"Центральный впрыск" двигатель 1S-i (CFI) Toyota
Перед чтением данного материала просмотрите с описанием инжекторной системы подачи топлива, стенда компьютерной диагностики, Лямбда-зонда и Vf1-методикой проверки состояния O2S (Лямбда-зонда) по реакции ECU на его выходное напряжение.
Выражаю глубокую признательность Vlad Vdovychenko,Hardware Engineer Adtronics Ltd., разработавшего программное обеспечение стенда компьютерной диагностик инжекторной системы.
Предложенный к рассмотрению материал не считать поводом для обязательного снятия форсунки для проверки герметичности её установки. Процесс этот достаточно трудоёмкий и существует значимая вероятность повреждения уплотняющей резинки при установке. "...Здоровье одно - болезней тысячи...". Поэтому "хирургическое" вмешательство допустимо только тогда, когда его нельзя не делать или имеются веские основания для этого. Данный материал является иллюстрацией необходимости осознанного и комплексного подхода к диагностике состояния организма больного и назначенному курсу лечения (ремонта).
Рассматриваемый в этой статье инжекторная система (Рис.1) не является чем-то необычным (например, SR20DI Nissan построен на тех же принципах, но есть некоторые отличия. Топливо во впускной коллектор подается через диффузор, что иногда приводит к путанице в терминологии. Некоторые норовят использовать определение "Электронный карбюратор", что справедливо для карбюраторных систем, подачей дополнительного топлива в которых, управляет ECU на основании выходного напряжения Лямбда-зонда. Например, карбюратор двигателя Nissan GA14(16)DS. Но при этом остается основной принцип карбюрации: топливо поступает в диффузор за счет создаваемого проходящим воздухом разрежения (не путать с разрежением во впускном коллекторе).
В системе двигателя 1S-i (много общего с двигателем 4S-i) подача топлива осуществляется через форсунку высокого давления. Изменение количества топлива происходит регулированием времени открывания форсунки (ECU) и изменением давления в топливной системе (в зависимости от разрежения во впускном коллекторе). Питание на форсунку подается через токоограничительный резистор.
Коды неисправности этой системы считываются с помощью скрепки при замыкании контактов диагностического разъема (подробнее...)
|
|
 |
Описание.
<-Рис.1 I. Датчик разрежение во впускном коллекторе
(MAPSensor)
является основным датчиком на основании
выходного напряжения которого, ECU (Electronic Control Unit) определяет
количество необходимого топлива.
II. Датчик положения дроссельной заслонки (TPS, Throttle Position Sensor) информирует ECU о режиме работы двигателя (замкнутые контакты IDL-E1 при ХХ). При нажатии на педаль газа, т.е. открывании дроссельной заслонки эти контакты размыкаются. ECU производит кратковременное, неадекватное показаниям датчика потока воздуха, увеличение времени или частоты открывания форсунок. При движении на принудительном ХХ, т.е. при закрытии дроссельной заслонки (замыкании IDL и E1) и достаточно высокой частоте вращения двигателя, подача топлива практически прекращается. При уменьшении частоты вращения ниже заданного порога подача топлива возобновляется. Данный режим позволяет снижать расход топлива и токсичность выхлопных газов.
III. Регулятор давления (Fuel Pressure Regulator) в топливной системе, назначением которого является регулировка и поддержания давления в топливной системе. Нормальное давление в системе составляет 2,2 … 2.5 кг./см. кв. при вакууме на его штуцере и 2,6…2,7 – без. При ХХ двигателя и соответственно закрытой дроссельной заслонке разрежение впускного коллектора максимально. При нажатии на газ (открывании дроссельной заслонки) разрежение уменьшается. Для поддержания одинаковой разности давления при различных режимах двигателя, этот клапан имеет вакуумное управление. Т.о. давление в системе (с отключенной и заглушенной вакуумной трубкой) повышается (примерно на 0.5 кг./см. кв.) и соответственно, при одном и том же времени открывания форсунок, увеличивается количество топлива поступающего в цилиндры. Давление самого насоса нормальной кондиции составляет 5…6 кг/см. кв. Обращаю внимание на то, что перед насосом внутри бака расположен первичный топливный фильтр, загрязненность которого может быть причиной недостаточной динамики автомобиля.
IV. Функция клапана дополнительного воздуха состоит в подаче во впускной коллектор воздуха при прогреве двигателя, минуя дроссельную заслонку. По мере прогреве клапана охлаждающей двигатель жидкостью, пропускная способность уменьшается и после полного нагрева, воздух в двигатель при ХХ поступает только через соответствующий воздушный канал диффузора.
V. "Задачи" Cold Start
Injector и Cold Start Injector Time Switch, как и Water Temperature Gauge «говорят» сами за себя. Но тем не менее, Cold
Start Injector подключен следующим образом. Один
контакт ("STA") форсунки холодного пуска
подключен к проводу "St1" (контактная группа
замка зажигания "стартер"). Второй конец
("STJ")- к контакту "Start Injector Time Switch"
(2-контактный датчик-шестигранник под ключ 24 мм).
Т.о. эта форсунка может включиться только при
заведении двигателя и соответствующей
температуре двигателя. Кроме того, напряжение
"St1" подается на контакт "STA" разъема ECU и
контакт реле "Circuit Openning Relay". Таким образом, в
режиме заведения, это реле (подающее питание на
топливный насос) включается не ECU, а при включении
стартера.
иногда
вводит в заблуждение нерадивых мастеров.
Для регулировки TPS
при незаведенном двигателе
необходимо обязательно оттянуть шток TP!
Регулировка осуществляется при
ослабленных винтах крепления. Вращая
корпус датчика необходимо его установить (и
не забыть зафиксировать) так, чтобы при
закрытой дроссельной заслонке(т.е. при
оттянутом штоке ТР) были замкнуты контакты
"а" и "b" (на рисунке вид на разъем
сверху).
|
|
IX. Инжекторная система описываемого двигателя, оборудована) датчиком содержания кислорода (Лямбда-зонд) в выхлопных газах и катализатором (что естественно для Japan Production). Попытки замены Лямбда-зонда на имитаторы бессмысленны, т.к. происходит разрыв обратной связи по управлению временем открывания форсунок (т.е. по управлению подачей топлива). ECU не «видит» реакцию системы на увеличение подачи топлива (выходное напряжение имитатора Лямбда-зонда изменяется не из-за увеличения количества подаваемого топлива) и поэтому переходит в режим «open loop», т.е. режим, при котором при управлении подачей топлива показания Лямбда-зонда не учитываются.
X. Величина базовой скорости вращения двигателя (обороты ХХ) регулируется вращением винта "a" (Рис.1). ХХ в инжекторных системах регулируется изменением количества воздуха поступающего во впускной коллектор, минуя дроссельную заслонку, т.е. изменением сечения канала дополнительного воздуха. Поддержание их при различных режимах (ХХ при прогреве, компенсация включения света и (или) А/С, крайних положений гидроусилителя и т.д.) – это прерогатива ECU.
XI. Система зажигания совершенно простая и обычная. В трамблере
установлены датчики (NE
и G), по которым ECU
определяет положение колена и распреда.
На
фото справа датчики сняты и показаны "задающие" элементы ротора.
XII. Винт упора дроссельной заслонки "b". Попытки «регулировки» ХХ с помощью этого винта считаю безнравственными!
История.
Предлагаю вниманию «историю» Toyota Camry 1S-i 1.8L, CFI, пробег
132 тыс. км. Расход до 20
л., при нажатии на газ - черный
дым... После
очистки свечей и 20…25 км пробега на них опять было
больно смотреть из-за огромного слоя сажи.
Давление в топливной системе, Рт.=2.2-с вак., 2.7-без
(т.е. норма).
Время открывания форсунок, ХХ=2.0 мс, т.е. очень
большое (Рис.2).
При проверке датчика положения дроссельной
заслонки выяснилось отсутствие замыкания
контактов датчика ХХ. После регулировки датчика
дроссельной заслонки время открывания форсунок
при ХХ снизилось до 1,5…1,7 мс. И хотя расход
снизился до 15-16 л/100 км, но оставался
«неприемлемым», черный дым остался... Графики
этого состояния Fig. No.2.
Напомню принятые обозначения:
t4 – время открывания форсунок, вся шкала для этого параметра - 10мс;
k4 – выходное напряжение Лямбда-зонда, вольт, вся шкала - 2,5 в;
W2 – скорость вращения двигателя, об/мин, вся шкала - 6000.
Участок «A» ХХ двигателя.
Участок «B» набор оборотов.
Участок «C» принудительный ХХ.
Участок «D», время, в течение которого отсекается подача топлива.
Обращает внимание на себя «конченность» т.е. полная неисправность Лямбда-зонда, которая выражается в отсутствии реакции на изменение состава топливной смеси.
Проведена замена Лямбда-зонда , в результате
которой время на форсунках уменьшилось до 1,3…1,4
мс (Fig.No.3).
Хотя и появилась реакция зонда на режимы работы
двигателя, но тем не менее его выходное напряжение
(кривая синего цвета) при ХХ оставалось большим (0.9 в), что
свидетельствовало о слишком обогащенной смеси. Кроме этого
остался черный
выхлоп ... При нормальном давлении в
системе, исправности форсунки холодного пуска и
т.п. это состояние становилось загадкой, а
ситуация безнадежной…
При анализе сложившейся ситуации с
владельцем было выяснено, что форсунку снимали
для очистки на другом СТО, но изменения состояния
системы не достигнуто. За качество форсунки и
правильности её установки он ручался...
Но чудес не бывает! Форсунка была снята и обнаружилось, что при установке «закусили» уплотняющую резинку. В результате этого топливо поступало не только через канал форсунки, но и через уплотнение, особенно это имело место быть при повышении давления в топливной системе, т.е. при открытии дроссельной заслонки.
После замены и правильной установки уплотняющей резинки система была восстановлена (Fig.No.4). Содержание СО = 0.1 %.
После 1500 км пробега: свечи светлые и никакого
черного дыма! Расход составляет 8 л/100 км.!
Другими возможными причинами значительного расхода могут быть:
- неисправность Лямбда-зонда (O2S) и, как следствие, отсутствие лямбда - регулирования подачи топлива;
- неисправность насоса, регулятора давления или магистрали «обратки», т.е. увеличение количества подаваемого топлива за счет увеличенного давления в системе;
- низкая компрессия в цилиндрах;
- неисправность топливной форсунки или форсунки холодного пуска;
- неисправность датчика температуры (для ECU), в результате чего система работает в режиме с обогащенной смесью не только при прогреве двигателя, но после достижения рабочей температуры;
- неисправность датчика ХХ и отсутствие режима отсечки подачи топлива на принудительном ХХ;
- нарушения в системе газораспределения;
- неисправность датчика разрежения во впускном коллекторе (МАР) и (или) нарушение герметичности вакуумной системы;
- естественно, нельзя исключать необходимость проверки опережения зажигания, свечей, свечных проводов, крышки трамблера, наконечников;
- «регулировка» системы недостаточно квалифицированным техническим персоналом.
Безусловно, список можно пополнять, но перечислено наиболее вероятное. Некоторые пункты актуальны и в ситуации «дерганья» или «провалов» при нажатии на педаль газа…
Лещенко В.П., 2000-2011
Матчасть:
|
|
Поиск (Search on Site)
|
|
|
|
|
2000-20