TOYOTA COROLLA 120 с двигателем 3ZZ-FE 1,6L 16V не тянет

TOYOTA COROLLA 120 с двигателем 3ZZ-FE 1,6L 16V не тянет

TOYOTA COROLLA 120, с АКПП и двигателем 3ZZ-FE VVT-i 1,6L 16V 2004 года «тупит», не тянет, «давится».


Предыстория поломки.


Мой давнишний клиент приехал на диагностику повторно. Пару месяцев назад он был у меня с подобными жалобами: как будто машину держат, мягко скажу, за задний бампер. Двигатель медленно откликается на нажатие педали дросселя, и неохотно повышает обороты. Была сформулирована претензия к работе ЭСУД: «Теряется мощность на скорости около 100 км/час при оборотах, порядка 2500 об/мин».

В предыдущий визит сканер определил код неисправности P0354 «Неисправность первичной/вторичной цепи катушки зажигания D».

Показания топливного манометра

Для устранения этой неисправности была заменена катушка зажигания 4-го цилиндра и заменены свечи зажигания. Для исключения проблем с топливной системой, было измерено давление топлива в топливной рампе, величина которого составила 330 кПа или 3,3 кг/см2, что является нормой для топливной системы двигателя 3ZZ. Так же, для пущей важности, промыл очистителем карбюраторов дроссельный патрубок от сажи, коей скопилось порядочное количество в районе дроссельной заслонки. Это не удивительно, ведь одометр показал 133 тысячи километров пробега, к тому же сей пробег мог быть смотан умельцами, с целью облегчения торга при продаже авто (клиент покупал машину «с рук»).

И вот через два месяца тот же клиент приезжает с той же жалобой, но с более явными проявлениями неисправности. Теперь формулировка такая: «Не возможно тронуться с места. Приходится продавливать педаль акселератора в пол. Тупит при разгоне, не тянет». На вопрос: «Что дополнительно предпринималось для устранения симптомов неисправности?», клиент ответил, что были заменены топливные фильтры грубой и тонкой очистки, заменено масло и масляный фильтр.

Первым делом делаю осмотр подкапотного пространства. Никаких видимых нарушений осмотр не выявил, всё штатно.


Инструментальный контроль.


Подключаю сканер (он же мотор-тестер АМД-4А) с программой МТ-10. Считываю коды неисправностей, сканер определяет единственную ошибку:

  • P0012 Регулятор фаз ГРМ. Впуск, Банк 1: Точка запаздывания не достигнута
. Код ошибки указывает на неисправность в системе регулировки фаз ГРМ. Предположив, что в процессе самостоятельного поиска неисправности клиент отключал и подключал разъём клапана ГРМ (или по-английски: клапан OCV, системы VVT-i, i– означает установку клапана на стороне intake – на впуске), я решил проверить это предположение отключением разъёма данного клапана при работе двигателя в режиме ХХ. По отключению разъёма сканер сразу выдал код ошибки P0010 - Регулятор фаз ГРМ. Впуск, Банк 1: неисправность привода. Это уже другая ошибка, следовательно код P0012 не связан с нарушением электрической связи между клапаном регулировки ГРМ и ЭБУ, нужно искать причину далее.

Условимся, что клапан регулировки фаз ГРМ станем называть клапаном OCV, клапаном VVT-i, клапаном ГРМ, или этот клапан.


Прежде чем углубляться в тему ГРМ, визуально проверил открытие и закрытие дроссельной заслонки, смотрим видео по ссылке. Данный видеофрагмент свидетельствует о исправности привода дроссельной заслонки и не может являться причиной «задумчивости» авто при разгоне.



Внешний вид осциллографа USB DiSco2

Решаю посмотреть наличие импульсов управления клапаном от ЭБУ. Подключился USB осциллографом DiSco2 к выводам клапана регулировки ГРМ через переходники, и увидел их отсутствие, имеется ввиду отсутствие импульсов управления. То есть ЭБУ не выдаёт управляющие импульсы на соленоид клапана VVT-i, хотя при отключении разъёма блок управления определяет обрыв, следовательно, можно предположить, что управляющие импульсы не формируются внутри ЭБУ.

Управляющие импульсы на клапане ГРМ. Основание для замены ЭБУ.

Судя по таким предпосылкам на горизонте маячит, не желательная для клиента, необходимость замены ЭБУ. Что бы не ошибиться в работоспособности клапана OCV, системы VVT-i, проверяю его работоспособность имитируя управляющий сигнал ЭБУ. Запустил двигатель и от аккумулятора стал кратковременно подключать и отключать питание клапана, при этом обороты двигателя стали плавать. А когда я подал питание на клапан длительностью более 1 секунды, двигатель заглох. Выходит сам клапан работает! Как он работает, это уже другой вопрос, требующий отдельного изучения.

Внешний вид клапана VVT-i и сетчатого масляного фильтра. Уплотнительное кольцо клапана VVT-i со следами силиконового герметика.

Для пущей важности демонтировал клапан и сетчатый масляный фильтр. При осмотре клапана VVT-i обнаружилась попытка его «ремонта» прежним владельцем авто. К тому же резиновое уплотнительное колечко было обмазано силиконовым герметиком, что свидетельствует о прежних проблемах с герметичностью масляной системы двигателя в этом месте.


Дебри электроники.

Внешний вид ЭБУ TOTOTA 89666-12370 Фото внешнего вида лицевой стороны печатной платы ЭБУ

Русский человек обладает пытливым умом и любознательностью, по этому сей любопытствующий вознамерился «посягнуть на святая святых авто» - его "МОЗГ". Он решил разобрать сложнейший девайс и подвергнуть его пристальному осмотру с применением доступных оптических устройств и приборов. Задуманное свершилось без каких – либо проблем и внутренности ЭБУ предстали перед объективом фотоаппарата (в режиме макросъёмки).

Драйвер индуктивных нагрузок - микросхема SE622 92-pin Схема подключения клапана OCV к блоку управления двигателем

Потратив порядка полутора часов на поиски той микросхемы, которая отвечает за «выдачу» отсутствующих сигналов для клапана VVT-i, посредством лупы, иголок и тончайшей проволоки, и отслеживая направления дорожек печатной платы, автор таки сделал портрет искомого драйвера индуктивной нагрузки, имя которому SE622 (как значиться на её морде лица).

47 ножка драйвера SE622 Место подключения второго вывода клапана OCV

Из изучения схемы подключения клапана OCV к ЭБУ и дорожек печатной платы блока управления видно, что клапан одним выводом, через контакт C14 разъёма ЭБУ, подключен к 47 ножке драйвера SE622, а другим выводом , через контакт С13 разъёма ЭБУ, подключен к массе через резистор 10 кОм. Стало быть драйвер должен подавать на клапан +12 вольт с определённой частотой, т.е. активный сигнал – высокого уровня. Так же из схемы следует, что никакого питания от внешнего источника (замка зажигания, или главного реле) к клапану VVT-i не подходит, а всё должно поступать непосредственно от ЭБУ.

Т.к. у автора, в арендуемом им гараже, интернета нет, пришлось ему идти 5 километров домой пешком (этот автор странный тип, всегда ходит пешком, в любой сезон и при любой погоде. Благо город маленький). Там на просторах интернета удалось найти руководство по ремонту и обслуживанию TOYOTA COROLLA VERSO с двигателем 3ZZ-FE (русскоязычное), несколько других «букварей» по ремонту этих двигателей на буржуйском языке. Так же удалось найти сайт, заявляющий о возможности розничной продажи микросхем SE622, сайт естественно китайский.


«Удивительное рядом, но оно запрещено...» (© В.С. Высоцкий)


Форма сигнала клапана VVT-i при остановленном двигателе и включенном зажигании

На следующий день автор решил снять осциллограмму работы клапана VVT-i, в режиме прогрева до рабочей температуры, надеясь отследить момент возникновения и пропадания сигнала управления клапаном. Предполагалось, что сигнал должен появиться на разъёме клапана при достижении температуры охлаждающей жидкости 75°С (информацию нашёл в буржуйском руководстве по ремонту). Подключив осциллограф так же, как и днём ранние и включив зажигание, видел осциллограмму напряжений на выводах клапана VVT-i. Удивительно, но, на этот раз, управляющий сигнал присутствовал, и представлял собой прямоугольные импульсы, амплитудой, равной напряжению борт сети, длительностью 0,44 миллисекунды и постоянной частотой – 335,2 Гц.

Сигнал управления клапаном VVT-i при 1250 об/мин

Честно говоря автор был в шоке, т.к. появление искомого сигнала не ожидал увидеть так скоро. И вообще получается, что весь предыдущий день поисков прошёл зря. Это конечно обескураживает, но ничего не поделаешь... Факт присутствия сигнала налицо, и не принимать этот факт, означало бы не принимать во внимание Истину, и пытаться подгонять результат под выдвинутое ранее предположение! Как бы то ни было, но требуется ещё доказать наличие сигнала управления клапаном VVT-i в режиме ХХ. Запустив двигатель, наблюдал искомый сигнал. На осциллограмме видно, что длительность сигнала увеличилась до 1,05 миллисекунды. Следовательно, можно считать систему VVT-i исправной?!!! Значит должен исчезнуть провал при раскрутке двигателя. Нажимаю на педаль акселератора, и наблюдаю всё тот же «провал» в скорости набора оборотов. Ндаааа!!! Дело было не в бобине...


Подведём предварительные итоги:

  • сигнал управления клапаном присутствует;
  • его частота изменяется;
  • сам клапан VVT-i работает (не путать с исправным);
  • провал в скорости нарастания оборотов двигателя остаётся.

Вывод: Основная причина провала в скорости нарастания оборотов двигателя непосредственно с нарушениями в работе системы VVT-i не связана !
То предположение, что причина неисправности в системе VVT-i – ложна!


Истина где–то рядом… (© два лунатика – Лиса Маулдер и Дана Звезданутая)


В поисках этой истины автор вспомнил позолоченное правило диагностики:
-двигатель обязан работать исправно если соблюдаются следующие условия:
  1. Фазы ГРМ установлены правильно;
  2. Компрессия во всех цилиндрах в норме;
  3. Есть чему гореть в камере сгорания;
  4. ... и есть чем это всё поджечь.

Компрессия по цилиндрам

С первым условием как бы всё понятно, считаем его выполненным.

Выполнение второго условия проверяю с помощью электронного компрессометра. Выкручиваю по одной свече из головки, вкручиваю вместо неё внешний датчик давления и не нажимая на педаль акселератора замеряю давление в камере сгорания на такте сжатия, компрессия по всем цилиндрам 11 кг/см2 – в норме.


...есть чему гореть...?


Топливная рампа в сборе с форсунками

Итак, что бы было чему гореть в камере сгорания цилиндров нужно в них подать воздух и впрыснуть столько топлива, что бы состав ТВС был близок к стехиометрическому значению, т.е. 14,7 части воздуха к 1-й части топлива. При чём, для лучшего перемешивания топлива с воздухом, топливо должно «разбиваться» форсункой до состояния мельчайшей взвеси, тогда оно легко испаряется даже при отрицательной температуре, образуя в камере сгорания качественную Топливо-Воздушную Смесь. Распыление топлива в мелкую фракцию возможно только при соответствующем давлении в топливной рампе. Так как давление топлива было проверено в самом начале поиска неисправности, и составило номинальное значение – 3,3 кг/см2, то решаю проверить качество «факела распыла» форсунок.

Внешний вид и маркировка форсунки двигателя TOYOTA 3ZZ-FE

Снял топливную рампу с форсунками из впускной трубы (при этом форсунка 1-го цилиндра осталась во впускной трубе, резиновое уплотнительное колечко не фиксирует, т.к. имеет дефект). Включаю принудительно от АКБ бензонасос и посредством тестера форсунок, подключенного через переходники к разъёмам форсунок, поочерёдно подаю прямоугольные управляющие импульсы: 100 импульсов, длительностью 5 миллисекунд (период 10 миллисекунд), что соответствует средней нагрузке на двигатель. Так как при подаче давления в топливную рампу 1-я и 4-я форсунки постоянно выскакивали из своих посадочных мест, заливая двигатель бензином, пришлось применить навыки, приобретённые автором в практике Ха-Тха йоги. А именно удерживать форсунки руками, а на кнопки тестера форсунок нажимать пальцем ноги. Это обстоятельство лишило автора возможности документально зафиксировать результаты теста форсунок фотоаппаратом, т.к. все его конечности были чем-то заняты: обе руки фиксацией форсунок в топливной рампе, одна нога – управлением тестером форсунок и крайняя нога была занята удержанием автора в вертикальном положении, опираясь на Землю. Надеюсь, что моего честного пионерского слова будет достаточно, что бы читатель принял факт идентичности формы и интенсивности факела распыла всех форсунок. Причём, что интересно, форсунки имеют четыре отверстия для распыла, а факел образуют всего две струи, но даже при 2-х струйном распылении топливо прекрасно испаряется и перемешивается с воздухом (утверждение автора следует из 10-ти летнего стажа его работы в диагностике).

TПроявления неисправности в системе топливоподачи

Итак, если давление топлива в норме, форсунки исправны, компрессия по 11 атмосфер, в чём же загвоздка? Если есть какая-то неисправность в топливной системе, то возможно её может отобразить сканер, главное знать куда смотреть. Интуиция автора всё настойчивее стучала в висках мыслью, что дело в топливоподаче. По этому стал анализировать поток данных от ЭБУ посредством сканера. В таких случаях первым делом смотрю форму и амплитуду графика напряжения на управляющем датчике кислорода, т.к. по его значениям ЭСУД рассчитывает время открытого состояния форсунок. В исправном состоянии ЭСУД, график напряжения на выводах управляющего датчика кислорода (или лямбда зонда до катализатора) представляет собой кривую синусоидальной формы с амплитудой от 0,1 до 0,9 вольт. На нашем же графике напряжение UДК-1 большую часть времени соответствует богатой топливовоздушной смеси, когда UДК-1 больше или равно 0,6В (на графике соответствует переменной O2(B1S1)). Ещё одна очень существенная деталь то, что мгновенная коррекция топливной смеси по датчику ДК-1 (на графике соответствует переменной B1S1 [%]) находиться в отрицательной зоне и упирается в нижнюю допустимую границу (- 20%). Это обстоятельство говорит о том, что ЭСУД пытается обеднить смесь, что бы напряжение UДК-1 перешло в состояние, соответствующее бедной ТВС, но по каким-то причинам этого не происходит. Пытаюсь искусственно обеднить смесь, намеренно делая подсос воздуха во впускной коллектор (отсоединяю шланг отсоса картерных газов). При этом двигатель начинает трясти, падают обороты холостого хода и он пытается заглохнуть. Хотя подсос воздуха явно присутствует, показания датчика кислорода №1 (до катализатора) никак не изменяются, за то напряжение на ДК-2 (после катализатора) меняется из богатой в бедную с 0,8 до 0,01В. То есть один и тот же подсос воздуха влияет на показания ДК-2 и не влияет на показания ДК-1, этого не может быть, т.к. оба датчика установлены в одной выхлопной трубе, хотя и разделены (в штатной комплектации) каталитическим нейтрализатором.


Отсюда можно сделать вывод, что управляющий датчик кислорода до нейтрализатора ДК-1, по показаниям которого ЭСУД рассчитывает время открытого состояния форсунок, НЕИСПРАВЕН!!!


Вот это да!!! Хотя ДК-1 постоянно находится в богатой смеси и не переключается из бедной в богатую, контроллер не выдаёт кодов неисправности таких, на пример, как Р0132: Цепь датчика кислорода до нейтрализатора, высокий уровень выходного сигнала, или хотя бы Р0134: Цепь датчика кислорода до нейтрализатора неактивна. В связи с этими вопросами можно сделать предположение, что программа обеспечение контроллера впрыска была изменена, так сказать блок управления был когда-то перепрошит, или по-импортному, ЭБУ был подвергнут чип-тюнингу. К стати, в дальнейшем клиент сообщил, что прежний хозяин авто удалил содержимое каталитического нейтрализатора, уж не знаю для каких целей. Возможно, катализатор вышел из строя (разрушился, забился) и автомобиль потерял мощность, а так как это устройство довольно дорогое, то решили, что дешевле выпотрошить катализатор и перепрошить контроллер (сделать чип-тюнинг), что бы он не отображал ошибок по катализатору и датчикам кислорода.


Отключаю разъём датчика кислорода до катализатора

Догадки это конечно хорошо, но что делать с неисправным ДК-1? Заменить его не чем, купить то же не вариант, так как в нашем ГОРОДЕ все запчати для иномарок надо заказывать, и срок исполнения заказа - минимум неделя. Остаётся одно, отключить разъём ДК-1, чтобы адаптации топливоподачи не обедняли ТВС. Отключаю разъём ДК-1, выезжаю из гаража, прогреваю двигатель и пытаюсь трогаться. Машина, шлифуя гравий покрышками, рванула вперёд. От неожиданности автор опешил (этот автор странный тип, занимается ремонтом машин, а сам даже водительского удостоверения никогда не имел, может только заехать и выехать из гаража, а тут такое...), стал левой ногой давить на тормоз (а КПП - автомат), в общем заглох. За то неисправность победили.


Окончательный вывод: Симптомы неисправности, проявляющиеся не желанием двигателя повышать обороты, вялость при разгоне и прочая «тупизна» вызвана сильным обеднением топливовоздушной смеси, вследствие не исправности управляющего датчика кислорода.


Наглядный пример работы ЭСУД по обеднению смеси можно увидеть на видео ниже:


Судя по их контенту, этому тексту релевантны статьи:

  1. Ошибка P0504. Радикальный способ устранения

    Ошибка P0504. Радикальный способ устранения Некоторые современные отечественные системы управления двигателем с технологией Е-газ страдают "детскими болезнями", особенно это касается ЭСУД с блоком управления двигателем М74, М74CAN. Эти "детские болезни" проявляются следующим образом: в какой-то момент при нажатии на электронную педаль газа двигатель отказывается увеличивать обороты и работает почти на режиме холостого хода.

  2. АВТОЭЛЕКТРИК, Диагностика ДВС, Чип-Тюнинг в Нефтеюганске.

    АВТОЭЛЕКТРИК, Диагностика ДВС, Чип-Тюнинг в Нефтеюганске. АВТОЭЛЕКТРИК, Диагностика ДВС, Чип-Тюнинг в Нефтеюганске. Тел.: +7-9222-58-1942 Диагностика ДВС выполняется с целью локализации, определения и устранения выявленной неисправности. Для этого могут применяться следующие виды инструментальных проверок и тестов: Измерение давления топлива манометром; Измерение величины статической компрессии по цилиндрам мотор - тестером; Чтение кодов ошибок…

  3. Общие понятия о диагностике неисправностей двигателя

    Общие понятия о диагностике неисправностей двигателя Для чего стоит делать диагностику двигателя? Неисправности, возникающие при эксплуатации автомобиля, не всегда очевидны и зачастую не видны «не вооруженным глазом». Конечно слетевший наконечник высоковольтного провода системы зажигания виден сразу, но только тому, кто знает что такое высоковольтные провода, зачем они нужны, как они выглядят и где расположены.

Хомячковый рай. Уйти и потеряться:

Адрес заметки: http://86-auto.ru/post_1469234601.html

Оставить комментарий