Техническое обслуживание, ремонт и модернизация топливной системы бензинового двигателя

Чуть позже мы так и сделаем, а пока привяжемся к датчику положения коленвала. На экране возникнет такая картинка:

Она интересна чисто с теоретической точки зрения. Видно, как соотносятся ВМТ цилиндра и сигнал с ДПКВ. Если рассмотреть растянутую осциллограмму, то можно разглядеть девятнадцатый зуб, который соответствует верхней мертвой точке первого цилиндра:

Можно установить измерительные линейки и получить те самые 114 градусов, которые составляют разницу между ВМТ и пропущенными зубьями на задающем диске. Таким образом, смещение венца задающего диска или разбитая шпонка последнего «вычисляются».

На практике обычно выбирают режим внешней синхронизации и анализируют полученную осциллограмму. Рассмотрим ее:

Нарастание давления в начале соответствует движению поршня вверх. Максимум давления можно принять как ВМТ цилиндра. Программа подсказывает нам, что значение давления на пике было 5,40 атмосферы. Это около нормы. Анализировать это значение лучше по собственному опыту. В частности, подсос воздуха в задроссельное пространство вызывает повышение этого значения, иногда до 8−9 атмосфер.

Далее, на картинке указана та часть, которая соответствует выпуску выхлопных газов. С помощью измерительной линейки можно убедиться, что противодавление выпускной системы на подопытном автомобиле не превышает 0.1 атм, что опять-таки является нормой. Зона, отмеченная как «впуск», соответствует открытому впускному клапану и движущемуся вниз поршню. Значение давления в этот момент — разрежение во впускном коллекторе. Оно составляет около 0.65 атм, что тоже абсолютно нормально. Повышенное давление (то же, что и низкий вакуум) заставляет искать причину дефекта, чаще всего подсоса воздуха. Вообще подсос во впускной коллектор выявляется по сочетанию двух признаков: высокого давления в ВМТ и низкого вакуума.

Еще один важный момент — фазы ГРМ. Анализ осциллограммы позволяет сделать однозначный вывод о правильности установки фаз. Для этого надо снять и сохранить в качестве образца осциллограммы давления в цилиндре тех двигателей, с которыми чаще всего приходится работать, и вы всегда сможете сравнить исследуемую осциллограмму с эталонной.

Еще одна интересная осциллограмма — давление в цилиндре на повышенных оборотах

Она подтверждает предположение об отсутствии «забитости» выпускной системы. Дело в том, что противодавление выхлопных газов при разрушении катализатора, к примеру, может составить несколько атмосфер.

Так как привязка происходит по моменту искрообразования в исследуемом цилиндре, который отмечается на картинке серой вертикальной линией, то очень просто, наложив линейки соответствующим образом, увидеть угол опережения зажигания. А можно просто выбрать закладку «УОЗ» и видеть цифровое значение, рассчитанное программой автоматически. Можно настроить центробежный регулятор трамблера, воспользовавшись графиком зависимости УОЗ от оборотов.

Анализ работы клапанов Исходным измерением является осциллограмма давления в цилиндре, снятая в режиме внешней синхронизации. Если проанализировать зависимость давления в ВМТ от оборотов, предоставляемую программой, то можно сделать выводы о состоянии клапанов. Методика была разработана Михаилом Сорокиным и выглядит следующим образом:

Есть еще несколько интересных и информативных графиков. Скажем, осциллограммы стартерного тока, тока бензонасоса или другого потребителя, давления топлива. Датчик давления можно подключить к топливной рампе и снимать «картинку» в режиме самописца.

Газоанализаторы На современном диагностическом участке должен быть четырехкомпонентный газоанализатор. Газоанализатор служит не для «регулировки СО», а как источник диагностической информации.

Все три типа описанных приборов имеют совершенно разный принцип работы, дают нам разную информацию и ни в коем случае не подменяют друг друга. Да, где-то получаемые с их помощью данные перекликаются, а где-то они у каждого уникальны. В принципе, можно обойтись без любого из этих приборов. Грамотный поиск дефекта основан на анализе информации.

Остальное оборудование носит в основном вспомогательный характер, хотя его наличие более чем желательно. Это:

Топливный манометр.

Установка для очистки форсунок: с проливочным стендом или жидкостная.

Стенды для проверки свечей зажигания, модулей зажигания.

Ампервольтомметр (мультиметр).

Набор инструмента.

Пробники, приспособления.

Программатор ЭБУ c флэш-памятью (Январь 5. xx, Январь 7.2, Микас 7. x, Бош МП7, Бош М7.

9.7).

Программатор ПЗУ (Январь 4, GM, Микас 5, Бош М154) и набор ППЗУ и панелек. Рекомендуется использовать электрически стираемые ПЗУ Winbond 27С257 (32Kb) и 27С512/27E512 (64Kb).

УФ-лампа для стирания ППЗУ с УФ-стиранием.

Оборудование для пайки — паяльник, отсос и т. д. (в идеале — паяльная станция).

Набор прошивок под все типы ЭСУД — в зависимости от уровня.

Программа для изменерия калибровок для тонкой настройки программы.

Инженерный блок.

Контроллер ШДК для контроля состава смеси.

Работа диагноста состоит из трех этапов: сбор диагностической информации, ее обработка, принятие решения.

6.2 Основные этапы диагностики

Перед диагностикой системы управления двигателем необходимо убедиться в исправности других систем двигателя, неисправности которых могут быть ошибочно приняты за неисправности электронной системы:

— низкая степень сжатия;

— подсос воздуха;

— неисправности системы выпуска;

— отклонения фаз газораспределения, вызванные износом деталей или неправильной сборкой;

— низкое качество топлива;

— загрязнение топливного или воздушного фильтров.

Неисправность цепи лампы «Check Engine» (периодическое загорание контрольной лампы «Check Engine»):

— при включенном зажигании измерить напряжение между клеммой «+» лампы и «массой». Величина напряжения должна быть близкой к напряжению аккумулятора. Если напряжение равно нулю — обрыв цепи питания лампы;

— замкнуть контакт «-» лампы на «массу». Лампа должна гореть. Если лампа не горит — неисправна лампа или её соединение в гнезде;

— выключить зажигание и отсоединить колодку контроллера;

— измерить сопротивление провода, соединяющего лампу (контакт «-» лампы) с контроллером (клемма «С1» колодки контроллера). Величина сопротивления должна быть меньше 1 Ом. Если сопротивление больше — обрыв провода;

— отсоединить лампу и измерить сопротивление между контактом «С1» и «массой». Сопротивление должно быть больше, чем 1 Ом. Если сопротивление меньше — провод замкнут на «массу»;

— проверить пробником, соединённым с «массой», контакт «С1» колодки контроллера (лампа «Check Engine» отсоединена). Если лампа пробника горит — провод замкнут на источник питания;

— если сигнал о неисправности цепи лампы «Check Engine» появляется при исправной цепи — неисправен контроллер.

Общий осмотр:

а) Убедиться, что проводка и шланги не имеют повреждений.

б) Убедиться, что проводка ДК (датчик кислородра) не касается выпускного коллектора, не трется о кузов, в разъеме ДК нет воды. Если есть вода или подозрение — разъем продуть и сбрызнуть WD-40.

в) Убедиться, что проводка ДС (датчик скорости) не имеет повреждений и не намотана на вал раздатки.

г) Убедиться, что шланги адсорбера (внизу) и вентиляции картера (вверху) не перепутаны местами.

д) Убедиться в наличии разряжения в вакуумной трубке РДТ (регулятора давления топлива) (проконтролировать наличие отверстия в ресивере — может не быть прямо с завода).

ж) Убедиться в отсутствии несанкционированных подсосов воздуха. Подсосы чаще всего происходят в труднодоступных местах.

Свечи:

а) Внешний осмотр. На изоляторах не должно быть металлизации, вертикальных темных полос, красного налета. Зазор должен быть не меньше 1 мм и не больше 1,13 мм. (отклонения зазора является одной из многих причин нестабильного ХХ (холостого хода) и плохой тяги) б) Свечи должны быть отечественными — Энгельс, Уфа, АPS. При обнаружении импортных свечей — замена на отечественные.

Проверка зажигания а) Внешний осмотр ВВ (высововольтных) проводов. Убедиться, что провода не имеют потертостей и трещин. Внутри колпачков не должно быть угля, ржавчины, посторонних предметов. Сопротивление проводов должно быть в пределах 3−8 кОм. Предпочтительны обычные черные отечественные провода. При повреждении проводов или отклонении в сопротивлении — провода менять. Дальнейшая диагностика — только после замены.

б) Модуль зажигания. Выясняем «происхождение». Если блок производства ПО «Север» (Новосибирск) или «РД» (Элара, Чебоксары) — есть смысл настойчиво рекомендовать замену на «АТЭ» (Москва) или GM. Далее диагностика МЗ (модуля зажигания) с помощью тестера МЗ при различном времени накопления на стабильность искрообразования, межвитковых или межслойных пробоев. При отсутствии тестера проверка заменой на заведомо исправный. При выявлении неисправности МЗ дальнейшая диагностика — только после замены модуля.

Проверка топливной системы При пережатой «обратке» бензонасос должен выдавать не менее 5 атм. При включенном зажигании РДТ должен ограничивать давление в рампе на уровне 3 атм, на заведенном двигателе рабочее давление 2,2−2,6 атм. При перегазовках или при снятии трубки с РДТ давление должно подниматься до 3 атм. При неисправностях обратного клапана бензонасоса имеет смысл несколько раз резко пережать обратку.

Компьютерная диагностика Все, что было описано выше, применимо ко всем системам без исключения и должно производиться до подключения компьютера. Компьютерная диагностика имеет практический смысл только если все вышеперечисленные операции проведены и выявленные неисправности успешно устранены.

Далее будут рассмотрены тонкости диагностики и настройки именно системы Bosch MP7.0Н, как одной из самой труднодиагностируемой по причине очень сложных адаптационных алгоритмов топливоподачи.

Инициализация ЭБУ Bosch MP7.0 обязательна после любой замены датчиков или исполнительных механизмов.

а) Выясняем тип системы, Евро-2 или Евро-3. Все описанное ниже относится к Евро-2.

б) Делаем в МТ новый набор и анализируем.

N10 — обороты ХХ с дискретностью 10 мин-1

TRA — аддитивная коррекция состава смеси. Должен стремиться к «0»

FR — коррекция длительности впрыска по лямбде. Должен стремиться к «128»

USVK — ЭДС лямбды

DKPOT — положение дросселя

TMOT — температура ОЖ (охлаждающей жидклсти) в) Каналы АЦП. Смотрим ЭДС (напряжение) ДМРВ в режиме покоя: 0.996/1.016 — ОК, до 1.035 плохо, но если линейность на малых расходах не сильно пострадала, то МР7 его скорректирует, выставит TRA в небольшую коррекцию, +/- 1−4-5 и ехать автомобиль с таким датчиком будет относительно прилично. Значения выше 1.035 требуют задуматься о замене ДМРВ, однако, в отличие других систем, машина ехать все еще будет, хотя возможен довольно нестабильный ХХ. Коррекция FR естественно, будет уходить в крайние значения по сигналу ДК, и когда достигнет крайних значений — аддитивной коррекции TRA ему попросту не хватит, а мультипликативная коррекция FRA не поможет, то FR сбросится в 128 и возможен срыв ХХ, вплоть до остановки двигателя.

г) Проверяем ДПДЗ. График обязательно должен быть линейный: 0−1-2−3-4−5-6−7…76…7−6-5−4-3−2-1−0. (никаких скачков 1−4-2−5-3−9 и т. д.). 75−76% на полном дросселе для этих систем является нормой.

д) Проверка ДК. Смотрим опорное напряжение по АЦП, должно быть 440−470 мв (не 300, не 700, не 1.2 в, как по книгам). Прогреваем двигатель, пока Uдк не начинает «гулять». Если напряжение ДК «висит» на уровне опорного, то можно предположить, что он неисправен, или его не воспринимает ЭБУ по причине перегорания очень тонкой дорожки массы ДК. Если двигатель прогрет, работает, а отклика ДК нет, пробуем сильно газовать. Если нет результата, смотрим провода, подкидываем другой блок/другой ДК.

Если есть хоть малейший отклик в обе стороны от опорного, то ДК скорее всего не сразу, но «пробьется», хотя при пробеге под 80−100 тыс. сложно это утверждать, но вероятность все же есть. Вопреки расхожему мнению, ДК умирает окончательно довольно редко. При наличии хорошего отклика, но в одну сторону от опорного (в любую), скорее всего, виноват ДМРВ, убедиться в этом можно только подменой ДМРВ на заведомо исправный.

Если ДК сразу начнёт откликаться хорошо в обе стороны, то однозначно виновен ДМРВ. При попадании воды в разъём ДК, сигнал ДК может подтягиваться в любую сторону, вплоть до 1.2 в., эта неисправность должна устраняться на стадии внешнего осмотра (см. выше).

е) Косвенная проверка ДМРВ. Двигатель работает, отклик ДК есть, значение ДК от 0.1 до 0.9, может быть чуть нестабилен ХХ. Задача — выявить «глюки» ДМРВ, если они имеются. Плавно прибавляем обороты и смотрим на FR. При всём исправном он должен изменяться вместе с сигналом ДК симметрично, около 128 единиц (в идеале 123−132), вплоть до 4000 оборотов. Может быть небольшое смещение в какую — либо сторону. Это совершенно нормально (не бывает идентичных датчиков, всегда есть куча погрешностей, и аддитивных, и мультипликативных).

Если при плавном наборе оборотов FR упирается в максимум, под 200 или в минимум (под 100), то меняем ДМРВ. В первом случае он сильно «беднит», во втором — страшно «богатит». Если машина поработает некоторое время с убитым расходомером, и FR не будет хватать, то ЭБУ выставит аддитивную поправку TRA, что бы диапазона FR хватало. Поправка в +/-4 вполне приемлема.

ж) Косвенная проверка форсунок. Если форсунки забиты, то FR естественно будет ползти вверх, и TRA выставит в плюс. Если вышеперечисленные действия были выполнены, а коррекция всё равно лезет вверх, стоит проверить форсунки. И на производительность, и на баланс. Если забита хоть одна форсунка, мотор будет трясти на ХХ, и при перегазовке сильно «подтраивать» (эффект аналогичен неисправному модулю). На ходу, разумеется, будет очень плохая динамика.

6.3 Промывка инжектора

В процессе работы двигателя на элементах его топливной системы — форсунках, топливопроводах, топливной рампе, регуляторе давления, впускных клапанах постепенно осаждаются загрязнения, находящиеся в топливе. Современные электромагнитные форсунки изготавливаются с допусками 1мкм и способны проработать до миллиарда циклов. Основной причиной нарушения их работы является загрязнения в процессе эксплуатации, хотя на пути механических частиц стоят топливные фильтры, отсеивающие частицы крупнее 10−20мкм. Они устанавливаются в топливной магистрали и в самой форсунке.

Главной причиной загрязнения является неизбежное присутствие тяжелых фракций в составе топлива. Наиболее интенсивное накопление отложений происходит сразу после остановки двигателя. В это время температура корпуса форсунки возрастает за счет нагрева от горячего двигателя, а охлаждающее действие топлива отсутствует. Легкие фракции топлива в рабочей зоне форсунки испаряются, а тяжелые накапливаются в виде лаковых отложений, уменьшающих сечение калиброванного канала. К примеру, слой отложений толщиной 5мкм может изменить пропускную способность этого канала на 25%. Загрязнение распылительных отверстий форсунок ухудшает образование топливовоздушной смеси, в регуляторе давления нарушается герметичность его запорного клапана, а в топливном насосе высокого давления для дизелей существенно уменьшается его производительность.

Основными признаками загрязнения форсунок являются:

Затрудненный пуск двигателя.

Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу и переходных режимах.

Провалы при резком нажатии на педаль газа.

Ухудшение динамики разгона двигателя и потеря мощности.

Увеличение расхода топлива. Повышение токсичности отработавших газов.

Появление детонации при разгоне вследствие обеднения смеси и повышения температуры в камере сгорания.

Пропуски воспламенения.

Хлопки в выпускной системе.

Быстрый выход из строя кислородного датчика (лямбда-зонда) и каталитического нейтрализатора.

Загрязнение форсунок становится особенно заметным с наступлением холодов, когда испаряемость топлива ухудшается: появляются проблемы с пуском холодного двигателя.

Промывка инжектора автомобиля.

В настоящее время получили распространение следующие методы промывки инжектора автомобиля:

Промывка инжектора автомобиля без демонтажа форсунок с двигателя.

Промывка инжектора автомобиля на ультразвуковом стенде с демонтажем форсунок.

Эффективность промывки инжектора автомобиля на ультразвуковой установке выше, чем у предыдущего способа очистки, но кроме форсунок другие элементы топливной системы здесь не очищаются. Например, сама топливная рампа, регулятор давления с запорным клапаном, впускные клапана, дозатор-распределитель.

В последнее время в практике промывки инжектора автомобиля, широкое распространение, в силу использования дешевого оборудования, получили простенькие одноконтурные установки, представляющие собой емкость с сольвентом, которая вешается под капот автомобиля или располагается рядом с автомобилем на передвижной стойке.

Заключение

Надежная работа системы впрыска зависит не только от своевременной ее очистки, но и от состояния прочих систем двигателя. Есть вещи, почти безвредные для карбюраторного мотора, но недопустимые для двигателя с впрыском — например, износ маслосъемных колпачков клапанов, вызывающий большой угар масла. Карбюраторный просто «затроит» от замасливания или замыкания нагаром свечи, а на впрысковом датчики начнут врать, в катализатор попадает не сгоревший в цилиндрах бензин.

Из-за повышенного уровня залитого масла оно попадает во впускной коллектор через систему вентиляции картера, а затем и в цилиндры.

Так что система впрыска топлива требует регулярного техобслуживания.

Инжекторная система по устройству и обслуживанию гораздо сложнее карбюраторной, и поэтому ремонт тоже сложнее и дороже.

Но если соблюдать несколько правил, большинство неприятностей можно избежать. Например, плохой бензин разрушает насосы, забивает фильтры, выводит из строя форсунки, поэтому покупать бензин по возможности лучше на проверенных автозаправках. И конечно, надо не забывать чистить бензобак от остающихся воды, грязи и ржавчины, часто менять топливные фильтры, стараться не допускать длительных простоев.

Необходимо помнить, что эффективность работы инжекторного двигателя во многом определяет и состояние форсунок — управляемых электромагнитных клапанов, обеспечивающих дозированную подачу в цилиндры двигателя топлива. А вот блок управления, которому и подчиняются все форсунки, хоть и деталь немаловажная, но и ломается он редко, да и проблем с регулировкой немного. Согласно статистике, 90% поломок инжектора связаны с поломкой датчиков или нарушением питания электронного блока.

Системы впрыска бензина по сравнению с карбюраторами имеют целый ряд преимуществ: благодаря более точной дозировке топлива снижается токсичность выхлопов, повышается экономичность, улучшаются мощностные характеристики. Кроме того, исправный двигатель с системой впрыска характеризуется лучшими пусковыми свойствами (независимо от температуры), более устойчивой работой, большей надежностью.

Недостатков у инжекторов два — высокие требования к качеству используемого топлива и более дорогая стоимость обслуживания и запчастей. А ресурс инжекторов действительно во многом зависит от качества бензина. В качестве профилактики для увеличения срока их службы в наших условиях эксплуатации может служить систематическая промывка инжекторов — через каждые 20 — 25 тыс. км. В противном случае они могут так закоксоваться, что никакая промывка уже не поможет.

1. Системы распределенного впрыска топлива автомобилей ВАЗ — устройство и диагностика / Боюр B.C., Куликов А. В., Христов П. Н., Костенков В. Л., Зимин В. А. г. Тольятти, ОАО НВП «ИТЦ АВТО»

2. Спинов А. Р. Системы впрыска бензиновых двигателей. — М.: Машиностроение, 1995. — 112с.: ил.

3. Косарев С. Н. ВАЗ-21 213 и модификации: Каталог узлов, деталей и запасных частей / С. Н. Косарев. — М.: ООО «Издательство ACT»: ООО «Издательство Астрель», 2004. — 382с.

4. Ремонтируем ВАЗ-21 213, -21 214 «Нива». Иллюстрированное руководство. «Своими силами». — М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002. — 292 с., ил.

5. Яметов В. А., Галанин Э. Я., Козлов П. Л. Система управления двигателем ВАЗ-21 214 (1,7 л) с центральным впрыском топлива под нормы токсичности ЕВРО-2 (контроллер ITMS-6F). Руководство по техническому обслуживанию и ремонту — М.: Издательство «Колесо», 1999. — 144 с.: ил.

6. Нива ВАЗ-21 213, -21 214 с двигателями 1,7 и 1,71. Устройство, обслуживание, диагностика, ремонт. Иллюстрированное руководство. — М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. — 296 с.: ил. — (Серия «Своими силами»).

7. Косарев С. Н., Козлов П. Л. Система управления двигателем ВАЗ-21 214−10 (1,7л. 8 клапанов): Руководство по диагностике и ремонту: Устройство; Диагностика; Ремонт. — М.: Третий Рим, 2004. — 192 с. (Серия «Мастер класс»)

8. Пятков К. Б, Игнатов А. П., Новокшонов К. В. Автомобили ВАЗ-2121, 21 219 «НИВА». Руководство по эксплуатации, обслуживанию и ремонту. — М.: Ливр, 1995.

Лист

Дата

Лист

Изм.

Подпись

№ докум.