* Поиск по сайту Вверх Вниз



Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.  [ 1 сообщение ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Описание устройсва и принципа работы системы Непосредственного Впрыска D4
СообщениеДобавлено: 17 фев 2011, 18:55 
Не в сети
модератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 05 май 2009, 03:00
Сообщения: 6759
Тем: 72
Откуда: Ставрополье
Блог: Посмотреть блог (7)
Машина: Toyota Vista
О машине: седан SV50, 3S-FSE, U240E, 98г.
Репутация: 1393
Рекламные ссылки. Показывается только незарегистрированным пользователям


начнём со статьи, которая неплохо раскрывает устройство, проблемы и способы диагностики и ремонта системы непосредственного впрыска D4 двигателя 3S-FSE.
Выжимка из статьи В. Бекренёва (Хабаровский диагност). Оригинал можно скачать здесь.
##########################################################
##########################################################

"Непосредственный впрыск TOYOTA, система D-4"
История
Система непосредственного впрыска на Toyota (D-4) была анонсирована в начале 1996 года, в ответ на GDI от конкурентов. В серию такой двигатель (3S-FSE) был запущен с 1997 года на модели Corona (Premio T210), а в 1998 - начал устанавливаться на модели Vista и Vista Ardeo (V50).
Изображение
В то время двигатель был настолько революционным, что многие ремонтники просто отказывались от ремонтов. Применив ТНВД, высокое давление, два катализатора, электронный дроссель, шаговый мотор управления EGR, отслеживание положения дополнительных заслонок во впускном коллекторе, систему VVTi , и индивидуальную систему зажигания разработчики показали, что наступила новая эра экономичных и экологичных двигателей.

Проблемы
Следует отметить следующие важные системы и их элементы, которые наиболее часто имеют дефекты (см. рис. Расположение компонентов системы электронногоуправления):
Вложение:
стр.131.jpg
стр.131.jpg [ 579.23 КБ | Просмотров: 27539 ]



### Система топливоподачи:
- погружной электрический насос 12 в баке с сеткой топливозаборника (фильтр предварительной очистки) и топливным фильтром на выходе (фильтр тонкой очистки); Изображение
- топливный насос высокого давления 13 (ТНВД), установленный на головке блока цилиндров имеющий привод от распредвала; Изображение
- топливная рампа с редукционным клапаном.

### Система синхронизации:
- датчики коленвала 18;
- датчик распредвала 10.

### Система управления:
- датчики температуры охлаждающей жидкости 16;
- датчик температуры впускаемого воздуха 14;
- датчик детонации 19;
- датчик положения педали газа;
- датчик положения дроссельной заслонки;
- давления во впускном коллекторе (МАР) 8 ;
- датчик давления топлива в рампе ;
- лямбда зонд (датчик кислорода с нитью подогрева).

### Исполнительные устройства:
- катушки зажигания (индивидуальные);
- блок управления форсунками;
- форсунки;
- клапан регулировки давления в рампе;
- вакуумный соленоид управления заслонками во впускном коллекторе (привод SCV);
- клапан управления муфтой VVT-i.

Несколько слов про диагностику.
При диагностировании двигателя сканер выдает дату (отчёт) порядка 80 параметров для оценки состояния и анализа работы датчиков и систем двигателя. Следует отметить, что большим недостатком у 3S-FSE является отсутствие в дате параметра – «давление топлива». Наиболее важными параметрами, которые достаточно полно отображают состояние двигателя, являются показания:
длинной и короткой топливной коррекции;
напряжения датчика кислорода;
разрежение во впускном коллекторе;
скорость вращения двигателя (обороты);
положение мотора EGR;
положение дроссельной заслонки в процентах;
угол опережения зажигания, и время впрыска топлива.
Важно понимать, что если двигатель работает правильно - он должен, при соблюдении определенных условий, переходить в обеднённый режим работы. Переход происходит при полном прогреве и только после перегазовки. Много факторов определяют процесс перехода двигателя в обеднённый режим. При диагностировании следует учитывать и равномерность давления топлива, и давление в цилиндрах, и засаженность впускного коллектора.
Для обычного пользователя сканер к сожалению недоступен, но в качестве альтернативы можно использовать опыт форумчан: ДИАГНОСТИКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ ПЕРЕМЫЧКОЙ! DLC1, DLC3, КОДЫ. Это не даст такой полной картины состояния, как при диагностике сканером, но зачастую, в правильное русло направит.////


Конструктивное исполнение.

Топливная рейка, форсунки, ТНВД.
На первом двигателе с НВ (Непосредственным Впрыском) конструкторы применили разборные инжекторы.
Вложение:
инжектор.jpg
инжектор.jpg [ 99.56 КБ | Просмотров: 27595 ]

Топливная рейка имеет 2х этажную конструкцию разных диаметров. Это необходимо для выравнивания давления. На топливной рейке расположенны датчик давления топлива, клапан аварийного сброса давления, инжекторы, магистральные трубки к топливному насосу высокого давления.
Изображение
В двигателях с НВ работа первого насоса не ограничена 3,0 килограммами. Здесь давление несколько выше порядка 4,0-4,5кг для обеспечения полноценного питания ТНВД на всех режимах работы. Замер давления при диагностике, можно производить манометром через входной порт прямо на ТНВД.
Так как двигатели выпускались для внутреннего рынка Японии, то степень очистки топлива не отличается от обычных двигателей. Первый заслон - сетка перед насосом, затем второй заслон - фильтр тонкой очистки (кстати сказать воду он не задерживает).
И последний заслон фильтрации топлива - сетка на входе ТНВД.
От первого насоса топливо с давлением примерно 4 Атм поступает в ТНВД, затем давление поднимается до 120 Атм и поступает в топливную рейку к инжекторам. Блок управления оценивает давление по сигналу датчика давления. ЕСМ корректирует давление при помощи клапана регулятора на ТНВД. При аварийном повышении давления срабатывает редукционный клапан аварийного давления в рейке (он механический). Так вкратце организована топливная система на двигателе.

Теперь подробнее о составляющих системы и о способах диагностирования и проверки.

ТНВД. Топливный насос высокого давления имеет достаточно простую конструкцию. Надежность и долговечность насоса зависят от различных мелких факторов, в частности от прочности резинового сальника и механической прочности напорных клапанов и плунжера. Структура насоса обычная и очень простая. Основа - плунжерная пара, сальник разделяющий бензин и масло, напорные клапана и электромагнитный регулятор давления. Основным звеном в насосе является 7мм плунжер. Как правило, в рабочей части
плунжер не сильно изнашивается (если конечно не применяется абразивный бензин). Основная проблема в насосе - износ резинового сальника (срок жизни которого определяется не более 100тыс. км. пробега). Этот пробег, конечно же занижает надежность двигателя. Сам насос стоит относительно дорого. При эксплуатации на низкокачественном топливе происходит коррозия деталей насоса, что приводит к ускоренному износу и потере давления.

Способ диагностирования насоса по давлению.
Для контроля давления приходится использовать показания, снятые с электронного датчика давления. Датчик установлен на торце раздаточной топливной рейки. Доступ к нему ограничен и, следовательно, замеры легче производить на блоке управления. Для Тойоты Виста и Нади это вывод Б12 – ЭБУ двигателя (цвет провода коричневый с жёлтой полосой, у Надии провод ядовито-зелёный).
Вложение:
распиновка эбу.jpg
распиновка эбу.jpg [ 59.76 КБ | Просмотров: 27595 ]

Датчик питается напряжением 5В. При нормальном давлении, показания датчика изменяются в диапазоне 3,7-2,0 В. Минимальные показания, при которых двигатель еще способен работать на х\х -1,4В. Если показания от датчика будут ниже 1,3В в течение 8 секунд - блок управления зарегистрирует код неисправности 49 (Р0191) и заглушит двигатель. Правильные показания датчика на х\х -2,5В. При обедненке - 2,11В.

Регистрировать протечку бензина в масло нужно при помощи газоанализа.
Вложение:
измерение СН газоанализатором.jpg
измерение СН газоанализатором.jpg [ 166.21 КБ | Просмотров: 27595 ]

Достаточно померить СН в маслоналивной горловине на прогретом работающем двигателе. Показания уровня СН в масле не должны превышать 400 единиц. При протекании сальника в дате (по сканеру) будет зарегистрирована очень большая минусовая коррекция. А при полном прогреве обороты двигателя будут сильно прыгать на х\х, при перегазовках мотор периодически глохнет ///при нагреве картера бензин испаряется и через линию вентиляции вновь попадает во впускной коллектор, дополнительно обогащая смесь. Датчик кислорода регистрирует богатую смесь, а блок управления пытается её забеднить///. Важно понимать, что в такой ситуации совместно с заменой насоса необходимо сменить масло с промывкой двигателя.
Давление в насосе пропадает очень редко. Потеря давления происходит из-за выработки шайбы плунжера, либо из-за пескоструя клапана- регулятора давления. Из практики, плунжера практически не изнашивались в рабочей зоне. Зачастую приходится приговаривать насос из-за проблем с сальником, который, стираясь, начинает пропускать топливо в масло.

На двигателях 3S-FSE японцы применили впервые разборную форсунку. Обычный инжектор способный работать при давлении 120 кг. Следует отметить, что массивный металлический корпус и проточки под захват подразумевали долговечное использование и обслуживание. Рейка с инжекторами располагается в труднодоступном месте под впускным коллектором и шумовой защитой. Но все же, демонтаж всего узла может быть легко осуществлен снизу двигателя, не прилагая больших усилий.
Как правило, после демонтажа, всегда заметны следы закоксовки сопла инжектора. Естественно, при загрязнении сильно изменяется распыл и производительность инжектора, оказывая влияние на работу всего двигателя в целом. Плюсом в конструкции инжекторов является тот факт, что форсунки отлично моются (промывка под высоким давлением на специальных промывочных установках не допустима из-за большой вероятности «убиения» инжектора). Инжекторы после промывки способны долго нормально работать без сбоев. Проверку можно осуществить на стенде на производительность налива за определенный цикл и на наличие неплотностей в игле при тесте пролива.
Возвращаясь к тому факту, что форсунка является разборной, а двигатель видавший виды - очень не рекомендуется производить разбор сопла, дабы не нарушить притертость соединений игла-седло. Важен и тот факт, что сопло своеобразно сориентировано для правильного попадания заряда топлива, а нарушение ориентации приводит к неравномерной работе на х\х. При промывке вообще следует первый 10 минутный цикл производить без подачи импульсов открытия, затем, остудив инжектор, повторить промывку с управляющими импульсами. При диагностике системы питания и, в частности, инжекторов следует сопоставлять данные газоанализа в различных режимах работы двигателя. Как пример в обычном режиме уровень СО при времени впрыска 0,6-0,9 мс не должен превышать 0,3%, а уровень кислорода не должен превышать 1%, повышение кислорода говорит о недостатке топливоподачи и, как правило, провоцирует блок управления увеличить подачу.

Следует также учитывать и нагар на свечах. По нагару можно определить увеличенную или забеднённую подачу топлива. Светлый железный (феррозный) нагар говорит о плохом качестве топлива и об уменьшенной подаче. Напротив, чрезмерный угольный нагар говорит о повышенной подаче. Свеча с таким нагаром не способна правильно работать, и при проверке на стенде показывает пробои по нагару, либо отсутствие искрообразования из-за пониженного сопротивления изолятора.
При монтаже инжекторов следует приклеивать солидолом отражательную и упорную шайбы.
Так как давление, подводимое к инжекторам, в несколько раз больше, чем на простых двигателях, и для управления форсунок применили специальный усилитель. Управление осуществляется стовольтовыми импульсами. Это очень надежный электронный блок.
При диагностировании топливной системы следует обращать внимание (как уже упоминалось выше) на долговременную топливную коррекцию. Если показания выше 30-40 %, следует проверить напорные клапана в насосе и на линии обратки. Нередки случаи, когда заменен насос, промыты форсунки, заменены фильтры, а перехода в обеднёнку не происходит. Давление топлива в норме (по показаниям датчика давления). В таких случаях следует заменить клапан аварийного сброса давления, установленного в топливной рейке. Клапан не является разборным и при подозрениях на утечку его просто меняют. Внутри клапана находится напорный клапан с мощной пружиной, рассчитанный на аварийный сброс давления.
Если вы сами производите замену насоса, то обязательно диагностируйте состояние напорных клапанов и проверяйте наличие мусора на выходе насоса (грязь, ржа, топливный осадок).

Следует отметить еще один важный момент необходимый для успешного запуска мотора 3S-FSE. Стартовая форсунка (ФХП) осуществляет 2-3 секундную подачу топлива при холодном пуске во впускной коллектор.
Вложение:
ФХП.jpg
ФХП.jpg [ 187.24 КБ | Просмотров: 27595 ]
Начальное обогащение смеси задает именно она, пока происходит накачка давления в основной магистрали. Форсунка также очень хорошо моется в ультразвуке, а после промывки успешно работает (см: Не заводится в холода...Чистим ФХП!!!).

Впускной коллектор и очистка от сажи.
Практически любой диагност или механик, менявший свечи в двигателе 3S-FSE, сталкивался проблемой очистки впускного коллектора от сажи. Инженеры Тойоты организовали структуру впускного коллектора таким образом, чтобы большая часть продуктов полного сгорания не выбрасывалась в выпуск, а наоборот оставалась на стенках впускного коллектора. Происходит чрезмерное накопление сажи во впускном коллекторе, что сильно душит двигатель и нарушает правильную работу систем. При смене свечей обязательно необходимо чистить верхнюю часть впускного коллектора, иначе при установке кокс оторвется и попадет в нижнюю часть коллектора.
Очистка сажи в верхней части не решает практически проблему. Основная чистка необходима нижней части коллектора и впускных клапанов. Засаженность может достигать 70% от всего объёма прохода воздуха. При этом перестает работать правильно система изменяемой геометрии впускного коллектора. Сгорают щетки в моторе заслонок, отрываются магниты от чрезмерных нагрузок, пропадает переход в обеднёнку. (см: Дергается при движении 50-70 км\ч!!! объединённая тема Дополнительную проблему составляет съём нижней части коллектора. Очищенные заслонки должны возвращаться под действием пружины без закусываний. В верхней части важно очистить каналы EGR. Чистить также необходимо и надклапанное пространство вместе с клапанами.

Газораспределение
На двигателе3S-FSE установлен ремень ГРМ. При обрыве ремня происходит неминуемая поломка головки блока и клапанов. Клапана встречаются с поршнем при обрыве. Состояние ремня следует проверять при каждой диагностике. Замена не составляет проблем за исключением маленькой детали. Натяжитель должен быть либо новый, либо взведенный перед снятием и установленный под чеку. Иначе снятый ролик будет очень трудно взвести. При снятии нижней шестерни важно не поломать зубья (обязательно открутить стопорный болт), иначе будет срыв запуска и неминуемая замена шестерни. При смене ремня натяжитель лучше ставить новый, без компромиссов. Старый натяжитель, после ослабления и повторного взвода, легко входит в резонанс в промежутке 1,5 - 2,0 тысяч оборотов, и повергает в панику владельца. Двигатель при этом издает рычащий неприятный звук.


Электронный дроссель.
На двигателе впервые применили электронный дроссель. Есть несколько проблем связанных с неисправностью этого узла. Во-первых, при загрязнении проходного канала уменьшаются обороты х\х и возможны остановки двигателя после перегазовок. (см. профильную тему: Обороты хх падают до 500 и двигатель глохнет на светофорах) Лечится очисткой карбклинером. После очистки необходимо сбросить накопленные блоком управления данные о состоянии заслонки, отключением АКБ. Во-вторых, отказ датчиков АПС и ТПС. При замене АПС не нужны регулировки, а вот при замене ТРС придется повозиться (см: Методика регулировки положения дросельной заслонки 3S-FSE D4).


Датчики.
Основным проблемным датчиком, конечно же, является датчик кислорода (лямбда зонд) со своей извечной проблемой обрыва подогревателя. При нарушении проводимости подогревателя блок управления фиксирует ошибку, и перестает воспринимать показания датчика. Коррекции в этом случае равны нулю и перехода в обеднёнку нет.
Другим проблемным датчиком является датчик положения заслонок регулируемой геометрии впуска (SCV).
Очень редко приходится приговаривать датчик давления (только если при профилактике) обнаружено большое количество мусора в рейке и следы наличия воды.
При замене маслосъёмных колпачков иногда ломают датчик распредвала. Запуск становится сильно затянутым 5-6 проворотов стартером. Контрольный разъём датчика распредвала находится в районе тосольных трубопроводов около блока заслонки. На разъёме можно легко проверить работоспособность датчика, применив осциллограф.


Несколько слов о катализаторе.
Их установлено два на двигателе. Один - непосредственно в выпускном коллекторе, второй под днищем автомобиля. При неправильной работе системы питания либо системы зажигания происходит оплавление, либо засаживание сот катализаторов. Пропадает мощность, происходят остановки двигателя при прогреве. Проверить проходимость можно датчиком давления через отверстие датчика кислорода. При повышенном давлении следует детально проверять оба катализатора.

_________________
Случайности не случайны...


Вернуться к началу
 Профиль  
Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней. 
Рекламные ссылки:
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Эта тема закрыта, вы не можете редактировать и оставлять сообщения в ней.

 [ 1 сообщение ] 



* Поиск по сайту Вверх Вниз

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Текущее время: 13 дек 2018, 03:51
Часовой пояс: UTC + 7 часов
Powered by phpbb. (c) VistaClub.ru.    * Статистика