Чтение онлайн

Если двигатель оборудован «считалкой» воздуха (1G-GZEV, VG-20E, 6G-73, CA-18, все двигатели с турбонаддувом и др.), то у вас вряд ли получится снять на ходу и заткнуть пальцем воздушный канал. Двигатель скорее всего заглохнет. Поэтому мы делаем так. Выключаем двигатель. Снимаем воздуховод. На внутренней стороне патрубка блока дроссельных заслонок находим отверстие и затыкаем его маленькой тряпочкой. Если отверстия два, закрываем оба, но так, чтобы нашу заглушку не всосало внутрь воздушного канала. Затем надеваем резиновый воздушный патрубок на место, откручиваем винт регулировки оборотов холостого хода на 5–6 оборотов. Запускаем двигатель. Ни в коем случае не трогаем педаль газа! Иначе при открытой дроссельной заслонке мощный воздушный поток может всосать тряпку внутрь. Если после запуска двигателя с помощью винта регулировки оборотов вам легко удастся выставить требуемые обороты холостого хода, значит, воздушный канал прогревного устройства на горячем двигателе открыт, а этого не должно быть.

Одним из самых сложных (и трудоемких) для диагностики случаев нештатного поступления во впускной коллектор воздуха был следующий. Приходит в ремонт машина «Toyota Levin» с двигателем 4А-GZE. Из названия видно, что этот двигатель оборудован механическим наддувом, имеет два распредвала и электронный впрыск топлива. Обороты холостого хода (ХХ) были около 2000 об/мин. Закручивание винта регулировки оборотов ХХ никаких «эмоций» у двигателя не вызывало, т. е. он попросту не реагировал на него. Сняли этому двигателю воздуховод между воздушным фильтром и блоком дроссельной заслонки (датчика потока воздуха у этого двигателя не было), вырезали из плоской жести пластинку и с ее помощью плотно перекрыли вход блока дроссельной заслонки. Этим мы исключили даже малейшее поступление воздуха через канал холостого хода, через неплотно прикрытую дроссельную заслонку и через канал принудительного повышения оборотов холостого хода, т. е. полностью перекрыли двигателю воздух. После запуска двигателя выяснилось, что его обороты снизились до 1800 об/мин. Воздух в двигатель вроде не поступает (мы ведь его перекрыли), а он «молотит» себе 1800 об/мин. Тогда стали разбираться, как вообще воздух поступает во впускной коллектор. И оказалось, что после дроссельной заслонки воздух по специальному воздуховоду поступает к нагнетателю, после него к охладителю («интеркуллеру») и дальше по воздуховоду во впускной коллектор. После этого сняли корпус охладителя и той же пластинкой почти полностью перекрыли вход во впускной коллектор. Оставили только щель около 0,5 мм. Запустили двигатель, и обнаружили, что двигатель «успокоился». Обороты холостого хода составляли около 600 об/мин. Изменением ширины щели они легко изменялись в любую сторону вплоть до полной остановки двигателя (при полном устранении щели). Значит, подсос нештатного воздуха происходит или через механический нагнетатель, или через неплотности в соединении воздуховодов возле него. Сняли все и обнаружили, что корпус нагнетателя целый, все резиновые патрубки одеты как следует и плотно обжаты хомутами. Но где-то же воздух подсасывался? Мы бы еще долго ломали головы и портили нервы владельцу автомобиля, но тут совершенно случайно обнаружили чуть увеличенный люфт вала привода нагнетателя. После этого возникла версия, что разрушено уплотнение вала (должно же там быть какое-нибудь уплотнение, сальник например). К этому времени также выяснилось, что щуп для измерения уровня масла в корпусе нагнетателя (у всех механических нагнетателей своя автономная система смазки) сухой и ржавый. Когда разобрали нагнетатель, увидели, что подшипники в нем сильно разбиты, а специального уплотнения против подсоса воздуха в нем нет. Но выходной подшипник вала у него не простой. Мало того, что он полностью закрытый, но он еще и роликовый, его сепарация (бронзовая, кстати) не штампованная, а точеная, и канавки под ролики очень глубокие и «плотные». Другими словами, точно изготовленный закрытый подшипник и служил, кроме всего прочего, уплотнением вала. Пока был целым. Естественно, такого нового подшипника у нас не было, поэтому вместо него мы установили обычный шариковый, правда, закрытого типа. Когда все собрали на место и вновь специально изготовленной пластинкой перекрыли вход воздуха в блок дроссельной заслонки, то выяснилось, что обороты двигателя (после его запуска) стали 600 об/мин (а раньше были 1800 об/мин). После снятия пластинки, «задавив» все регулировки, получили 850 об/мин. Многовато, конечно, но вполне приемлемо. А владельцу сказали, что надо искать новый нагнетатель. Ведь кроме того, что у него повышенный подсос воздуха из-за нештатного подшипника, в нагнетателе вследствие работы без масла сильно изношены поверхности вращающихся профилей. И нагнетатель, естественно, не нагнетает, как ему положено.

Заканчивая описание проблем, наиболее часто возникающих с водяным прогревным устройством, следует отметить следующее. Если не работает термостат, то воздушный канал в прогревалке также останется открытым, потому что в данном случае прогревалка, как и весь двигатель, остается холодной. Двигатель держит повышенные обороты, но если исправен датчик температуры блока EFI, не «лает», т. е. его обороты не изменяются. В заключение – случай из жизни на эту тему. У машины «Toyota Carib» с двигателем 4A-FE были повышенные обороты холостого хода (1200 об/мин). Все проверки показали, что у него из-за заниженной общей температуры двигателя не полностью закрыт воздушный канал прогревного устройства. Мы сняли двигателю блок дроссельных заслонок и, перевернув его, снизу вскрыли торцевую крышку прогревного устройства. Затем при помощи специально заточенной стамески закрутили седло воздушного клапана на три оборота и поставили все на место. Величина оборотов холостого хода сразу снизилась до 600 об/мин. И уже винтом регулировки мы легко добились требуемых 750 об/мин. Отдавая машину, предупредили владельца, что величина прогревных оборотов теперь у его двигателя будет меньше, но причин для беспокойства нет, ведь на самом деле главное, чтобы эти обороты были устойчивыми, а что они будут не 2000 об/мин, а всего 1400, не так уж и важно.

Кроме водяных прогревных устройств иногда применяются электрические (в автомобилях фирмы «Nissan», в некоторых старых автомобилях «Toyota» и др.). Дефекты этих устройств уже были описаны ранее.

Типовая схема электрического сервомотора принудительного повышения частоты вращения двигателя.

Обрыв одной из обмоток приводит, как правило, к увеличению частоты вращения двигателя на холостом ходу. Сняв разъем с серводвигателя, можно измерить сопротивление всех обмоток. Оно должно быть одинаковым.

Теперь перейдем к устройствам принудительного повышения оборотов холостого хода. В ремонт приходит автомобиль «Diamante» фирмы «Mitsubishi». Марка двигателя в данном случае не имеет значения, на этих автомобилях стоит только одна серия: V-образные «шестерки», которые к тому же особенно не различаются по навесному оборудованию. Проблема – 2500 об/мин на холостом ходу. Понятно, что комфортно ездить с такими оборотами холостого хода невозможно. Винт регулировки оборотов холостого хода закручен полностью, а при его откручивании обороты только увеличиваются. Мастер обладал определенным опытом, а в руках его была крестовая отвертка, поэтому он тут же открутил три винта и снял корпус импульсного электродвигателя управления оборотами холостого хода (с обмотками). После этого запустил двигатель и пальцами попробовал вращать его ротор: в одну сторону – не вращается, в другую – вращается. При этом двигатель начал снижать обороты. Тогда мастер открутил винт регулировки оборотов холостого хода примерно на три оборота и стал вращать ротор. При этом ось ротора с ходовой резьбой, вращаясь, выталкивала поршенек, снижая обороты двигателя. Постепенно поршенек перекрыл воздушный канал настолько, что установились требуемые 750 об/мин. После этого двигатель заглушили, корпус электродвигателя управления оборотами холостого хода вместе с обмотками поставили на место и вновь запустили двигатель. Обороты холостого хода стали 800 об/мин. При помощи винта регулировки оборотов холостого хода мы снизили их до 750. После этого началось самое интересное. Газанули до 4000 об/мин и заглушили двигатель. Через пару секунд запустили его вновь – обороты холостого хода возросли до 850. Еще раз газанули, заглушили мотор, запустили через пару секунд – обороты холостого хода уже около 1000 об/мин. Проделали все то же самое еще раз и получили уже 1200 об/мин. И так до тех пор, пока обороты холостого хода вновь не достигли 2500 об/мин. В чем же дело? Каждый раз при сбросе газа импульсный электродвигатель, выполняя функцию демпфера, чуть приоткрывал свой воздушный канал, но через 2–3 секунды он должен был этот канал вновь закрыть. Вот этого-то и не происходило. Не происходило и при запуске, когда двигатель после включения зажигания «выставляет запускные обороты», сразу же после запуска снижая их до оборотов холостого хода. Как следует подумав, мы пришли к выводу: либо компьютер не дает команду на закрытие канала, либо оборвана одна обмотка электродвигателя. Оказалось второе. Одна из четырех обмоток не прозванивалась тестером, поэтому электродвигатель мог только открывать свой воздушный канал. После определения неисправности мы снова сняли обмотку, вручную вращая ротор, закрыли воздушный канал и снова все собрали, засунув под ротор клочок газеты, чтобы от вибрации он не вращался. Но не стали надевать разъем на импульсный электродвигатель. Отрегулировали винтом холостого хода обороты двигателя и вернули машину хозяину, сказав: «Если хотите – покупайте новый моторчик, а нет – придется смириться с тем, что при сбросе газа будет наблюдаться „провал“, а при включении нагрузки не будет повышения оборотов холостого хода, т. е. система управления двигателем не будет выполнять функцию принудительного повышения оборотов холостого хода».

Схема датчика положения дроссельной заслонки (TPS) японских автомобилей.

У большинства датчиков есть включатель холостого хода (вывод 2).

Аналогичные импульсные электродвигатели принудительного повышения оборотов холостого хода с разъемом на 6 проводов стоят на многих японских двигателях, в частности, на 1G-GEU, 1G-GZEU, IJZ, 2JZ и других.

В качестве примера «борьбы за обороты» у этих двигателей приведем случай, произошедший с двигателем 1G-GZE, установленном на «Toyota Cresta». Машина уже была в ремонте, и люди, ремонтировавшие ее, все описанное выше знали, но отремонтировать автомобиль все же не смогли. В этом случае обороты холостого хода были около 2000 об/мин. Винт регулировки оборотов холостого хода завинчен до упора. Если пережать толстый резиновый шланг, ведущий от электромотора принудительного повышения оборотов холостого хода к воздуховоду, двигатель снижает обороты и глохнет. Вывод: через воздушный канал системы принудительного повышения оборотов поступает лишний воздух. Этим каналом управляет импульсный электродвигатель, значит, он и виноват. Снимаем импульсный электродвигатель, отделяем его корпус с обмоткой, вручную вращаем ротор, выдвигая шток двигателя, затем ставим все на место. Холостой ход в норме. Но после нескольких прогазовок и остановок двигателя обороты холостого хода двигателя вновь увеличиваются, как и в предыдущем примере с «Diamante». Проверив память компьютера двигателя, выяснили, что в ней есть код неисправности 41 – неправильный сигнал с TPS (throttle position sensor – датчик положения дроссельной заслонки). По включателю холостого хода установили датчик TPS правильно. Код неисправности не исчез. Обратили внимание, что двигатель оборудован системой TRС (система предотвращения пробуксовки ведущих колес) и на панели постоянно горит желтый индикатор TRC. У этой системы есть свой датчик TPS и своя дополнительная дроссельная заслонка, управляемая электромотором от компьютера TRC. Проверили этот датчик TPS, убедились, что обрывов в нем нет, решили отрегулировать его положение. Сняли резиновый воздуховод и при включенном зажигании пальцем полностью закрыли дополнительную дроссельную заслонку. На 3-й и 4-й выводы датчика TPS системы TRC подключили омметр и, повернув корпус датчика, по включателю полностью закрытой дроссельной заслонки системы TRC установили правильное положение датчика TPS. Код неисправности 41 и надпись «TRC» на панели приборов при заведенном двигателе исчезли. Но импульсный серводвигатель по-прежнему не хотел перекрывать свой воздушный канал. Тогда, хотя все обмотки этого моторчика, казалось, были целыми, мы заменили импульсный серводвигатель новым. И холостой ход сразу стал нормальным. По-видимому, в родном электромоторе одна из обмоток имела межвитковое замыкание, что не позволяло ему правильно отрабатывать команды блока управления. А определить межвитковое замыкание с помощью омметра очень сложно.

На многих современных двигателях фирмы «Toyota» установлены несколько иные электродвигатели принудительного повышения оборотов холостого хода. Речь идет о тех модификациях известных двигателей 3S-FE, 4A-FE, 3E-E и др., в которых нет винта регулировки величины оборотов холостого хода. В этих двигателях, как правило, нет и отдельного устройства повышения оборотов при прогреве двигателя. Под блоком дроссельных заслонок на двух болтах в них установлен небольшой импульсный электромотор в пластмассовом (обычно белого или желтого цвета) корпусе прямоугольной формы. Ротор этого моторчика по команде компьютера вращается в ту или иную сторону, но всего лишь примерно на 45°. Ротор связан с пустотелым цилиндриком, в котором есть щель. Этот цилиндрик и перекрывает воздушный канал. Особенность устройства заключается в том, что ограничителем угла поворота пустотелого цилиндра служит биметаллическая пружина, положение которой можно регулировать крышечкой (ее не видно, так как она расположена с дальней стороны всего устройства). Поскольку весь блок дроссельных заслонок нагревается циркулирующей охлаждающей жидкостью, то получается, что максимальный ход (угол поворота) цилиндрика зависит от температуры двигателя. В качестве примера приведем случай с двигателем «Toyota Corolla 100». Ее владелец сообщил, что только вчера привез машину из Японии и весь день ездит по мастерским, пытаясь выставить холостой ход, – на тахометре 1400 об/мин. Открыв капот, мы убедились, что винта регулировки оборотов, расположенного у большинства двигателей с впрыском топлива в специальном углублении, нет. Убедились, что тросик управления дроссельной заслонкой имеет слабину и сектор дроссельной заслонки при отпущенной педали газа, как и положено, упирается в упорный винт. Кстати, мы не рекомендуем трогать этот упорный винт: если попытаться его открутить, то пластина дроссельной заслонки станет заклиниваться в закрытом состоянии и, кроме того, изменится сигнал с датчика положения дроссельной заслонки (TPS). После этого придется заново производить его регулировку.

Чтобы улучшить доступ к блоку дроссельных заслонок, сняли крышку воздушного фильтра вместе с резиновым воздуховодом. На работающем двигателе мы пальцем заткнули отверстие, находящееся на внутренней стороне блока дроссельных заслонок перед пластиной дроссельной заслонки. Двигатель тут же сбросил обороты до 400 об/мин. Очевидно, что причина повышенных оборотов холостого хода – открытый воздушный канал принудительного повышения оборотов холостого хода (он же – прогревных оборотов, он же – холостого хода). Раньше в таких случаях мы ослабляли два винта крепления моторчика повышения оборотов и слегка поворачивали его, приводя обороты холостого хода в норму. Обороты обычно становились нормальными, а если нет, то мы грешили на грязь, попавшую в устройство, или на неправильный сигнал от TPS. В последнем случае компьютер просто не знает, что двигателю в данный момент надо работать на холостом ходу. Но этот факт (неправильный сигнал от TPS) обычно фиксируется компьютером EFI и заносится в память в виде кода неисправности. Ну, а если причиной является просто грязь (в этом случае обороты, в том числе и прогревные, обычно ниже нормы), то нужно снять весь блок дроссельных заслонок, все разобрать и вымыть. После мытья и сборки все параметры, как правило, приходили в норму.

Но при повороте моторчика обороты всегда менялись. В описываемом же случае пластмассовый корпус моторчика мы вертели назад-вперед, а обороты двигателя не менялись. Вывернули винты полностью и, сняв моторчик, пальцами провернули ротор. Двигатель тут же среагировал на этот поворот изменением оборотов. Но главное, при повороте ротора обнаружилось, что он подклинивает. Заглушили двигатель и пальцами стали вертеть назад-вперед ротор, одновременно поливая его и все детали вокруг аэрозольным очистителем карбюраторов. Буквально через 5 секунд ротор вращался легко и свободно. Установили корпус устройства на место, наживили два винта, запустили двигатель и поворотом корпуса выставили требуемые обороты двигателя (700 об/мин). Осталось затянуть винты и собрать все на место.

В заключение еще несколько слов о датчике положения дроссельной заслонки (TPS). Эти датчики бывают четырех видов. Первый, самый простой, – два включателя в одной прямоугольной пластмассовой коробочке с разъемом. Она, как и все TРS, крепится соосно с осью дроссельной заслонки. Один включатель срабатывает на холостом ходу и выключается при нажатии на педаль газа. Второй включатель, наоборот, включается, когда педаль газа нажата более чем наполовину, т. е. он включает мощностной режим. В карбюраторе ту же роль выполняет клапан экономайзера. TPS такого типа обычно имеют прямоугольную форму и три или четыре вывода на разъеме.

Второй тип датчиков положения дроссельной заслонки – это просто переменное сопротивление, имеющее три вывода.

Третий тип TPS – это тоже переменное сопротивление, с которым связан включатель холостого хода. У такого датчика четыре вывода на разъеме.

Четвертый тип представляет собой устройство, в котором первый и второй типы TPS объединены. В нем есть и переменное сопротивление с тремя выводами, и включатели холостого хода и режима полного газа, также имеющие три вывода. У этого вида датчиков TРS два разъема, и они обычно устанавливаются на автомобили фирмы «Nissan».