Давление в тнвд двигателя d4dd

Давление в тнвд двигателя d4dd

Двигатель 3 S — FSE , наверное, самый «склоняемый» из двигателей с непосредственным впрыском топлива.
Диагностировать и ремонтировать его не так просто, но, если немного подразобраться с некоторыми «мелочами», то многое станет понятным.

Отличительной особенностью данного двигателя является топливный насос высокого давления способный накачивать давление до 180 кг. Рабочее давление 120кг.

Особенностью насоса, по моему мнению, является то, что многие элементы находятся вне насоса за исключением плунжера и сальника.

Давайте коротко рассмотрим насос изнутри и что нас больше всего интересует:

1 — втулка или «уплотнительный сальник», который служит для предотвращения попадания бензина в масло. Срок службы очень маленький — при условии, что двигатель «ходит» в России (со всеми вытекающими последствиями).

— плунжер диаметром около 7 мм (на снимке 6.97, но все зависит от времени эксплуатации и условий эксплуатации). Если происходит большая выработка и диаметр плунжера начинает составлять 6.7 и менее миллиметров, то это прямой путь к его замене (восстанавливать смысла не имеет).

А теперь надо более подробнее поговорить о давлении.

Как известно на двигателе 3 S — FSE выпуска 1996-2002 годов, не предусмотрен контроль давления ТНВД при сканировании. Соответственно, приходится использовать для контроля давления 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):

Датчик «питается» напряжением 5в.

Замечено, что при нормальном давлении показания датчика изменяются в диапазоне(3,7-2,0 в.)- сигнальный вывод на датчике PR . Минимальные показания, при которых двигатель еще способен работать на х\х -1,4 вольта. Если показания от датчика будут ниже 1,3 вольта в течении 8 секунд- блок управления зарегистрирует код неисправности Р0191 и заглушит двигатель.

Правильные показания датчика на х\х -2,5 в:

При «обедненке» — 2,11 в

Следует учитывать , что встречаются двигатели с неисправными датчиками. Загубить датчик может вода и песок, которых в нашем топливе достаточно:

Замечу, что на показатель давления влияет несколько факторов (исправность насоса низкого давления, исправность ТНВД и чистота топливной магистрали в целом.) поэтому не следует только по показанию датчика давления «приговаривать» ТНВД.

Источник

Давление в тнвд двигателя d4dd

Непосредственный впрыск Toyota система D-4

Мне пришлось увидеть в ремонте первый двигатель 3S-FSE в начале 2001года. Это была Toyota Vista. Я менял маслосъёмные колпачки и попутно изучал новую конструкцию двигателя. Первая информация о нем появилась позднее в 2003 на Сахалинском сайте у Кучера Владимира Петровича. Первые удачные ремонты давали незаменимый опыт для работы с этим типом двигателей, которыми сейчас никого не удивишь. Тогда же, я слабо представлял, с каким чудом имею дело. 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.

На фотографиях показан общий вид двигателей 3S-FSE, 1AZ-FSE, 1JZ-FSE.

Принципиальная блок-схема двигателя прямого впрыска на примере 1AZ-FSE выглядит следующим образом.

Следует отметить следующие важные системы и их элементы, которые наиболее часто имеют дефекты.

Система топливоподачи: погружной электрический насос в баке с сеткой топливозаборника и топливным фильтром на выходе, топливный насос высокого давления, установленный на головке блока цилиндров с приводом от распредвала, топливная рампа с редукционным клапаном.

Система синхронизации: датчики коленвала и распредвала. Система управления:

Датчики: массового расхода воздуха, температуры охлаждающей жидкости и впускаемого воздуха, детонации, положения педали газа и дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, давления топлива в рампе, подогреваемые кислородные датчики;

Исполнительные устройства: катушки зажигания, блок управления форсунками и сами форсунки, клапан регулировки давления в рампе, вакуумный соленоид управления заслонками во впускном коллекторе, клапан управления муфтой VVT-i. Это далеко не весь перечень, но эта статья и не претендует на полное описание моторов прямого впрыска. Выше приведенной схеме, естественно, соответствует структура таблицы кодов неисправностей и текущих данных. При наличии в памяти кодов, начинать надо именно с них. Причём, если их много, анализировать их бессмысленно, надо переписать, стереть и отправить владельца в пробную поездку. Если загорится контрольная лампа, снова прочитать и анализировать уже более узкий перечень. Если нет – сразу переходить к анализу текущих данных.

Читайте также:  Двигатель стирлинга как электрогенератор

При диагностировании двигателя сканер выдает дату 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». Но, не смотря на это, дата очень информативна и, при правильном понимании, достаточно точно отражает работу датчиков и систем двигателя и АКПП.

Для примера посмотрим на одну правильную дату и несколько фрагментов даты проблемами с мотора 3S-FSE

На этом фрагменте даты видим нормальное время впрыска, угол зажигания, разряжение, скорость двигателя на холостом ходу, температуру двигателя, температуру воздуха. Положение дросселя и признак наличия холостого хода.

По следующей картинке можно оценить топливную коррекцию, показание датчика кислорода, скорость автомобиля, положение мотора EGR.

Далее видим включение сигнала стартера (важно при запуске) включение кондиционера, электрической нагрузки, гидроусилителя руля, педали тормоза, положение АКПП.

Затем включение муфты кондиционера, клапана системы улавливания паров топлива, клапана VVTi, овердрайва, соленоидов в АКПП

Много параметров представлено для оценки работы блока заслонки (электронного дросселя)

Как видно по дате можно легко оценить работу и проверить функционирование практически всех основных датчиков и систем двигателя и АКПП. Если выстроить в ряд показания, то можно быстро оценить состояние двигателя и решить проблему неправильной работы.

В следующем фрагменте показано увеличенное время впрыска топлива. Дата получена сканером DCN-PRO.

А на следующем фрагменте, обрыв датчика температуры входящего воздуха (-40 градусов), и ненормально высокое время впрыска (1,4мс при стандарте 0,5-0,6мс) на прогретом моторе.

Ненормальная коррекция заставляет насторожиться и проверить первым долгом наличие бензина в масле.

Блок управления забедняет смесь(-80%)

Наиболее важными параметрами, которые достаточно полно отображают состояние двигателя, являются строчки с показаниями 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. Для более быстрой оценки режима работы двигателя строчки с этими параметрами можно выстроить на дисплее сканера. Ниже на фото пример фрагмента даты работы двигателя в обычном режиме. В этом режиме датчик кислорода переключается, разрежение в коллекторе 30 кПа, дроссель открыт на 13%; угол опережения 15 градусов. Клапан EGR закрыт. Такая компоновка и выбор параметров позволят сэкономить время на проверке состояния двигателя.

Вот основные строчки с параметрами для анализа двигателя.

А здесь дата в режиме обедненки. При переходе в обеднённый режим работы дроссель приоткрывается, открывается EGR, напряжение датчика кислорода около 0, разрежение 60 кПа, угол опережения 23 градуса. Таков режим работы в обеднённом режиме.

Для сравнения фрагмент даты обедненного режима снятой сканером DCN-PRO

Важно понимать, что если двигатель работает правильно, то при соблюдении определенных условий, он должен переходить в обеднённый режим работы. Переход происходит при полном прогреве двигателя 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, и правильную работу системы зажигания.

Теперь посмотрим дату с двигателя 1АZ-FSE.Разработчики исправили упущенные ошибки, есть строчка с давлением. Теперь можно без хлопот оценивать давление в различных режимах.

На следующей фотографии видим в обычном режиме давление топлива 120кг.

В обеднённом режиме давление снижено до 80 кг. А угол опережения задан 25 градусов.

Дата с двигателя 1JZ-FSE практически не отличается от даты 1AZ-FSE.Отличие работы только в том, что при обеднёнке давление понижено до 60-80 кг. В обычном режиме 80-120кг. При всей полноте даты, которые выдает сканер, по моему мнению, не достает одного очень важного параметра для оценки состояния долговечности насоса. Это параметр работы клапана регулятора давления. По скважности управляющих импульсов можно оценить «силу» насоса. Такой параметр есть в дате у Nissan.Ниже приведены фрагменты даты от двигателя VQ25 DD.

Здесь хорошо видно как происходит регулировка давления при изменении управляющих импульсов на регуляторе давления.

На следующей фотографии представлен фрагмент даты (основных параметров) двигателя 1JZ-FSE в обеднённом режиме.

Следует отметить, что двигатель 1JZ-FSE способен работать без высокого давления (в отличие от 4-х цилиндровых собратьев), автомобиль при этом способен передвигаться. Однако при возникновении любых серьезных, и не очень серьёзных помех (неисправностей) перехода в обедненный режим не произойдет. Грязная заслонка, проблемы в искрообразовании, топливоподаче, газораспределении не позволяют сделать переход. При этом давление блок управления понижает до 60 кг.

Читайте также:  Ремонт двигателя мтз 320 своими руками

На этом фрагменте можно увидеть отсутствие перехода и приоткрытую заслонку, что говорит о загрязнении канала х\х. Обеднённого режима не будет. И для сравнения фрагмент даты в обычном режиме.

На первом двигателе с НВ конструкторы применили разборные инжекторы. Топливная рейка имеет 2х этажную конструкцию разных диаметров. Это необходимо для выравнивания давления. На следующем фото топливные элементы высокого давления двигателя3S-FSE.

Топливная рейка, датчик давления топлива на ней, клапан аварийного сброса давления, инжекторы, топливный насос высокого давления и магистральные трубки.

Здесь топливная рейка двигателя 1AZ-FSE,она имеет более простую конструкцию с одним проходным отверстием.

А на следующей фотографии представлена топливная рейка от двигателя 1JZ-FSE. Датчик и клапан расположены рядом, инжекторы отличаются от 1AZ-FSE только цветом пластика обмотки и производительностью.

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.

При запуске двигателя давление должно «набиваться» до своего пика за 2-3 секунды, иначе запуск будет долгим или его не будет вовсе. Ниже на фото замер давления на двигателе 1AZ-FSE

На следующем фото замер — давления первого насоса на двигателе 3S-FSE(давление ниже нормы, первый насос нужно заменить.)

Так как двигатели выпускались для внутреннего рынка Японии, то степень очистки топлива не отличается от обычных двигателей. Первый заслон сетка перед насосом.

Для сравнения грязная и новая сетки первого насоса двигателя 1AZ-FSE.При таких загрязнениях сетку нужно менять или чистить карбклинером. Бензиновые отложения очень плотно пакуют сетку, понижается давление первого насоса.

Затем второй заслон-фильтр тонкой очистки двигатель (3S-FSE) (кстати сказать, воду он не задерживает).

При замене фильтра нередки случаи неправильной сборки топливной кассеты. При этом происходит потеря давления и не запуск.

Далее на фотографиях представлены для сравнения новые и забитые грязью входные сетки, варианты фильтров от двигателя 1AZ-FSE.

Так выглядит топливный фильтр в разрезе после 15 тысяч пробега. Очень приличный заслон бензиновому мусору. При грязном фильтре переход в обеднённый режим либо очень долгий, либо его нет вообще.

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 в рейке. 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 (как и многое у Японцев) от различных мелких факторов, в частности от прочности резинового сальника и механической прочности напорных клапанов и плунжера. Структура насоса обычная и очень простая. В конструкции нет революционных решений. 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 же насос стоит безумных денег 18-20 тысяч рублей (Дальний Восток). На двигателях 3S-FSE применялись три различных ТНВД один с верхним расположением клапана регулятора давления и два с боковым.

Далее представлены фотографии насоса, и детали его составляющие.

Насос в разборе, напорные клапана, регулятор давления, сальник и плунжер, посадочное место сальника. Насос в разборе двигателя 3S-FSE.

При эксплуатации на низкокачественном топливе происходит коррозия деталей насоса, что приводит к ускоренному износу и потере давления. На фото видны следы износа в сердечнике клапана давления и упорной шайбе плунжера.

Способ диагностирования насоса по давлению и по протечке сальника.

На сайте http://forum.autodata.ru я уже выкладывал методу проверки давления по напряжению датчика давления. Лишь напомню некоторые детали. 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) Датчик питается напряжением 5в. При нормальном давлении показания датчика изменяются в диапазоне(3,7-2,0 в.)- сигнальный вывод на датчике PR. Минимальные показания, при которых двигатель еще способен работать на х\х -1,4 вольта. Если показания от датчика будут ниже 1,3 вольта в течение 8 секунд — блок управления зарегистрирует код неисправности Р0191 и остановит двигатель.

Читайте также:  Королла работает громко двигатель почему

Правильные показания датчика на х\х -2,5 в. При обедненке — 2,11 в

Ниже на фотографии пример замера давления. Давление ниже нормы — причиной потери неплотность в напорных клапанах ТНВД.

Регистрировать протечку бензина в масло нужно при помощи газоанализа. Показания уровня СН в масле не должны превышать 400 единиц на прогретом двигателе. Идеальный вариант 200-250 единиц.

Зонд газоанализатора при проверке вставляют в маслоналивную горловину, а саму горловину закрывают чистой ветошью.

Аномальные показания уровень СН-1400 единиц — насос требует замены. При протекании сальника в дате будет зарегистрирована очень большая минусовая коррекция.

А при полном прогреве, с протекающим сальником, 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.

На следующей фотографии фрагменты замера уровня СН в масле (завышенные значения)

Способы ремонта насоса.

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. Проверить наличие бензина в масле не сложно. Достаточно померить СН в маслоналивной горловине на прогретом работающем двигателе. Как уже отмечалось ранее, показания должны быть не больше 400 единиц. Родной сальник осаживается в тело насоса. Это важно при изготовлении замены старому сальнику.

В работе участвует как внутренняя часть, так и наружная. Виктор Костюк из Читы предложил менять сальник на цилиндр с колечком.

Эта идея целиком принадлежит ему. Пытаясь воспроизводить сальник Виктора, мы столкнулись с некоторыми трудностями. Во — первых старый плунжер имеет заметный износ в районе работы сальника. Он составляет 0,01мм. Этого оказалось достаточно для разрезания резинки нового сальника. Вследствие чего происходил пропуск бензина в масло.

Во – вторых пока еще мы не можем найти оптимальный вариант внутреннего диаметра кольца. И ширины канавки. В третьих нас волнует вопрос о необходимости второй канавки. В родном сальнике два резиновых конуса. Если грамотно рассчитать все механические составляющие, трение, то можно будет продлить жизнь насоса на неопределённый срок. И избавить клиентов от грабительских цен на новый насос.

Ремонт же механической части насоса заключается в притирке напорных клапанов и шайбы от следов износа. Напорные клапана одинаковых размеров, они легко притираются любым доводочным абразивом для притирки клапанов.

На фото увеличенный клапан. Хорошо видна радиальная и выработка.

Я встречал один сомнительный вид ремонта насоса. Ремонтники приклеивали клеем на основной сальник насоса встык часть сальника от двигателя 5А. Внешне все было красиво, но только вот бензин обратная часть сальника не держала. Такой ремонт недопустим и может повлечь возгорание двигателя. На фотографии приклеенный сальник.

Следующее поколение насосов двигателей 1AZ и 1JZ несколько отличается от своего предшественника.

Изменён регулятор давления, оставлен лишь один напорный клапан и он не разборный, в сальник добавлена пружина, корпус насоса стал несколько меньше. Отказов и протеканий у этих насосов гораздо меньше, но все, же срок службы не большой.

Далее на фотографиях — внешний вид насоса и сальник с пружинным кольцом, управляющий клапан, плунжер.

Топливная рейка, инжекторы и клапан аварийного сброса давления.

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. Единственная проблема раскачать закисший инжектор специально изготовленным ключом. Ключ на 18 мм со сточенными краями. Все работы приходится производить через зеркало из-за труднодоступности.

Далее на фото общий вид демонтированного инжектора(инжекторов) двигателя 3S-FSE,вид загрязнённого сопла (распыла).

Как правило, при демонтаже, всегда заметны следы закоксовки сопла. Эту картину можно увидеть при использовании эндоскопа, заглянув в цилиндры.

Источник