Diagnostika spalováku #1: Kupujeme káru

Featured Image

Zdravím čtenáře v prvním ze série článků o aplikované diagnostice. Protože mě tato část řízení spalovacího motoru přímo neživí, ale baví, pojmu to stylem „od lopaty (já) pro lopaty (vy)“, neb nemám kapacity k ověřování aktuálních SAE směrnic, ani jestli uvedené informace fungují zaručeně u vozů všech značek.

Taky nebudu odzdrojovávat, protože jsem línej zdroj může být součástí veřejně dostupných, ale placených dokumentů, navíc mi to dává prostor si cucat čísla z prstu k drobným nepřesnostem, Ano, máte pravdu, zatím to vypadá jako pěkná sračka, ale budu se snažit to narovnat. Vždycky mě štvalo, kolik lidí netuší, co za parádu je schopna udělat základní palubní diagnostika (dále OBD2) o velikosti krabičky od sirek a cenou pár stovek korun. Zejména, pokud se jedná o kontrolu stavu motoru (nejen) před koupí vozu. Nebudu moc zabrušovat do historie, detailů CAN rozhraní, ani si vymýšlet rozdíly použitých komunikačních protokolů, neb kdo chce, tak je toho plnej internet. Nás zajímají jen hodnoty, co ukáže skrz appku telefon.

Než se vrhnu do tajů sériové palubní diagnostiky, dovolím si připomenout zásadní (alespoň pro mě) kritéria při nákupu vylítaný vrány ojetého vozu:

  1. Jedno jaká značka / model (ty opravdu špatné už na trhu nejsou), jedno jaký nájezd (protože 20kkm jízdy pana Hovada je ekvivalent 500kkm pana Klobouka), důležitý je stav konkrétního vozu.
  2. Pro auto nejezdím daleko. Když nelze, spojím to s výletem, abych neměl pocit ztraceného času. Když ani to nelze, tak se pak nedivím.
  3. Jedu ve dvou, ideálně s někým, kdo vidí všechno zdravě kriticky. Doporučuju tu paní, co doma uklízí manželku.
  4. Pokud kupuju od fyzické osoby, soustředím se na něj jako na člověka. Prazmrd Nesympatický člověk se odkope hned a nikdo neví, co si veze autíčko za traumata. Od bazarníka/překupníka nečekám žádné přínosné informace, ba naopak, nevěřím ničemu. Čest výjimkám, existují.

Pak je to taková klasika: Nastudovat obvyklá bolístka, půjčit si měřák laku,… na internetech je postupů dost. Já si dovolím vypíchnout nejčastější případy nepříjemností, jejichž zjištění skrz OBD2 netrvá déle než pár minut a případná oprava může dosahovat nízkých desetitisíců korun, o které můžeme snížit pořizovací cenu, nebo se s tím alespoň smířit:

Někdo maskuje chybu – zjistím v OBD2 / Mode 01

Někdo stočil kilometry – pouze v OEM (tovární) diagnostice, a to ještě, když to odfláknul, jinak vůbec

Motor běží nepravidelně – ověřím nezážehy v OBD2 / Mode 06

Rozvody dlouho neměněny – pouze v OEM diagnostice skrz odchylku v synchronizaci klika – vačka

Vstřikovače před smrtí – pouze v OEM diagnostice skrz korekci vstřikování na jednotlivé válce

Něco špatně na vzduchové / palivové cestě – viz OBD2 / Mode 01

Katalyzátor unaven – zjistím v OBD2 / Mode 06

Filtr pevných částic – stav odpanění nebo zanesení sazemi – OBD2 / Mode 06, raději OEM diagnostika

Filtr pevných částic zanesen popílkem – pouze v OEM diagnostice (zaplnění sazemi sice zjistíme v OBD2 / Mode 01/06, ale tato informace je pro stav motoru zbytečná, neb saze se vypálí při regeneraci filtru. V tomto případě drží fyzika krok s dobou, protože bílej bordel je mnohem horší než černej bordel. Vlastně moment, černej shoří, bílej zůstane… ajaj, tenkej led)

Jak patrno z předchozího, není OBD2 všemocná, ale lepší vidět blbě na jedno očičko než vůbec. Následuje nezbytné a krátké okénko do historie:

Od roku 2001 pro (nově vyrobené) zážehové motory, případně od r. 2004 pro vznětové, platí v rámci EU předpis, který stanovuje jednotný komunikační protokol dle ISO/SAE standardů (zejména SAE J1979) pro povídání si s řídící jednotkou motoru (dále již jen jako ECU), ne nadarmo se potom příslušnému adaptéru říká Generic Scan-Tool. Samozřejmě, každá automobilka používá mimo to i svůj vlastní protokol s rozsáhlejší škálou funkcí, kde je naopak standardizace s ostatními výrobci nežádoucí, neb by spousta lidí neměla co žrát. Norma EOBD/OBD2 každopádně zavedla jednotné rozhraní a umožňuje tak každé lopatě, včetně mě, popovídat si s motorem. Důvody k zavedení stejné normy byly nečekaně emisně relevantního rázu. Ne snad, že by ECU sama poznala, kdy motor vypouští smrdíky a čmoudíky, to nás čeká až od emisní normy EU7, ale důraz byl kladen na rozpoznání nežádoucího stavu motoru, který by exhalace negativně ovlivňoval. Což může znamenat širokou paletu stavů, od přežužlaného drátku od ventilu odvětrávání nádrže, po nepálící válec.

Ještě než si rozebereme všechny schopnosti základního diagnostického protokolu, sluší se připomenout, co je k tomu vlastně třeba. Inu, určitě OBD adaptér/scanner, který seženete kdekoliv za pár šušní. Pokud ho plánujete využít párkrát za život, např. při koupi auta, nemá moc význam shánět cokoliv dražšího než ekvivalent sedmičky ginu Hendrick´s. Vzhledem k „rychlosti“ OBD2 nemá příliš smysl ani špekulovat jestli BT nebo wifi, z dlouhodobého hlediska se mi Bluetooth osvědčil víc (při wifi mi občas padali mobilní data). Samozřejmě, pokud vás tématika diagnostiky zajímá a preferujete jednu značku, doporučuji koupit profesionální (nebo její klon) diagnostiku, neb ceny jsou v řádu jednotek tisíc korun. Máte-li v plánu se hrabat ve více značkách, číňan dělá vlastní – už nikoliv klony – multiznačkové diagnostiky s pravidelnou aktualizací za zlomek peněz oproti EU/USA „konkurenci“. Bohužel. Ale zpátky do levných vod k OBD2. Co se aplikací do chytrého telefonu týče, stačí se držet uživatelského hodnocení a nešlápnete vedle, ono totiž oněch základních funkcí není tolik a zpravidla platíte za blbosti, pokud se nejedná o rozšíření portfolia o konkrétní automobilku, kde ale můžete narazit na potřebu jiných střev, než mají levné OBD2 adaptéry (čip ELM327) v sobě.

OBD2 protokol se dělí do 9 módů, neboli funkcí:

Mode 1 – Aktuální data -> Zobrazení hodnot (PIDů) v reálném čase. Jedná se o přímé výstupy sensoriky, jakožto i zpětnou vazbu aktuátorů či plně modelované hodnoty

Mode 2 – Freeze Frames –> V případě aktivní chyby se zobrazí data změřená v době zapsání chyby

Mode 3 – Potvrzené chyby -> Zobrazí MIL-relevantní chyby (P-kódy), jež byly zaznamenány ve 3 po sobě jdoucích jízdních cyklech

Mode 4 – Mazání chyb -> Nejoblíbenější funkce

Mode 5 – Monitor lambda sond -> Dnes již mrtvá funkce, info o lambdách jsou v Modu 6

Mode 6 – Výsledky testů monitorovacích diagnostik -> Velmi užitečné, anebo taky vůbec, viz níže.

Mode 7 – Nepotvrzené chyby -> Pouze chyby, jež se objevily v tomto nebo předchozím cyklu. Nemají Freeze Frame

Mode 8 – Testy akčních členů –> Mrtvá funkce, poněvadž není legislativně vyžadována.

Mode 9 – IUMPR -> čítač provedených diagnostik, pro naši věc nerelevantní.

Nemá smysl se zaobírat všemi Módy, bohatě bude stačit Mode 1 a Mode 6. Vyčítání chyb (Mode 3 a 7) a mazání chyb (Mode 4) mluví samo za sebe.

Mode 01 – Aktuální data

Zde máte možnost zobrazit dostupné PIDy (identifikátor parametru). Klíčové je slovo „dostupné“, protože to se velmi liší v závislosti na roku výroby a kolik výjimek si byla schopna automobilka vyhádat. Můžete jich vidět 10, nebo taky 100. Proto se zastavím pouze u vybraných, většina totiž není v rámci prohlídky při nákupu relevantní.

Z praktických důvodů nemá smysl zobrazovat hodně signálů naráz, neboť OBD2 staré školy (podpora protokolu UDS je tuším od roku 2021, to je pak jiný cvrkot) umí obnovovat jeden parametr nejrychleji (je-li dostupný v této rychlosti) 20Hz = 50ms, což je při 20 parametrech jedna sakra dlouhá sekunda!

Následuje výčet signálů, které stojí za to sledovat:

PID 21 (PID 4D) – Distance traveled while MIL is activated (ujetá vzdálenost s rozsvícenou kontrolkou)

PID 30 – Number of warm-ups since DTCs cleared (počet jízdních cyklů od vymazání chyb)

PID 31 (PID 4E) – Distance traveled since DTCs cleared (ujetá vzdálenost od vymazání chyb)

Tato svatá trojice se sakra hodí při nákupu. První, PID 21, najde uplatnění, pokud nám prodejce tvrdí, že kontrolka se musela zrovna teď rozsvítit a předtím to bylo v top Zustand. Tak určitě. Zbylé dvě odhalují, jestli se prodávající nesnaží vědomě zakrýt nějakou vadu. Pokud ne, hodnoty jsou nenulové a měli by korespondovat s realitou. PID 30 určuje počet jízdních cyklů, v tomto případě se bere v potaz start motoru s následným ohřátím na teplotu vody 70°C pro zážehové nebo 60°C pro vznětové motory, zároveň musí být rozdíl teplot od startu alespoň 22°C. PID 31 netřeba komentáře, pokud svítí 5 km a auto zrovna nevyjelo ze svolávačky, je na čase zbystřit a tasit hůl. PID 4D a PID 4E znamenají totéž, akorát kromě ujeté vzdálenosti značí čas běhu motoru.

PID 06 – Short term fuel trim – Bank 1 (krátkodobá lambda korekce)
Aktivní pouze u zážehových motorů. Zobrazená hodnota znamená, kolik % paliva musí ECU přídat/ubrat, aby dosáhla požadovanou lambdu (zpravidla = 1). I vzhledem k omezené obnovovací frekvenci z tohodo PIDu mnoho nevykoukáme, ale slouží jako reference pro následující odstavec.

PID 07 – Long term fuel trim – Bank 1 (dlouhodobá lambda korekce)
Dlouhodobá korekce, která koriguje tu krátkodobou. V praxi funguje tak, že pokud je krátkodobá „ustálená“ (rádoby stacionární podmínky motoru = nepříliš se měnící zatížení a otáčky) a zároveň je hodnota krátkodobé korekce mimo nějakou magickou hranici (plácněme 3 %), začne dlouhodobá korekce „rovnat“ tu krátkodobou, aby se držela pěkně v mezích slušného spalování. Tak do sebe vlastně naakumuluje veškerou chybu tvorby směsi. Dlouhodobá korekce do 5 % na obě strany je vynikající, do 10 % v cajku a do 15 % v cajku u vylítaný vrány. Systém takto elegantně kompenzuje stárnutí senzoriky a zanášení všech hejblátek. Vyšší hodnoty mohou znamenat problém, ať už na straně palivové nebo vzduchové cesty. Extrémní případy (ukapávající vstřikovač, nízký tlak paliva, mrtvá veverka ve filtru sání) mají za následek „dorazovou“ dlouhodobou korekci (plácněme 26°) a zpravidla se rozsvítí grilované kuře, alias MIL. Nicméně i hodnoty nad 15 % si zaslouží pozornost, a když nic jinýho, tak zatlačit s cenou dolů, pač „jsou určitě vstřikovače mínus, no nekoukejte na mě tak blbě, tady to vidim“.
Modus Operandi je následující: Zobrazit si obě korekce zároveň a vybrat si ustálené režimy, jak to situace dovolí, ideálně volnoběh, nízké a vyšší zatížení. Ustálený režim poznáme tak, že nám krátkodobá korekce přestane dělat skopičiny,

Jak vyplývá z předcházejících řádků, nelze bohužel rozlišit, jaká komponenta motoru nám do toho hází vidle. Metodikou detekce závad za pomoci sériové (OBD) a paralelní (oscík) bych se chtěl pověnovat v budoucnu.

A tím to pro začátek uzavřel sekci měřených hodnot v Mode 1. Pokud má někdo pocit, že jsem ojebal majitele dieselových vozů, tak má pravdu, bohužel objektivních ukazatelů stavu motoru je v OBD2 pomálu, pro naftu skoro nic.

Mode 06 – Výsledky testů monitorovacích diagnostik

Tato funkce nám možná ukáže výsledky proběhnuvších diagnostik různých komponent nebo systémů, z nichž některé běží pořád (nezážehy), některé občas (katalyzátor). Možná proto, že standardizace Módu 6 je poněkud odfláknutá (definovány jsou pouze typ monitoringu – OBDMID, poté typ testu (TID) a nakonec fyzikální jednotka s rozsahem (UASID)) a každá automobilka si to řeší dost po svém, což má za následek, že levnější OBD2 adaptéry se dovnitř ani nepodívají. Počet monitorovacích diagnostik se odvíjí od roku uvedení na trh, samotného OEM a opět, valná většina nás nezajímá. Konkrétně diagnostika přechodových stavů lambda sond je krásná věc, ale ne úplně jednoduchá a proto tím nebudeme při nákupu auta ztrácet čas. U testů, které nás budou zajímat, si budeme všímat zejména aktuální hodnoty z testu (Test value) a minimálních / maximálních hranic. Některé jsou definované a zřejmé (počet nezážehů, časově relevantní údaje, napětí,…), u jiných je to horší. Bohužel zrovna těch, které nás zajímají:

OBDMID 21 (TID 84) – Catalyst Monitor Bank 1 (Stav katalyzátoru)
Funkční katalyzátor (3-cestný, „redoxní“, kde si platina / palladium umí oxidační reakcí poradit s CO a uhlovodíky, rhodium redukční reakcí potom s oxidy dusíku) je esenciální pro nesmrdění, potažmo splnění emisní části STK. Jeho stav se v praxi hodnotí „kyslíkovou kapacitou“, což je schopnost naakumulovat kyslík do voštiny pokryté oxidem ceričitým / zirkoničitým, matně vzpomínám, že jsem to tu popisoval v jednom z článků o EU7. Tak tedy, čím více kyslíku máme v zásobě, tím líp a dýl nám běží oxidační reakce, je to tedy jakýsi kvalitativní ukazatel schopnosti katalyzátoru katalyzovat. Zároveň jsme schopni kyslíkovou kapacitu relativně přesně změřit. Jak? Měříme si přeci kyslík, pomocí lambda sondy, před a za katalyzátorem. No a protože známe i průtok výfukových plynů, skrz integrál zjistíme množství naakumulovaného kyslíku v mg.

Máme tedy aktuální kyslíkovou kapacitu, kde se vezme ta hraniční? To si definuje sám OEM, je to samozřejmě jiné číslo v rámci odlišných motorů, modelů, nebo emisní normy. Každý katalyzátor totiž stárne a kyslíková kapacita se mu snižuje, nedá se svítit, taky tu nebudeme věčně. Když klesne pod minimální hranici, rozsvítí se oblíbená chyba P042X. Nás konkrétní číslo kyslíkové kapacity beztak nezajímá, protože Monitor 21 ukazuje… no, vlastně dost cokoliv, jak jsem již naznačil. Díky nejednotné definici je v tom trochu bordel, nicméně klíčový je rozdíl mezi aktuální hodnotou a minimální hranicí. Vypozoroval jsem 3 případy:

  1. OBDMID21 má hodnotu v reálných jednotkách, mg nebo g. Bohužel jsem viděl i chybné hodnoty, nicméně nám bude ke štěstí stačit informace, že nový katalyzátor má hodnotu 7-10x větší než zobrazená minimální hranice. Churavý kat bude mít jen 2-3x větší. Aktuální hodnota z testu 3-7x větší bude tedy v cajku.
  2. OBDMID21 má hodnotu v procentech, 100 % je minimální hranice, 655 % je maximum. Aktuální hodnota pod 200 % už není zdravá
  3. OBDMID21 nemá jednotku. Odhad dle 1.případu

OBDMID B2 – DPF/OPF monitoring
Tady se přiznám, že je to pro mě hodně tenkej led, zejména kvůli nedostatku testovacích vzorků, kdy jsem pokaždé viděl jiné Test ID, o jednotkách nemluvě. Pokud někdo odstraní na hulváta filtr pevných částic a kombík nesvítí jak vánoční stromeček, patrně si dal tu práci, aby vymaskoval příslušné chyby / deaktivoval diagnostiku, takže stejně moc nepoznáme kromě toho, že v Mode01 / PID01 bude svítit, že diagnostika filtru neproběhla. Zanášení pevného filtru popílkem není tak úplně problém u zážehových motoru (OPF – Otto Particulate Filter), u dieselových (DPF) ano, velký. Bohužel každý OEM si to řeší po svém, a proto pro dieselové motory existuje nespočet testů (TID). Nejčastější je množství usazeného popílku/sazí (ať už v hmotnostních jednotkách, nebo bezrozměrné číslo…), nebo hodnota tlakové ztráty přes filtr, případně absolutní protitlak (jednotky opět jakékoliv).

OBDMID A2/A3/A4/A5… (TID 0B/0C) – Misfire cylinder X (Čítač nezážehů)
Na závěr naopak diagnostika, co funguje všude. Nezážehy jsou ošklivý, zlý, nepěkná věc. Z jakékoliv příčiny válec nepálí, představuje to konečné řešení katalyzátorové otázky. Vy, jako řidič si ničeho nemusíte všimnout, výpadek jednoho válce poznáte leda pod plným zatížením, na volnoběh se motor udrží sám, i když pálí jen jeden válec (ze čtyř). Smyslem tohoto monitoringu není děsit se nad hrozivými čísly nezápalů, ale porovnat jednotlivé válce vůči sobě. Monitor A2 značí první válec, Monitor A3 druhý, a takhle hezky logicky dál… Test 0B je vážený průměr za posledních 10 jízdních cyklů, Test 0C je poslední nebo aktuální jízdní cyklus, v závislosti na tom, kdy vyčítáte. Prostým selským pohledem na čísla zhodnotíte, jestli jsou +/- stejná u všech válců. Pokud nějaký válec převažuje, značí to problém se zapalováním, dodávkou paliva, kompresí, nebo vším dohromady.

To by bylo! Příště si povíme co dělat, když už jsme koupili omylem nebo naschvál vrak a řešíme závadu jeho výbušného srdce.

 


12.02.2024 Motor Doktor

Článek byl zveřejněn na webu autora a jeho blogu a převzali jsme ho s jeho laskavým svolením. (DF)


Související články:

12345 (123x známkováno, průměr: 1,14 z 5)
9 528x přečteno
D-FENS © 2017