Библиотека Mosbiblio

Сергей Владимирович Корниенко. Ремонт японского автомобиля

Неисправности двигателя

Нет прогревных оборотов

После запуска двигателя, если вы перед этим хотя бы раз надавили на педаль газа, двигатель сам должен поднять свои обороты холостого хода примерно до 1200–1800 об/мин, в зависимости от температуры воздуха в моторном отсеке или охлаждающей жидкости. Если этого не происходит, то в девяти случаях из десяти виновата грязь на карбюраторе (речь пока идет о карбюраторных двигателях). Слабые пружинки всего механизма прогрева из-за этой грязи не могут занять положение, которое необходимо при данной температуре. Вымойте карбюратор снаружи. Если вы очень любите свой автомобиль, то можно использовать любые очистители двигателя и любые очистители карбюраторов. Вообще-то мыть можно чем угодно, но помните, что после бензина (если вы будете мыть все пружинки и рычажки на карбюраторе бензином с помощью кисточки) на всех деталях останется налет, который увеличивает трение во всех узлах вращения механизма прогрева. Если использовать дизельное топливо, то оно полностью не высохнет, и на «жирный» карбюратор сразу сядет пыль, т. е. через неделю этот карбюратор будет грязным, а еще через две в нем вновь забарахлит механизм прогрева. Лучше использовать керосин, который высыхает полностью; можно очень хорошо отмыть карбюратор горячей водой и стиральным порошком. Так как все механизмы на карбюраторе (рычаги, пружины, оси и т. п.) работают без смазки (иначе осевшая на эту смазку пыль ухудшит работу), то во всех ответственных узлах трения на японских карбюраторах используются капроновые втулки, прокладки, шайбы и т. д.
Теперь, когда карбюратор чистый, а прогревных оборотов по-прежнему нет, и вам не хочется каждое утро после заводки холодного двигателя держать педаль газа, поддерживая в нем жизнь, перейдем к поиску неисправности.
Сначала надо снять воздушный фильтр. Снимите с него все резиновые трубочки, но так, чтобы вы могли потом поставить их на свое место (каждую!). Прежде чем снимать трубки, надо снять с них хомутики, причем снять полностью или сдвинуть по трубке. Пружинные хомуты обычно сжимают за хвостики пассатижами и, пошевеливая то в одну сторону, то в другую, стягивают их по трубке дальше, туда, где кончается патрубок. Бывает, что трубки не хотят сдергиваться, тогда следует пассатижами покрутить туда-сюда натянутый конец трубки, а потом снять. Можно одновременно вращать трубку пассатижами и стягивать ее. Есть еще способ, пожалуй, более эффективный, особенно для трубок большого диаметра: большую плоскую отвертку (желательно тупую, т. е. с уже «завалившимися» гранями на конце) наставить на торец трубки и ударить по концу рукоятки ладонью или молотком. Когда все трубки будут сняты и убран корпус воздушного фильтра, трубки надо заглушить, чтобы после запуска двигателя через них не подсасывался воздух. Лучше заглушить все трубки, вы ведь не знаете точно, в каких из них должен быть вакуум, а в каких нет, но в этом случае в некоторых режимах двигатель будет работать неправильно. Дело в том, что через трубки, в которых при работающем двигателе нет разрежения, происходит или сброс вакуума, или забор воздуха для торможения топлива. Но происходит это не постоянно, а только при определенных режимах работы двигателя.
Для заглушек можно использовать заклепки, сверла, метчики и т. п., главное, чтобы их гладкие цилиндрические поверхности подходили по диаметру.
Все современные японские карбюраторы имеют систему холодного запуска. Принцип ее действия состоит в том, что закрытая этой системой при холодном двигателе воздушная заслонка через систему рычагов немного приоткрывает дроссельную заслонку, обеспечивая повышенные прогревные обороты. Если воздушная заслонка перед запуском двигателя не будет закрыта, то не будет и прогревных оборотов. Когда двигатель холодный, закрытая воздушная заслонка обеспечивает добавочное разрежение в первичной камере карбюратора, что позволяет даже при небольшой частоте вращения двигателя (при проворачивании стартером) обеспечивать поступление богатой смеси во впускной коллектор. Но сразу же после запуска скорость движения поршней резко увеличивается, что приводит к увеличению разрежения карбюратора и к еще большему обогащению топливной смеси. Бензин начинает буквально заливать двигатель. Чтобы этого не происходило, нужно сразу же после запуска немного приоткрыть воздушную заслонку, снизив разрежение в диффузоре карбюратора и обеднив тем самым топливную смесь. Для этой цели у всех японских карбюраторов есть специальный вакуумный серводвигатель принудительного открывания воздушной заслонки (ПОВЗ), который соединен с впускным коллектором вакуумной трубкой. После запуска двигателя во впускном коллекторе сразу же появляется вакуум, который втягивает диафрагму серводвигателя ПОВЗ, и он специальным рычагом приоткрывает воздушную заслонку. Если воздушная заслонка уже открыта, например при запуске горячего двигателя, то серводвигатель также сработает, но вхолостую. Серводвигатель ПОВЗ есть на всех карбюраторах независимо от того, как управляется воздушная заслонка. А она, как известно, может иметь ручное управление, автоматическое и полуавтоматическое. Ручное управление – это просто тросик и ручка в салоне, потянув за которую можно закрыть воздушную заслонку на любой угол, после запуска серводвигатель все равно чуть приоткроет ее. При автоматическом управлении воздушной заслонкой имеется капсула, находящаяся в специальном корпусе. Она омывается жидкостью из системы охлаждения двигателя. В капсуле находится полимерное вещество, которое расширяется по мере нагревания и выталкивает поршень из корпуса капсулы. Этот поршень через специальный рычаг вращает профилированный кулачок, который своим профилем оказывает действие на рычаги, связанные с воздушной и дроссельной заслонками. При остывании двигателя поршень капсулы мощной пружиной задвигается обратно в свой корпус. Одновременно профиль кулачка через рычаги закрывает воздушную заслонку и немного приоткрывает дроссельную. Все пружины и рычаги в этом механизме очень мощные, и в них редко что-нибудь закисает и заклинивает. В автомастерских весь этот механизм называют водяной прогревалкой, имея в виду, что он обеспечивает повышенные прогревные обороты двигателя в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя. Отсюда следует и главный недостаток таких прогревалок – их работа зависит от исправности термостата.
В полуавтоматическом варианте управления воздушной заслонкой используется нагревательный элемент в специальном пластмассовом корпусе (на него при включенном зажигании или при вращении двигателя все время подается +12 B) и биметаллическая спиральная пружина. Все это находится в том же пластмассовом корпусе диаметром около 5 см, который закреплен фланцем на трех болтиках в верхней части карбюратора, где-то около оси воздушной заслонки. Если чуть приотдать три болтика, то пластмассовый корпус можно вращать. На ободке корпуса есть риска, несколько рисок имеется также и на корпусе карбюратора. Обычно риска на пластмассовом корпусе пружины совпадает с центральной толстой риской на карбюраторе, что соответствует климатическим условиям Японии.
Холодная биметаллическая пружина находится в растянутом состоянии и стремится закрыть воздушную заслонку. По мере прогрева двигателя нагревается и пружина (быстрее нагреться ей помогает нагревательный элемент, расположенный рядом) и, скручиваясь, освобождает воздушную заслонку, давая ей возможность открыться под действием собственной слабенькой пружины. Особенностью конструкции является то, что при повороте воздушной заслонки через систему рычагов поворачивается специальный зубчатый сектор с зубцами разной величины. В торец одного из зубьев этого сектора упирается рычаг от дроссельной заслонки. Чем больше закрыта воздушная заслонка, тем больше открыта дроссельная, а чем больше приоткроется дроссельная заслонка, тем больше будет величина прогревных оборотов. Вся беда этой системы состоит в том, что слабенькие пружинки воздушной заслонки и зубчатого сектора не могут пересилить мощную возвратную пружину дроссельной заслонки, чтобы установить какую-то величину прогревных оборотов. Для установки прогревных оборотов нужно кратковременно надавить на педаль газа. При этом вы отведете упорный рычаг дроссельной заслонки от зубчатого сектора и дадите биметаллической пружине возможность выставить воздушную заслонку и связанный с ней зубчатый сектор в нужное положение, которое определяется температурой спиральной пружины. После того как вы отпустите педаль газа, дроссельная заслонка закроется, но не до конца, а лишь до того положения, при котором ее упорный рычаг упрется в какой-нибудь зуб зубчатого сектора. Таким образом, для приведения всего механизма в положение запуска холодного двигателя надо кратковременным нажатием на педаль газа «взвести» его. Поэтому вся система и называется иногда полуавтоматической.
Упорный рычаг дроссельной заслонки связан с ее осью через регулировочный винт, которым можно изменять величину прогревных оборотов. При закручивании винта величина прогревных оборотов увеличивается. При откручивании, наоборот, – уменьшается. На большинстве карбюраторов добраться до этого винта плоской отверткой можно только при полностью нажатой педали газа. Двигатель при этой регулировке, естественно, следует заглушить.
Как уже было сказано, по мере прогрева двигателя биметаллическая пружина скручивается, и воздушная заслонка постепенно открывается. Но зубчатый сектор, зажатый упорным рычагом под воздействием довольно мощной возвратной пружины дроссельной заслонки, не проворачивается. Двигатель по-прежнему имеет высокие прогревные обороты. Если в это время вы ненадолго нажмете на педаль газа, то упорный рычаг дроссельной заслонки на столь же короткое время отойдет от зубчатого сектора, зубчатый сектор чуть провернется и установится в соответствии с температурой биметаллической спиральной пружины или, что в принципе одно и то же, в соответствии с углом закрытия воздушной заслонки. Величина прогревных оборотов при этом снизится. При полностью открытой воздушной заслонке зубчатый сектор проворачивается настолько, что упорный рычаг дроссельной заслонки до него уже не достает, и дроссельная заслонка устанавливается в положение минимальной частоты вращения двигателя, работающего на холостом ходу.
Во многих карбюраторах для сброса прогревных оборотов есть специальный серводвигатель. Он может быть электрическим – тогда он состоит из нагревательного элемента и капсулы с поршнем. Капсула начинает греться от своего нагревателя сразу после запуска двигателя. При этом из нее выдвигается поршень, который через систему рычагов проворачивает зубчатый сектор, выдергивая его из-под упорного рычага дроссельной заслонки. Такая конструкция применяется на многих карбюраторных машинах фирмы «Nissan». Но этот серводвигатель может быть и вакуумным («Toyota» и др.), тогда диафрагма серводвигателя втягивается при поступлении вакуума и так же с силой выдергивает своим штоком зубчатый сектор из-под упорного рычага дроссельной заслонки. Вакуумные серводвигатели могут быть двухуровневыми (с двумя диафрагмами) и одноуровневыми (с одной диафрагмой). При срабатывании первой диафрагмы двойного серводвигателя его шток лишь частично проворачивает зубчатый сектор, снижая прогревные обороты. Когда же отрабатывает вторая диафрагма, ход первой увеличивается, и зубчатый сектор полностью выдергивается из-под упорного рычага. Обороты двигателя снижаются почти до холостого хода. В иностранной литературе вакуумные серводвигатели принудительного сброса прогревных оборотов называют серводвигателями FICO – fast idle cam opener. Все устройство полуавтоматического управления воздушной заслонкой обычно называется автоматическим управлением воздушной заслонкой электрического типа или электрической прогревалкой.
Теперь, когда вы в общих чертах знаете, как устроено управление воздушными заслонками в японских двигателях, можно приступать к поиску «пропавших» прогревных оборотов.
Воздушный фильтр у вас уже снят (у микроавтобусов, чтобы обеспечить доступ к карбюратору, достаточно снять только часть воздуховода), и можно приступать к ремонту. Но начинать работу можно только при остывшем двигателе. Это значит, что летом автомобиль должен простоять с открытым капотом как минимум два, а зимой один час. За это время автоматическая система управления достаточно остынет для того, чтобы при последующем запуске двигателя прикрыть воздушную заслонку и приоткрыть дроссельную. Причем водяная прогревалка сделает это сама, а для срабатывания электрической, как уже говорилось, надо топнуть по педали газа.
Убедитесь в том, что воздушная заслонка закрыта или почти закрыта. Она может не закрыться из-за банального заклинивания ее оси, что чаще всего и происходит у карбюраторов с электрическими прогревалками. У водяной прогревалки могут возникнуть проблемы в приводе, хотя и довольно редко. Кроме заклинивания оси воздушной заслонки, в электрических прогревалках может возникнуть еще ряд неисправностей, например, сломается спиральная биметаллическая пружина, слетит какая-нибудь тяга, закиснет один из рычагов в ее приводе и т. д.
После того как вы убедитесь, что воздушная заслонка закрыта, надо разобраться с приводом на зубчатый сектор. Ось, на которой закреплен зубчатый сектор, может находиться на средней части карбюратора (так устроены карбюраторы у всех автомобилей «Toyota») или же внутри корпуса электрической прогревалки (на маленьких двигателях фирмы «Nissan»). Надо убедиться, что при открывании-закрывании воздушной заслонки зубчатый сектор проворачивается. Для этого нужно, слегка нажав на педаль газа, чуть приоткрыть дроссельную заслонку. Если выжать педаль до конца, то специальный рычаг на оси дроссельной заслонки принудительно приоткроет воздушную заслонку, т. е. лишит ее возможности полностью закрыться. Это сделано специально во избежание переобогащения топливной смеси, когда нетерпеливые водители, запустив холодный двигатель, сразу же начинают движение. Если же педаль газа отпустить, упорный рычаг дроссельной заслонки упирается в один из зубьев зубчатого сектора.
В наиболее «навороченных» карбюраторах этого не происходит. Дело в том, что при заглушенном двигателе вакуум во впускном коллекторе отсутствует, и специальный управляемый демпфер, который в «навороченном» карбюраторе всегда есть, удерживает дроссельную заслонку в чуть приоткрытом состоянии. Это сделано для лучшего запуска двигателя. Сразу же после его запуска вакуум из впускного коллектора втянет диафрагму управляемого демпфера, и дроссельная заслонка тут же прикроется до уровня холостого хода или до уровня прогревных оборотов, который определяется тем, в какой из зубьев зубчатого сектора упирается рычаг дроссельной заслонки.
Во всех карбюраторах упорный рычаг от оси дроссельной заслонки связан с ней через регулировочный винт, независимо от того, во что этот рычаг упирается, – в зубчатый сектор (в карбюраторах с электрической прогревалкой) или в профилированный кулачок (в карбюраторах с водяной прогревалкой). Закручивая регулировочный винт, можно увеличивать величину прогревных оборотов, откручивая – уменьшить. В карбюраторах с электрической прогревалкой доступ к регулировочному винту, как уже отмечалось, облегчается, если полностью нажать на педаль газа, т. е. полностью открыть дроссельную заслонку. Двигатель при этой операции, конечно, нужно заглушить.
Итак, если у карбюраторного двигателя нет прогревных оборотов, нужно проверить, полностью ли закрывается воздушная заслонка на холодном двигателе и проворачивается ли при этом зубчатый сектор. При необходимости поверните регулировочный винт на нужную величину. Следует заметить, что если сразу после запуска холодного двигателя у него установятся обороты, например, около 1500 об/мин, то через несколько минут, когда двигатель немного прогреется и вращаться ему станет легче, количество оборотов увеличится. Если в это время топнуть по педали газа, упорный рычаг дроссельной заслонки кратковременно отодвинется от зубчатого сектора, который получит возможность повернуться в соответствии с уже приоткрытой воздушной заслонкой. Если «прогревалка» водяная, этого не произойдет, поскольку, как уже отмечалось, усилия пружин всего механизма управления воздушной заслонкой в этом случае значительно превышают силу возвратной пружины дроссельной заслонки, и обороты по мере прогрева двигателя будут снижаться сами. Кстати, у этого замечательного решения, как уже упоминалось, есть существенный недостаток. При неисправном термостате обороты двигателя до уровня холостого хода не снизятся никогда, поскольку водяная прогревалка будет «думать», что двигатель все еще холодный.
Теперь о прогревных оборотах двигателей с впрыском. Как известно, у бензиновых двигателей с впрыском топлива обороты двигателя зависят от количества всасываемого в него воздуха. Чем больше приоткрыта дроссельная заслонка, тем больше воздуха попадает в двигатель. Блок управления тут же «обсчитывает» этот воздух и под него подает необходимое количество бензина (это довольно примитивная версия работы двигателей с впрыском топлива, но она работает). Поэтому устройства для повышения оборотов двигателя – это просто «дырки» во впускном коллекторе, которые перекрываются тем или иным механизмом. На старых модификациях для перекрывания этих «дырок» применяются водяная или электрическая прогревалки, на новых – электрический серводвигатель. В водяной прогревалке «дырку» перекрывает поршень, выталкиваемый из капсулы, заполненной полимерным веществом, которое при нагреве очень сильно расширяется. При снижении объема всасываемого во впускной коллектор воздуха обороты двигателя снижаются. При охлаждении двигателя специальная пружина задвигает поршень обратно в капсулу, сечение «дырки» увеличивается, соответственно увеличивается объем всасываемого во впускной коллектор воздуха, и обороты двигателя увеличиваются. Как уже было отмечено выше, эта капсула находится в специальном корпусе возле блока дроссельных заслонок, и через нее циркулирует охлаждающая жидкость двигателя. Обычная неисправность этой системы – нет циркуляции охлаждающей жидкости. В результате капсула не нагревается, поршень не выталкивается, «дырка» остается открытой при горячем двигателе. Блок управления по датчику температуры «видит», что двигатель горячий, по датчику положения дроссельной заслонки определяет, что включен режим холостого хода, и урезает топливо. А воздух-то поступает в избытке... Вот тогда двигатель и начинает «лаять», т. е. у него начинают плавать обороты (примерно от 1000 об/мин до 2000 об/мин). Чаще всего восстановить циркуляцию можно, добавив при заглушенном двигателе охлаждающую жидкость в систему охлаждения, потому что причиной отсутствия циркуляции является снижение уровня охлаждающей жидкости. Реже встречаются такие неисправности, как засорение трубок, подводящих тосол к капсуле; слабая производительность водяного насоса системы охлаждения; заклинивание поршня из-за большого количества отложений (накипи) во всей системе охлаждения.

Схема питания блока управления двигателем (блока EFI, компьютера), используемая фирмой «Toyota».

Питание к блоку управления поступает сразу через несколько выводов. Отсутствие напряжения хотя бы на одном из них вызывает проблемы в работе блока.

Электрический механизм обеспечения прогревных оборотов представляет собой небольшой корпус, в который входят 2 трубки диаметром около 2 см. Одна из них берет воздух из воздуховода между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой, по второй воздух подается во впускной коллектор. Внутри корпуса есть расположенный на оси плоский сектор, который, поворачиваясь, может перекрывать поток воздуха. Эту ось, поскольку она легко вынимается, часто называют штифтом. Специальная пружина все время стремится повернуть сектор, чтобы полностью открыть подачу воздуха через весь механизм, обеспечив тем самым повышенные обороты двигателя. Но на плоский сектор действует еще и биметаллическая пластина, которая в холодном состоянии не препятствует действию пружины. Двигатель начинает работать на прогревных оборотах, определяемых площадью отверстия в прогревном устройстве. Биметаллическая пружина нагревается за счет тепла самого двигателя, поскольку весь механизм находится на его поверхности, а, кроме того, внутри корпуса прогревного устройства есть нагревательная спираль, на которую во время работы двигателя подается напряжение +12 В. Нагреваясь, биметаллическая пружина поворачивает плоский сектор, и тот постепенно перекрывает отверстие для поступления добавочного воздуха.
У двигателя устанавливаются обороты холостого хода.
Наиболее часто встречающаяся неисправность – перекашивание и заклинивание плоского сектора. В зависимости от того, в каком положении заклинит этот сектор, через весь корпус прогревного устройства будет подаваться то или иное количество воздуха, что определит величину оборотов двигателя. Еще одна довольно часто встречающаяся неисправность заключается в том, что на нагревательный элемент, например из-за окисления контактов в разъеме, не подается питание. Прогревные обороты двигателя в этом случае, естественно, снижаются очень медленно, так как прогревалка нагревается только за счет тепла от двигателя.

Прогревное устройство.
 

Это устройство крепится непосредственно к впускному коллектору. Основные неисправности: окисление контактов и выпадение штифта. Во втором случае воздушный канал, который должен перекрываться сектором, постоянно открыт, что приводит к повышению у двигателя оборотов ХХ.

Как уже говорилось, в прогретом двигателе через весь механизм воздух не подается. В этом легко убедиться, пережав при работающем двигателе любой из резиновых воздушных шлангов механизма обеспечения прогревных оборотов. Если после сжатия шланга обороты двигателя снизятся, значит, плоский сектор не до конца перекрывает отверстие, а этого не должно быть. На корпусе прогревного устройства есть регулировочный винт, весь покрытый краской и законтренный маленькой гаечкой. С его помощью в какой-то мере можно отрегулировать величину прогревных оборотов, но делать это мы рекомендуем, только сняв устройство. Тогда через отверстие тонкой отверткой можно придержать сектор, иначе при ослаблении винта он может перекоситься и штифт, играющий роль оси, может выпасть. Кроме того, не следует забывать, что существуют прогревалки, у которых нет второго воздушного шланга. В этом случае все прогревное устройство крепится непосредственно на впускной коллектор и воздух подается внутрь без всяких шлангов прямо через отверстие в корпусе. Такая конструкция часто используется в двигателях фирмы «Nissan».
Корпус электрических прогревных устройств может быть разборным или неразборным, т. е. завальцованным по кругу. Но в любом случае его несложно разобрать, для того чтобы отремонтировать механизм, а потом, если он был неразборным, просто склеить половинки корпуса каким-нибудь эпоксидным клеем.
На современных бензиновых двигателях с впрыском топлива вышеописанных прогревных устройств нет. На них устанавливаются электрические серводвигатели, которые могут быть двух видов: соленоид, имеющий импульсное управление, или импульсный электродвигатель. Эти серводвигатели, открывая по команде блока управления «дырки», имеющиеся во впускном коллекторе, не только обеспечивают повышенные прогревные обороты, но выполняют еще две функции. Во-первых, принудительное повышение оборотов холостого хода. Необходимость в нем возникает, когда вы, например, включаете фары или кондиционер или когда включается мотор вентилятора охлаждения. Во всех этих случаях серводвигатель по команде от блока управления увеличит обороты холостого хода двигателя (или просто поддержит их). Во-вторых, серводвигатель играет роль демпфера, не позволяя двигателю резко снижать свои обороты до холостого хода. Если сброс оборотов происходил бы без демпфирования, то наблюдался бы «провал» газа и повышенный расход топлива.
Соленоид с импульсным управлением – это обычный соленоид, но с более мощной обмоткой. Поступивший импульс заставляет соленоид втянуть сердечник, но, поскольку импульс короткий, сердечник не успевает еще до конца втянуться, а ток от первого импульса исчезает. Как только, через долю секунды, сердечник в силу своей инерционности и под воздействием возвратной пружины «решит» вернуться обратно, приходит второй импульс. Таким образом, под воздействием непрерывной череды импульсов сердечник соленоида зависает в каком-то среднем положении. Блок управления по мере необходимости может менять ширину этих импульсов, перемещая тем самым сердечник в пределах его рабочего хода. Передвигаясь, сердечник в той или иной мере перекрывает отверстие во впускном коллекторе и таким образом изменяет обороты двигателя. Снятие питания с импульсного соленоида приводит к полному закрытию этого отверстия и, естественно, к уменьшению оборотов холостого хода. В некоторых инструкциях в таком положении рекомендуют проводить регулировку минимальной частоты вращения двигателя в режиме холостого хода (регулировку оборотов холостого хода).
Импульсный электродвигатель точнее отслеживает обороты двигателя и применяется на более современных двигателях. Сразу же после включения зажигания (в некоторых модификациях – после начала вращения коленвала) на все четыре обмотки серводвигателя начинают поступать импульсы. Сдвигая импульсы на тех или иных обмотках, можно добиться определенного угла разворота магнитного ротора, который вращает или «червяк» с поршнем, или полый цилиндр с отверстиями. И в том и в другом случае меняется сечение отверстия во впускном коллекторе, и соответственно изменяются обороты двигателя.
Если у двигателя, имеющего серводвигатель принудительного холостого хода, нет прогревных оборотов, то сначала следует убедиться, что обмотки (обмотка) этого серводвигателя целые. После этого нужно снять серводвигатели и отмыть всю грязь (копоть, нагар) внутри самого механизма серводвигателя и в месте его крепления. Затем снятый серводвигатель надо подключить к штатному разъему и включить зажигание. Если серводвигатель никак на это не отреагирует, надо кратковременно включить и выключить стартер. Запирающий элемент серводвигателя обязательно должен отработать, что сразу же будет видно, так как серводвигатель обеспечивает и запуск двигателя. Запуская двигатель с впрыском топлива, вы, наверное, замечали, что он сразу же берет 1500–2000 об/мин, а потом тут же сбрасывает обороты до холостого хода (или до каких-то прогревных оборотов), при условии, что моторное масло имеет требуемую вязкость и системы двигателя исправны. Все это происходит именно за счет срабатывания серводвигателя принудительного повышения оборотов холостого хода.
 

Проверка работоспособности датчика температуры.

Почти у всех датчиков при повышении температуры сопротивление снижается от 2,5–4,5 кОм (холодный двигатель) до 300–400 Ом (горячий двигатель). Изменение температуры на 1–2 °C вызывает изменение сопротивления датчика на 10–30 Ом. Поэтому достаточно сравнить сопротивление датчика при комнатной температуре с тем, что появится после того, как вы немного согреете датчик руками или собственным дыханием. Если сопротивление снизится, значит, датчик исправен.

Если серводвигатель исправен, сигнал на него приходит (т. е. он отрабатывает при запуске двигателя), но прогревных оборотов нет, то, как следует из практики, нужно проверить датчик температуры двигателя (датчик для блока EFI) и датчик положения дроссельной заслонки или чуть по-другому установить серводвигатель. На двигателях «Toyota 3S-FE» серводвигатель под блоком дроссельной заслонки можно развернуть в ту или иную сторону. Для этого даже можно надфилем слегка расточить его крепежные отверстия. На двигателях «Toyota» серий «M» и «1G» серводвигатель можно установить через дополнительную прокладку. Если вы установите прогревные обороты, меняя положение корпуса серводвигателя, то скорее всего у двигателя изменятся и обороты холостого хода. Если для их установки не хватит изменения хода регулировочного винта, то можно попробовать довернуть датчик положения дроссельной заслонки (TPS). Но прежде чем заняться такими тонкостями, еще раз поищите водяное прогревное устройство, так как этот способ обеспечения прогревных оборотов все-таки наиболее широко применяется японскими производителями двигателей с впрыском топлива.
 

Схема подключения датчика положения дроссельной заслонки (контактного типа) к блоку EFI.
Этот датчик дает информацию только о выключении ХХ и включении режима полной нагрузки.

Прогревные обороты у дизельных двигателей регулируются механизмами, расположенными на корпусе топливного насоса высокого давления (ТНВД) или задаются вручную специальной рукояткой на панели приборов. Тросик от рукоятки идет на рычаг подачи топлива ТНВД или на педаль газа в салоне автомобиля. В большинстве случаев механические одноплунжерные ТНВД, установленные на легковых автомобилях, имеют прогревное устройство на своем корпусе. Это устройство автоматически увеличивает подачу топлива и изменяет опережение впрыска (не у всех моделей) в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Внутри такого прогревного устройства, имеющего, как правило, круглый корпус, находится капсула с полимерным наполнителем. Поскольку в корпусе прогревного устройства при работающем двигателе постоянно циркулирует охлаждающая жидкость из двигателя, то по мере нагрева двигателя нагревается и полимерный наполнитель капсулы. Нагреваясь, наполнитель сильно расширяется и выталкивает поршень, который через систему рычагов убирает упор рычага подачи топлива ТНВД. В результате рычаг подачи топлива ТНВД постепенно занимает положение, соответствующее подаче топлива при холостом ходе двигателя. Остывает двигатель – остывает и сжимается полимерное вещество в капсуле. Мощная пружина тут же получает возможность задвинуть внутрь выдвинутый ранее поршень и через систему рычагов выдвинуть упор для рычага подачи топлива ТНВД. Под действием этого упора рычаг подачи топлива займет положение, обеспечивающее повышенные обороты двигателя.
На многих ТНВД водяная прогревалка кроме изменения положения рычага подачи топлива выполняет еще одну функцию: специальным рычагом через отверстие на боковой наружной стенке корпуса ТНВД она разворачивает кольцо опережения впрыска, изменяя момент подачи топлива. При холодном двигателе впрыск топлива делается более ранним, при горячем – более поздним. Вы, наверное, замечали, что по утрам дизельный двигатель работает жестче, чем днем, когда он уже прогрет. Более ранний впрыск у холодного дизеля приводит к тому, что на разогрев холодного топлива, поданного в цилиндры, уходит больше времени, в результате оно успевает хорошо прогреться, дать уверенную вспышку и полностью сгореть.
Вся прогревалка крепится с внешней стороны сбоку на корпусе ТНВД (внутренняя сторона ТНВД обращена к двигателю).
Что же делать, если у дизельного двигателя с водяной прогревалкой нет прогревных оборотов? Запустите и полностью прогрейте двигатель. Убедитесь, что через корпус прогревного устройства циркулирует охлаждающая жидкость, а стрелка прибора температуры двигателя, расположенного на щитке приборов, находится примерно на середине шкалы. Проверьте зазор между упорным рычагом от механизма прогревалки и рычагом подачи топлива. С помощью регулировочного винта уберите этот зазор. Заглушите двигатель и дайте ему остыть. Запустите двигатель и, если это необходимо, при помощи того же регулировочного винта сделайте меньше его прогревные обороты. Тут следует сделать следующее замечание. Регулировочный винт, который упирается в шток выдвигаемого поршня, повышает не только величину прогревных оборотов, но и время, в течение которого они совершаются. Поэтому на механизме есть и второй регулировочный винт, позволяющий ограничить это время. Однажды нам пришлось увеличивать время прогрева с помощью втулки, помещенной в трубку, по которой к прогревному устройству подавалась охлаждающая жидкость. Этим мы уменьшили циркуляцию охлаждающей жидкости через корпус прогревного устройства, уменьшив тем самым скорость его нагрева.
Но есть и более серьезные причины отсутствия прогревных оборотов, требующие покупки новых деталей. Одна из них, достаточно простая, состоит в том, что поршень прогревалки при нагреве не выдвигается. Это случается или из-за заклинивания, или из-за потери специфических свойств полимерного наполнителя капсулы. В этом случае лучше заменить всю прогревалку. Вторая причина сложнее и связана с износом самого топливного насоса высокого давления. Дело в том, что в новом, неизношенном ТНВД объем подачи топлива почти линейно зависит от угла поворота рычага подачи топлива (от степени нажатия на педаль газа). Со временем в силу различных причин эта зависимость исчезает и возникает такая картина: вы повернули рычаг подачи топлива, например, на 10° – двигатель поднял обороты на 200 об/мин. Поворот рычага еще на 10° дает увеличение оборотов уже примерно на 600 об/мин, еще 10° – двигатель увеличивает обороты сразу на 1000 об/мин. Другими словами, при изношенном ТНВД зависимость величины оборотов двигателя от угла поворота рычага подачи топлива перестает быть линейной. А прогревалка по-прежнему имеет тот же ход (около 12 мм). Двигатель остывает, и она, как и прежде, поворачивает рычаг подачи топлива так, чтобы обеспечить его работу на прогревных оборотах, но этого поворота уже недостаточно. Тем более что у дизельного двигателя обороты холостого хода сильнее зависят от его нагрева, чем у бензинового.

Датчик положения дроссельной заслонки (TPS – throttle positioner sensor).
Ослабив два винта, можно производить его регулировку. Если в датчике есть включатель холостого хода, то устанавливать датчик можно по срабатыванию этого включателя (при отпущенной педали газа). Если включателя ХХ нет, то регулировка датчика TPS осуществляется по сопротивлению, заданному в технической документации. При отсутствии этих данных регулировку датчика можно производить по оборотам ХХ, по оборотам переключения передач (у автомобилей с автоматической коробкой передач) и по срабатыванию различных устройств на двигателе (например, системы EGR).

Довольно часто встречается и такая ситуация. В процессе эксплуатации все детали ТНВД изнашиваются, и наступает момент, когда в результате этого износа снижается объем перекачиваемого ТНВД топлива, что, в свою очередь, вызывает снижение мощности двигателя. Мощность двигателя восстанавливают в любой мастерской грубой регулировкой подачи топлива. Однако в таком случае увеличиваются обороты холостого хода. В этой же мастерской эти же мастера винтом регулировки оборотов холостого хода уменьшают их величину. Но рычаг подачи топлива попадает уже в нелинейную зону. Если при прежней регулировке обороты двигателя увеличивались, стоило только коснуться педали газа, теперь такое же нажатие на педаль газа заметного увеличения оборотов не вызывает. И прогревное устройство в этом случае, выдвигая поршень на фиксированные 12 мм, уже не обеспечивает прогревные обороты. Существует два выхода из этой ситуации: купить другой ТНВД или попытаться вернуть линейность управления своему ТНВД, регулируя на стенде его центробежный регулятор. У электронных ТНВД прогревные обороты задаются блоком управления двигателем (компьютером) и зависят от показаний датчика температуры двигателя и датчика положения дроссельной заслонки (TPS).

Нет холостого хода

Сначала, как обычно, будут рассмотрены бензиновые карбюраторные двигатели, потом бензиновые с впрыском и, наконец, дизельные двигатели. Количество оборотов холостого хода у всех японских машин указано на табличке, приклеенной к капоту или под сиденьями (у микроавтобусов). Там все, конечно, написано по-японски, но всегда можно найти цифры, например «700 (800)». 700 – это требуемое фирмой количество оборотов холостого хода для двигателя с механической коробкой передач, а 800 – то же, но для двигателя с автоматической коробкой. Все, естественно, в оборотах в минуту.
Более высокие обороты для двигателя с автоматической коробкой передач обусловлены особенностями работы масляного насоса этой коробки передач. Перед тем как приступать к рассмотрению проблем холостого хода, хотелось бы заметить, что чем выше обороты холостого хода, тем больше расход топлива; с другой стороны, чем ниже – тем хуже условия работы двигателя, так как снижается давление масла в магистрали, а двигатели у большинства машин не новые.
Все карбюраторы для регулировки холостого хода (ХХ) имеют два винта: винт количества топливной смеси и упорный винт дроссельной заслонки, который ее приоткрывает. Второй винт иногда называют винтом качества, но это, на наш взгляд, не слишком удачно, так как вносит некоторую путаницу и вызывает споры, то ли речь идет о качестве, то ли количестве, поэтому мы будем называть его упорным винтом дроссельной заслонки. Упорный винт обязательно упирается или в корпус карбюратора, или ввинчивается в прилив корпуса карбюратора и упирается в рычаг дроссельной заслонки. Винт количества топливной смеси, как правило, хорошо заметен и вкручен в нижнюю часть карбюратора. С той же стороны, где вкручен этот винт, внутри, расположены топливные каналы системы ХХ, а также установлен электромагнитный клапан холостого хода. Поэтому определить, какой же из клапанов относится к системе ХХ, бывает не так уж и просто. На головку винта количества топливной смеси во многих случаях надевается пластмассовый колпачок с хвостиком. Этот хвостик не дает винту количества проворачиваться более чем на один оборот. Такое устройство является своеобразной «защитой от дурака», так как если выкрутить винт количества на несколько оборотов, на работе двигателя это заметно не скажется, но выхлопные газы принесут гораздо больше вреда окружающей среде. Но во-первых, требования к выхлопным газам у нас совсем не те, что у японцев. Во-вторых, двигатель в общем-то не новый. Это значит, что оси дроссельных заслонок разбиты, седла всех клапанов изношены, многие резинки имеют трещины, в карбюратор попадает больше воздуха. Чтобы состав топливной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, оставался постоянным, независимо от степени его износа, «лишний» воздух надо просто «разбавить» бензином, а чтобы обороты ХХ остались прежними – немного отвернуть упорный винт дроссельной заслонки, то есть сбросить лишние обороты. Для этого, возможно, придется отвернуть винт количества смеси на больший угол, чем позволяет хвостик пластмассового колпачка. В этом случае колпачок (он выполнен в виде защелки) с помощью отвертки можно смело поддеть и отковырнуть, теперь винт качества можно вертеть куда угодно. Но сначала заверните его до упора, посчитав количество сделанных оборотов. Впоследствии это облегчит правильную регулировку карбюратора. Карбюратор с исправной системой ХХ должен обеспечивать устойчивую работу двигателя при оборотах менее 600 об/мин. Если этого не происходит, т. е. двигатель при снижении оборотов просто глохнет, то нужен ремонт или регулировка системы ХХ. Если двигатель глохнет вяло, т. е. его трясет, он где-то что-то «пытается», то, возможно, виновата не система ХХ (см. главу «Тряска двигателя»). А сейчас о порядке действий при ремонте самой капризной части японского карбюратора – системы холостого хода.
Сначала проверьте, приходит ли питание на электромагнитный клапан холостого хода. К нему присоединены один (и тогда это +12 В) или два (+12 В и «земля») провода. Для проверки надо сделать контрольную лампочку, так называемый пробник. При обслуживании японских автомобилей это, пожалуй, столь же незаменимая вещь, как и отвертка. Возьмите обычную лампочку на 12 В (чем меньше лампочка по своим габаритам, тем лучше, так как многие цепи в автомобиле питаются через транзисторы, а устраивать им перегрузку мощной лампой совсем ни к чему) и припаяйте к ней два провода со щупами на концах. На один щуп наденьте «крокодил», а другой заточите так, чтобы им можно было протыкать изоляцию проводов. Теперь, когда вы изготовили пробник, с его помощью проверьте, приходит ли питание на электромагнитный клапан ХХ. Конечно, можно использовать и тестер, но с лампочкой все-таки надежнее. Тестер из-за различных наводок может показать напряжение даже в том случае, когда его и нет. Чтобы узнать о наличии +12 В, зацепите «крокодилом» за любую железку на двигателе и ткните острым щупом на «плюс» аккумуляторной батареи. Заметьте яркость свечения лампочки. Теперь, при включенном зажигании, проткните по очереди один и другой провода, подходящие к клапану ХХ. На одном проводе, там, где +12 В, лампочка должна светиться так же, как и на «плюсе» аккумуляторной батареи, т. е. с той же яркостью. На другом проводе лампочка вообще не должна гореть. Перенесите «крокодил» на клемму «плюс» аккумуляторной батареи и снова проверьте питание на проводах электромагнитного клапана ХХ. Теперь вы знаете, приходит ли «минус» на клапан, так как если к этому клапану подходят два провода, блок «Emission control», который и управляет обычно всеми клапанами на карбюраторе, может управлять клапаном ХХ с помощью «минуса», а «плюс» при включении зажигания подается постоянно. Сам же блок «Emission control» на любой японской модели может выйти из строя при различных неполадках в системе электропитания.
Если питание на клапан холостого хода подается, то можно проверить, срабатывает ли он, т. е. послушать, щелкает ли он при подаче на него напряжения. У нас клапаны холостого хода замечаний практически не вызывали, за исключением клапанов ХХ на карбюраторах с изменяемой геометрией (поршневые). В этом клапане внутри одного корпуса находятся 2 клапана и 2 втягивающие катушки. Одна из этих катушек и перегорает. У обычных же карбюраторов при выходе из строя блока управления можно, особенно не мудрствуя, подать питание на клапан ХХ отдельно. Например, от «плюса» катушки зажигания, чтобы каждый раз при включении зажигания срабатывал и клапан. На многих японских карбюраторах так и сделано: при включенном зажигании клапан ХХ открыт, и напряжение на него подается все время, пока работает двигатель.
Если напряжение на клапан ХХ подается и сам он при этом «щелкает», то причиной отсутствия холостого хода скорее всего является засорение жиклера холостого хода. Для его очистки придется снимать крышку карбюратора. Иногда это проще сделать, сняв карбюратор полностью. Кроме того, причиной отсутствия ХХ может стать поступление избыточного воздуха во впускной коллектор из-за снятой вакуумной трубки или не до конца закрытой дроссельной заслонки вторичной камеры, из-за заклинившего в открытом состоянии клапана EGR. Подробно об этих неисправностях можно прочитать в книге «Пособие по ремонту японских карбюраторов» С.В. Корниенко. Здесь только упомянем, что отсутствие холостого хода может произойти также из-за нештатного поступления во впускной коллектор воздуха или выхлопных газов.
У двигателей с впрыском бензина отсутствие холостого хода, к сожалению, не является результатом просто засорения, а указывает, как правило, на какую-то поломку. Поскольку работа впрыскового двигателя, как известно, определяется количеством воздуха, поступающего во впускной коллектор, то именно в отсутствии воздуха и надо искать первоначальную причину пропажи ХХ. В режиме ХХ воздух поступает во впускной коллектор тремя путями. Первый – неплотно прикрытая дроссельная заслонка. Но ее пока лучше не трогать, ведь положение этой заслонки отслеживает специальный датчик TPS (trottile pothitioner sensor), и, изменив угол ее закрытия, вы автоматически измените сигнал с этого TPS, после чего неправильный сигнал идет в компьютер, и пошло-поехало... Нормальной работы двигателя скорее всего не получится. Второй путь – канал холостого хода, который устроен в обход дроссельной заслонки. Его сечение на многих машинах изменяет специальный регулировочный винт. Закручивая этот винт, вы уменьшаете сечение и соответственно обороты ХХ, откручивая – увеличиваете. Теоретически, наверное, возможно, чтобы этот канал засорился, но мы с этим ни разу не сталкивались. Третий путь поступления воздуха во впускной коллектор – через электрический серводвигатель принудительного повышения оборотов ХХ. Вот здесь встречалось всякое: и обрыв обмоток, и перекашивание или заклинивание поршня, и просто отсутствие сигналов от блока управления. А эти сигналы блок управления (компьютер) формирует, основываясь на показаниях упомянутого выше датчика TPS. Очень часто в TPS находится еще и включатель холостого хода, иногда TPS нет, но установлены включатели холостого хода, режима средней и полной нагрузки.

Датчик положения дроссельной заслонки (контактного типа).

При отпущенной педали газа на вывод «IDL» подается «земля». Нажав педаль больше чем наполовину, вы подадите «землю» уже на вывод датчика «PSW». В остальных положениях педали (малый и средний газ) все контакты в датчике разомкнуты.