Toyota D4 двигатель 3S-FSE
- Информация о материале
- Автор: Владимир Бекренёв
- Просмотров: 263421
Toyota D4 заметки диагноста двигатель 3S-FSE
Диагностика и ремонт систем впрыска и зажигания
Система непосредственного впрыска на Toyota D4 была представлена миру в начале 1996 года, в ответ на GDI от конкурентов ММС. В серию такой двигатель 3S-FSE был запущен с 1997 года на модели Corona (Premio T210), в 1998 двигатель 3S-FSE — начал устанавливаться на модели Vista и Vista Ardeo (V50). Позднее непосредственный впрыск появился на рядных шестерках 1JZ-FSE (2.5) и 2JZ-FSE (3.0), а с 2000 года, после замены серии S на серию AZ, был запущен и двигатель D-4 1AZ-FSE.
Мне пришлось увидеть в ремонте первый двигатель 3S-FSE в начале 2001 года. Это была Toyota Vista. Я менял маслосъёмные колпачки и попутно изучал новую конструкцию двигателя. Первая информация о нем появилась позднее в 2003 на просторах интернета. Первые удачные ремонты давали незаменимый опыт для работы с этим типом двигателей, которыми сейчас никого не удивишь. Двигатель был настолько революционным, что многие ремонтники просто отказывались от ремонтов. Применив бензиновый ТНВД, высокое давление впрыска топлива, два катализатора, блок электронного дросселя, 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 фотографии общий вид двигателя 3S-FSE.
Конструктивные особенности:
— создан на базе 3S-FE,
— степень сжатия чуть более 10,
— топливная аппаратура Denso,
— давление впрыска — 120 бар,
— впуск воздуха — через горизонтальные «вихревые» порты,
— соотношение воздуха и топлива — до 50:1
(при максимально возможном для LB двигателей Toyota 24:1)
— VVT-i (система изменения фаз газораспределения непрерывного типа),
— система EGR обеспечивает подачу на впуск до 40% отработавших газов в режиме ПСО
— катализатор накопительного типа,
— заявленные улучшения: прирост момента на низких и средних оборотах — до 10%, экономия топлива до 30% (в японском смешанном цикле — 6,5 л/100 км).
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: ЕСМ
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. 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. Коды неисправности сравниваются и расшифровываются по мануалу.
Таблица кодов ошибок двигатель 3S-FSE:
12 P0335 Датчик положения коленчатого вала
12 P0340 Датчик положения распределительного вала
13 P1335 Датчик положения коленчатого вала
14,15 P1300, P1305, P1310, P1315 Система зажигания (N1)(N2) (N3) (N4)
18 P1346 Система VVT
19 P1120 Датчик положения педали акселератора
19 P1121 Датчик положения педали акселератора
21 P0135 Кислородный датчик
22 P0115 Датчик температуры охлаждающей жидкости
24 P0110 Датчик температуры воздуха на впуске
25 P0171 Кислородный датчик (сигнал бедной смеси)
31 P0105 Датчик абсолютного давления
31 P0106 Датчик абсолютного давления
39 P1656 Система VVT
41 P0120 Датчик положения дроссельной заслонки
41 P0121 Датчик положения дроссельной заслонки
42 P0500 Датчик скорости автомобиля
49 P0190 Датчик давления топлива
49 P0191 Сигнал давления топлива
52 P0325 Датчик детонации
58 P1415 Датчик положения SCV
58 P1416 Клапан SCV
58 P1653 Клапан SCV
59 P1349 Сигнал VVT
71 P0401 Клапан системы EGR
71 P0403 Сигнал EGR
78 P1235 ТНВД
89 P1125 Привод ETCS*
89 P1126 Муфта ETCS
89 P1127 Реле ETCS
89 P1128 Привод ETCS
89 P1129 Привод ETCS
89 P1633 Электронный блок управления
92 P1210 Форсунка холодного пуска
97 P1215 Форсунки
98 C1200 Датчик разрежения в вакуумном усилителе тормозов
При диагностировании двигателя сканер выдает дату порядка восьмидесяти параметров для оценки состояния и анализа работы датчиков и систем двигателя. Следует отметить, что большим недостатком в дате у 3S-FSE являлось отсутствие в дате для оценки работы 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 приведу фрагменты правильной даты и несколько фрагментов даты проблемами с мотора 3S-FSE. На 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 даты, 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 корректирует 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 обеднённый режим работы двигателя.
Если двигатель работает правильно, то при соблюдении определенных условий, блок управления двигателя программно переводит мотор 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.
Конструктивное исполнение. Топливная рейка, инжекторы, ТНВД.
Топливная рейка
На первом двигателе с непосредственным впрыском конструкторы применили разборные низкоомные инжекторы, управляемые высоковольтным драйвером. Топливная рейка имеет 2х этажную конструкцию разных диаметров. Это необходимо для выравнивания давления. На следующем фото топливные элементы высокого давления двигателя 3S-FSE.
Топливная рейка, датчик давления топлива на ней, клапан аварийного сброса давления, инжекторы, топливный насос высокого давления и магистральные трубки.
В двигателях с непосредственным впрыском 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.Если давление превышает 6кг- то неизбежно двигатель будет очень тяжело запускаться на грячую.В движении неминуемодвигатель будет «спотыкаться»,натыкаться при резких ускорениях
На фото замер — давления первого насоса на двигателе 3S-FSE(давление ниже нормы, первый насос нужно заменить.)Если же давление выше 4,5 кг, то необходимо обратить внимание на засоренность сетки на входе ТНВД.Либо на заклинивание напорного клапана «обратки» в ТНВД. Клапан демонтируют из насоса и отмывают в ультразвуке.На фото клапан обратки и место его установки в ТНВД.
После очистки сетки или ремонта клапана обратки давление становится правильным.
Так как двигатели выпускались для внутреннего рынка Японии, то степень очистки топлива не отличается от обычных двигателей. Первый заслон сетка перед насосом в топливном баке.
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 незапуск.
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 кг поступает в ТНВД, затем давление поднимается до 120 кг 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.
Топливный насос высокого давления (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 ресурс, конечно же, занижает надежность двигателя. Сам же насос стоит безумных денег 20-25 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 двигатель 3S-FSE, напорные клапана, регулятор давления, сальник и плунжер, посадочное место сальника.
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 топливного насоса (ТНВД) по давлению, и по протечке сальника.
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 TOYOTA VISTA и NADIA 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 хх -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. Правильные показания датчика на хх -2,5 в. В обедненном режиме — 2,11 в.
Ниже на фотографии пример замера давления. Давление ниже нормы — причиной потери неплотность в напорных клапанах ТНВД.Далее давление при работе мотора в обычном режиме и в обедненном режиме.
Регистрировать протечку бензина в масло нужно при помощи газоанализатора. Показания уровня СН в масле не должны превышать 400 единиц на прогретом двигателе. Идеальный вариант 200-250 единиц. На фото нормальные показания.
Зонд газоанализатора при проверке вставляют в маслоналивную горловину, а саму горловину закрывают чистой ветошью.
Аномальные показания уровень СН-1400 единиц – сальник насоса протекает, и 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 хх, 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. При использовании некоторых марок масел уровень СН из-за наличия агрессивных присадок будет повышен, что не является поводом для замены тнвд. Необходимо просто сменить масло и сделать контрольный заезд перед постановкой диагноза. На следующей фотографии фрагменты замера уровня СН в масле (завышенные значения)
Способы ремонта топливного 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. Выработка была только в рабочей зоне сальника.
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. К сожалению или к счастью производитель не допускает замену сальника, а только замену всего насоса целиком. Отчасти это правильное решение, велик риск неправильной сборки. 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 напорный клапан.
И далее увеличенный напорный клапан. Хорошо видна радиальная и выработка коррозия металла.
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.
Если владелец продолжает эксплуатацию автомобиля с протекающим сальником в ТНВД,то бензин неизбежно пападает в масло.Разжиженное масло губит двигатель. Происходит глобальная выработка цилиндропоршневой группы. Звук мотора становится «дизельным» На видео пример работы изношенного мотора.
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. 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. При раскачке возможна раскрутка инжектора, поэтому при сборке нужно всегда проверять ориентацию сопла относительно обмотки.
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.
А при сильном увеличении четко видно практически полностью закрытое коксом сопло инжектора.
Естественно при загрязнении сильно изменяется распыл и производительность инжектора, оказывая влияние на работу всего двигателя в целом. Плюсом в конструкции, бесспорно, является тот факт, что форсунки отлично моются. Инжекторы после промывки способны долго нормально работать без сбоев. Далее на фотографии инжектор в разборе двигателя 3S-FSE.
Проверку инжекторов можно осуществить на стенде на производительность налива за определенный цикл и на наличие неплотностей в игле при тесте пролива.
Разница налива на этом примере очевидна.
Форсунка не должна давать капель, иначе её просто следует заменить.
Конечно же, такие тесты форсунки при малом давлении являются не корректными, но все же многолетнее сравнение доказывает, что такой анализ имеет право на существование.
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 хх. При промывке в ультразвуке вообще следует первый 10 минутный цикл производить без подачи импульсов открытия. Затем, остудив инжектор, повторить промывку с управляющими импульсами. Ультразвук, как правило, не может полностью очистить, выбить отложения из инжектора. Правильней применять при очистке ещё и метод пропускной очистки. Закачивать агрессивный раствор под давлением внутрь инжектора на время, а затем продувать сжатым воздухом с очистителем.
Помимо механических проблем с инжекторами встречаются и электрические неисправности на двигателях 3S-FSE. Инжекторы имеют сопротивление обмотки 2.5 Ом. При изменении сопротивления обмотки инжектора блоком управления фиксируется ошибка: P1215 Форсунки.
При замыкании обмотки на корпус происходит отключение двух инжекторов. Управление инжекторами организовано попарно 1-4 и 2-3 цилиндры.
Пример замкнутого инжектора.
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%(бензин Хабаровский), а уровень кислорода не должен превышать 1%;повышение кислорода говорит о недостатке топливоподачи и, как правило, провоцирует блок управления увеличить подачу.
на фото показания газоанализа с различных автомобилей.
В обеднённом же режиме количество кислорода должно быть порядка 10%,а уровень СО в нулях (на то он и обеднённый впрыск).
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 о 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. После очистки инжекторов и последующем монтаже инжекторов следует приклеивать солидолом отражательную и упорную шайбы.
Так как давление, подводимое к инжекторам, в несколько раз больше, чем на простых двигателях, для управления применили специальный усилитель. Управление осуществляется высоковольтными импульсами. Это очень надежный электронный блок. За все время работы с двигателями был только один отказ, да и то из-за неудачных экспериментов с подачей питания на инжекторы. На фото усилитель от двигателя 3S-FSE.
При диагностировании топливной системы следует обращать внимание (как уже упоминалось выше) на долговременную топливную коррекцию. Если показания выше 30-40процентов, 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. Если вы сами производите замену насоса, то обязательно диагностируйте состояние напорных клапанов и проверяйте наличие мусора на выходе насоса (грязь, ржа, топливный осадок). 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.
На фото клапан в разборе. Отремонтировать его нет возможности
При увеличении можно разглядеть выработку в паре (игла седло)
При пропусках в соединениях клапана возникают потери давления, что сильно влияет на запуск двигателя. Долгое вращение, черный выхлоп и не запуск будут результатом неправильной работы клапана либо напорных клапанов в насосе. Этот момент можно проконтролировать вольтметром при запуске на датчике давления и оценить набивку давления за 2-3 секунды вращения стартером.
Следует отметить еще один важный момент необходимый для успешного запуска мотора 3S-FSE. Стартовая форсунка осуществляет 2-3 секундную подачу топлива при холодном пуске во впускной коллектор. Начальное обогащение смеси задает именно она, пока происходит накачка давления в основной магистрали. Форсунка также очень хорошо моется в ультразвуке, а после промывки долго и успешно работает.
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.
На фотографиях верхняя и нижняя часть коллектора двигателя 3S-FSE,грязные заслонки. Справа на фото канал клапана EGR, все коксовые отложения берут начало именно отсюда. Существует много споров глушить или нет, этот канал в Российских условиях. Мое мнение, при закрытии канала страдает экономия по топливу. И это многократно проверено на практике.
При смене свечей обязательно необходимо чистить верхнюю часть впускного коллектора, иначе при установке кокс оторвется и попадет в нижнюю часть коллектора.
При монтаже коллектора железную прокладку достаточно только отмыть от отложений, герметик использовать нет необходимости, иначе последующиё съём будет проблематичным.
Такое количество отложений опасно для двигателя.
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. Далее на фотографиях уязвимые элементы мотора.
Дополнительную проблему составляет съём нижней части коллектора. Ее невозможно провести без демонтажа опоры крепления двигателя, генератора, и выкручивания опорных шпилек (этот процесс очень трудоемкий). Мы используем дополнительный самодельный инструмент для выкручивания шпилек, позволяющий облегчить демонтаж нижней части, либо вообще используем контактную сварку или сварку полуавтоматом, для фиксации гаек на шпильках. Особую трудность для демонтажа коллектора представляет пластик электропроводки. Приходится буквально изыскивать миллиметры для откручивания.
Коллектор после очистки.
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. Далее на фотографиях грязные клапан и надклапанное пространство. Такие отложения сильно влияют на экономию топлива. Перехода в обеднённый режим нет. Запуск затруднен. О зимнем запуске можно даже не упоминать в таком положении.
Газораспределение.
На двигателе 3S-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. Далее фотография ремня ГРМ при проверке. Такой ремень требует замены.
При смене ремня натяжитель лучше ставить новый, без компромиссов. Старый натяжитель легко входит в резонанс, после повторного взвода и установки. (На промежутке 1,5 — 2,0 тысяч оборотов.) Этот звук повергает в панику владельца. Двигатель при этом издает рычащий неприятный звук.
Далее на фото установочные метки на новом ремне ГРМ,
Взведённый натяжитель и шестерня коленвала. Над шестерней отчетливо виден болт, который фиксирует её съём.
При обрыве ремня страдает головка с клапанами. Клапана неизбежно загибает при столкновении с поршнем.
Электронный дроссель.
На двигателе 3S-FSE впервые применили электронную дроссельную заслонку.
Есть несколько проблем связанных с неисправностью этого узла. Во – первых при загрязнении проходного канала уменьшаются обороты хх и возможны остановки двигателя после перегазовок. 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. На сайте http://forum.autodata.ru диагносты Антон и Арид уже выкладывали свои алгоритмы регулировки датчика. Но я пользуюсь дугой методой настройки. Я скопировал показания датчиков и упорных болтов с нового блока и пользуюсь этими данными как матрицей. Далее на фото установочные метки привода мотора, деформированный неправильной установкой TPS.
Привод датчика положения дросселя, установочная матрица .
Проблемные датчики.
Основным проблемным датчиком, конечно же, является датчик кислорода 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 дополнительных заслонок.
Очень редко приходится приговаривать датчик давления на двигателях 3S-FSE, только если 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. Блок управления регистрирует ошибку Р0340.
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 ката. На фотографии место подключения манометра. Если при подключении манометра давление выше 0,1 кг на хх,а при перегазовках заваливает за 1,0 кг ,то есть большая вероятность забитого выпускного тракта.
Внешний вид верхних катализаторов двигатель 3S-FSE.
Нижний катализатор.
На фото второй, оплавленный катализатор. Давление выхлопа доходило при перегазовках до 1,5 кг. На холостом ходу давление было 0.2 кг. В данной ситуации такой катализатор необходимо удалять, единственным препятствием является то, что катализатор необходимо вырезать, а на его место вваривать трубу соответствующего диаметра.
Система зажигания.
На двигателе организована индивидуальная система зажигания. Для каждого цилиндра своя катушка. Блок управления двигателем научен контролировать работу каждой катушки зажигания. При неисправности фиксируются соответствующие цилиндру ошибки. При эксплуатации двигателей особых проблем системы зажигания не замечено. Проблемы возникают лишь по причине неправильных ремонтов. При замене ремня ГРМ и сальников ломают зубья маркерной шестерни коленвала.
При смене свечей зажигания рвут изоляционные наконечники катушек зажигания.
Это приводит к пропускам при разгоне автомобиля.
А при перетяжке верхних гаек свечных стаканов, в стаканы начинает проникать моторное масло. Что неминуемо приводит к разрушению резиновых наконечников катушек. При неправильной смене свечей из-за увеличения зазоров происходит электрический пробой вне цилиндра (токовые дорожки). Эти пробои разрушают и свечи и резину.
Заключение.
Приход на наш рынок автомобилей с двигателями, оснащенными непосредственным впрыском топлива, заставил сильно поволноваться неподготовленных владельцев. Отвыкшие, от нормального правильного обслуживания японских моторов, владельцы D-4 ,были не готовы к запланированным финансовым тратам и регулярной диагностики мотора. Из всех преимуществ — небольшого снижения расхода топлива в пробках, и разгонных характеристик. Было много недостатков. Невозможность гарантированного зимнего запуска моторов. Ежегодные чистки коллекторов и риски замены дорогостоящих деталей и непрофессионализм ремонтников — всё это породило народный негатив к новому типу впрыска. Но прогресс не стоит на месте и обычный впрыск постепенно вытесняется. Технологии усложняются, вредные выбросы уменьшаются даже при использовании низкокачественного топлива. Двигатель 3S-FSE сегодня уже почти не встретишь. Ему на смену пришёл новый двигатель D-4 1AZ-FSE. А в нем устранены многие недоработки, и он с успехом завоевывает новые рынки. Но это уже совсем другая история. На сайте имеется подробная фотогалерея систем и датчикоа двигателя 3S-FSE.
Все необходимые диагностические процедуры и ремонтные работы двигателя 3S-FSE можно произвести в автокомплексе Южный, по адресу г. Хабаровск ул. Суворова 80.
Бекренёв Владимир.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.У вас нет прав оставлять комментарии.
Toyota D4 двигатель 3S-FSE
- Информация о материале
-
Автор: Владимир Бекренёв
- Просмотров: 276478
Toyota D4 заметки диагноста двигатель 3S-FSE
Диагностика и ремонт систем впрыска и зажигания
Система непосредственного впрыска на Toyota D4 была представлена миру в начале 1996 года, в ответ на GDI от конкурентов ММС. В серию такой двигатель 3S-FSE был запущен с 1997 года на модели Corona (Premio T210), в 1998 двигатель 3S-FSE — начал устанавливаться на модели Vista и Vista Ardeo (V50). Позднее непосредственный впрыск появился на рядных шестерках 1JZ-FSE (2.5) и 2JZ-FSE (3.0), а с 2000 года, после замены серии S на серию AZ, был запущен и двигатель D-4 1AZ-FSE.
Мне пришлось увидеть в ремонте первый двигатель 3S-FSE в начале 2001 года. Это была Toyota Vista. Я менял маслосъёмные колпачки и попутно изучал новую конструкцию двигателя. Первая информация о нем появилась позднее в 2003 на просторах интернета. Первые удачные ремонты давали незаменимый опыт для работы с этим типом двигателей, которыми сейчас никого не удивишь. Двигатель был настолько революционным, что многие ремонтники просто отказывались от ремонтов. Применив бензиновый ТНВД, высокое давление впрыска топлива, два катализатора, блок электронного дросселя, 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 фотографии общий вид двигателя 3S-FSE.
Конструктивные особенности:
— создан на базе 3S-FE,
— степень сжатия чуть более 10,
— топливная аппаратура Denso,
— давление впрыска — 120 бар,
— впуск воздуха — через горизонтальные «вихревые» порты,
— соотношение воздуха и топлива — до 50:1
(при максимально возможном для LB двигателей Toyota 24:1)
— VVT-i (система изменения фаз газораспределения непрерывного типа),
— система EGR обеспечивает подачу на впуск до 40% отработавших газов в режиме ПСО
— катализатор накопительного типа,
— заявленные улучшения: прирост момента на низких и средних оборотах — до 10%, экономия топлива до 30% (в японском смешанном цикле — 6,5 л/100 км).
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: ЕСМ
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. 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. Коды неисправности сравниваются и расшифровываются по мануалу.
Таблица кодов ошибок двигатель 3S-FSE:
12 P0335 Датчик положения коленчатого вала
12 P0340 Датчик положения распределительного вала
13 P1335 Датчик положения коленчатого вала
14,15 P1300, P1305, P1310, P1315 Система зажигания (N1)(N2) (N3) (N4)
18 P1346 Система VVT
19 P1120 Датчик положения педали акселератора
19 P1121 Датчик положения педали акселератора
21 P0135 Кислородный датчик
22 P0115 Датчик температуры охлаждающей жидкости
24 P0110 Датчик температуры воздуха на впуске
25 P0171 Кислородный датчик (сигнал бедной смеси)
31 P0105 Датчик абсолютного давления
31 P0106 Датчик абсолютного давления
39 P1656 Система VVT
41 P0120 Датчик положения дроссельной заслонки
41 P0121 Датчик положения дроссельной заслонки
42 P0500 Датчик скорости автомобиля
49 P0190 Датчик давления топлива
49 P0191 Сигнал давления топлива
52 P0325 Датчик детонации
58 P1415 Датчик положения SCV
58 P1416 Клапан SCV
58 P1653 Клапан SCV
59 P1349 Сигнал VVT
71 P0401 Клапан системы EGR
71 P0403 Сигнал EGR
78 P1235 ТНВД
89 P1125 Привод ETCS*
89 P1126 Муфта ETCS
89 P1127 Реле ETCS
89 P1128 Привод ETCS
89 P1129 Привод ETCS
89 P1633 Электронный блок управления
92 P1210 Форсунка холодного пуска
97 P1215 Форсунки
98 C1200 Датчик разрежения в вакуумном усилителе тормозов
При диагностировании двигателя сканер выдает дату порядка восьмидесяти параметров для оценки состояния и анализа работы датчиков и систем двигателя. Следует отметить, что большим недостатком в дате у 3S-FSE являлось отсутствие в дате для оценки работы 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 приведу фрагменты правильной даты и несколько фрагментов даты проблемами с мотора 3S-FSE. На 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 даты, 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 корректирует 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 обеднённый режим работы двигателя.
Если двигатель работает правильно, то при соблюдении определенных условий, блок управления двигателя программно переводит мотор 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.
Конструктивное исполнение. Топливная рейка, инжекторы, ТНВД.
Топливная рейка
На первом двигателе с непосредственным впрыском конструкторы применили разборные низкоомные инжекторы, управляемые высоковольтным драйвером. Топливная рейка имеет 2х этажную конструкцию разных диаметров. Это необходимо для выравнивания давления. На следующем фото топливные элементы высокого давления двигателя 3S-FSE.
Топливная рейка, датчик давления топлива на ней, клапан аварийного сброса давления, инжекторы, топливный насос высокого давления и магистральные трубки.
В двигателях с непосредственным впрыском 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.Если давление превышает 6кг- то неизбежно двигатель будет очень тяжело запускаться на грячую.В движении неминуемодвигатель будет «спотыкаться»,натыкаться при резких ускорениях
На фото замер — давления первого насоса на двигателе 3S-FSE(давление ниже нормы, первый насос нужно заменить.)Если же давление выше 4,5 кг, то необходимо обратить внимание на засоренность сетки на входе ТНВД.Либо на заклинивание напорного клапана «обратки» в ТНВД. Клапан демонтируют из насоса и отмывают в ультразвуке.На фото клапан обратки и место его установки в ТНВД.
После очистки сетки или ремонта клапана обратки давление становится правильным.
Так как двигатели выпускались для внутреннего рынка Японии, то степень очистки топлива не отличается от обычных двигателей. Первый заслон сетка перед насосом в топливном баке.
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 незапуск.
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 кг поступает в ТНВД, затем давление поднимается до 120 кг 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.
Топливный насос высокого давления (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 ресурс, конечно же, занижает надежность двигателя. Сам же насос стоит безумных денег 20-25 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 двигатель 3S-FSE, напорные клапана, регулятор давления, сальник и плунжер, посадочное место сальника.
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 топливного насоса (ТНВД) по давлению, и по протечке сальника.
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 TOYOTA VISTA и NADIA 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. Правильные показания датчика на х\х -2,5 в. В обедненном режиме — 2,11 в.
Ниже на фотографии пример замера давления. Давление ниже нормы — причиной потери неплотность в напорных клапанах ТНВД.Далее давление при работе мотора в обычном режиме и в обедненном режиме.
Регистрировать протечку бензина в масло нужно при помощи газоанализатора. Показания уровня СН в масле не должны превышать 400 единиц на прогретом двигателе. Идеальный вариант 200-250 единиц. На фото нормальные показания.
Зонд газоанализатора при проверке вставляют в маслоналивную горловину, а саму горловину закрывают чистой ветошью.
Аномальные показания уровень СН-1400 единиц – сальник насоса протекает, и 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. При использовании некоторых марок масел уровень СН из-за наличия агрессивных присадок будет повышен, что не является поводом для замены тнвд. Необходимо просто сменить масло и сделать контрольный заезд перед постановкой диагноза. На следующей фотографии фрагменты замера уровня СН в масле (завышенные значения)
Способы ремонта топливного 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. Выработка была только в рабочей зоне сальника.
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. К сожалению или к счастью производитель не допускает замену сальника, а только замену всего насоса целиком. Отчасти это правильное решение, велик риск неправильной сборки. 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 напорный клапан.
И далее увеличенный напорный клапан. Хорошо видна радиальная и выработка коррозия металла.
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.
Если владелец продолжает эксплуатацию автомобиля с протекающим сальником в ТНВД,то бензин неизбежно пападает в масло.Разжиженное масло губит двигатель. Происходит глобальная выработка цилиндропоршневой группы. Звук мотора становится «дизельным» На видео пример работы изношенного мотора.
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. 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. При раскачке возможна раскрутка инжектора, поэтому при сборке нужно всегда проверять ориентацию сопла относительно обмотки.
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.
А при сильном увеличении четко видно практически полностью закрытое коксом сопло инжектора.
Естественно при загрязнении сильно изменяется распыл и производительность инжектора, оказывая влияние на работу всего двигателя в целом. Плюсом в конструкции, бесспорно, является тот факт, что форсунки отлично моются. Инжекторы после промывки способны долго нормально работать без сбоев. Далее на фотографии инжектор в разборе двигателя 3S-FSE.
Проверку инжекторов можно осуществить на стенде на производительность налива за определенный цикл и на наличие неплотностей в игле при тесте пролива.
Разница налива на этом примере очевидна.
Форсунка не должна давать капель, иначе её просто следует заменить.
Конечно же, такие тесты форсунки при малом давлении являются не корректными, но все же многолетнее сравнение доказывает, что такой анализ имеет право на существование.
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 в ультразвуке вообще следует первый 10 минутный цикл производить без подачи импульсов открытия. Затем, остудив инжектор, повторить промывку с управляющими импульсами. Ультразвук, как правило, не может полностью очистить, выбить отложения из инжектора. Правильней применять при очистке ещё и метод пропускной очистки. Закачивать агрессивный раствор под давлением внутрь инжектора на время, а затем продувать сжатым воздухом с очистителем.
Помимо механических проблем с инжекторами встречаются и электрические неисправности на двигателях 3S-FSE. Инжекторы имеют сопротивление обмотки 2.5 Ом. При изменении сопротивления обмотки инжектора блоком управления фиксируется ошибка: P1215 Форсунки.
При замыкании обмотки на корпус происходит отключение двух инжекторов. Управление инжекторами организовано попарно 1-4 и 2-3 цилиндры.
Пример замкнутого инжектора.
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%(бензин Хабаровский), а уровень кислорода не должен превышать 1%;повышение кислорода говорит о недостатке топливоподачи и, как правило, провоцирует блок управления увеличить подачу.
на фото показания газоанализа с различных автомобилей.
В обеднённом же режиме количество кислорода должно быть порядка 10%,а уровень СО в нулях (на то он и обеднённый впрыск).
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 о 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. После очистки инжекторов и последующем монтаже инжекторов следует приклеивать солидолом отражательную и упорную шайбы.
Так как давление, подводимое к инжекторам, в несколько раз больше, чем на простых двигателях, для управления применили специальный усилитель. Управление осуществляется высоковольтными импульсами. Это очень надежный электронный блок. За все время работы с двигателями был только один отказ, да и то из-за неудачных экспериментов с подачей питания на инжекторы. На фото усилитель от двигателя 3S-FSE.
При диагностировании топливной системы следует обращать внимание (как уже упоминалось выше) на долговременную топливную коррекцию. Если показания выше 30-40процентов, 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. Если вы сами производите замену насоса, то обязательно диагностируйте состояние напорных клапанов и проверяйте наличие мусора на выходе насоса (грязь, ржа, топливный осадок). 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.
На фото клапан в разборе. Отремонтировать его нет возможности
При увеличении можно разглядеть выработку в паре (игла седло)
При пропусках в соединениях клапана возникают потери давления, что сильно влияет на запуск двигателя. Долгое вращение, черный выхлоп и не запуск будут результатом неправильной работы клапана либо напорных клапанов в насосе. Этот момент можно проконтролировать вольтметром при запуске на датчике давления и оценить набивку давления за 2-3 секунды вращения стартером.
Следует отметить еще один важный момент необходимый для успешного запуска мотора 3S-FSE. Стартовая форсунка осуществляет 2-3 секундную подачу топлива при холодном пуске во впускной коллектор. Начальное обогащение смеси задает именно она, пока происходит накачка давления в основной магистрали. Форсунка также очень хорошо моется в ультразвуке, а после промывки долго и успешно работает.
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.
На фотографиях верхняя и нижняя часть коллектора двигателя 3S-FSE,грязные заслонки. Справа на фото канал клапана EGR, все коксовые отложения берут начало именно отсюда. Существует много споров глушить или нет, этот канал в Российских условиях. Мое мнение, при закрытии канала страдает экономия по топливу. И это многократно проверено на практике.
При смене свечей обязательно необходимо чистить верхнюю часть впускного коллектора, иначе при установке кокс оторвется и попадет в нижнюю часть коллектора.
При монтаже коллектора железную прокладку достаточно только отмыть от отложений, герметик использовать нет необходимости, иначе последующиё съём будет проблематичным.
Такое количество отложений опасно для двигателя.
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. Далее на фотографиях уязвимые элементы мотора.
Дополнительную проблему составляет съём нижней части коллектора. Ее невозможно провести без демонтажа опоры крепления двигателя, генератора, и выкручивания опорных шпилек (этот процесс очень трудоемкий). Мы используем дополнительный самодельный инструмент для выкручивания шпилек, позволяющий облегчить демонтаж нижней части, либо вообще используем контактную сварку или сварку полуавтоматом, для фиксации гаек на шпильках. Особую трудность для демонтажа коллектора представляет пластик электропроводки. Приходится буквально изыскивать миллиметры для откручивания.
Коллектор после очистки.
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. Далее на фотографиях грязные клапан и надклапанное пространство. Такие отложения сильно влияют на экономию топлива. Перехода в обеднённый режим нет. Запуск затруднен. О зимнем запуске можно даже не упоминать в таком положении.
Газораспределение.
На двигателе 3S-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. Далее фотография ремня ГРМ при проверке. Такой ремень требует замены.
При смене ремня натяжитель лучше ставить новый, без компромиссов. Старый натяжитель легко входит в резонанс, после повторного взвода и установки. (На промежутке 1,5 — 2,0 тысяч оборотов.) Этот звук повергает в панику владельца. Двигатель при этом издает рычащий неприятный звук.
Далее на фото установочные метки на новом ремне ГРМ,
Взведённый натяжитель и шестерня коленвала. Над шестерней отчетливо виден болт, который фиксирует её съём.
При обрыве ремня страдает головка с клапанами. Клапана неизбежно загибает при столкновении с поршнем.
Электронный дроссель.
На двигателе 3S-FSE впервые применили электронную дроссельную заслонку.
Есть несколько проблем связанных с неисправностью этого узла. Во – первых при загрязнении проходного канала уменьшаются обороты х\х и возможны остановки двигателя после перегазовок. 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. На сайте http://forum.autodata.ru диагносты Антон и Арид уже выкладывали свои алгоритмы регулировки датчика. Но я пользуюсь дугой методой настройки. Я скопировал показания датчиков и упорных болтов с нового блока и пользуюсь этими данными как матрицей. Далее на фото установочные метки привода мотора, деформированный неправильной установкой TPS.
Привод датчика положения дросселя, установочная матрица .
Проблемные датчики.
Основным проблемным датчиком, конечно же, является датчик кислорода 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 дополнительных заслонок.
Очень редко приходится приговаривать датчик давления на двигателях 3S-FSE, только если 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. Блок управления регистрирует ошибку Р0340.
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 ката. На фотографии место подключения манометра. Если при подключении манометра давление выше 0,1 кг на х\х,а при перегазовках заваливает за 1,0 кг ,то есть большая вероятность забитого выпускного тракта.
Внешний вид верхних катализаторов двигатель 3S-FSE.
Нижний катализатор.
На фото второй, оплавленный катализатор. Давление выхлопа доходило при перегазовках до 1,5 кг. На холостом ходу давление было 0.2 кг. В данной ситуации такой катализатор необходимо удалять, единственным препятствием является то, что катализатор необходимо вырезать, а на его место вваривать трубу соответствующего диаметра.
Система зажигания.
На двигателе организована индивидуальная система зажигания. Для каждого цилиндра своя катушка. Блок управления двигателем научен контролировать работу каждой катушки зажигания. При неисправности фиксируются соответствующие цилиндру ошибки. При эксплуатации двигателей особых проблем системы зажигания не замечено. Проблемы возникают лишь по причине неправильных ремонтов. При замене ремня ГРМ и сальников ломают зубья маркерной шестерни коленвала.
При смене свечей зажигания рвут изоляционные наконечники катушек зажигания.
Это приводит к пропускам при разгоне автомобиля.
А при перетяжке верхних гаек свечных стаканов, в стаканы начинает проникать моторное масло. Что неминуемо приводит к разрушению резиновых наконечников катушек. При неправильной смене свечей из-за увеличения зазоров происходит электрический пробой вне цилиндра (токовые дорожки). Эти пробои разрушают и свечи и резину.
Заключение.
Приход на наш рынок автомобилей с двигателями, оснащенными непосредственным впрыском топлива, заставил сильно поволноваться неподготовленных владельцев. Отвыкшие, от нормального правильного обслуживания японских моторов, владельцы D-4 ,были не готовы к запланированным финансовым тратам и регулярной диагностики мотора. Из всех преимуществ — небольшого снижения расхода топлива в пробках, и разгонных характеристик. Было много недостатков. Невозможность гарантированного зимнего запуска моторов. Ежегодные чистки коллекторов и риски замены дорогостоящих деталей и непрофессионализм ремонтников — всё это породило народный негатив к новому типу впрыска. Но прогресс не стоит на месте и обычный впрыск постепенно вытесняется. Технологии усложняются, вредные выбросы уменьшаются даже при использовании низкокачественного топлива. Двигатель 3S-FSE сегодня уже почти не встретишь. Ему на смену пришёл новый двигатель D-4 1AZ-FSE. А в нем устранены многие недоработки, и он с успехом завоевывает новые рынки. Но это уже совсем другая история. На сайте имеется подробная фотогалерея систем и датчикоа двигателя 3S-FSE.
Все необходимые диагностические процедуры и ремонтные работы двигателя 3S-FSE можно произвести в автокомплексе Южный, по адресу г. Хабаровск ул. Суворова 80.
Бекренёв Владимир.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.У вас нет прав оставлять комментарии.
Услуги по диагностике автомобиля
-
Замена топливных и воздушных фильтров
Замену топливного и воздушного фильтров необходимо производить строго по пробегу или при явном загрязнении. Топливный фильтр меняют после 30 тыс.км пробега. Из-за грязного фильтра ломается бензонасос,возрастает расход топлива.
Подробнее
-
Проверка и промывка топливных инжекторов
В процессе эксплуатации происходит загрязнение инжектора, постепенно изменяется производительность инжектора,и нарушается распыление топлива. Все это приводит к недоливу и к неправильному приготовлению топливной смеси.
Подробнее
-
Измерение давления топлива
Давление в топливной системе должно быть постоянным. что бы инжектор правильно распылил топливо в коллектор для образования однородной топливной смеси. При изменениях давления топлива возникают сбои в работе мотора. Теряется…
Подробнее
-
Замена свечей зажигания
Износ свечей зажигания провоцирует возникновение многих проблем в двигателе. Срок службы свечей составляет от 5 до 100 тыс.км. По состоянию свечей определяются неисправности двигателя. Своевременная замена свечей залог правильной работы мотора
Подробнее
-
Уменьшение расхода топлива
Расход топлива автомобиля. Количество расходуемого автомобилем топлива, для владельцев, является одним из важнейших показателей при выборе автомобиля. Автокомплекс «Южный» оказывает услуги по изучению и устранению (если таковой имеется) расхода топлива…
Подробнее
-
Проверка работы катализаторов
Проверка катализатора на автомобиле Для уменьшения вредных выбросов на современных автомобилях применяют катализаторы. Предназначение катализатора — окислять вредные соединения, содержащиеся в выхлопных газах. Нейтрализаторы различаются по типу носителя, на который непосредственно…
Подробнее
-
Замена топливного насоса
Замена топливного насоса на автомобиле Система подачи топлива имеет первостепенное значение для работы мотора. Нет правильной подачи топлива — нет движения. Загрязнение топливной системы напрямую отражается на топливных насосах. При загрязнении…
Подробнее
-
Замена ЭБУ, датчиков, проводки
Замена датчиков электронных блоков электропроводки После проведения комплексной компьютерной диагностики систем автомобиля у клиена всегда возникает вопрос, где менять или ремонтировать автомобиль? Автокомплекс «Южный» предоставляет своим клиентам услуги по замене…
Подробнее
P1335 TOYOTA — Неисправность цепи датчика положения коленчатого вала
P1335 TOYOTA Возможные причины
- Неисправен датчик положения коленчатого вала
- Датчик положения коленчатого вала (CKP) открыт или замкнут
- Положение датчика коленчатого вала (CKP) плохое электрическое соединение
Как мне исправить код P1335 TOYOTA
Проверьте «Возможные причины», перечисленные выше. Визуально осмотрите соответствующий жгут проводов и разъемы. Проверьте, не повреждены ли компоненты, и проверьте, не сломаны ли, изогнуты ли, вытолкнуты или разъедены контакты разъема.
P1335 TOYOTA Возможные симптомы
P1335 Toyota Описание
Датчик положения коленчатого вала (сигнал NE) состоит из сигнальной пластины и приемной катушки. Сигнальная табличка NE имеет 34 зубца и установлена на коленчатом валу. Датчик сигнала NE генерирует 34
сигналы каждого оборота двигателя. Модуль управления двигателем () определяет стандартный угол поворота коленчатого вала на основе сигналов и фактический угол поворота коленчатого вала по частоте вращения двигателя по сигналам NE.
3 971
Ошибка DTC P1335 – неисправность цепи датчика положения коленчатого вала (CKP)
Значение этого кода ошибки зависит от производителя — он применяется не во всех автомобилях, оснащенным системой OBD-II. Технические характеристики определения, поиск, устранения неисправностей и ремонт могут меняться в зависимости от производителя автомобиля.
Возможные причины ошибки P1335:
- Неисправен датчик положения коленвала
- Короткое замыкание или обрыв проводки датчика CKP
- Плохой контакт в разъёмах цепи датчика положения коленвала
- Поврежден шкив коленвала
- Неисправность стартера автомобиля
- Неисправен или слабо заряжен аккумулятор
Симптомы ошибки P1335
На приборной панели горит индикатор “Check Engine”
Описание ошибки DTC P1335
Датчик положения коленвала (CKP) представляет собой электронное устройство, которое используется для определения частоты вращения коленчатого вала в двигателе. Его показания используется блоком управления двигателя (ECM) для управления опережением зажигания и впрыском топлива. Ошибка фиксируется блоком управления в случае если он не получает сигнал во время движения автомобиля от датчика CKP.
Автор:
Mark James
Дата создания:
19 Июль 2021
Дата обновления:
14 Сентябрь 2023
Содержание
- Возможные причины
- Возможные симптомы
- P1335 Toyota Описание
- P1335 Toyota Информация для конкретных моделей Toyota
Возможные причины
Возможные симптомы
сигналы каждого оборота двигателя. Модуль управления двигателем (ECM) определяет стандартный угол поворота коленчатого вала на основе сигналов и фактический угол поворота коленчатого вала по частоте вращения двигателя по сигналам NE.
