О "массе" или чудеса при запуске двигателя в морозы, либо в жару, о перерасходе топлива и т.п.

Автор:

Roman Drobov(rwd)

2002-01-09 15:32:01

Чего то мы о высоких материях давно не беседовали - так что решил поделиться тем, с чего всегда начинаю "смотреть" на машину с электронным управлением двигателем (ECC). Это я про землю. Частенько на этом осмотр и заканчивается - плохая земля вызывает кучу разных, иногда весьма странных, проблем.

Почему земля важна:
ECC основано на анализе показаний датчиков, которые посылают электрические сигналы. Большинство этих сигналов "привязаны" к земле. Так что если земля плохая, то ECC получает ошибочные показания и ведет себя неправильно. Кроме того, плохая земля увеличивает наводки на сигналы датчиков что тоже искажает их показания. Совсем неприятно то, что, будучи связана с окислившимися контактами, плохая земля обычно еще и меняется от погоды или еще от чего-нибудь - дождь пошел, контакты подмокли, соли насыпали показания датчиков поплыли  ECU балдеет и пытается адаптироваться. При неудачном стечении обстоятельств, при работе стартера плохая земля может привести к протеканию через ECU изрядных токов, а оно может этого не вынести.

Как земля устроена:
Обычно все земляные провода (от двигателя, корпуса, отдельных датчиков и ECU) сводятся в одной точке, обычно рядом с минусовой клеммой аккумулятора. Цепи земли сигналов датчиков часто объединены в одну цепь (SIG RET - Signal Return, а земля ECU - в цепь VGND (Voltage ground). Силовая земля стартера/двигателя всегда идет отдельно от сигнальной/ECU. Ищите в справочниках схему Ground Distribution (раздача земли) на ней показано как что куда идет и где с чем соединяется.

Как проверять землю:
Для начала быстренько замеряем омметром сопротивление между минусовой клеммой аккумулятора и:

- корпусом двигателя
- корпусом автомобиля
- контактом SIG RET или VGND на диагностическом разъеме

Везде должно быть не более 5 Ом. Хотя по хорошему если наблюдается что то отличное от нуля, стоит разобраться повнимательнее, пройдя соответствующую цепь, обращая особенное внимание на разъемы и прочие соединения. Омметр нужен цифровой - аналоговые плохо меряют маленькие сопротивления.

На самом деле лучше проверять вольтметром падение напряжения на конкретном участке: вспоминаем закон Ома из которого следует что одно и то же сопротивление дает разное падение напряжения для цепей с разным током. Так что несколько Ом могут быть ничего для слаботочных сигнальных цепей, но совершенно неприемлемы для сильноточных, типа силовых цепей стартера, генератора или аккумулятора.
Понятно, что падение напряжения надо проверять на работающей системе. Кроме того, измерение падения напряжения, особенно современным цифровым вольтметром с высокоомным входом, является практически пассивным процессом и не вносит искажений в систему. Для сравнения, измерение сопротивления прикладывает к измеряемой цепи некое напряжение - а это ей может не понравиться.

При подозрении на проблемы с землей следует проверять падения напряжения между:
- землей на разъеме ECU и общей землей на минусе аккумулятора
- землей на разъеме ECU и SIG RET на том же разъеме
- SIG RET на разъеме ECU и SIG RET конкретного датчика
- или быстро между SIG RET любого удобного датчика и минусом аккумулятора

Вообще, промер падения напряжения имеет смысл для любой цепи, будь то земля, питание и сам сигнал.

Говорят что падение напряжение до 100mV приемлемо для коротких слаботочных цепей, до 200mV для длинных. Длина тут связана скорее не с погонной длинной провода, а с количеством соединений в цепи. Хотя, по моему, любое измеряемое падение напряжения на одном соединении (разъеме) требует внимания и, по возможности, устранения -- потому как оно может меняться от влажности или вообще от фазы луны - представьте себе разъем кислородного датчика который болтается в грязи под брюхом машины и его сигналы.

И еще. Следует помнить, что напряжение бортовой сети при неработающем двигателе (это то что дает батарея, около 12V) отличается от напряжения при работающем двигателе (когда питает генератор, а батарея заряжается, это около 14V) и цепи земли в этих случаях разные - от батареи и от генератора. Эта разница иногда влияет на измерения и диагностику.

Кроме того, при работе стартера по силовым цепям протекают крутые токи, что временами приводит к наводкам и прочим изменениям картины в цепях распределения земли. Так что если есть проблемы при заводке, то следует посмотреть как там что во время работы стартера, лучше при помощи осциллографа.

Как починять землю:
Клеммы аккумулятора -- есть великая тулза для их зачистки и спасает уйму времени -- выглядит с одной стороны как круглый ершик из стальной проволоки для чистки накидных клемм, а с другой как чашка с аналогичным ершом изнутри для чистки клемм самого аккумулятора. Покрутил минуту другую - и все клеммы в идеальном состоянии. Намного быстрей и надежней шкурки и прочего.

Разъемы - если на разъеме нет солевых отложений, то лучшего всего тут поможет контактный спрей - брызнул, несколько раз соединил/разъединил и все хорошо.
Отверткой и прочим там лучше не ковыряться, сломать можно чего-нибудь, да и помогает относительно. Еще есть на свете контактный гель - наносится на очищенные контакты разъема перед окончательным соединением. Хуже когда на контактах разъема есть солевые отложения - тут следует разобраться почему в разъем попадает влага и устранить причину. Засоленный контакт по возможности лучше заменить на новый. Либо чистить, но лучше вынув из разъема.

Провода - тут надо понять, есть ли на проводе соединение. Если есть, то пропаять и заизолировать. А если это внутри целого провода, то остается либо его поменять, либо его искать где у него чего сгнило. Обычно это случается в местах крепления жгутов или около разъемов. Некоторые светлые головы имеют обыкновение при диагностике протыкать провода иголкой - потом в эту дырку попадает влага и начинается гнилье. Если заметил такую дырку (обычно рядом с разъемом :) но пока гнилья нет, то лучше всего залепить ее силиконовой замазкой и заизолировать от греха. В некоторых случаях, когда дрянь в проводе находится внутри длинного толстого жгута, имеет смысл "пробросить" другой провод, отсоединив оригинальный и оставив его в жгуте , но надо вести проброску между теми же точками, что и
оригинальный провод и желательно по тому же пути, обычно примотав его изолентой к самому жгуту.

Особое слово про соединения проводов:

1) Не верьте скруткам. Они сначала ничего, затем со временем окисляются и ведут себя соответственно. Всегда надо паять. Единственное исключение - на обжимных клеммах, но для них провод все равно следует облудить перед обжимкой.

2) При пайке не пользуйтесь кислотой -- все равно как следует промыть не сможете, а со временим она начнет разъедать соединение. Лучше потратить время на зачистку и облуживание провода перед пайкой. Хорошая свежая канифоль и ее раствор в спирту нелишние. Для прогрева/пайки толстых проводов удобно иметь под рукой маленький автономный газовый паяльничек, заправляемый газом - дешево продается на всех радиорынках.

3) Изолента конечно хорошо. Но лучше приобрести на любом радиорынке отрезки термоусадочных кембриков разной толщины. Это дешево, удобно и надежно. Отрезал кусочек, надел, пропаял, подвинул его на пайку, обогрел слегка зажигалкой и все, герметично и аккуратно. Единственно - не все термоусадочные трубки ведут себя одинаково при низких температурах. Стоит поступить так - купить некоторое количество разных, запомнить продавца, усадить их дома для развлекухи на куске проволоки и засунуть в морозильник холодильника - вынув через некоторое время становится ясно какие из них не потеряли гибкости. Осаживать лучше на куске медной или алюминиевой проволоки -  чтобы не спутать с потерей гибкости оплетки самого провода.

4) Провода бывают разные. На радиорынке найти хорошие провода - проблема. Можно купить такие на вид симпатичные, что будут ломаться при -20 градусах Цельсия. Хинт: в большинстве фирм, связанных с компьютерами, обычно валяется изрядное количество никому не нужных сетевых проводов для компьютеров с буржуйскими штепселями. Если его аккуратненько разрезать, то изнутри вылазит три разноцветных провода приличной толщины и очень неплохого качества. И паяются славно и -25 в моем морозильнике не производят на них заметного эффекта.

Тулзы
Сейчас на радиорынках Москвы (Митино и Царицыно) продается роскошный автомобильный диагностический мультиметр корейской фирмы Protek, номер D488 -- я его юзаю уже пару месяцев и крайне доволен. Недавно лазая по сайту американской фирмы Actron (отделение Sunpro -- известнейшая компания по производству авто прилад) обнаружил картинку их автомультиметра CP7680 - который и по виду и по цвету и по параметрам 100% совпадает с D488 -- то ли кореяки так содрали, то ли они его делают для Actron'a. Помимо обычных вольт-ом-амперметров с автополярностью, автодиапазоном и защитой, меряет частоту, скважность и dwell, точные обороты двигла (накидной клеммой на свечной провод) двух/четырех тактных двиглов с любым количеством цилиндров и даже температуру при помощи дополнительного датчика.

D488 стоил 550руб. Кроме того, видел аналогочный от той же фирмы, номер не помню, очень похож на D488, но вдобавок отображает min/max измеряемого значения за период наблюдения. Тоже весьма полезно. Этот вариант стоил 650руб.

На последок:
Почти все вышесказанное применимо ко всем электрическим цепям в автомобиле. И особенно к цепям power distribution (раздача питания). После проверки земли всегда не мешает проверить VPWR (12-14V, 10V min) и, особенно, опорное напряжение большинства датчиков VREF (5V +/- 0.1V для EEC IV/V).

Причина, по которой я сейчас сконцентрировался на земляных цепях, заключается в том, что проблемы с ними обычно неочевидны и часто не проверяются при диагностике: код ошибки указывает на датчик, проверили сигнал прямо на нем - вроде хороший, проверили сигнал от него на ECU - тоже вроде ничего. Поменяли датчик - код остался, поменяли ECU - тоже не помогает. Сценарий известный и к сожалению, нередкий. А дело было в том, что земля самого ECU была гнилой и ECU болталось в воздухе на полвольта. И эти полвольта, да еще с помехами, добавлялись к сигналам поголовно всех датчиков. Да еще по разному.