosch» (1 689 979 922).
– Инструкцией по эксплуатации KTS 530_540_570.
– Инструкцией по использованию и настройке программы ESI[tronic].
– Брошюрой «Описание изделия» к соответствующему модулю KTS.
Для KTS 520 / 550 номер брошюры 1 689 979 857.
Для KTS 530 / 540 / 570 номер брошюры 1 689 979 987.
Для KTS 650 номер брошюры 1 689 979 856.
При диагностике двигателей семейства ЯМЗ-530 с помощью диагностического тестера АСКАН-10 в него необходимо первоначально установить диагностический модуль BOSCH EDC ЯМЗ. Дополнительная информация находится на сайте разработчика. При работе с тестером необходимо руководствоваться Паспортом и Руководством пользователя диагностического тестера АСКАН-10, а также Инструкцией по работе с программой «ASCAN Loader».
При диагностике двигателей семейства ЯМЗ-530 с помощью диагностического комплекса ДК-5 необходимо сначала на Ваш компьютер установить, прикладываемые к комплексу, следующие программы: EDCDiags, PumpTune, EDCFlasher. Программа EDCDiags запускается для диагностики электронной системы управления двигателем, а EDCFlasher – для программирования ЭБУ. При работе с комплексом необходимо пользоваться Руководством по эксплуатации и Паспортом комплекса диагностического ДК-5.
3.4.1 Требования безопасности.
– К проведению диагностики двигателей с электронным управлением допускается только квалифицированный технический персонал, прошедший специальный курс подготовки по обслуживанию данных систем.
– Перед началом проведения диагностики необходимо внимательно изучить настоящую инструкцию и руководства ПАО «Автодизель» по эксплуатации соответствующих моделей двигателей семейства ЯМЗ-530.
– В процессе проведения диагностики двигателей с электронным управлением необходимо использовать только соответствующее специальное диагностическое и измерительное оборудование.
– При использовании диагностического и измерительного оборудования необходимо выполнять инструкции предприятия-изготовителя этого оборудования.
– Отсоединение и подсоединение разъемов ЭБУ допускается проводить только при полностью отключенном питании (ключ Выключателя приборов и стартера должен находиться в положении «0», а «масса» выключена).
– Не допускается переполюсовка (перепутывание полярности питания) контактов аккумуляторной батареи и электронного блока управления.
– Если диагностику и устранение возникшей неисправности не удается выполнить своими силами, необходимо ТС доставить на сервисный центр предприятия-изготовителя.
3.4.2 Порядок проведения компьютерной диагностики.
Проводить компьютерную диагностику необходимо в следующем порядке:
1. Подключить диагностическое оборудование, рекомендованное в п. 3.4, с помощью кабеля-адаптера к колодке диагностического разъема OBD-II, рисунок 3, системы управления двигателем (см. схему электрическую ТС). При этом ключ Выключателя приборов и стартера должен находиться в положении «0» – питание выключено.
2. Установить ключ Выключателя приборов и стартера в положение «I» – приборы включены.
3. После установления связи между диагностическим оборудованием и блоком управления, на экране компьютера или тестера появится соответствующее сообщение. Блок управления распознается автоматически и далее, диагност, проводя определенные действия в соответствии с инструкцией по работе с диагностическим оборудованием, считывает действительные значения параметров, память ошибок и другие специфические данные.
4. Идентификационные данные блока управления по модели, исполнению и версии программного обеспечения должны соответствовать документации на блоки управления и на двигатель в сборе.
5. Сохранить идентификационную и диагностическую информацию, считанную из памяти ЭБУ.
Отсутствие этих данных может привести к снятию двигателя с гарантии.
6. В случае выявления неисправностей в системе управления, их необходимо устранить при выключенном питании, т.е. ключ Выключателя приборов и стартера находится в положении «0». Подробнее см. п. 3.5.
7. После устранения неисправностей необходимо удалить все ошибки и провести повторную диагностику системы управления двигателем.
8. По окончании диагностики повернуть ключ Выключателя приборов и стартера в положение «0».
Не ранее чем через 25 секунд выключить «массу» и отключить диагностическое оборудование.
При обнаружении отказа или нарушения нормального функционирования ЭСУД электронный блок управления устанавливает соответствующий код неисправности.
В зависимости от диагностического оборудования обнаруженные неисправности могут быть представлены несколькими диагностическими кодами. Например, программное обеспечение ЭБУ поддерживает следующие наборы: блинк-коды (нестандартизованы), коды SPN, FMI (SAE J 1939), коды KTS ESItronic и коды АСКАН (внутренний стандарт фирмы BOSCH).
Перечень неисправностей электронной системы управления двигателем, коды, их расшифровка и влияние активных неисправностей на работу двигателя (возможность пуска, снижение мощности), а также способы их устранения приведены в приложении Б.
В таблице Б1 приведены коды, получаемые с использованием диагностической лампы «ДИАГНОСТИКА» – блинк-коды, контрольно-диагностического прибора (дисплей) ТС, а также диагностических сканеров типа KTS, АСКАН и комплекса ДК-5, для двигателей без системы БД, в таблице Б2 – для двигателей с системой БД.
Блинк-код – код, позволяющий идентифицировать сбой при помощи диагностической лампы.
Код SPN, соответствующий стандарту SAE J 1939, используется для многих целей; некоторые из них, предназначенные для диагностики, следующие:
– определение системы двигателя, ЭБУ или агрегата, в которой произошел сбой;
– определение подсистемы и/или узлов с отклонениями в работе;
– определение частных явлений или условий, о которых должно быть сообщено;
– оповещение о нестандартных формах сбоя компонентов.
SPN определяется Органом стандартов SAE.
Код FMI, соответствующий стандарту SAE J 1939, указатель типа сбоя. Определяет тип сбоя, выявленного в подсистеме, идентифицированной SPN.
Если выявленные неисправности не удается устранить своими силами, необходимо обращаться в сервисный центр.
3.5 Поиск и устранение неисправностей.
Процедура поиска и устранения неисправностей подразумевает: анализ кодов ошибок, записанных в память ЭБУ во время эксплуатации ТС, использование диагностических модулей, встроенных в диагностический тестер, дополнительного испытательного и измерительного оборудования СЦ.
Функциональные тесты диагностических приборов, дополнительное испытательное и измерительное оборудование СЦ могут быть использованы только когда ТС неподвижно. Двигатель, при необходимости, может работать на холостом ходу.
Некоторые неисправности двигателя могут непосредственно ощущаться водителем по внешнему проявлению. Неисправности, связанные с ЭСУД, фиксируются посредством записи кодов ошибок в память ЭБУ. Поэтому при диагностике мастер СЦ должен сначала идентифицировать симптом, как отправную точку процедуры поиска и устранения неисправностей.
Все неисправности, возникающие во время эксплуатации, записываются в память ЭБУ вместе с условиями (параметрами двигателя), имевшими место на момент возникновения неисправности (стоп-кадр). Эти данные могут быть считаны с использованием диагностического тестера, который также позволяет удалять эти записи из памяти ЭБУ.
Возможности диагностики могут быть расширены при помощи дополнительного измерительного оборудования (например, токовых клещей и манометра).
Диагностические приборы, рекомендуемые ПАО «Автодизель» для проведения диагностики, позволяют проводить следующие тесты: тест форсунок, тест компрессии, тест заслонки EGR.
После определения характера неисправности необходимо выключить питание, повернув ключ
Выключателя приборов и стартера в положении «0», и устранить ее причину.
Рекомендации по устранению неисправностей двигателей семейства ЯМЗ-530, определяемых диагностическими тестерами и другими способами, приведены в РЭ двигателей семейства ЯМЗ-530 в разделе «ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ» в таблице «Возможные неисправности двигателя и способы их устранения» и подразделе «Перечень работ по диагностике».
3.5.1 Диагностика исполнительных механизмов.
В блоке управления находится программа диагностики исполнительных механизмов, позволяющая активизировать отдельный исполнительный механизм и проверить его работоспособность в СЦ. Этот тестовый режим можно задействовать при помощи диагностического оборудования только, когда двигатель работает на холостом ходу или вообще остановлен. Работоспособность исполнительного механизма проверяется также акустически (например, стук якоря включаемого электромагнитного клапана), визуально (например, перемещение заслонки EGR) или другими упрощенными методами.
4. Дополнение к инструкции «Диагностика двигателей семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5».
Для краткости изложения в раздел внесены двигатели семейства ЯМЗ-530, соответствующие правилам ООН № 96-02 (ТР ТС 031/2012) и ТР ТС 010/2011.
В настоящем дополнении к инструкции приведены отличия компонентов электронной системы управления для двигателей семейства ЯМЗ-530, соответствующих Техническим регламентам Таможенного Союза:
– ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средсв», экологический класс 5;
– ТР ТС 031/2012 «О безопасности сельскохозяйственных и лесохозяйственных тракторов и прицепов к ним», правила ООН № 96-02;
– ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».
На эти двигатели устанавливаются:
а) разные модели электронных блоков управления:
– EDC7 фирмы BOSCH на двигатели Р6;
– EDC17 фирмы BOSCH на двигатели Р4;
– М240 производства ООО «Абит» Россия на двигатели Р4;
– МД22 производства ООО «НПП «ИТЭЛМА» Россия на двигатели Р4 и Р6;
б) разные системы очистки ОГ. Одни двигатели оборудованы системой EGR и сажевым фильтром или нейтрализатором, а другие, вместо EGR и нейтрализатора, – системой SCR (Selective Catalytic Reduction – избирательная каталитическая нейтрализация). Технология SCR основана на впрыске строго дозированного количества реагента AdBlue в поток отработанных газов;
в) разные модели турбокомпрессоров. Некоторые ТКР имеют турбину с переменной геометрией соплового аппарата (VGT – Variable-geometry turbocharger – измененяемое сечение входного канала турбины);
г) разные модели ТНВД:
– ТНВД фирмы BOSCH 1800 бар;
– ТНВД фирмы BOSCH 2000 бар;
– ТНВД производства АО «ЯЗДА» Россия.
В зависимости от выше перечисленных конструктивных особенностей состав компонентов ЭСУД может отличаться от базового. Описание базовых компонентов ЭСУД приведено в основной части настоящей инструкции в разделах 1.2, 1.4, 1.5, 1.6 и 2.6.
В настоящем дополнении приведено описание дополнительных и измененных компонентов ЭСУД для двигателей семейства ЯМЗ-530.
4.1 Применяемость компонентов ЭСУД на двигателях семейства ЯМЗ-530.
Применяемость компонентов ЭСУД на двигателях семейства ЯМЗ-530 приведена в таблице 13.
Цифры, например, 1.2, и знак «+», стоящие в колонках «Применяемость на двигателях», указывают, что данный компонент применяется на данной модели двигателя. Кроме того, цифры указывают на разделы настоящей инструкции, в которых приводится описание указанных компонентов. Слово «нет» указывает, что данный компонент на двигателе не используется.
Наряду с датчиками от фирмы Bosch на двигателях ЯМЗ устанавливаются аналогичные датчики отечественного производста от ООО «АвтоТрейд» г. Калуга, см. в таблице 13 п.п. 16, 18, 20, 22, 29, а также производства Китай п. 26. Характеристики датчиков аналогичны соответствующим датчикам ф. Bosch, а в таблице они отмечены словом «Аналогичен».
Таблица 13. Применяемость компонентов ЭСУД на двигателях семейства ЯМЗ-530.
Примечание:
*1 – двигатели с ТКР VGT (измененяемое сечение входного канала турбины);
*2 – двигатели с системой SCR;
*3 – двигатели без систем нейтрализации отработавших газов.
4.2 Электронный блок управления (ЭБУ).
Двигатели Р6 типа ЯМЗ-536 экологического класса 5 с системой SCR комплектуются электронными блоками управления EDC7. Описание ЭБУ приведено в разделе 1.2.
Двигатели Р4 типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5 комплектуются электронными блоками управления EDC17.
ЭБУ модели EDC17CV44, рисунок 48, устанавливается либо на блок цилиндров двигателя с левой стороны, либо на шасси ТС (выносной блок). В последнем случае он входит в комплект поставки двигателя.
Обозначение ЭБУ – 53443.3763010-20 (обозначение фирмы BOSCH – 0 281 020 446).
Рисунок 48. Электронный блок управления EDC17CV44.
А – разъем жгута двигателя; К – разъем жгута транспортного средства.
4.2.2.1 Устройство и характеристика.
Печатная плата с электронными элементами помещается в металлическом корпусе ЭБУ. Датчики, исполнительные механизмы и жгуты соединяются с блоком управления через многоштыревые разъёмы А и К, рисунок 48. Все контакты в этих разъёмах пронумерованы.
В корпусе ЭБУ установлены два внутренних датчика: датчик атмосферного давления и датчик внутренней температуры ЭБУ.
На блоке располагаются два разъема со 154 контактами. К разъёму А с 60 контактами подсоединяется разъем жгута двигателя, к разъёму К с 94 контактами – разъем жгута ТС.
Входы/выходы ЭБУ:
– 23 аналоговых входов;
– 4 частотных входов;
– 20 цифровых входов;
– 8 ШИМ-выходов;
– 8 цифровых выходов;
– две лампы;
– один светодиод.
Основные характеристики:
1. Напряжение питания – 12В / 24В.
2. Срок службы – 10000 ч.
3. Внутренняя флэш-память процессора – 2 МБ.
4. Тактовая частота процессора – 80 МГц.
5. Оперативная память (RAM) – 72 кБ.
6. Рабочая окружающая температура – минус 40 – плюс 85 °C.
Двигатели Р4 типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5, на которых установлен турбокомпрессор с переменной геометрией соплового аппарата турбины (ТКР VGT), комплектуются электронными блоками управления М240, рисунок 49, производства ООО «Абит», Россия. Обозначение ЭБУ – 53403.3763010 (обозначение ООО «Абит» – 556.3763-01).
Рисунок 49. Электронный блок управления М240.
Подробная информация об ЭБУ приведена на официальном сайте разработчика.
Двигатели семейства ЯМЗ-530 (Р4 и Р6) экологического класса 5 комплектуются электронными блоками управления МД22, рисунок 50, производства ООО «НПП «ИТЭЛМА», Россия. ЭБУ МД22 взаимозаменяем с ЭБУ EDC17, п. 4.2.2, и является ему альтернативой. Для установки ЭБУ МД22 применяются свои детали крепления. Жгуты не меняются.
ЭБУ МД22, устанавливается либо на блок цилиндров двигателя с левой стороны, либо на шасси ТС (выносной блок). В последнем случае он входит в комплект поставки двигателя. Обозначение ЭБУ – 5342.3763010, (обозначение поставщика – 3012.3765).
Рисунок 50. Электронный блок управления МД22.
4.2.4.1 Устройство и характеристика.
Печатная плата с электронными элементами помещается в металлическом корпусе ЭБУ. Датчики, исполнительные механизмы и жгуты соединяются с блоком управления через многоштыревые разъёмы Х1.2 и Х1.1, рисунок 50. Все контакты в этих разъёмах пронумерованы.
На блоке располагаются два разъема со 154 контактами. К разъёму Х1.2 с 60 контактами подсоединяется разъем жгута двигателя, к разъёму Х1.1 с 94 контактами – разъем жгута ТС.
Основные характеристики:
Напряжение питания – 12В / 24В.
Напряжение пуска двигателя – 7 В.
Срок службы – 1 000 000 км.
Рабочая окружающая температура – минус 40 – плюс 85 °C.
Относительная влажность – 45 %…80 %.
Атмосферное давление – 84,0…106,7 кПа (630…800 мм рт. ст.).
Места установки датчиков и сами датчики, применяемые на двигателях семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5, в основном такие же, как и на двигателях экологического класса 4. Изменения в составе датчиков: применение новых, дополнительных или их отсутствие, приведены ниже в разделах 4.3.1-4.3.13. Расположение датчиков на двигателях может несколько отличаться и зависит от конструктивных особенностей двигателя.
Терминальная диаграмма ЭБУ EDC7 приведена на рисунках А1, А1а, А1б в Приложении А.
Терминальная диаграмма ЭБУ EDC17 приведена на рисунках В1, В1а, В1б в Приложении В.
Терминальная диаграмма ЭБУ М240 и МД22 и приведена на рисунке Д1 в Приложении Д. Они одинаковы.
Описание, характеристики и конфигурации разъемов базовых датчиков приведены в основной части инструкции в разделах:
– 1.4.4.2 – датчик частоты вращения коленчатого вала;
– 1.4.5 – датчик давления и температуры наддувочного воздуха;
– 1.4.7 – датчик давления и температуры топлива;
– 1.4.8 – датчик температуры охлаждающей жидкости;
– 1.4.9 – датчик давления топлива в рампе;
– 1.4.10 – дозирующее устройство с электромагнитным клапаном (MeUn);
– 1.4.11 – система рециркуляции отработавших газов (РОГ);
– 1.4.12 – датчик положения педали акселератора;
– 1.5 – датчики обеспечения безопасности движения ТС (датчик положения педали тормоза, датчик положения педали сцепления и кнопка моторного тормоза);
– 1.6 – датчик воды в топливе;
– 2.6 – датчики для контроля вредных веществ в ОГ системы БД (датчик температуры воздуха, датчик дифференциального давления).
Внимание!
- Обозначение контактов в разъемах датчиков приведено в основной части инструкции для двигателей экологического класса 4 с ЭБУ EDC7.
- Для двигателей экологического класса 5 с ЭБУ EDC17, М240 И МД22 обозначение контактов не приводится. Схема подключения датчиков приведена в схемах электрических принципиальных.
4.3.1 Датчик частоты вращения распределительного вала.
На двигателях семейства ЯМЗ-5340 (для ПАО «АЗ ГАЗ» и ПАО «ПАЗ») экологического класса 5 применяется трехпиновый датчик частоты вращения распределительного вала 5344.1130544-10 (0 281 002 138), рисунок 50. Он установлен на картер маховика с левой стороны, если смотреть на двигатель со стороны маховика. Для остальных двигателей применяется двухпиновый датчик, см. п. 1.4.4.3.
Рисунок 51. Датчик частоты вращения распределительного вала.
Конфигурация разъёма датчика частоты вращения распределительного вала приведена на рисунке 51.
Рисунок 52. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 – масса;
– Контакт 2 – выходной сигнал;
– Контакт 3 – экран.
На двигатели Р4 экологического класса 5 с ЭБУ EDC17, выпущенных с октября 2015 по ноябрь 2016 г., могли быть установлены два разных вида датчиков давления масла: либо комбинированный датчик давления и температуры масла ф. BOSCH, см. п. 1.4.6, либо датчик давления масла 51CP24-01 фирмы TEXAS INSTRUMENTS, рисунок 52.
Последний датчик имеет обозначение ПАО «Автодизель» 650.1130552, фирмы 51CP24-01. Датчик служит для измерения и соответствующего контроля абсолютного давления масла в системе смазки двигателя.
Датчик расположен в масляном канале корпуса шестерен с правой стороны, если смотреть со стороны маховика, рисунок 4, и установлен в канал вертикально в отличие от датчика ф. BOSCH, который устанавливается в канал с торца и горизонтально. С ноября 2016 г. на все двигатели устанавливается комбинированный датчик давления и температуры масла ф. BOSCH, но в отличие от двигателей с другими ЭБУ (EDC7 и М240) на двигателях с ЭБУ EDC17 замер температуры масла не проводится.
Рисунок 53. Датчик давления масла 51CP24-01.
4.3.2.1 Характеристика датчика 51cp24-01.
Рабочие характеристики датчика давления:
Диапазон измеряемого давления, бар – минус 0,607… плюс 5,867.
Диапазон температур, °С – минус 40… плюс 125.
Напряжение питания, В – 4,75…5,25.
Ток питания максимальный, мА – 8,0.
Выходной сигнал, мА – 1,0.
Тип выходного сигнала – аналоговый.
Выходное сопротивление, кОм – 33.
Погрешность измерений по току – ± 3%.
Момент затяжки датчика, Нм – 16,3…20,3.
Конфигурация разъёма датчика давления масла 51CP24-01 приведена на рисунке 53.
Рисунок 54. Конфигурация разъёма.
4.3.2.3 Отказ датчика давления масла.
При отказе датчика давления масла ЭБУ сигнализирует об ошибке посредством диагностической лампы. При отказе датчика ЭБУ устанавливает давление масла равное 6 кПа. Отказ датчика давления масла в двигателе не ведет к аварийному останову и не ограничивает мощность и частоту вращения двигателя.
Предупреждение о низком давлении масла.
Значение давления, при котором выдается данное предупреждение, зависит от частоты вращения коленчатого вала. В случае если двигатель работает при значениях давления масла ниже допустимых, мощность двигателя ограничивается.
4.3.3 Датчик температуры окружающего воздуха.
На двигатели семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5 дополнительно устанавливается датчик температуры окружающего воздуха TF-L. Он аналогичен датчику температуры воздуха (смеси), см. п. 2.6.1, и измеряет температуру окружающего воздуха. Датчик на двигатель не устанавливается, входит в комплект поставки и располагается на транспортном средстве.
Сигнал датчика используется ЭБУ для отключения системы бортовой диагностики при пониженной температуре в соответствии с регламентом.
Конфигурация разъёма датчика температуры окружающего воздуха приведена на рисунке 56.
Рисунок 55. Конфигурация разъёма.
– Контакт 1 – выходной сигнал температуры;
– Контакт 2 – масса.
4.3.4 Датчик дифференциального давления.
Датчик дифференциального давления, см. п. 2.6.2, устанавливается на ТС с двигателями типа ЯМЗ-5340 и ЯМЗ-536 экологического класса 4 с системой EOBD и на двигатели типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5 с ТНВД BOSCH 1800 бар, в системе выпуска которых установлен сажевый фильтр.
Датчик не устанавливается на двигатели типа ЯМЗ-536 с системой SCR.
4.3.5 Система рециркуляции отработавших газов (РОГ).
На двигателях, где очистка ОГ осуществляется системой SCR, отсутствует система рециркуляции отработавших газов (РОГ), см. п. 1.4.11, т.е. нет заслонки EGR с датчиком положения и клапана заслонки EGR (пропорционального клапана). Вредные выбросы контролируются датчиком оксидов азота (NOX), см. п. 4.3.8.
Для достижения уровня содержания вредных выбросов в отработавших газах двигателя, соответствующего нормативам экологического класса 5, на транспортных средствах с дизельными двигателями применяется технология избирательной каталитической нейтрализации (SCR). Технология SCR основана на впрыске строго дозированного количества реагента AdBlue в поток ОГ в присутствии катализатора, в результате чего происходит химическая реакция превращения вредных оксидов азота (NOx) в безвредные вещества – азот и воду.
Система SCR с двигателем не поставляется. Завод изготовитель ТС приобретает ее самостоятельно.
Основными компонентами системы SCR являются: бак для реагента, насосный модуль, глушитель-нейтрализатор, форсунка, подогреваемые трубопроводы жидкости AdBlue, датчик оксидов азота (NOx), датчик температуры отработавших газов, электронный блок управления системы SCR.
Жидкости (реагент), применяемые в системе SCR, AdBlue/DEF. Жидкости представляют собой водный раствор мочевины высокой чистоты (32,5%) в деминерализованной воде (67,5%). Правами на торговую марку AdBlue владеет Ассоциация автомобильной промышленности Германии. DEF – обозначение полного аналога AdBlue на территории США. В Российской Федерации реагент может носить какое-либо иное название. В соответствии с ГОСТ он называется восстановитель оксидов азота AUS 32.
Внимание! Используйте в системе SCR оригинальную жидкость ADBLUE, соответствующую ГОСТ Р ИСО 22241-1-2012 или стандартам DIN 70070 (немецкий стандарт) и ISO 22241-1 (европейский стандарт).
Температура начала кристаллизации реагента минус 11,5 °С. Бак и шланг реагента имеют подогрев. Для контроля наличия реагента бак оснащен датчиком уровня.
Среднее потребление реагента составляет около 4% от расхода топлива, что составляет 1 л на 100 км пробега для городского цикла эксплуатации (для двигателя типа ЯМЗ-536).
На транспортные средства с двигателями типа ЯМЗ-536 устанавливаются системы SCR производства ООО “БОЗАЛ-ГАЗ” г. Нижний Новгород, ООО «ДИНЕКС РУСЬ» г. Гатчина Ленинградская обл. и ООО “ВЫХЛОПНЫЕ СИСТЕМЫ ВИЛЬГЕЛЬМА” (BCB) г. Нижний Новгород.
Более подробное устройство систем SCR приводится в руководствах по эксплуатации соответствующих производителей систем SCR.
4.3.7 Датчик температуры воздуха.
На двигателях с системой SCR датчик температуры воздуха (смеси), см. п. 2.6, не применяется.
Датчик оксидов азота (NOx), рисунок 55, устанавливается на выходе из глушителя-нейтрализатора на заводе изготовителе ТС и поставляется вместе с системой SCR. Датчик NOx служит для обнаружения оксидов азота в ОГ и оценки эффективности восстановительного катализатора. В случае недостаточной эффективности на панели приборов загорается лампа «Check Engine».
Рисунок 56. Датчик оксидов азота (NOx).
4.3.9 Датчик температуры отработавших газов.
Датчик температуры отработавших газов (две модели), рисунок 56, устанавливается на входе в глушитель-нейтрализатор на заводе изготовителе ТС и поставляется вместе с системой SCR.Датчик служит для обеспечения оптимального температурного режима протекания химических реакций в нейтрализаторе.
Рисунок 57. Датчик температуры ОГ (две модели).
4.3.10 Датчик частоты вращения ротора ТКР.
На двигатели типа ЯМЗ-53403 устанавливается турбокомпрессор с переменной геометрией соплового аппарата турбины (VGT), оборудованный датчиком частоты вращения ротора и собственным блоком управления, установленным на корпус ТКР. Блок управления ТКР подключен к шине CAN двигателя и требует собственного питания. Подключение осуществляется через соответствующий разъем на электронном блоке ТКР.
4.3.11 Датчик температуры и давления окружающего воздуха.
В ЭБУ М240 нет встроенного датчика давления окружающего воздуха как в EDC7, EDC17 и МД22, поэтому на двигатели типа ЯМЗ-53403 с ЭБУ М240 дополнительно устанавливается комбинированный датчик температуры и давления окружающего воздуха 53403.1130550 (746.3829) производства АвтоТрейд. В связи с этим отдельный датчик температуры окружающего воздуха, см. п. 4.3.4, не устанавливается.
4.3.12 Дозирующее устройство ТНВД BOSCH 2000 Бар.
Дозирующее устройство с электромагнитным клапаном (ZME/FMU – Fuel Metering Unit – дозатор) ZME4, рисунок 57, установлен на корпусе насоса высокого давления CP4.1 (2000 бар, Bosch) на линии низкого давления и поставляется только с насосом в сборе.
Дозаторы, устанавливаемые на ТНВД Bosch 1800 и 2000 бар, невзаимозаменяемые. Кроме того, они отличаются расположением электрического разъема на корпусе дозатора. Принцип работы обоих дозаторов одинаков, см. п. 1.4.10.
Рисунок 58. Дозирующее устройство ТНВД Bosch 2000 бар.
4.3.12.1 Характеристика дозирующего устройства (ZME).
Рабочие характеристики дозирующего устройства (ZME) представлены в таблице 14.
Таблица 14.
4.3.12.2 Конфигурация разъёма.
Конфигурацию разъёма дозирующего устройства см. в п. 1.4.9.2.
4.3.12.3 Отказ дозирующего устройства.
Описание отказа дозатора приведено в п. 1.4.10.3 с одним изменением. Клапан ограничения давления в рампе (предохранительный клапан) открывается при повышении давления в ней до 250 МПа (2500 кГс/см²).
4.3.13 Дозирующее устройство ТНВД АО «ЯЗДА».
На ТНВД производства АО «ЯЗДА» устанавливается электромагнитный дозатор схожий по внешнему виду и устройству с дозирующим устройством ф. BOSCH см. п. 1.4.10. Он установлен на корпусе насоса высокого давления на линии низкого давления и поставляется только с насосом в сборе. Обозначение ЯЗДА 47.1111344.
Описание отказов дозатора приведено в п. 1.4.10.3.
4.3.14 Датчик давления топлива в рампе 2000 Бар.
Датчик давления топлива в рампе (аккумуляторе) DS-HD-RPS4-20 (RPS – Rail Pressure Sensor) внешне похож на датчик DS-HD-RPS4.2, см. п. 1.4.9, и установлен в торец рампы и поставляется только с рампой в сборе. Диапазон измерений датчика составляет 0-220 МПа (0-2200 кГс/см²). При повышении давления в рампе до 250 МПа (2500 кГс/см²) открывается клапан ограничения давления в рампе (предохранительный клапан). После 50 открытий клапан в обеих рампах подлежит замене.
4.3.14.1 Характеристика датчика.
Характеристика датчика DS-HD-RPS4-20 аналогична датчику DS-HD-RPS4.2, см. п. 1.4.9.1, кроме величины максимального давления. Датчик рассчитан на максимальное допустимое давление топлива в рампе 220 МПа (2200 кГс/см²).
4.3.14.2 Конфигурация разъёма.
Конфигурацию разъёма датчика давления топлива в рампе см. в п. 1.4.9.2.
4.3.14.3 Отказ датчика давления в рампе.
Описание отказа приведено в п. 1.4.9.3.
Для двигателей Р6 типа ЯМЗ-53603, ЯМЗ-53613, ЯМЗ-53623, ЯМЗ-53633, ЯМЗ-53653, ЯМЗ-53663 и ЯМЗ-53673 экологического класса 5 с электронными блоками управления EDC7 коды неисправностей приведены в таблице Б2, см. приложение Б.
Для двигателей Р4 типа ЯМЗ-53423, ЯМЗ-53443 и ЯМЗ-53445 экологического класса 5 с электронными блоками управления EDC17 коды неисправностей приведены в таблице Г1, см. приложение Г, для версии программного обеспечения (ПО) Р1639V300. Эта версия ПО содержит те же коды неисправностей, что и версия Р1639V120 плюс последние дополнения.
Внимание! Для выбора версии программного обеспечения, установленного в ЭБУ EDC17, необходимо сначала диагностическим оборудованием проверить идентификацию ЭБУ, затем выбрать вкладку с нужной версией ПО (V120, V300), и только после этого проводить дальнейшую диагностику.
Для двигателей Р4 типа ЯМЗ-53403 экологического класса 5 с электронными блоками управления М240 коды неисправностей приведены в таблице Е1, см. приложение Е.
Для двигателей семейства ЯМЗ-530 с электронными блоками управления МД22 коды неисправностей приведены в таблице Е2, см. приложение Е.
4.4.1 Коды неисправностей для системы SCR.
Заводы-изготовители транспортных средств для обеспечения экологических показателей двигателей типа ЯМЗ-536 экологического класса 5 устанавливают системы SCR от разных поставщиков. В зависимости от поставщика система SCR имеет свои коды неисправностей, см. приложение Ж. Для систем SCR от Dinex и ООО «ТехноКом» коды неисправностей приведены в таблице Ж1, а от ООО «Мобил ГазСервис» – в таблице Ж2.
4.5 Компьютерная диагностика двигателей семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5.
Для диагностики ЭСУД двигателей семейства ЯМЗ-530 экологического класса 5 ПАО «Автодизель» одобрены:
а) для двигателей с электронными блоками управления EDC7 или EDC17 изготовления BOSCH.
– диагностический тестер (сканер) АСКАН-10, производства ООО «НПП ЭЛКАР» г. Москва;
– диагностический комплекс ДК-5 производства ООО «Электронная автоматика» г. Ярославль.
б) для двигателей с электронным блоком управления М240 изготовления ООО «АБИТ».
– диагностический тестер (сканер) АСКАН-10, производства ООО «НПП ЭЛКАР» г. Москва;
– диагностический комплекс ДК-5 производства ООО «Электронная автоматика» г. Ярославль.
в) для двигателей с электронным блоком управления МД22 изготовления ООО «НПП «ИТЭЛМА».
– диагностический тестер (сканер) АСКАН-10, производства ООО «НПП ЭЛКАР» г. Москва.
– диагностический комплекс ДК-5 производства ООО «Электронная автоматика» г. Ярославль.
Подробнее об этих диагностических приборах см. раздел 3.4 настоящей инструкции.
Подготовка к работе диагностического тестера АСКАН-10 заключается в установке соответствующего диагностического пакета, который определяется типом блока управления, установленного на двигателе.
1) Для двигателей с ЭБУ EDC7 устанавливается пакет BOSCH EDC ЯМЗ. В состав пакета входят модули диагностики ЭБУ EDC7:
– файл M_EDCY1.MOD (прогр. модуль EDC7.530) – 4-цилиндровые двигатели с системой Common Rail ЯМЗ-534 (а/м МАЗ, Урал, ПАЗ, ГАЗ-3308, ГАЗ-3309 с двигателями ЯМЗ-5340, ЯМЗ-5341, ЯМЗ-5342, ЯМЗ-5344);
– файл M_EDCY2.MOD (прогр. модуль EDC7.650) – 6-цилиндровые двигатели ЯМЗ-650 с системой Common Rail System 2 – двигатели ЯМЗ-650.10, ЯМЗ-6501.10, ЯМЗ-6502.10, ЯМЗ-652-01, ЯМЗ-6521-01;
– файл M_EDCY5.MOD (прогр. модуль EDC7.530) – двигатели ЯМЗ-651 и 6-цилиндровые двигатели ЯМЗ-536 с системой Common Rail (а/м МАЗ, Урал, КрАЗ, ЛиАЗ с двигателями ЯМЗ-536-10, ЯМЗ-536-30, ЯМЗ-5361, ЯМЗ-5362, ЯМЗ-5363, ЯМЗ-5364, ЯМЗ-651, ЯМЗ-6511).
2) Для двигателей с ЭБУ EDC17 – пакет EDC17 ЯМЗ.
3) Для двигателей с ЭБУ М240 – пакет М240. В состав пакета входят модули M_M240.MOD (ТЕСТЕР М240) и M_M24C.MOD (CAN J1939), которыми проводится диагностика двигателей ЯМЗ V6, V8 типа ЯМЗ-6565 и ЯМЗ-6585, а также Р4 типа ЯМЗ-53403.
4) Для двигателей с ЭБУ МД22 – пакет МД22.
Дополнительная информация находится на сайте разработчика.
Подготовка к работе диагностического комплекса ДК-5 приведена в разделе 3.4. После установки, прикладываемых к комплексу программ, необходимо открыть программу EDCDiags и выбрать в списке модель блока управления (EDC7-ЯМЗ, EDC17-ЯМЗ или Блоки АБИТ, где в свою очередь М240 или МД22).
В дальнейшем следует периодически устанавливать обновления, выкладываемые разработчиком на сайте.
4.6 Компьютерная диагностика системы SCR.
4.6.1 Компьютерная диагностика системы SCR производства группы компаний DINEX и ООО «ТЕХНОКОМ».
Компьютерная диагностика систем SCR группы компаний Dinex и ООО «ТехноКом» осуществляется с помощью диагностического комплекса ДК-5, см. п. 4.5, который подключается к колодке диагностического разъёма OBD-II с 16-ю контактами, служащей и для диагностики двигателя. После подключения ДК-5 в главном меню программы нужно выбрать «Блок управления SCR Emitec (CAN SAE J1939)» и провести диагностику.
4.6.2 Компьютерная диагностика системы SCR производства ООО «МОБИЛ ГАЗСЕРВИС».
Компьютерная диагностика системы SCR ООО «Мобил ГазСервис» («МГС») осуществляется с помощью диагностического оборудования MGS-DIAGNOSTIC/I (первое поколение) и MGS-DIAGNOSTIC/II (второе поколение), рисунок 59, производства ООО «Мобил ГазСервис» г. Нижний Новгород. Перед началом работы диагностического оборудования необходимо установить на компьютер программу De-Tronic_Dynamics.
Рисунок 59. Комплект оборудования для диагностики системы SCR производства ООО «МГС».
а) – адаптер Peak-CAN.
б) – диагностический кабель.
в) – лицензионный ключ.
4.6.2.1 Порядок проведения компьютерной диагностики системы SCR производства ООО «МГС».
С помощью диагностического оборудования проводится компьютерная диагностика системы на наличие в ней информационных сообщений и ошибок в следующем порядке:
1. Подключить диагностическое оборудование, с помощью кабеля-адаптера, рисунок 59 (а, б) к четырехпиновой колодке диагностического разъема TYCO 282088-1 системы SCR, рисунок 60, и к компьютеру.
Рисунок 60. Разъем диагностики TYCO 282088-1.
2. Вставить USB-ключ/ лицензию, рисунок 59 в) в Ваш ПК.
3. Установить ключ Выключателя приборов и стартера в положение «I» – приборы включены.
4. Запустить актуальную версию программы De-Tronic_Dynamics и установить связь с блоком SCR.
Блок управления распознается автоматически.
5. Считать действительные значения параметров, память ошибок и другие специальные данные. При необходимости провести тесты по проверке работоспособности оборудования (насосного модуля, форсунки, нагревателя шланга и насосного модуля AdBlue) в соответствии с руководством по эксплуатации системой SCR производства ООО «МГС».
- Рисунок А1. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC7UC31-14.HO на двигателях типа ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологического класса 4, 5.
- Рисунок А1а. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC7UC31-14.HO на двигателях типа ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологического класса 4, 5 (левая часть).
- Рисунок А1б. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC7UC31-14.HO на двигателях типа ЯМЗ-5340, ЯМЗ-536 экологического класса 4, 5 (правая часть).
- Таблица Б1. Коды неисправностей для двигателей c ЭБУ EDC7 без системы бортовой диагностики.
- Таблица Б2. Коды неисправностей для двигателей c ЭБУ EDC7 и с системой бортовой диагностики.
- Рисунок В1. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC17CV44 на двигателях типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5.
- Рисунок В1а. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC17CV44 на двигателях типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5 (левая часть).
- Рисунок В1б. Схема электрическая принципиальная подключения ЭБУ EDC17CV44 на двигателях типа ЯМЗ-5340 экологического класса 5 (правая часть).
- Таблица Е1. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5 с ЭБУ М240.
- Таблица Е2. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5 с ЭБУ МД22.
- Таблица Ж1. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5, оборудованных системой SCR Dinex и ООО «ТехноКом».
- Таблица Ж2. Коды неисправностей для двигателей экологического класса 5, оборудованных системой SCR ООО «Мобил ГазСервис».








































































































