Реферат: Портативные тестеры форсунок впрыска бензина концепция создания приборов

ПОРТАТИВНЫЕ ТЕСТЕРЫ ФОРСУНОК ВПРЫСКА БЕНЗИНА


КОНЦЕПЦИЯ СОЗДАНИЯ ПРИБОРОВ

Диагностика инжекторных автомобилей не сводится только к чтению кодов неисправностей и параметров контроллера, например, с помощью сканера-тестера или диагностической компьютерной программы.

Реальная диагностическая ситуация может иметь много «нюансов», связанных с неисправностью не столько электронных компонентов, сколько механических и электромеханических агрегатов двигателя и его систем. Причем эти неисправности могут носить неявный характер отказа за счет частичного отклонения рабочих параметров компонента системы от номинала, которое внешне может проявляться, как неполная работоспособность одного из электронных компонентов системы управления двигателем.

К примеру, если в процессе эксплуатации произошло частичное коксование топливной форсунки, ее проходное сечение и производительность уменьшились, а, следовательно, двигатель стал менее приемистым. Обычным сканером-тестером или тест-программой компьютера такие дефекты не выявляются, потому, как сканирующее устройство может прочитать только то, что сумел отловить бортовой контроллер двигателя и не более того.

В этой ситуации из числа электронных неисправностей можно предполагать, например, "сползание" характеристики датчика массового расхода воздуха. Но может быть и много «механических» причин: недостаточное давление бензина в топливной рампе из-за засорения топливных фильтров или по причине неисправности регулятора давления, потеря производительности электробензонасоса, прососы неучтенного воздуха на впуске, засорение воздушного фильтра, повышенное противодавление в системе выпуска, плохое качество топлива и тому подобное.

Проблема перед автомехаником состоит в том, чтобы в весьма ограниченное время выявить неисправный ключевой элемент, Но сначала он должен определиться в главном, так что же является причиной дефекта: "Электроника" или "Механика"? Как правило, начинают с того, что проще, то есть с "Электроники" - ее можно хотя бы частично проконтролировать неразборным способом с помощью сканера. Но это, порой, только верхняя часть айсберга проблем. А как быть с "Механикой" и "Электромеханикой"? Их ведь тоже чем-то желательно проверить. Не гадать же на кофейной гуще и «футболить» клиента!

К середине 2003 г. объем выпуска инжекторных автомобилей набрал обороты практически на всех отечественных автомобильных и моторостроительных предприятиях. Вместе с массовым приходом таких автомобилей значительно подорожал и их сервис. Теперь выявить дефектный элемент методом эквивалентной замены (на заведомо годный) стало накладно даже для большого автопредприятия.

Если взять, к примеру, основной элемент инжекторной системы, а им является топливная форсунка (на двигателе их, как правило, четыре), то оперативно проконтролировать ее расходную характеристику, то есть параметры производительности, может далеко не каждый автосервис.

А проверять требуется, поскольку на вторичном автомобильном рынке появилось много нефирменной и некачественной продукции.

Кроме того, а это также известно каждому автовладельцу, качество отечественных ГСМ неудовлетворительное для обеспечения длительной эксплуатации таких "тонких" элементов, как форсунка впрыска бензина.

К примеру, можно взять четыре и более новых форсунок, но ни одна из них может не соответствовать номинальным параметрам производительности, то есть укладываться в технологический допуск, мало того, ее факел может быть, мягко говоря, нецентрован, то есть, направлен далеко в сторону. О каком качестве диагностики двигателя можно говорить, если автомеханику порой нечем проверить основной элемент системы питания топливом?

Понятно, что, с одной стороны, главным ограничением всегда является большая стоимость (от 1000 у.е.) и громоздкость стендовой аппаратуры, используемой для проливки и очистки топливных форсунок. С другой стороны, существующие тестеры форсунок (например, ТФ-2) ограничены по функциям и некомплектны.

Идея создания нового типоряда тестеров форсунок базируется на том, чтобы предоставить в распоряжение рядового автомеханика недостающие технические средства малой стоимости, с помощью которых (в дополнение к тому, что уже есть в наличии) можно с некоторой точностью оценить расходные характеристики форсунок, визуально наблюдать форму и направление ее факела, а также, при необходимости, выполнить самоочистку форсунок.

На автомобиле в распоряжении автомеханика есть топливная система инжекторного двигателя в составе автомобиля, включающая: топливную рампу с форсунками и регулятором давления, фильтр, заливную и сливную магистрали, топливный бак, электробензонасос. Если добавить к ней управляющее и регистрирующее устройство, то есть тестер форсунок, то, когда топливная рампа отсоединена от впускной трубы, получается проливочный стенд оперативного применения.

Конечно, такая схема не совсем удобна и требует соблюдения мер пожаробезопасности, но она намного безопаснее, чем часто применяемая автомеханиками (от бедности или по глупости) схема, при которой работа форсунок проверяется путем стартерной прокрутки двигателя в режиме пуска – при этом все четыре форсунки одновременно распыляют топливо в подкапотное пространство автомобиля.

Схема «Топливная рампа – тестер форсунок» позволяет проверить параметры топливной системы, не отсоединяя сами форсунки от рампы. Это во многих случаях удобно, так как процедура съема и установки форсунок трудоемкая и связана с обязательной последующей заменой фиксаторов и уплотнительных колец.

Чтобы правильно оценить расходные параметры форсунки, необходимо: обеспечивать управление форсункой в соответствии с заданным тестом, контролировать давление топлива в топливной магистрали и напряжение бортовой сети. Следует заметить, что контроль давления топлива позволяет параллельно диагностировать другие элементы питания топливом: электробензонасос, топливный фильтр, регулятор давления и др.


^ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРОВ

Ульяновским предприятием ООО "А2" разработаны две портативные модификации тестера форсунок ТФМ-1 и ТФМ-2.

Приборы имеют карманное исполнение и управляются 2-мя кнопками. Вывод информации производится:

- для ТФМ-1 на 4 светодиода;

- для ТФМ-2 на жидкокристаллический индикатор с подсветкой табло.

Прибор ТФМ-2 дополнительно к базовым функциям тестирования форсунок позволяет контролировать давление в топливной рампе и напряжение бортовой сети.

Сравнительная характеристика приборов ТФМ-1 и ТФМ-2 приведена в таблице 1.

Приборы рассчитаны на номинальное напряжение постоянного тока 12В и подключаются непосредственно к бортовому аккумулятору.

ТФМ-1 и ТФМ-2 позволяют выполнить 8 (восемь) тестов проверки форсунок (см. таблицу 2) для инжекторных двигателей ВАЗ-2111, ВАЗ-2112, ЗМЗ-4062.10, ЗМЗ-405.10, ЗМЗ-409.10, УМЗ-4213.10, УМЗ-4216.10 и др. для отечественных автомобилей «ВАЗ», «ГАЗ», «УАЗ». Это по функциям больше, чем выпускаемые в настоящее время проливочные стенды и тестеры форсунок других производителей, которые, в отличие от ТФМ-2, не измеряют давление топлива, а требуют дополнительного применения манометров.

Помимо традиционных тестов для проверки статической и динамической производительности форсунок, ТФМ-1 и ТФМ-2 позволяют: проверить пороговую частоту срабатывания форсунок, измерить проливочный объем топлива в миллилитрах по завершению теста, выполнить самопромывку форсунок импульсами управления повышенной или плавающей частот.

Приборы выполнены на базе 8-разрядного флэш-микроконтроллера, имеют возможности перепрограммирования (апгрейда) и электронной калибровки каналов измерения, в том числе самотарировки.

Кабели: питания, управления и контроля - съемные.

Корпус, элементы индикации и управления прибора дополнительно защищены от бензина и других автомобильных жидкостей прозрачным полиэтиленовым чехлом.


^ Таблица 1

Сравнительная характеристика приборов ТФМ-1 и ТФМ-2

№

Параметр оценки прибора

Ед. Измер.

ТФМ-1

ТФМ-2

1

Тесты проверки форсунок (табл. 2)

шт.

8

8

2

Контроль давления топлива

--

Нет

Есть

3

Контроль напряжения бортовой сети

--

Нет

Есть

4

Канал управления

шт.

1

1

5

Канал измерения

шт.

--

2

6

Индикация режимов и параметров:













- светодиоды

шт.

4

--




- символьный индикатор

символ

--

2х8

7

Номинальное напряжение питания

В

12

12

8

Диапазон электропитания

В

7-16

7-16

9

Максимальный ток управления

А

3

3

10

Рабочая температура для прибора

°С

-10/+50

-10/+50

11

Габариты прибора

мм

68х70х20

68х70х20

12

Масса прибора

кг

0,10

0,15

13

Масса полного комплекта

кг

0,80

1,50

14

Длина кабеля, не менее

м

1,2

2,5

15

Срок службы, не менее

лет

3

3


^ Таблица 2

Тесты проверки форсунок

ТФМ-1

ТФМ-2

Назначение теста

Параметры

Время,с

000*

2.5/500

Сравнительный баланс форсунок по динамической производительности

ti=2,5мс

T= 8,0мс

n=500

4,0

001

СТАТ.- 5с

Измерение статической производительности форсунки

Включено

постоянно

5,0

010

2.0/4000

Измерение динамической производительности форсунки

ti=2,0мс

T= 8,0мс

n=4000

32,0

011

2.5/3000

Измерение динамической производительности форсунки

ti=2,5мс

T= 8,0мс

n=4000

24,0

100

9.0/800

Измерение динамической производительности форсунки

ti=9,0мс

T=16,0мс

n=800

13,1

101

1.0/30с

Проверка пороговой частоты срабатывания форсунки

ti=1,0мс

T=4,0мс


30,0

110

1.5/30с

1) Проверка пороговой частоты срабатывания форсунки;

2) Промывка форсунки импульсами повышенной частоты.

ti=1,5мс

T=4,0мс


ti=1,5мс

T=4,0мс


30,0


30,0

111

0-8/30с

Промывка форсунки импульсами плавающей частоты

ti=0-8,0мс T= 8,0мс

30,0

Пояснения к таблице 2:

000* - Тест должен проводиться по методике фирмы "GM", без отсоединения форсунок от впускной трубы двигателя (неразборный контроль). По падению давления в топливной рампе после выполнения теста (относительно его номинального значения до начала теста) для каждой форсунки оценивают относительный уровень снижения ее динамической производительности.

Тесты рассчитаны на использование измерительного цилиндра 25 мл (за исключением тестов "000", "110" и "111"). При использовании измерительных цилиндров от 50 мл, количество проливочной жидкости (топлива), необходимое для обеспечения повышенной точности измерения, можно накопить путем многократного выполнения теста.

Параметры импульсов управления форсункой:

ti - длительность импульса включения форсунки;

T - период следования импульсов;

n - количество импульсов.

Время выполнения теста указано в секундах.

Нормальные условия воспроизводимости тестов:

- напряжение бортовой сети (12±1) В;

- температура окружающего воздуха (25±10)°C;

- давление в топливной рампе (300±5) кПа.


^ КОМПЛЕКТНОСТЬ И ЦЕНЫ

Комплектность приборов и цены приведенs в таблице 3.

Базовый комплект включает: прибор, кабель питания прибора, кабель управления форсункой (F1). Остальные компоненты, в том числе такие, как разветвитель ВАЗ на 4 форсунки (F4) и измерительный цилиндр, комплектуются по желанию заказчика.

ТФМ-2 комплектуется дополнительно датчиком давления топлива и переходными штуцерами или тройниками для подключения датчика к топливной системе автомобилей марок: "ВАЗ", "ГАЗ", "УАЗ".

Основными достоинствами датчика давления, в отличие от стандартного манометра, являются: его компактность, механическая прочность и возможность выносного размещения под капотом при испытании автомобиля на переменно-скоростных режимах движения, в то время как регистрирующий прибор (тестер) может находиться в салоне.


^ Таблица 3

Комплектность приборов ТФМ-1 и ТФМ-2.

Наименование компонента

ТФМ-1*

ТФМ-2*

Основной комплект:

1620,00

2880,00

1. Прибор







2. Кабель питания







3. Кабель форсунки (F1)







4. Руководство пользователя







5. Паспорт







6. Перемычка/заглушка реле ЭБН







Дополнительный комплект:







1. Разветвитель форсунок ВАЗ (F4)

540,00

540,00

2. Цилиндр измерительный 25-50 мл (точн. 0,5 мл)

144,00

144,00

3. Датчик давления топлива с кабелем и арматурой




900,00

4. Штуцер топливный ВАЗ




432,00

5. Тройник топливный ГАЗ




288,00

6. Штуцер топливный УАЗ




216,00

7. Арматура топливного штуцера УАЗ под нормы евро-2




360,00

8. Сумка рабочая

216,00

216,00

^ Итого (полный комплект):

2520,00

5976,00

Пояснение к таблице 3:

* - цена компонента указана в рублях без стоимости доставки потребителю, с учетом НДС.

Компоненты поставляются только комплектно с приборами или в дополнение к ним.


Адрес предприятия-производителя (разработчика):

432063, г. Ульяновск, а/я 4667, ООО "А2"

E-mail: diacar@mail.ru, a2@2a2.ru.

http://2a2.ru


Авторы:

Стрелков Николай Владимирович

Улыбин Сергей Леонидович