Как правильно называются мозги в машине

ЭБУ: что это такое в автомобиле и где находится?

Современный автомобиль – это не просто четыре колеса и двигатель. Это смартфон на колесах. Работу всех систем современного авто контролирует огромное количество различных датчиков. Эту информацию затем анализирует специальный компьютер и прочая электронная начинка. Чем дороже автомобиль, тем больше в нем самых разных электронных опций. Всем этим «оркестром» управляет одна небольшая коробка – это ЭБУ. Что это такое? Это электронный блок управления. О нем мы сегодня и поговорим.

ЭБУ в современном автомобиле

Первым делом стоит начать с терминов. ЭБУ – это «мозги» автомобиля или электронный блок управления. Многие его знают как контроллер. Это действительно мозг машины. Без этого блока все остальные элементы и механизмы превращаются просто в безжизненный хлам, огромное количество пластика, проводов и микропроцессоров.

Электронный блок получает данные от датчиков. Затем информацию обрабатывает по специальным алгоритмам. Далее он посылает специальные команды на исполнительные устройства. ЭБУ есть даже в моделях от АвтоВАЗа. Есть там и датчики – например, кислородный, температуры ОЖ, скорости. Что уж говорить про современные иномарки.

Вот это и есть электронный блок управления ЭБУ. Простыми словами, это умный прибор, что держит на контроле все процессы, которые каждую секунду проходят в автомобилях. В секунду обрабатывается до тысячи разных сигналов.

Что контролирует контроллер?

Можно перечислить несколько основных датчиков, с которых собирается информация. Это температура двигателя, окружающей среды, лямбда-зонд, уровень топлива и холостого хода. Также во многих автомобилях имеются датчики ABS, износа тормозных колодок и прочие сенсоры, отвечающие за безопасность.

Отдельные элементы контролируют скорость движения, положение электронное педали газа. Есть датчик положения коленчатого вала. Также ЭБУ контролирует работу охлаждающей системы, климат-контроля. Блок следит за правильностью работы тормозной системы.

Естественно, это далеко не весь перечень датчиков. Это некий стандартный набор, который встречается на любом более-менее современном авто. Примерно такой набор функций имеет ЭБУ ВАЗ-2170. Мы поговорили о датчиках, но нужно сказать и о исполнительных устройствах.

Это регулятор положения дроссельной заслонки, инжектор, система зажигания. Также ЭБУ управляет фазами распределения, температурой горения смеси и умеет ее поддерживать. Блок анализирует состав выхлопных газов. Он регулирует работу освещения, управляет стеклоподъемниками, всеми подогревами, действием роботизированных и автоматических КПП.

Это лишь минимум того, что умеет среднестатистический ЭБУ. Что это такое, мы уже знаем, поэтому пойдем дальше – будет интересно. На машинах классом повыше имеется куда больше всяких датчиков и устройств.

На самом деле ЭБУ – это небольшой по размерам блок, который удерживает под неусыпным контролем работу всего автомобиля. Каждая система контролируется этим компьютером. Далекие от автомобильного мира люди и начинающие водители думают, что ЭБУ по внешнему виду приставляет собой ноутбук (ведь компьютер же?). Но это совсем не так. Блок управления изготавливается в немного другом форм-факторе.

Как выглядит ЭБУ и что собой представляет?

Блок управления изготавливают в самых разных корпусах. Зачастую это пластиковые или алюминиевые основания. К примеру, ЭБУ ВАЗ-2172 изготовлен в пластиковом корпусе. На большинстве иномарок корпус металлический. Материал по большей части зависит от места расположения блока. Так, если на моделях от АвтоВАЗ блок установлен в салоне, то он из пластика. Если бы его устанавливали под капотом, сделали бы из металла.

Но корпус – это далеко не весь ЭБУ. Внутри корпуса находится электронная плата. Это и есть ЭБУ. Что это такое, мы уже примерно знаем. Из платы наружу выведены два разъема – это так называемая CAN-шина. К данным разъемам подсоединены провода от всех датчиков и исполнительных устройств. Нужно заметить, что некоторые блоки также оснащаются разъемом для обновления встроенного ПО, а также диагностическим OBD-II выводом. Как и любой компьютер, этот тоже иногда «глючит». Также сбои случаются в датчиках. В помощью диагностического разъема можно считать коды ошибок ЭБУ ВАЗ и тогда будет легче ремонтировать автомобиль. Больше не нужно искать поломки вручную.

Микросхемы ЭБУ подвержены достаточно сильному нагреву. Поэтому корпуса их имеют ребра. Последние выполняют функцию радиаторов, отводя лишнее тепло. Если взять и посмотреть на демонтированный блок, то по внешнему виду блок – это небольшая коробка размером 15 на 10 см, толщина ее составляет не более сантиметра.

ЭБУ изнутри

Если блок вскрыть, то можно увидеть достаточно большую плату. Неопытные автовладельцы, да и вообще неопытные пользователи компьютера смогут спутать ее с материнской платой компьютера. Не будем разбираться в устройстве ее досконально, а пройдемся вскользь об основных узлах.

Остановимся на памяти ЭБУ. Что это такое? Существует несколько типов памяти. ППЗУ — это программируемая постоянная, куда разработчики заложили нужные алгоритмы для работы двигателя и других систем. ОЗУ – оперативная память, которая необходимо для работы с промежуточной информацией. Она обрабатывается в реальном времени. ЭРПЗУ – это электронная, перепрограммируемая память. Используется для запоминания временных данных.

Программное обеспечение

Функциональное ПО является наиболее важным. Ведь именно за счет него читается и анализируется информация с датчиков, а также отправляются команды на исполнительные устройства.

Модули ведут контроль полученных данных на предмет ошибок, если такие удалось обнаружить. ПО старается исправить ошибки, если это возможно. Если исправить ошибку нельзя, то на дисплее бортового компьютера выводится Check Engine и т. п. Не нужно помнить все ошибки ЭБУ. Расшифровка их разная для всех видов автомобилей. Например, на «Ладе Приоре» код Р0353 говорит об обрыве цепи катушки зажигания 3-го цилиндра.

Где расположено ЭБУ?

В салоне блок можно обнаружить под панелью. В моделях от АвтоВАЗ он находится около радиатора отопителя. На иномарках бизнес-уровня ЭБУ можно найти под задним сидением. Некоторые производители стараются установить контроллер в багажнике. Расположить ЭБУ под капотом – это не самое лучшее решение.

Ведь там на блок воздействует дождь, снег и другие факторы. Зачастую в подкапотном пространстве устройство это можно отыскать возле аккумулятора или под предохранительным блоком. Найти несложно – даже обыкновенный автовладелец без особых навыков сможет найти его. Нужно просто немного разобрать приборную панель или же найти блок под капотом. Внешне это коробка, от которой отходят два жгута проводов. Но вот осуществлять ремонт ЭБУ самостоятельно без специальных знаний не стоит. Лучше доверить эту работу профессионалам.

Демонтаж

Снять блок управления очень просто. Достаточно открутить удерживающие болты и отсоединить шлейфы. Естественно, перед этими работами следует снять минусовую клемму с АКБ. На некоторых моделях автомобилей необходим разбор приборной панели. Зачастую блок находится со стороны печки или же под бардачком.

Выяснить, работает ли блок, очень просто. В половине случаев автомобиль просто не получится запустить. Также возможно, что заблокируются все системы, откроются все замки и тому подобное. В остальных случаях могут проявляться сбои в работе двигателя. Так, на некоторых машинах могут плавать обороты, возникают провалы. Двигатель может вообще не запускаться. Горят ошибки, которые не получается убрать при помощи ПО. Нужно отметить, что ЭБУ – это достаточно надежный узел. Поэтому если специально его не «топить», блок будет работать долго и исправно.

Как случаются поломки, если блок надежен? Все просто – достаточно короткого замыкания или попадания на плату влаги. Также ЭБУ не любит физических воздействий и коррозии.

Ремонт, замена

Выполнять ремонт ЭБУ или заменить, сказать сложно. Иногда контроллер сгорает полностью, да так, что ремонту уже не поддается. Необходимо устанавливать новый блок. А это не так уж и дешево – средняя цена составляет от 15 до 40 тысяч рублей.

Но если ошибку можно устранить при помощи замены одной или двух микросхем, то ремонт целесообразен. Если коррозией съело дорожку на плате, это тоже можно восстановить.

Заключение

Теперь начинающие водители знают, что такое ЭБУ в автомобиле, где находится блок и для чего он нужен. Это полезная информация, которая поможет всем автовладельцам. Сейчас в продаже есть специальные диагностические устройства, с помощью которых можно самостоятельно определять поломку авто.

«Мозги» авто — электронный блок управления

Контроллер выполнен в виде металлического корпуса, внутри которого находится печатная плата с электронными компонентами. Жгут проводов от датчиков, исполнительных устройств и бортовой сети автомобиля подключается к блоку управления многополюсным штекерным разъемом.

Процессорная часть ЭБУ

Здесь происходит все самое главное в работе «мозгов» двигателя. Основой процессорной части является однокристальная микроЭВМ. Она называется так из-за того, что большинство компонентов микропроцессорной структуры находятся на одном кристалле микросхемы (чипе). В контроллерах СУД используются 8-, 16- или 32-разрядные микроЭВМ. Разрядность — это количество бит информации, с которыми она оперирует. Основные компоненты микроЭВМ.

Центральный процессор

Производит выборку команд и данных из памяти программ и памяти данных, производит арифметические и логические операции над данными, управляет сигналами на внутренней шине адреса и данных.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

То место, где хранится программа и данные в виде констант. Программа — переведенная на язык машинных кодов микроЭВМ совокупность всех алгоритмов управления СУД. Данные — калибровочные таблиц константы, которые участвуют в процессе расчетов или выбираются как управляющие параметры. Для разных типов СУД, использующих одинаковые контроллеры, записывается своя программа или свой набор данных.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Область памяти, где хранятся данные, которые в процессе работы изменяются. Это могут быть промежуточные результаты вычислений или значения, полученные от датчиков. В отличие от ПЗУ, информация в ОЗУ теряется после выключения питания контроллера.

Чтобы сохранить данные, которые накапливаются в процессе работы контроллера и участвуют в расчетах как параметры адаптации алгоритмов к конкретному двигателю, в контроллерах существует так называемое энергонезависимое ОЗУ. Оно запитывается от отдельного источника питания, подключаемого непосредственно к аккумуляторной батарее. В режиме хранения это энергонезависимое ОЗУ потребляет очень незначительное количество энергии, что не может привести к разряду батареи, так как ток потребления в этом случае сравним с током саморазряда.

Недостатком такого типа энергонезависимого ОЗУ является то, что процесс адаптации возобновляется каждый раз после отключения питания от аккумулятора. Для устранения этого недостатка в современных контроллерах СУД используют новый тип энергонезависимого ОЗУ, который для хранения информации не требует никакого дополнительного источника питания.

АЦП — аналогово-цифровой преобразователь. Однокристальная микроЭВМ не может работать с аналоговыми сигналами, поэтому в АЦП происходит дискретная выборка мгновенных значений непрерывного аналогового сигнала и преобразование их в цифровой код.

Порты ввода/вывода. Служат для организации взаимодействия микроЭВМ с другими компонентами контроллера. Через них происходит считывание входных и выдача выходных сигналов и информации.

Таймеры/счетчики — это устройства, необходимые для измерения интервалов времени или подсчета числа событий.

Генератор тактовой частоты. Вырабатывает тактовые импульсы синхронизации работы всей системы. От точности его работы зависит точность измерения всех интервалов времени.

Формирователи входных сигналов

Сигнал от датчика — это не что иное, как преобразованное в электрический сигнал значение физической величины (например, температуры охлаждающей жидкости). В контроллере СУД этот сигнал проходит через формирователь, где происходит согласование уровней (усиление или ослабление) — преобразование до той величины, которая необходима для нормальной работы процессорной части. Кроме того, входные формирователи выполняют защитную функцию от перенапряжения. Различают формирователи дискретных, аналоговых и частотных сигналов.

Дискретные сигналы — это сигналы, значение которых во времени меняется скачкообразно. Например, сигнал включения зажигания или сигнал запроса кондиционера. Такие сигналы поступают после преобразователей напрямую в процессорную часть на входы портов ввода/вывода.

Аналоговые сигналы — это сигналы, значение которых во времени непрерывно меняется. Например, сигнал с датчика массового расхода воздуха или с датчика положения дроссельной заслонки. Эти сигналы после предварительной обработки поступают в процессорную часть на входы АЦП.

Формирователи выходных сигналов

Выходные формирователи — это современные микросхемы (драйверы), которые, кроме основных функций, усиления по мощности, еще выполняют функции защиты выходов контроллера от замыкания на массу или на плюс батареи, а также от перегрузки. Эти драйверы называют “интеллектуальными”, так как в случае ненормальной работы, когда срабатывают защитные функции, они информируют процессор об этом. В контроллере используются различные типы формирователей выходных сигналов в зависимости от необходимой мощности.

Формирователь канала диагностики необходим для согласования уровней электрических сигналов диагностического оборудования с уровнями сигналов процессора.

Ремонт мозгов и как диагностировать ЭБУ своими руками

ЭБУ — электронный блок управления мотора, по сути является одной из главных узлов в машине, в народе его называют мозгами. Если с мозгами что-то не в порядке, то машина двигатель нормально не будет работать, поэтому надо как можно быстрее делать ремонт мозгов двигателя.

Сегодня мы поговорим про причины, из-за которых выходит из строя ЭБУ, а также о том, как диагностировать ЭБУ самостоятельно и какое для этого необходимо оборудование.

Причины выхода из строя ЭБУ, которые случаются чаще всего

В каждом современном автомобиле используется огромное количество электроники, а как известно, электроника со временем выходит из строя. Но что в этом мире вечно? Но по статистики мозги выходят из строя достаточно редко.

Самые распространенные случаи, когда требуется ремонт мозгов это:

• после сильного удара может ЭБУ повредиться, то есть в платах могут появляться трещины;
• если мотор перегрелся, то бывают случаи, что и мозги тоже от перепада температуры выходят из строя;
• появление ржавчины, если в корпус блока управления мотора попала влага, что случается довольно редко;
• а также, причиной поломок ЭБУ может быть неправильный чип-тюнинг;
• мозги могут выйти из строя, если прикурить другой автомобиль, когда включен двигатель;
• также причиной поломки ЭБУ может стать неправильное подключение аккумулятора.

Эти причины могут причинить не сильный вред блоку управления, а могут и сразу вывести мозги из строя.

Но зато есть возможность сделать диагностику мозгов, это спасет ЭБУ от поломки, конечно, все зависит от конкретного случая. Желательно делать диагностику ЭБУ раз в год или во время каждого ТО. Потому что ремонт мозгов — это достаточно дорогостоящая процедура, а новый блок управление так вообще стоит больших денег.

Как проверять ЭБУ у себя в гараже

С диагностикой мозгов может даже справиться непрофессионал, потому что все мозги идут с системой самодиагностики, которая уже встроена блок управления.

Блок управления мотором — это своего рода компьютер, который обрабатывает сигналы от датчиков и взаимодействует с другими системами в автомобиле.

Самые популярные мозги, которые используются во многих современных автомобилях — Bosch M 7.9.7. Для того, чтобы продиагностировать ЭБУ, надо к нему подключиться с помощью ноутбука или тестера. В ноутбуке должна быть программа. ,

Для диагностики можно использовать программу KWP-D, которая является бесплатной, также необходим адаптер, который поддерживает протокол KWP2000. Чтобы сделать диагностику — надо подключить адаптер — один конец вставить в ноутбук, второй — порт ЭБУ. Далее надо включить зажигание и включить программу. Затем появится сообщение о том, что диагностика началась и должна появиться таблица с важными параметрами автомобиля.

Ошибки, которые выдаются от мотора находятся в разделе DTC. Если обнаружены ошибки, то надо идти в раздел «Коды», где будут видны расшифровки ошибок. Если ошибок нет, значит с мотором все в порядке.

Также надо смотреть и другие разделы, есть данные про аккумулятор, положение дроссельной заслонки и т. д.

Для тех, кого беспокоит повышенный расход топлива — надо следить параметром QT, именно он говорит про расход топлива. В время холостого хода в этом разделе должны быть такие цифры: 0,6 – 0,9 л/час. Также надо проверить и раздел LUMS_W, который отвечает за коленвал во время вращения, если у него показатель больше чем 4 об/с, то это значит, что неравномерно идет воспламенение смеси в цилиндрах. Поэтому надо проверять напряжение в свечах, а также сами свечи и высоковольтные провода.

Другие приборы для проверки ЭБУ

Чтобы продиагностировать мозги надо купить осциллограф, который покажет всю необходимую информацию про все узлы в автомобиле.

Цена осциллографа находится в пределах 5000 рублей, но еще понадобится мотор-тестер, который предназначен для диагностики мотора, его стоимость не превышает 3000 рублей. С его помощью можно определить из-за чего падают обороты и происходят другие неполадки с мотором.

А далее видео о том, как прошлить ЭБУ Bosch 7.9.7:

Как правильно называются мозги автомобиля

Устройство и принцип работы электронного блока управления

Разбирая структуру электронного блока управления, можно выделить три основные функциональные части. Это источник питания, микропроцессор и устройство, отвечающее за входные и выходные сигналы. Внешне блок управления выглядит как печатная плата, заключенная в небольшой металлический корпус, к которому присоединены провода от бортовой сети, датчиков и разных исполнительных устройств.

Процессорная часть блока управления — самая сложная и важная. Сердцем процессорной части является микроЭВМ, чьи компоненты полностью умещаются на одном чипе или кристалле, из-за чего она называет однокристальной.

В список этих компонентов входят следующие:

• центральный процессор;
• ПЗУ и ОЗУ (постоянное и оперативное запоминающее устройство);
• аналогово-цифровой преобразователь;
• таймеры;
• генератор тактовой частоты;
• порты ввода и вывода информации.

Через порты информация поступает в микропроцессор. Важно понимать, что однокристальная микроЭВМ не приспособлена для считывания аналогового сигнала, поэтому все поступающие сигналы должны быть преобразованы в цифровой вид. Для этого используется следующий алгоритм: аналогово-цифровой преобразователь производит дискретную выборку из мгновенных значений этого самого аналогового сигнала и затем преобразует ее в цифровое значение, с которым уже может работать процессор.

Промежуточные данные, а также информация, используемая непосредственно в процессе работы, попадают в оперативную память. Характерная ее черта — очищение при выключении. Тем не менее, не всегда требуется полный сброс значений, хранящихся в оперативной памяти. Существует такой процесс, как адаптация процессорных алгоритмов к особенностям конкретного двигателя.

Постоянное же запоминающее устройство, наоборот, предназначено для хранения информации и никак не связано с включением или выключение системы. Записанные в нем программы остаются, даже если устройство лежит на складе. Программа включается в себя все алгоритмы управления системой, за которую отвечает данный процессор. Кроме программ, которые записываются в постоянную память при помощи программатора, в ней хранятся разнообразные данные, используемые в расчетах.

Cпинной мозг автомобиля: Тайна автомобиля

Самые глубокие тайны вашего автомобиля спрятаны в путанице из проводов и микросхем.

Современный автомобиль похож на катающийся по улицам вычислительный центр, нашпигованный множеством компьютеров. Попробуем обсудить эти малопонятные аспекты в работе вашей машины, разобраться в ее компьютерной сети. В прошлом мы бы назвали ее «бортовой электросетью», однако функции этого организма уже давно вышли за рамки тупого перекачивания электронов из одного проводка в другой.

Вся автомобильная электроника называется в своей совокупности «локальной контроллерной сетью» (CAN, Controller Area Network), но есть для этого и более точный термин. Система проводов и протоколов связи, выполняющая функции соединительной ткани между всеми компьютерами и датчиками, называется, строго говоря, шиной CAN. Благодаря шине CAN машины стали дешевле, мощнее, удобнее и научились выделывать такие фокусы, которые без нее были бы просто невозможны.

Шоссе и развязки

Обо всех тонкостях шины CAN мы решили поговорить с Эриком Патоном, специалистом из компании Ford. Патон сказал: «Садясь за баранку, вы должны понимать — все в машине, что на первый взгляд кажется вам простым, скрывает на поверку фантастически сложные взаимодействия изощренных процессов и механизмов».

Принципиальная схема шины CAN напоминает переплетение шоссейных дорог. Данные, подобно автомобилям, летят вдоль многополосных хайвеев, а потом сворачивают на какие-то узкие местные дороги, используя в определенных местах специально устроенные для этого въезды и съезды. Тысячи пакетов данных несутся в любой момент по этим дорожкам. Вы можете засечь их на любом перегоне и принять на любом выезде с магистрали.

В самых разных местах вашего автомобиля понатыканы разнообразные компьютеры, которые принято называть электронными блоками управления (ECU). Продолжая развивать шоссейную аналогию, их можно было бы представить себе в виде светофоров и других регулируемых развязок. Каждый ECU выполняет свои задачи: один управляет работой двигателя или трансмиссии, другой поднимает оконные стекла, третий запирает двери и т. д.

На эти компьютеры заведены жилы от различных датчиков и переключателей, подающих информацию о тех или иных переменных величинах типа температуры, давления, напряжения, ускорения под различными углами, торможения, угла поворота колес и многих других параметрах. Допустим, ECU запрашивает информацию от какого-то датчика, подключенного к другому ECU, спрятанному в противоположном конце автомобиля, — вот тут-то и вступает в действие шина CAN.

Вернемся к образу автомагистрали. Шина CAN позволяет данным от всех датчиков и процессоров свободно циркулировать по автомобилю в любой момент времени. Каждый из компьютеров непрерывно передает в сеть информацию от своих датчиков и результаты собственных вычислений. В сети одновременно носится пара тысяч сообщений, дожидаясь, когда кто-то пожелает их прочитать.

С другой стороны, каждый ECU непрерывно «прослушивает» сеть, выдергивая из нее те «кусочки» информации, которые могут потребоваться ему для выполнения собственных задач. Эта система не предполагает существования какого-либо центрального «хаба» или маршрутизатора — это просто непрерывный поток информации, которая всегда доступна каждому из контроллеров.

Рассмотрим, к примеру, работу электропривода сдвижных дверей — атрибута, типичного для современных минивэнов. Движением этих дверей управляет особый ECU, который называют «модулем кузовных функций». Несколько датчиков постоянно отслеживают, закрыта дверь или нет. Вот водитель нажимает кнопку закрытия двери.

Сигнал от этого переключателя передается в сеть. Соответствующий ECU принимает сигнал, но это не значит, что он сразу же берется за работу. Первым делом он просматривает поток данных, идущий по шине, чтобы убедиться, что машина не движется и пребывает в запаркованном состоянии. Если по этой части все в порядке, он дает команду на электропривод.

Включаются моторчики, и дверь съезжает на положенное место. Но этого еще мало — попутно ECU отслеживает напряжение, которое подается на клеммы моторов. Если напряжение на каком-то моторе вдруг скакнет, это будет означать, что дверь уперлась в оставленную в проеме сумку или кто-то выставил в проем ногу.

Еще недавно такую последовательность действий можно было бы считать настоящим достижением инженерной мысли. Даже простой электропривод, заведенный на электрические двери, потребовал бы жгуты из проводов, протянутых к электромотору, переключателям направления и электрическим замкам.

Принцип «шины CAN» был разработан в середине 1980-х, а до этого, если автопроизводитель хотел добавить в машину какую-нибудь новую электрическую примочку, скажем, подогрев сидений, от них нужно было тянуть через машину провода прямо до кнопки, красующейся в панели приборов. Шли годы, электрических наворотов становилось все больше, провода становились все длиннее, и наконец вся машина оказывалась опутанной многими километрами проводов, уложенных жгутами толщиной в руку.

Что на самом деле потребуется — так это добавочные усилия программистов, которые организуют взаимодействие всех устройств. В том-то и состоит вся революция: сложность физико-механическая уступила место сложности идейной и программной. Внедрение шины CAN поставило перед программированием новые масштабные задачи, но вместе с ней в автопром пришло множество новых позитивных сдвигов.

Потребитель заметно выиграл в деньгах, машины стали намного легче, снизилась зависимость от поставщиков меди и резины, а главное, вся система стала существенно более надежной, потому что чем меньше проводов, тем меньше вероятность обрывов. Все перечисленные преимущества — это прогресс в чисто техническом плане, но самый глубокий эффект от этого нововведения оказался сугубо идейным. Это совершенно новый подход к диагностике автомобиля и обновлению программного обеспечения.

Машина, излечись!

Однако главным основанием для разработки шины CAN была вовсе не экономия на километрах проводки. Дело в другом. К концу 1970-х годов были, наконец, окончательно сформулированы технические требования, связанные с охраной окружающей среды. Национальная администрация безопасности движения на шоссейных дорогах (NTHSA) совместно с Комитетом по воздушным ресурсам штата Калифорния разработали методики для проверки эффективности автомобильных систем снижения вредных выбросов в атмосферу.

Согласно этим требованиям в целях самодиагностики все датчики двигателя должны быть связаны между собой посредством шины CAN. При наличии такой связи специально выделенный ECU может постоянно следить за информационным потоком, вылавливая из шины аварийные сообщения в форме кодов OBD-II. Получив сообщение о какой-либо проблеме, этот ECU переформулирует его в алфавитно-цифровом коде и включает на торпеде лампочку «Check engine».

На современных машинах подобная самопроверка выполняется непрерывно в течение всего времени, пока работает двигатель. Если у вас имеется портативный считыватель кодов (см. врезку «Цифровая диагностика»), вы можете залезть под торпеду со стороны водителя, подключиться к 16-контактному разъему вывода данных и прочитать все коды неисправностей. После этого загляните в интернет, где легко найдете расшифровку этим кодам или по крайней мере подсказку, что делать дальше.

Тот же самый разъем окажется очень кстати, если вдруг производитель обнаружит какой-то глюк в софте вашего автомобиля или придумает, как еще можно оптимизировать его работу. Допустим, разработали новый алгоритм, обеспечивающий более мягкое переключение передач. Теперь задача модернизации всех уже проданных автомобилей вашей серии решается очень просто — механик из дилерского центра подключает свой компьютер к тому же самому разъему и скачивает в вашу сеть новые программы. А ведь в прежние эпохи, до внедрения шины CAN, это означало бы физическую замену соответствующих контроллеров.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2012).

Машина, излечись!

Центральный процессор ЭБУ

Центральный процессор — самая важная и интеллектуальная часть блока управления — занимается тем, что получает команды из записанных в ПЗУ программ, а также данные, поступающие из памяти, и затем производит над ними операции и преобразования.

Формирователи сигналов обрабатывают входные и выходные данные, например, регулируют величину поступающего от датчика сигнала, чтобы процессор мог его нормально принять. Помимо обработки значения, формирователи защищают процессор от скачков напряжения при входном сигнале и усиливают его мощность при выходе. При непредвиденных обстоятельствах формирователи подают сигнал о невозможности нормальной работы процессору.

Электронные блоки управления — своего рода мозги двигателя, от которых зависит его стабильная работа в разных условиях. В автомобилестроении усложнение ЭБУ и увеличение их числа считается одной из главных задач.

Устройство автомобиля

Основные узлы устройства автомобиля

Несмотря на огромное число моделей и брендов, при детальном рассмотрении оказывается, все легковые транспортные средства устроены одинаково.

Основные части любого автомобиля:

1. Двигатель (мотор). Устройство трансформирует тепловую энергию в механическую, что необходимо для передачи крутящего момента к колесам. Другими словами, благодаря ему машина едет;
2. Трансмиссия (силовая передача). Отвечает за тот самый крутящий момент, который стимулируется источником энергии от мотора. В данный узел входят следующие агрегаты: коробка передач, сцепление, карданная передача, ведущий мост;
3. Ходовая часть (в простонародье – «ходовка»). Механическая основа движения автомобиля. Конструкция включает переднюю и заднюю подвески, колеса, ведущие мосты;
4. Системы управления. Собственно говоря, это рулевая система (чтобы ехать) и тормозная (чтобы останавливаться);
5. Электрооборудование. Сюда входят аккумулятор, проводка, генератор. Словом – источники и потребители тока.

Все перечисленные элементы крепятся к несущей конструкции – кузову автомобиля. Последний состоит из днища, передних и задних лонжеронов (силовые детали каркаса, делающие его прочным и устойчивым), моторного отсека, крыши и навесных элементов (двери, капот, крышка багажника, бампер, крылья).

Данный перечень — лишь «верхушка айсберга», но ее вполне достаточно, чтобы начать понимать базовый принцип устройства автомобиля.

Если вы ищете учебник или пособие, в котором легко и доступно, «для чайников», расписано устройство автомобиля, рекомендуем обратить внимание на книгу Бескаравайного М.И. «Устройство автомобиля просто и понятно для всех». Пособие легко скачать в Интернете из любой онлайн-библиотеки.

Краткий обзор важных систем и агрегатов устройства авто

Итак, согласно схеме общего устройства машины, она работает следующим образом.

Благодаря кузову все узлы устройства собраны вместе. Системы работают синхронно и слаженно. За запуск двигателя отвечает аккумулятор. Последний выдает искру, из-за которой воспламеняется бензин в камере сгорания. Детонация запускает движение поршней в моторе. Двигатель, с помощью трансмиссии (если максимально просто, это сила, которая крутит колеса) передает энергию на колеса. За плавность и исправность хода отвечает ходовка. Машина едет или останавливается. Эти процессы контролируются педалями «газ» и «тормоз». В автомобилях с механической коробкой передач есть еще педаль «сцепление» (об этом чуть ниже). Чтобы работали все лампочки и датчики, а также исправно функционировал бортовой компьютер, генератор вырабатывает ток.

Водитель, сидя за рулем в комфортабельном салоне, не видит и не ощущает всю сложность технического устройства автомобиля. Он лишь поворачивает ключ в замке, переключает рычаг коробки, давит педали, крутит руль, да жмет кнопочки на панели. Ну, и контролирует уровень топлива в баке. Сказка, да и только!

Однако, все же, если он хочет понимать устройство автомобиля, хотя бы на уровне «для начинающих», должен разбираться еще в некоторых механизмах.

• Важным элементом схемы и устройства автомобиля является движок (или мотор). Они бывают внутреннего сгорания (на бензине или газе) и электрические. Первые подразделяются еще на десяток подвидов, но мы туда углубляться не станем.

• Не менее значимой частью управления считается тормозная система. Она бывает стояночная (чтобы фиксировать авто на неровной поверхности) и рабочая (предназначена для временной или полной остановки, а также для снижения скорости движения);

• Коробка передач. Речь идет о знакомых каждому водителю терминах «механика» или «автомат», если грамотно – МКПП и АКПП. Еще бывает роботизированная коробка (некий микс первых двух), но она не получила широкого распространения. Автоматом управлять проще, поскольку он сам контролирует скорость и нагрузку на машину, в такой машине нет педали сцепления. В случае же с механикой, водитель, с помощью последнего, самостоятельно переключает скорости, следя за нагрузкой на авто.

Что такое сцепление? Как работает данный элемент устройства? Вы когда-нибудь задумывались, почему, когда мы заводим тачку, она сразу не едет. Почему при заведенном двигателе она стоит на месте, пока мы не переключим скорость и не нажмем на педаль газа (тормоза и сцепления, потом газа при МКПП)? Сейчас попробуем объяснить:

1. Силовой агрегат (движок) авто оснащен маховиком и коленвалом. На самом деле, там внутри сложная система шестеренок, валов и зубьев, но чтобы углубиться в детали этой конструкции, нужно обладать хотя бы минимальным запасом специальных знаний. А потому, мы стараемся объяснять проще.
2. Со стороны маховика к мотору прикреплена коробка передач со сцеплением.
3. Завод автомобиля происходит на «нейтралке» (нейтральная передача), при которой зубья коленчатого вала выведены из зацепления. Другими словами, вал коробки вращается вхолостую, крутящая сила, пока, не передается на колеса.
4. Чтобы начать двигаться, нужно выжать сцепление. Оно спровоцирует плавное сочленение шестеренок маховика с трансмиссией. Далее, следует включить первую скорость. Начнется движение всего механизма, можно жать педаль газа. В автомобилях с АКПП весь этот процесс выполняется автоматически, без участия водителя.

Ну что же, мы разобрали базовые элементы конструкции и устройства современного автомобиля, постарались объяснить все максимально доступно и просто. Теперь вы понимаете, каким образом тачка едет, почему работает двигатель, за что отвечает тот или иной агрегат.

Мало кто поспорит, управлять современной машиной, да еще с АКПП – одно удовольствие. Но это – только если соблюдать рекомендации по уходу, относиться к авто бережно, вовремя проходить ТО и реагировать на малейшие неисправности.

Электрооборудование и системы помощи водителю

Многое в машине контролируется электрикой. Она довольно сложная, но значительно облегчает процесс вождения и делает пребывание в салоне максимально комфортным. Именно она запускает двигатель, поддерживая его в рабочем состоянии. Блок управления, аккумулятор, генератор, распределитель, искрообразующие свечи, — всё это отдельные части автомобиля, без которых невозможно представить его нормальное функционирование.

Второстепенными элементами автоэлектрики являются источники освещения: фонари, габаритные огни, поворотники, подсветка салона и т. д. Сюда же относится звуковой сигнал, всевозможные датчики и регуляторы.

К электрооборудованию можно причислять и системы, призванные улучшать курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.

Тормозная система

Позволяет замедлять движение машины, вплоть до её полной остановки. Незаменима система во время экстренных ситуаций, а также когда автомобиль надо удерживать от самопроизвольного движения вниз. Автомобильные тормоза включают несколько подсистем: ручную, запасную, вспомогательную, антиблокировочную. Их совокупность называется тормозным управлением.

Задача основной тормозной системы — регулировать скорость движения машины, останавливать транспортное средство в случае необходимости. Состоит она из привода и исполнительных механизмов (барабан, диск). На современных легковых авто чаще используется гидропривод, реже — электрический, пневмо или комбинированный варианты. В некоторых случаях для повышения давления жидкости и эффективности торможения применяются вакуумный усилитель и регулятор.

При отказе или неисправности главного тормоза (разгерметизация одного из контуров и понижение уровня жидкости до критического) задействуется резервная тормозная система. Работает она как самостоятельный узел или вкупе с ручником.

Ручной или стояночный тормоз, оснащённый механическим приводом, предназначен для:

• удержания машины на спусках;
• аварийного торможения в чрезвычайных случаях.

Коэффициенты эффективности замедления автомобиля, движущегося со скоростью 80 км/ч при усилии на педаль до 50 кг основной системы и подсистем:

• главный тормоз — не меньше 5,8 м/с2;
• аварийный и ручной — 2,75 м/с2.

Принцип функционирования тормозов прост. После нажатия на педаль тормозное усилие передаётся на колёсные механизмы. Последние прижимают к дискам колодки, тем самым останавливая вращение.

Устройство шасси автомобиля

Шасси автомобиля состоит из множества механизмов, передающих крутящийся момент от двигателя к колесам, передвигающих автомобиль и управляющих им: трансмиссии, механизма управления автомобилем и ходовой части.

Сцепление автомобиля

Сцепление служит для того, чтобы передавать крутящий момент двигателя к коробке передач и плавно соединять или разъединять двигатель с механизмами трансмиссии. От педали сцепления идет трос, приводящий в действие механизм сцепления. Сцепление служит для предохранения деталей двигателя и трансмиссии от перегрузки и повреждения при резком включении передачи или торможении.