Расход топлива

Поговорим о методах борьбы с перерасходом топлива, известных на сегодняшний день. Речь пойдет об автомобилях с впрыском. Сразу предположим, что в машине все, кроме двигателя, исправно. Ведь плохо растормаживающиеся или недокачанные колеса (а также колеса другой размерности), отсутствие «овердрайва» или просто недолив топлива на автозаправках тоже ведут к его «перерасходу». Но это совершенно другая тема. Когда владельцы автомобилей обращаются к нам, жалуясь на чрезмерный (по их мнению) расход топлива, мы отправляем их в центры инструментального контроля. Здесь им предстоит измерить содержание СО в выхлопных газах на холостом ходу, при 2000 об/мин и при 3000 об/мин (примерно), чтобы выяснить, сжигает двигатель весь бензин или нет. Если весь – то заниматься надо чем угодно, но не регулировкой двигателя. Если же содержание СО в выхлопных газах выше нормы, которая указана на табличке, приклеенной изнутри капота, – в перерасходе топлива виноват двигатель, значит, приезжайте к нам, будем регулировать. Мы могли бы и сами измерить содержание СО в выхлопных газах, но наши газоанализаторы, вынужденные при регулировке двигателей работать много часов изо дня в день, давно нуждаются в поверке. Чтобы при таком интенсивном режиме измерений показания газоанализаторов были точными, их пришлось бы чистить и поверять каждую неделю, тогда как в центрах инструментального контроля, где не занимаются регулировкой, газоанализаторы, работающие несколько минут в день, всегда чистые и поверенные. Поэтому мы (впрочем, не только мы, аналогичная ситуация наблюдается во многих автомастерских) и не беремся точно измерить содержание СО. Мы можем лишь сказать: «стало больше» или: «стало меньше на столько-то процентов».

Итак, перерасход топлива. Первое, что вы должны проверить, – это мощность двигателя. Любое снижение мощности двигателя автоматически вызывает перерасход топлива. Не важно, каким способом вы будете измерять мощность, выполните стояночный тест или рванете с кем-то от светофора. В своем городе также вы можете найти более-менее крутой подъем и на нем сравнить свою машину с другими, желательно с таким же объемом двигателя, и после этого сделать вывод о мощности своего автомобиля.

Стояночный тест – это одна из проверок, рекомендуемых фирмами-изготовителями, для диагностики автомобилей с автоматической коробкой передач. Вообще-то проведение стояночного теста довольно опасная процедура: при неисправной тормозной системе автомобиль может поехать вперед (или назад, если тест проводится на задней передаче). Поэтому все руководства рекомендуют следить за тем, чтобы перед автомобилем при проведении стояночного теста было свободное пространство, а под колеса подложены упоры.

Схема подключения тахометра

Если на щитке приборов нет штатного тахометра, при регулировке двигателя можно использовать выносной тахометр. Его можно подключить к «минусу» катушки зажигания или к специальному контакту «IG» на диагностическом разъеме.

Чтобы провести этот тест, надо сделать следующее:

1. Прогрейте двигатель и коробку передач. Для этого прокатитесь на машине несколько километров.
2. Включите ручной тормоз.
3. Левой ногой нажмите на педаль тормоза.
4. Включите положение «D».
5. Правой ногой резко и полностью надавите на педаль газа.
6. Держите педаль газа не более 5 секунд (и чем меньше, тем лучше). Следующий тест делать не ранее чем через 10 минут. В противном случае возможен чрезмерный перегрев жидкости (масла) в автоматической коробке передач и, как следствие, ее поломка.

Во время проведения теста вы можете получить следующие результаты:

• Автомобиль «ползет», его тормоза скрипят. Вывод: неисправна тормозная система. К нашей теме это не имеет отношения, но все же.
• В момент набора оборотов наблюдается тряска двигателя, он как бы троит. Мы это явление называем «дробным» стартом. На дороге машина с таким дефектом как следует ехать не будет, мощность ее двигателя будет снижена. Вывод: скорее всего неисправна система зажигания. Начать ремонт следует с замены свечей зажигания, проверки высоковольтных проводов, наконечников свечей, крышки трамблера и так далее.
• Набор оборотов очень «вялый». Вывод: вероятно, у двигателя позднее зажигание или неисправна катушка зажигания с коммутатором.
• Набор оборотов происходит с задержкой, как говорят специалисты, имеется «провал» газа. Вывод: у двигателя или слишком позднее зажигание, или слабая мощность искры, или засорены инжекторы, или не происходит требуемого обогащения топливной смеси при ускорении.
• Через 2 секунды обороты бензинового двигателя меньше 2100 об/мин. Вывод: двигатель не развивает полной мощности. Или в гидромуфте срезаны шлицы направляющего аппарата. В последнем случае после 80 км/ч, когда сработает система «Lock up», автомобиль будет очень динамичным и легко может разогнаться до максимальной скорости.
• Через 2 секунды обороты двигателя более 2800 об/мин. Вывод: скорее всего в автоматической коробке передач уже имеется пробуксовка. Это также не имеет отношения к нашей теме.

Полностью исправная машина с бензиновым двигателем любого объема при проведении стояночного теста тут же (примерно через секунду) покажет на тахометре 2100–2200 об/мин или чуть больше. Машина с дизельным двигателем – 2000 об/мин. Машина с дизельным двигателем и турбиной – 1800 об/мин, но тут же за счет турбины идет «дотяжка» до 2200 об/мин и чуть больше. По этой «дотяжке» можно сразу сделать вывод об исправности турбонаддува.

Типичный топливный фильтр двигателя с впрыском топлива

Отворачивая болты крепления топливных трубок от корпуса топливного фильтра, правильно (б) устанавливайте ключи. Это позволит вам не пораниться, облегчить себе работу и не сломать при этом кронштейн фильтра. Если ключи установлены правильно, болт можно отвернуть, сжав ключи одной рукой. Если ключи установлены неправильно (а), то подорвать винты тяжелее.

После смены фильтра могут возникнуть следующие проблемы:

Стояночный тест – достаточно объективный показатель для диагностики двигателей, но он все-таки требует наличия некоторого опыта. Поэтому приведенные цифры можно считать только ориентировочными. И еще. Несколько раз нам встречались дизельные машины с тестом всего около 1700 об/мин, но динамика этих машин, по заявлениям их владельцев, была отличной. Правда, у них у всех гидромуфты были недавно отремонтированы, а насколько при этом были соблюдены все размеры и с какой точностью – неизвестно.

Самая частая причина снижения мощности у бензиновых двигателей (речь не идет о тех случаях, когда машина вообще не едет, например из-за забитой сеточки топливоприемника в бензобаке или из-за «зажатых» клапанов; последний дефект «популярен» у двигателей серии «Е» фирмы «Toyota» и у 4-цилиндровых двигателей автомобилей «Suzuki Escudo») – слишком позднее зажигание. Следует учитывать, что у современных двигателей с впрыском топлива поворотом трамблера (конечно, если вы таковой вообще обнаружите) выставляется только начальная установка опережения зажигания. А в процессе работы опережением зажигания занимается уже блок управления двигателем (компьютер) по специально рассчитанной для данного автомобиля программе. И угол опережения зажигания зависит не только от оборотов двигателя и его нагрузки.

У дизельных двигателей снижение мощности наиболее часто обусловлено или нехваткой топлива, или нехваткой воздуха, поступающего в цилиндры.

Если мощность вашего автомобиля, как вы считаете, вполне приемлема, необходимо проверить рабочую температуру двигателя. Стрелка указателя температуры двигателя на щитке приборов должна быть точно посередине шкалы. Водитель, находясь в салоне, может и не заметить небольшого отклонения стрелки, тогда как блок управления двигателем учитывает буквально каждый градус.

И чем холоднее двигатель, тем шире импульсы для инжекторов будет давать блок управления двигателем (компьютер), тем больше бензина влетит в цилиндры двигателя. Точно измерить температуру двигателя можно в автомастерской (если у них есть чем ее измерять). Но здесь возникают проблемы. Как только автомобиль остановился, температура двигателя начинает снижаться. Открыли капот – температура снизилась еще больше. Кроме того, сам двигатель нагревается неравномерно, например, головка блока возле выпускного коллектора будет на пару десятков градусов теплее, чем рядом с впускным коллектором. И самое главное. Никто не знает, какой должна быть температура в том или ином месте; например, температура головки блока цилиндров может быть 100 °C, может 110 °C. Во многих мастерских для оценки температуры двигателя используют результаты измерения сопротивления термодатчика и, сравнив их с его техническими параметрами, делают вывод о температурном режиме двигателя. Мы предлагаем другой способ. Зафиксируйте время, в течение которого прогревается двигатель. Если морозным утром вы запустили двигатель, и через 10 минут стрелка указателя температуры уже находится примерно посередине шкалы, то скорее всего у вашего автомобиля с температурой двигателя все в порядке. Если нет, то нужно скорее всего менять термостат.

Итак, с температурой двигателя у вашего автомобиля тоже все в порядке. Попробуйте тогда заменить воздушный и топливный фильтры. Впрочем, их засорение уже сказалось бы на мощности двигателя. Как и плохое качество моторного масла. Также следует проверить компрессию, не снижена ли она. Если компрессия ниже требуемой, то надеяться на низкий расход топлива не стоит.

Следующий этап борьбы за экономию топлива – опрос памяти блока управления. Это можно сделать самостоятельно, включив режим самодиагностики, или посетить приличную автомастерскую, где проделают то же самое. Случаи, когда компьютер фиксирует неисправности, вызывающие перерасход топлива, хотя и редко, но встречаются. В этой ситуации следует просто заменить неисправные датчики или проверить их цепи. В качестве примера приведем такой случай. Приходит машина «Mitsubishi Galant» с двигателем G-63В, с впрыском топлива, твинкамовской головкой и двумя катушками зажигания. Владелец жалуется, что его двигатель не держит обороты холостого хода и глохнет. Запускаем двигатель – он работает на 1500 об/мин, причем очень неустойчиво. Винтом регулировки величины холостого хода снижаем обороты примерно до 1000 об/мин и наблюдаем еще более неустойчивую работу двигателя. Такое впечатление, что все свечи зажигания абсолютно неисправны или неисправны обе катушки зажигания. Спрашиваем: «Свечи меняли?» Ответ: «Да, час назад, в соседнем авторемонте. Там их все заменили, и ничего не изменилось». Час – это хорошо, это значит, что все они еще свежие и по их еще белым изоляторам сразу будет видно, как какая свеча работает. Тут же все свечи зажигания выкручиваем и видим, что их изоляторы покрыты толстым слоем копоти. При такой копоти ни одна свеча зажигания в принципе не может работать. И такая копоть может образоваться лишь в том случае, если бензин в цилиндры подается «рекой». Сделав такой вывод, мы подсоединили вольтметр к разъему самодиагностики и прочитали код 12 – неисправность датчика потока воздуха, а по его командам компьютер вполне может пустить «реку» бензина в цилиндры. После этого нам осталось только приобрести на разборке исправный датчик и поставить его.

Но чаще всего бывает так, что в машине все вроде бы исправно, все соответствует техническим требованиям, а расход топлива повышенный. Что же делать? Мы рекомендуем вам последовательно проверить:

• исправность датчика кислорода;
• исправность датчика положения дроссельной заслонки;
• исправность датчика температуры двигателя;
• исправность системы зажигания;
• исправность инжекторов;
• исправность датчика потока воздуха, если он есть;
• исправность датчика давления во впускном коллекторе, если он есть.

Следует заметить, что почти все параметры двигателя влияют сразу на несколько датчиков. Например, у двигателя может быть выставлено опережение зажигания 15° при норме 10°. Кажется, все в его работе отлично, но из-за этой разницы в 5° величина вакуума во впускном коллекторе будет ниже, датчик вакуума тут же ее измерит, и сигнал с него увеличится. В ответ на это блок управления увеличит и ширину импульсов управления инжектором. Кроме того, опережение зажигания влияет на температуру выпускных газов, а от этой температуры зависит и величина сигнала от датчика кислорода. Да, еще об опережении зажигания. Фирмы-изготовители для своих двигателей устанавливают опережения зажигания не только исходя из детонационной стойкости мотора и его максимальной мощности, но и руководствуясь требованиями экологов. Поэтому и наблюдается такое явление: двигателю, согласно «пожеланиям» фирмы-изготовителя, требуется опережение зажигания, например 10°, ему, чтобы добавить «резвости», устанавливают 15°, заливают не самый лучший бензин, а явных детонационных стуков нет. Но то, что при этом состав выхлопных газов не входит ни в какие нормы, – никого не интересует.

Итак, одной из основных причин перерасхода топлива у исправной в целом машины является плохой датчик кислорода, который называют также «лямбда-зонд» или «02 sensor».

У двигателя с впрыском бензина, как известно, расход топлива зависит от ширины импульсов на инжекторах. Чем шире импульс, тем больше топлива влетит во впускной коллектор. Ширину управляющих импульсов, поступающих на инжекторы, задает блок управления двигателем (блок EFI). При этом блок управления двигателем руководствуется показаниями различных датчиков (датчики, показывающие температуру воды, угол открытия дроссельной заслонки и т. д.), но он «не знает» точно, сколько бензина будет подано через инжекторы на самом деле. Вязкость бензина может быть разной, инжекторы слегка засорились, по какой-то причине чуть изменилось давление топлива и т. д. В то же время все современные автомобили в выпускном тракте имеют катализатор. Эти катализаторы (2– или 3-компонентные) доокисляют вредные вещества выхлопных газов до приемлемого значения. Но успешно выполнять свою задачу эти катализаторы могут только при стехиометрическом соотношении топливной смеси, т. е. смесь должна быть не бедной и не богатой, а нормальной. Для того чтобы топливная смесь была нормальной, чтобы компьютер понял, что он делает, т. е. для обеспечения обратной связи, и служит датчик кислорода. Когда с него на блок EFI приходит слабый сигнал, это значит, что в выхлопных газах завышено содержание кислорода, т. е. смесь в цилиндрах бедная. В ответ на это блок управления двигателем тут же чуть увеличивает ширину импульсов на инжекторы. Топливная смесь становится богаче, и содержание кислорода в выхлопных газах снижается. В ответ на это снижение тут же увеличивается уровень сигнала с датчика кислорода. Блок EFI реагирует на увеличение сигнала с датчика кислорода, т. е. на обогащение топливной смеси, уменьшением ширины управляющих импульсов, идущих на инжекторы. Смесь снова становится бедной, и сигнал с датчика кислорода вновь слабеет. Таким образом, в процессе работы двигателя происходит непрерывное (с частотой 1–5Гц) регулирование состава топливной смеси. Но только до тех пор, пока датчик исправен. Этилированный бензин, низкая компрессия, «текущие» колпачки (да и просто время) убивают датчик кислорода, и интенсивность сигнала, поступающего с него, снижается. По этому снижению сигнала блок управления двигателем решает, что топливная смесь слишком бедная. Что он должен сделать? Правильно, увеличить ширину импульсов на инжекторы, буквально заливая при этом двигатель бензином. А сигнал с датчика кислорода не увеличивается, ведь датчик-то «мертвый». Вот вам и вполне исправная машина с повышенным расходом топлива.

Что же первое приходит на ум пытливому автовладельцу в этом случае? Конечно же, убрать этот датчик к чертовой матери. А самый простой способ – это, как поется в известной песне, «фельдшер, вырви провода». Теперь сигнал от датчика кислорода отсутствует вообще. Исходя из этого факта, блок EFI «понимает», что датчик неисправен, тут же записывает это в свою оперативную память, по внутренним цепям отключает неисправный датчик, включает на щитке приборов сигнал неисправности (поскольку эта неисправность считается мелкой, «сhеск» загорается не у всех моделей) и... включает обходную программу. Так блок управления двигателем поступает со всеми датчиками, сигналы от которых ему не нравятся. Задача обходной программы прежде всего состоит в том, чтобы автомобиль, невзирая ни на что (в том числе и на расход топлива), хоть как-то, но смог доехать до дома. Так что простое отключение датчика кислорода, как правило, не позволит сэкономить на заправках. В свое время мы пытались имитировать сигнал от датчика кислорода. Но компьютер не обманешь. Он тут же вычислил, что сигнал от датчика кислорода присутствует, но не меняется в зависимости от изменения ширины импульсов на инжекторах и режима работы двигателя. Далее со стороны блока EFI последовали все те же действия, что и при простом отключении датчика кислорода.

Однако следует заметить, что датчик кислорода мгновенно не «умирает». Просто сигнал с него становится все слабее и слабее. Состав топливной смеси соответственно все богаче и богаче. Так же следует учитывать, что величина сигнала с датчика кислорода, при всех прочих равных условиях, будет тем больше, чем горячее сам датчик. Поэтому некоторые конструкции даже предусматривают электрический подогрев чувствительного элемента датчика кислорода.

Измерение давления топлива

Подключить манометр можно в месте подвода топлива к топливной линейке (как показано на рисунке), а также в месте подвода топлива к инжектору холодного пуска (он есть не у всех машин) и на выходе топливного фильтра. При снятии трубки с редукционного клапана (при работающем двигателе) давление топлива увеличивается на 0,3–0,6 кг/см2.

Проверка датчика кислорода

В ходе этой проверки вы можете определить, цела ли спираль подогрева датчика кислорода. Этот датчик в выпускном тракте всегда первый от коллектора. Если к нему подходит только один провод, то подогрева у этого датчика нет.

Итак, при снижении сигнала с датчика кислорода выход один – заменить этот датчик. Возможны три варианта замены. Во-первых, купить (или заказать) новый оригинальный датчик кислорода, стоить он будет 200–300$ (цирконий и платина нынче дороги). Второй вариант – купить новый, но не оригинальный датчик. Его стоимость составит около сотни долларов, но величина сигнала изначально будет ниже процентов на 30, чем у оригинального датчика. Это нами проверено. Третий вариант – бывший в употреблении датчик с «контрактного» двигателя, т. е. двигателя без пробега по СНГ. Вариант недорогой, всего 5–10$, но всегда есть вероятность «пролететь», так как на датчике не написано, в каком он состоянии, а реально проверить это можно только на автомобиле, используя специальные приборы. Ведь мощность сигнала от датчика кислорода настолько мала, что обычный тестер без труда «садит» этот сигнал и уверенно показывает 0. Хотя встречаются умельцы, которые к вывернутому датчику кислорода подключают тестер и, нагревая сам датчик зажигалкой, демонстрируют отклонение стрелки прибора. На самом деле такая проверка недостаточна для того, чтобы сделать вывод об исправности датчика.

Покупка датчика на обычной разборке – это даже не вариант. Там они, хлебнувшие наших условий эксплуатации, как правило, совсем уже «мертвые».

Закончить эту часть грустной истории о расходе топлива хотелось бы следующей историей. Один владелец автомобиля «Pontiac Grand AM», которому мы сообщили все изложенное ранее по поводу датчиков кислорода и расхода топлива на его машине, решил поэкспериментировать с этим датчиком. Его эксперименты мы затем продолжили и, уничтожив несколько более-менее исправных датчиков, выяснили следующее. Если, вывернув датчик кислорода, при комнатной температуре поместить его минут на десять в концентрированную ортофосфорную кислоту, а затем хорошо промыть водой, датчик немного «оживает». Сигнал с датчика, восстановленного таким образом, иногда увеличивается до 60 % от нормы. Если увеличить время «купания» датчика, результаты будут хуже. Можно проводить эту операцию, не вскрывая датчик, а можно его и вскрыть. Для этого на токарном станке резцом срезаем защитный колпачок с дырками и помещаем в кислоту элемент датчика, который представляет собой керамический стержень с напыленными на него токопроводящими полосками (электродами). Эти полоски можно легко разрушить, если использовать наждачную бумагу (или растворить в кислоте). Идея же восстановления заключается в том, чтобы с помощью кислоты разрушить нагар и свинцовую пленку на поверхности керамического стержня, не повредив при этом токопроводящие полоски. Защитный колпачок датчика затем крепится на место с помощью одной капли нержавеющей проволоки в дуге аргоновой сварки.

Поскольку при нашей работе нам приходится диагностировать много машин, то у нас уже есть какая-то статистика. Из нее следует, что выход из строя датчика кислорода (лямбда-зонда) не всегда ведет к переобогащению топливной смеси. Параметры японских систем управления двигателем, как правило, подобраны очень точно, в отличие, например, от американских, и выход из строя датчика кислорода иногда вызывает даже снижение расхода топлива. Это происходит потому, что из-за различных причин у двигателя постоянно низкий расход топлива (может, фильтры инжекторов засорены, может, давление топлива чуть меньше нормы, может, еще что-нибудь), но в этом случае у двигателя слегка снижена мощность, ведь он все время работает на обедненной смеси. Пока датчик кислорода был целым, компьютер, руководствуясь его показаниями, делал топливную смесь оптимальной. Когда этот датчик «умер», компьютер включил обходную программу и перестал оперативно регулировать состав топливной смеси. А все параметры различных устройств, различных датчиков и т. д. в этом случае как раз обеспечивают работу двигателя на обедненных смесях. Конечно, в ущерб мощности, но ее, этой мощности, у японских двигателей всегда с избытком, и особых неудобств водителям это обычно не доставляет. У американских машин этого, как следует из нашей практики, нет. Когда у «японки» кончается датчик кислорода, расход топлива подпрыгивает примерно до 20 л (у 2-литрового двигателя) на 100 км.

У американской машины в этом случае из выхлопной трубы идет черный дым и расход более 25 л на 100 км. Но таких счастливчиков, у которых выход из строя датчика кислорода в двигателе вызывает лишь экономию топлива, немного.

Заканчивая рассказ о кислородном датчике, хочется отметить, что существуют машины с впрыском топлива, но без кислородного датчика. Это, как правило, старые машины, и там компьютер не «знает», сколько на самом деле бензина он льет в двигатель.

А для поддержания расхода топлива в приемлемых пределах у этих машин есть так называемый СО-потенциометр. С помощью этого устройства можно изменять ширину импульсов на инжекторах, ориентируясь на данные газоанализатора, подключенного к выхлопной трубе. Для этого, естественно, надо периодически посещать автомастерские, где имеются эти газоанализаторы. И в заключение хотелось бы упомянуть, что уже существуют фирмы, которые восстанавливают датчики кислорода. Они с помощью электрофореза в течение нескольких часов очищают керамику (диоксид циркония) датчика от нагара и свинца, после чего сигнал датчика становится не хуже, чем у нового неоригинального датчика.

Следующим этапом нашей борьбы за экономичность автомобиля станет проверка и регулировка датчика положения дроссельной заслонки – TPS (throttle positioner sensor). Большинство современных TPS имеют в своем составе переменное сопротивление. В этом случае скорость изменения сигнала с датчика положения дроссельной заслонки служит для блока управления двигателем сигналом об ускорении автомобиля. И блок управления сразу поступает точно так же, как и ускорительный насос в карбюраторе, т. е. добавляет в двигатель топлива. Делает он это, увеличивая ширину импульсов управления на инжекторы. Теперь вспомните свой старый телевизор. При попытке плавно добавить ему громкости звука из динамика раздавался треск, что являлось следствием сильного износа регулятора громкости. Точно такой же треск, правда, мы его не слышим, стоит в цепях изношенного TPS и при плавном открытии дроссельной заслонки. Компьютер резкое изменение сигнала (этот треск) воспринимает как команду увеличить подачу топлива при резком открытии дроссельной заслонки и тут же ее выполняет. Есть ли это явление на вашем двигателе или нет, можно проверить следующим образом. Отсоедините штатный разъем с TPS и подключите вместо него стрелочный тестер в режиме омметра так, чтобы при нажатии на педаль газа стрелка прибора отклонялась в какую-нибудь сторону. После этого любым способом, но очень плавно, начинайте открывать дроссельную заслонку. Если при этом стрелка прибора начнет без всяких вздрагиваний так же плавно отклоняться, то TPS исправен. Если при каких-то положениях стрелка самопроизвольно начнет скакать, то датчик надо заменить или попытаться отремонтировать. Разобрать современный датчик TPS вам скорее всего не удастся: внутри керамическая подложка с напыленными дорожками, выводы приварены, все залито пластмассой. Но часто помогают следующие действия. TPS снимают и с помощью маленького сверла сбоку на корпусе датчика сверлят несколько дырочек. Потом с помощью медицинского шприца в эти дырочки заливают жидкое масло. Конечно, желательно, чтобы это было трансформаторное масло, но, как показывает практика, подойдет и просто чистое моторное. После этого ось датчика несколько раз поворачивают туда-сюда и с помощью тестера опять проверяют, осталось ли дерганье стрелки. Обычно стрелка прибора при плавном повороте оси датчика TPS так же плавно, без вздрагиваний, начинает перемещаться. В какую сторону – не важно, все зависит от того, как вы подключили прибор. Скользящий контакт все равно внутри один. Если все это так и будет, то, замазав просверленные ранее дырочки каким-нибудь герметиком, можно устанавливать датчик на место. Ориентироваться при этом надо или на старый его след, или на момент включения контакта включения холостого хода, который есть почти во всех TPS.

Расход топлива в значительной степени зависит и от датчика температуры двигателя, сигнал которого предназначен для блока EFI. Если предполагается, что импульсы управления инжекторами слишком велики из-за неправильных показаний датчика температуры, не следует параллельно впаивать ему дополнительное сопротивление (раньше, когда мы только начинали работать с японскими машинами, мы это рекомендовали). Снизив общее сопротивление «модернизированного» таким образом датчика и ширину импульсов управления инжекторами, вы столкнетесь с новыми проблемами. Во-первых, двигатель не будет заводиться в холодном состоянии, а если и заведется, то, пока он полностью не прогреется, машина не поедет. Во-вторых, добавляя параллельно штатному сопротивлению постоянное дополнительное, вы можете создать ситуацию, когда компьютер посчитает слишком низкое сопротивление всей цепи датчика температуры за короткое замыкание и включит обходную программу, которая чего-чего, а уж экономии топлива точно не предусматривает. Предположим, вы подберете сопротивление так, что компьютер не включит обходную программу. В этом случае возможно вот что. На каком-нибудь подъеме двигатель нагреется чуть больше, штатный датчик снизит свое сопротивление, и компьютер снова примет общее снижение сопротивления всей цепи за короткое замыкание. Возможен и еще один вариант. В современных машинах компьютер, не допуская обрывов и замыканий, следит не только за сопротивлением цепи датчика температуры охлаждающей жидкости, но и за тем, чтобы данные одного датчика всегда изменялись в соответствии с данными другого датчика (например, в соответствии с данными датчика температуры всасываемого воздуха). А если этого не будет, то он тут же включит обходную программу.

Впрочем, мы иногда подключаем параллельно штатному датчику температуры небольшое сопротивление, но снабжаем его тумблером, чтобы при необходимости это сопротивление можно было отключить. Но это – для кулибиных. Для остальных водителей рассказываем следующую историю. Однажды летом в ремонт пришла машина с двигателем 3S-FE, у которой вентилятор охлаждения радиатора включался только тогда, когда стрелка указателя температуры почти достигала красной зоны. Осмотрев двигатель и немного поразмыслив, мы решили промыть систему охлаждения. Купили в магазине соответствующую баночку и добавили ее содержимое в радиатор (прямо в тосол, все равно он из-за постоянных перегревов был мутный и его надо было менять). Запустили двигатель и прогревали его, пока стрелка указателя температуры не приблизилась к красной зоне, после чего включился вентилятор охлаждения радиатора. Заняло это около 20 минут. Как только вентилятор включился, двигатель заглушили, и он стал остывать. Охлаждающую жидкость вместе с промывкой менять не стали. Когда двигатель остыл (примерно через полтора часа), мы его снова запустили и гоняли до включения электромотора вентилятора радиатора охлаждения. На этот раз при включении вентилятора стрелка указателя температуры находилась достаточно далеко от красной зоны, хотя и была заметно выше середины шкалы. Двигатель заглушили, через час запустили снова и опять грели его до включения вентилятора. Когда он включился, стрелка указателя температуры на щитке приборов была лишь немного выше середины шкалы. Повторив процедуру еще раз, мы добились того, чтобы вентилятор охлаждения включался, когда стрелка указателя температуры едва переходила за середину шкалы.

После этого слили охлаждающую жидкость вместе с промывкой и залили воду. Запустили двигатель, прогрели так, чтобы открылся термостат, заглушили двигатель, слили воду и, остудив двигатель, снова залили воду. И так шесть раз. Число промывок водой взято нами из опыта обработки фотоматериалов. В одной инструкции кто-то прочитал, что только шестикратная смена воды дает гарантию качественной промывки (фотопленки). Этим же правилом мы пользуемся при промывке системы охлаждения. Заливать холодную воду в неостывший двигатель нельзя, поэтому наша шестикратная промывка обычно растягивается часов на шесть. Но после завершения всех описанных процедур вентилятор охлаждения у двигателя 3S-FE включался сразу же, как только стрелка указателя температуры на щитке приборов переваливала за середину шкалы.

Из всего изложенного выводы можно сделать следующие. Тепло от охлаждающей жидкости к датчику температуры (в нашем случае – к датчику включения вентилятора охлаждения) поступает по пути «жидкость – накипь – корпус – датчик», тогда как датчик теряет тепло по пути «датчик – корпус – воздух». Если предположить, что слой накипи играет роль теплоизоляции, то датчик будет плохо нагреваться, отдавая тепло воздуху, и не включит вовремя вентилятор. Если применить эти соображения к датчику температуры для блока EFI, то получится, что накипь на латунном корпусе датчика, снижая его температуру, повышает сопротивление, что воспринимается блоком EFI как информация о том, что двигатель еще не нагрелся. В результате блок формирует соответствующую ширину импульсов для инжекторов, что приводит к перерасходу топлива. Да, двигатель прогрет, его охлаждающая жидкость горячая, но датчик теряет все это тепло, излучая его в воздух. А скорость поступления нового тепла замедляется накипью на корпусе датчика. Все эти рассуждения и нам кажутся немного надуманными, накипь ведь не шуба, но случай с датчиком включения вентилятора охлаждения радиатора на двигателе 3S-FE служит им некоторым подтверждением.

Кроме накипи, есть еще одна причина искажений сигнала температурного датчика. Она заключена в контактах. Окисная пленка на контактах представляет собой некоторое дополнительное сопротивление во всей цепи датчика. В результате сигнал, пришедший в блок EFI, снижается, что соответствует более высокому сопротивлению датчика температуры и соответственно более широким импульсам на инжекторы.

Как известно, мощность искры влияет на мощность и экономичность всех бензиновых двигателей. Сев после «москвича» за руль какой-нибудь «тойоты», трудно объективно оценить мощность ее двигателя. Если не есть ничего, кроме морковки, и ее можно считать самым сладким фруктом. То же и с японской машиной – вы ведь не знаете, какой она была, когда только сошла с конвейера. Поэтому заявления многих владельцев о том, что двигатель их автомобиля обладает отличной мощностью, весьма сомнительны (впрочем, как и многие другие их заявления). Снижение мощности искры можно достоверно оценить с помощью специализированного мототестера по форме импульсов во вторичной цепи катушки. Малая площадь этого импульса, нестабильность, дергающаяся нулевая линия – все это указывает на неисправность катушки зажигания или коммутатора. Без прибора плохую искру можно определить так. Замените все свечи зажигания новыми и исправными (в последнем, увы, никогда нельзя быть уверенным). Стала ли после этого машина, которую вы считали в общем-то исправной, лучше заводиться, ровнее и мощнее работать? Может быть, да, может быть, нет. Как бы то ни было, через час работы снова снимите свечи, но не как попало, а по порядку. Так и разложите их. Если все свечи исправны и система зажигания в порядке, то изоляторы и электроды у всех свечей будут одного цвета. Если какая-то свеча окажется темнее, значит, на ней была слабая искра (как мы условились ранее, двигатель исправный, ведь текущий маслосъемный колпачок или низкая компрессия могут исказить всю картину). Почему? В первую очередь потому, что сама свеча оказалась с дефектом. В каком магазине и в какой упаковке ни были бы куплены свечи, в жизни всегда есть место браку. Поэтому запишите на бумаге, в каком цилиндре стояла плохая свеча, и сделайте перестановку. Какую – объясним на примере. Двигатель «Nissan CA-18DE» с катушкой на каждый цилиндр работает не совсем ровно, хотя все цилиндры исправны: наблюдается повышенный расход топлива и при ускорении возникает «провал» газа. После снятия свечей зажигания выяснилось, что самая темная из них – свеча 3-го цилиндра. Предполагаемую плохую свечу мы теперь устанавливаем на 1-й цилиндр, а плохую катушку зажигания – на 2-й. Примерно через два часа езды снова снимаем свечи, и снова свеча 3-го цилиндра самая плохая. Подозрение пало на коммутатор (блок выходных транзисторов). Прозвонив все провода управления и «вычислив», где какой провод, мы поменяли на коммутаторе входные и выходные провода 3-го и 4-го каналов (цилиндров). Теперь канал 3-го цилиндра в коммутаторе управлял работой катушки зажигания 4-го цилиндра, а канал 4-го управлял работой 3-го цилиндра.

Еще раз купили новые свечи зажигания и снова отправили машину кататься. Через полтора часа, сняв свечи, выяснили, что самой темной стала свеча 4-го цилиндра. Вывод: канал 3-го цилиндра в коммутаторе (блоке выходных транзисторов) неисправен. Далее возможны два варианта. Первый – заменить коммутатор новым. Второй – установить дополнительный коммутатор от любой машины, но со своей катушкой, и кинуть на свечу высоковольтный провод, убрав при этом штатную катушку.

Описанный случай можно считать почти идеальным, так как на деле через день работы все свечи становятся плохими и определить, как они работают, по цвету их изоляторов и электродов сложно. В таком случае мы прибегаем к помощи мототестера и чаще всего предлагаем заменить коммутатор и катушку новыми. В тех случаях, когда владельцы машин шли на такие траты (новые коммутатор с катушкой стоят порой дороже 300$), результат, как правило, был впечатляющим. Единодушное мнение: «Она и новая так не ездила! Никакого „провала“ газа, никакой „задумчивости“, чуть нажал на педаль – машина рвется вперед. Но чаще владельцы подержанных машин пытаются купить исправные детали на разборке. У нас был случай, когда мы послали владельца „Nissan Cilvia“ на разборку за пятой (!) катушкой. Уезжал он за ней с отборной руганью в адрес ремонтников, их приборов и способности что-то сделать. Потом, когда после установки этого пятого комплекта машина поехала как надо, он около года регулярно заезжал извиняться. Ведь если у какой-то системы есть слабое место, то она будет выходить из строя в большей или меньшей степени у любой машины.

Инжектор (форсунка) двигателя с многоточечным впрыском (EFI)

Одним концом инжектор вставлен во впускной коллектор, вторым – в топливную линейку, где находится бензин под давлением 2,3 кг/см2(«Toyota») – 3,6 кг/см2(«Mitsubishi»). Нарушение герметичности в резиновом кольце никаких проблем, кроме неровной работы двигателя на ХХ и подсоса грязного воздуха, не вызывает. Нарушение герметичности в резиновом торике приводит к течи бензина. При этом и в салоне ощущается его запах. Течь может проявиться и через неделю после неграмотной установки инжектора. Устанавливать инжекторы надо следующим образом:

Любые отклонения от этого сценария, как правило, приводят к течи бензина.

Типовая схема подключения инжекторов

Согласно этой схеме, все инжекторы срабатывают одновременно, но существуют схемы, когда инжекторы работают попарно и когда каждый инжектор работает отдельно. В старых машинах в цепи питания установлено добавочное сопротивление. В новых автомобилях для управления инжекторами используются более качественные транзисторы, и добавочного сопротивления нет.

Итак, если у вас возникло подозрение, что катушка зажигания и коммутатор неисправны, надо искать автомастерскую, в которой есть мототестеры или анализаторы системы зажигания. Но если это, как часто бывает, вам недоступно, можете последовать нашему примеру. Приходит однажды в ремонт машина «Mitsubishi» с двигателем 4G-63В с распределенным зажиганием (трамблера нет, две катушки зажигания, каждая из которых формирует искру сразу на два цилиндра), работа зажигания владельца не устраивает. И действительно, двигатель работает немного неровно, а при наборе газа под нагрузкой (когда автомобиль трогается с места) у него «провал» газа. У машины снижена мощность и повышен расход топлива. Причем явного «дробного» старта у нее нет. Нажимаешь резко на педаль газа, двигатель замирает на полсекунды, а потом более-менее ровно, но вяло начинает набирать обороты. Но после 1500 об/мин оживает и, как положено с визгом, раскручивается. Так же двигатели ведут себя при плохих свечах зажигания или пробитых подсвечниках, но в этих случаях наблюдается «дробный» старт, т. е. троение двигателя при наборе газа. А тут его почти нет. И позднего зажигания, которое бы все объяснило, у двигателя тоже нет. Оно и по стробоскопу правильное, и по конструкции не регулируется: все датчики установлены намертво. Тогда мы подключили мототестер и увидели, что мощность искры (по площади импульсов) мала и нестабильна. Так и объяснили владельцу: из-за каких-то дефектов в коммутаторе или в катушках мощность искры недостаточна для хорошего поджигания топливной смеси. А при ускорении, когда топливная смесь обогащается, создать хорошую искру в зазоре свечей зажигания еще сложнее. Для наглядности показали ему эпюры напряжений на вторичной обмотке катушки зажигания. Но, глядя в «ясные» глаза владельца автомобиля, мы поняли, что зря ему про индукцию и эпюры толкуем, надо бы попроще. Объясняем, что катушка дает слабую искру, силы которой не хватает для поджега бензина. Она появится, если зазор у всех свечей зажигания уменьшить. Мы тут же выкручиваем все свечи, уменьшаем в них зазор до 0,6 мм и вкручиваем обратно. Владелец трогается на машине – «провала» газа нет. После этого он, кажется, понял, в чем заключалась неисправность. Поэтому, если у вас есть основания грешить на катушку зажигания, попробуйте уменьшить зазор в свечах. Тогда искра даже от «дохлой» катушки сможет уверенно пробить зазор в свече. Ездить так, конечно, можно, но возникают другие проблемы. Например, с запуском холодного двигателя. И потом, как правило, если процесс пошел, его не остановишь. Итак, по изменению работы двигателя при уменьшении зазора в свечах можно с определенной долей уверенности судить о работоспособности катушки зажигания и коммутатора.

Существует еще один способ косвенно определить мощность искры. Возьмите любой стробоскоп и зацепите его датчик за центральный провод. При работе двигателя на холостом ходу (при 800 об/мин, например) встроенный в стробоскоп тахометр должен показывать 3200 об/мин (у 4-цилиндрового двигателя), а пропусков в мигании лампы стробоскопа быть не должно. Если же в мигании лампы стробоскопа есть пропуски (стрелка встроенного в него тахометра в этом случае будет дергаться) да к тому же если количество этих пропусков зависит от того, на какое место центрального провода вы установили датчик, то с большой долей уверенности можно утверждать, что мощность искры меньше нормы. При этом подразумевается, что свечи зажигания, высоковольтные провода, крышка трамблера и т. д. проверены и исправны.

Обычно мы говорим: инжектор подает топливо. На самом деле инжектор должен это топливо еще и как следует распылить. Ситуация точно такая же, как у форсунок дизельных двигателей: когда форсунка топливо не распыляет, а подает в виде капелек, цилиндр не работает, так как капелька не успевает нагреться и вспыхнуть и двигатель трясется. Но если двигатель нагреть до рабочей температуры, то капли успеют нагреться и вспыхнуть, поскольку общий фон температуры в цилиндре повышается, скачка температуры, возникающего при сжатии даже от изношенного поршня, хватает для нагрева капелек соляра, и двигатель начинает работать ровно. Это болезнь всех изношенных дизелей: по утрам трясутся и дымят, а прогреются – работают вполне прилично. То же и у инжекторов. Топливо, которое подается в цилиндры в виде тумана, сгорит полностью, а капли топлива, может быть, и сгорят, но не полностью.

В книге уже был описан случай с «Toyota Carib», у которой возникли проблемы с инжектором холодного пуска. Такая ситуация может возникнуть и с рабочими инжекторами, только проверить рабочий инжектор системы EFI гораздо сложнее. У центрального впрыска (Ci) с одним инжектором – проще: заглушив двигатель и сняв воздуховод, можно видеть центральный инжектор. Осталось запустить двигатель (или вращать его стартером) и наблюдать работу инжектора. О том, как промывать инжекторы, уже говорилось: при помощи очистителя карбюраторов или медицинского шприца с ацетоном. В крупных городах в некоторых автомастерских есть промышленные установки для очистки инжекторов. То, что они очистят инжекторы лучше, чем вы это сделаете вручную, сомнительно, но зато будут исключены ошибки, которые можно совершить при демонтаже и последующем монтаже инжекторов.

Существуют электронные и механические датчики потока воздуха. В электронных нет никаких механических частей, потоком воздуха охлаждается специальная проволочка (резистор), по изменению ее сопротивления вычисляется объем всасываемого воздуха. Поэтому нам с нашим грубым инструментом в этих датчиках делать нечего. А вот в механические датчики, где поток воздуха отклоняет специальную заслонку (иногда их поэтому называют лопастными), можно попробовать вмешаться. Сначала проверьте, не подклинивается ли на подшипниках сама воздушная заслонка, и, если необходимо, смажьте их жидким маслом. Затем по периметру острым ножом подрежьте пластиковую крышку корпуса датчика потока воздуха и снимите ее. Под крышкой вы увидите переменный резистор, напыленный на керамическую подложку, контакты включения топливного насоса, пружину и зубчатое колесо. Если тонкой отверткой отогнуть стопор зубчатого колеса, то его можно повернуть на несколько зубьев в любую сторону. Так можно изменить усилие пружины воздушной заслонки. Если пружину сделать потуже, сигнал от датчика потока воздуха станет меньше, соответственно компьютер уменьшит ширину импульсов, подаваемых на инжекторы. Если сделать пружину еще туже, скажем, повернуть колесо на 5–6 зубьев, будет наблюдаться уже заметное снижение мощности. Но зубчатое колесо несложно вернуть чуть назад, обеспечив тем самым оптимальное соотношение между мощностью двигателя и шириной управляющих импульсов.

а большинстве современных двигателей с впрыском топлива вместо датчика потока воздуха применяют датчик давления во впускном коллекторе. На корпусе этого датчика обычно есть надпись «vacuum sensor», к нему подходят резиновая трубка и три провода. По одному проводу поступает +5 В, другой идет на корпус, а третий (обычно это средний провод на разъеме) – это сигнальный. При работающем в режиме холостого хода двигателе на нем бывает от 1 до 2 В (обычно 1,25 В, что соответствует исправному двигателю). Снижение вакуума (утечка через шланг или соединение и т. д.) вызывает повышение напряжения на сигнальном проводе, что, в свою очередь, увеличивает ширину импульсов на инжекторы. Как следует из нашей практики, разбирать этот датчик нет смысла: все в нем выполнено на слишком высоком технологическом уровне. Обычно ремонт vacuum sensor заключается в проверке его разъема, герметичности вакуумной трубки и удалении грязи со всех устройств (клапанов) на этой трубке. Но и самый исправный датчик vacuum sensor будет выдавать слишком большой сигнал, если во впускном коллекторе не будет требуемого разрежения. Например, из-за неправильно установленного ремня газораспределения (с ошибкой всего на один зуб) или плохого состояния фасок клапанов и т. д. Все это тут же вызовет увеличение напряжения на сигнальном проводе, на что блок EFI отреагирует увеличением ширины импульсов управления инжекторами.

Комментариев: 1

1. Искандер (22 Декабрь 2017) :
   

   Очень хорошая статья. Была проблема с жором бензина на 4s fe и никто не мог понять, что с этим сделать, а оказалось, что из-за плохо “держащих” клапанов датчик абсолютного давления давал неверный сигнал, результат - поливание форсунками свечей и поршней. 30л/100км.

   [Ответить на комментарий]

Оставьте свой отзыв!