Toyota Common Rail - KD-FTV
21.09.2007
TOYOTA KD-FTV. Common Rail.
Интересные происходят вещи с этими Common Rail…
Недавно приехала машина Toyota Land Cruiser c двигателем KD-FTV.
Не первый раз она к нам приежает. Прошлые разы - «как бы за консультацией».
А в этот раз уже за помощью.
Проблема та же, что и у KIA «Sorento» с двигателем 4DCB.
Об этом мы уже рассказывали в прошлой статье «Плохой запуск».
Только этому хозяину машины не надо было бегать с «дихлофосом»
(аэрозолью для запуска двигателя), а просто подкачать помпу ручной подкачки топлива в ТНВД.
А потом «быстро-быстро» бежать и заводить машину.
Со стороны, согласитесь, все это выглядит как-то несолидно...
Машина не старая, выпуска 2001г.
И когда в центре города к автомобилю подходит здоровый, «кучный мужик», задирает капот и начинает качать солярку в насос, а потом очень быстро бежит к ключу зажигания и, если успел, то его « монстер» заведется с « пол пенка».
Ну, а если нет, то процесс продолжается до «победного конца». Вот так он и бегал два месяца.
Пока не надоело.
Или не стало стыдно перед другими обладателями «дизелей», которые хоть и «старее», но заводятся хорошо и стабильно...
Когда сдавшийся и измотанный хозяин машины принял все наши правила ремонта,- вот тогда мы с чистой совестью принялись «творить».
Итак: Toyota Land Cruiser, двигатель KD-FTV, система Common Rail.
Объем двигателя, крутящий момент и тому подобное, наш читатель может узнать из технической документации этой модели. Или найти на популярных страницах в Интернете.
Потому что мы редко обращаем внимание на эти детали - они для нас не слишком существенны, у нас другие задачи.
Гораздо интереснее внутренние проблемы, с которыми приходится сталкиваться...
Первое, что мы сделали, это «компьютерную диагностику двигателя».
Кодов ошибок не обнаружили.
Текущие данные на тот момент нам показались очень скудными и какими-то «урезанными» - все-таки диагностировали сканером Launch Х-431.
Поэтому в разделе «дата» не было коэффициента по коррекции форсунок.
Но было видно давление в топливной рейке: 35МПа на холостых оборотах.
А при запуске 9-17Мпа, - при желаемых 28Мпа.
И, помня прошлый опыт, мы начали с проверки форсунок.
Но на этот раз попытались запечатлеть каждый свой шаг.
Фото (1 и 2).
Отображают процесс измерения «перетока» топлива по линии «обратки» форсунок при работающем двигателе и в момент его «остановки».
И вот что у нас получилось. При запуске двигателя процент «утечек» по всем форсункам оказался приблизительно одинаковым (2-3 милл.).
Но когда мы прекращали «крутить стартер» и двигатель останавливался,
форсунки 1, 2, и 4 не сбрасывали топливо в линию возврата.
А третья форсунка сбрасывала топлива в 3 раза больше остальных.
При проверке на стенде мы увидели «нулевой процент утечек».
Стало быть, конструктивно эти форсунки не похожи на те, которые мы делали ранее, и нам, следовательно, предстоит узнать «что-то», что мы ещё не знаем.
И разобраться в том, в чем мы еще не разбирались.
Сейчас мы вам покажем, как они интересны и привлекательны «изнутри».
Форсунки Тайота Ланд Крузер KD-FTV
1. Корпус форсунки.
2. Распылитель.
3. Пружина (правее распылителя)
4. Плунжер «мультипликатор.
5,6,7,8. Элементы камеры управления.
9. Регулировочное кольцо.
10. Электроклапан.
Фото 4. Та же форсунка но с детальным увеличением ее элементов.
(Описание далее по тексту)
Попытаемся разобраться, как же она работает.
1. Электромагнитный клапан.
2. Обмотка.
3. Управляющая камера.
4. Игла.
5. Поршень.
6. Подача топлива.
Состояние (а) показывает начало наполнения
Состояние (б) показывает работу форсунки, когда подается ток на электромагнитный клапан.
И по каналу 6 и (b) топливо попадает к нижней части поршня 5 (канал d).
При этом уменьшается давление в камере управления 3 (камера с), и растёт давление под поршнем (5).
В результате он поднимается и открывает запорную иглу.
А дальше происходит впрыск топлива.
Всё очень просто. При условии, когда мы выключаем зажигание и снимаем напряжение с электромагнитного клапана форсунки, в камере управления должен сохранится «пусковой» - т.е. необходимый объем топлива.
(учитывая безупречную «сопряженность» деталей камеры управления - Фото 4. (элементы 1.2.и 3).
Когда закрыты все управляющие каналы: в этом случае расход топлива на слив обусловлен небольшой порцией, только для разгрузки камеры управления ( в виде утечек).
Но в нормальном состоянии они должны быть на три порядка ниже полезной порции подачи. Что мы и наблюдали при замере утечек на форсунках - Фото (1 и 2). Форсунки 1, 2, и 4, не давали никаких «утечек».
А при неоднократном измерении можно было увидеть появление топлива в «прозрачных трубках»
(фото 1 и 2) - только при третьем запуске и остановке двигателя.
Чего нельзя было сказать о третьей форсунке.
Стало быть, в момент остановки двигателя, из линии возврата топлива в бак не должно быть никаких утечек (или очень незначительные).
Таким образом, в идеале форсунка готова к пуску. При минимальных утечках. А в нашем случае, мы наблюдаем совершено обратное.
При снятии напряжения с электроклапана форсунки, происходит утечка из 3-й форсунки. «Кто» или «что» сбрасывает давление?
И почему «это» не происходит на других форсунках?
В этом нам и предстояло разобраться.
На снимке 5 и 6 мы видим камеру гидроуправления в разобранном виде:
При разборе камеры гидроуправления форсунки № 3 (Фото 5 - цифра 1),- мы обратили внимание на странный след, оставленный на верхней поверхности одной из пластин камеры управления. Это как бы «сифонность» между двух сопряженных деталей (фото 5 - цифра 1 ) и ( фото 7 - цифра 1).
На фото 6 показана обратная сторона этой же камеры. Но здесь проблемы несколько иного плана. «Разбита» запорная площадка верхней пластины камеры гидроуправления (Фото 6 - цифра 1) и (фото 8 - цифра 1).
Но характер выявленных дефектов не говорил ни о чем. Пока это было только констатация факта. А была ли это истинная причина самой неисправности?
Этого мы пока не понимали.
При детальном рассмотрение данной проблемы «вооруженным глазом» (1х100) в электронный микроскоп, мы пытались определить глубину вмятины - Фото 7, цифра 1. И понимали отчетливо, что изготовить и заменить эту пластину новой практически невозможно.
А теория и практика образования этой «сифонности» простая:
При впрыске топлива образовывается обратная гидродинамическоя волна в сотни атмосфер в малых объемах.
И что бы не разгружать канал d - рис 1, в пластине сделан жиклер
(фото 5 - цифра 2).
И если представить динамику этой волны, ограниченной жиклером 0,025 мм, то при любом сопряженном усилии, этот эффект «сифонности» просто неизбежен.
Что и вызывало побочные эффекты в работе двигателя.
Такие, как :
- «жёсткая» работа двигателя при разгоне в режиме 1500 – 2500 об. мин.
Иногда её сравнивают со «стуком клапанов» в бензиновых двигателях.
- неустойчивые «холостые обороты». При этом иногда прослушивается небольшой стук.
- черный дым при резком нажатии на педаль акселератора.
А при сканировании автомобиля, но уже другим сканером – «Carman Scan -1», мы обратили внимание на коррекцию по впрыску.
Она составляла от 4 до 5%.
От тех, что мы предпологали увидеть, это не более 3%.
И с разностью от 3 до 3,5 %. Но что делать?
Предложить хозяину машины купить новую форсунку?
Или делать старую?
Может быть, я буду опять же не оригинален в своих решениях, но мы предложили ему «сделать форсунку».
Может быть, проще было бы купить новую?
Но чем тогда мы ее сможем «прописать»? (то есть, «адаптировать» к данной системе управления двигателем).
Покупать отдельно дилерский сканер за 200 тыс. рублей не было никакого желания. Хотя мне говорили, что можно менять форсунку и без «прописки». Но не хотелось рисковать лишними затратами на приобретения сканера – если «что-то будет не так».
А теперь о самом ремонте.
Недаром говорят, что «все гениальное просто».
Все вышесказанное по результатам ремонта можно было бы обрисовать в двух словах.
Но наша цель заключается не в объяснении ремонта «на пальцах».
А в нашем отношении к нему.
И прежде чем сделать «последний шаг», приходится взвешивать не только все «за и против», но и последствия своих действий.
По результатам изложенного мы не стали слишком много усердствовать и «изобретать велосипед». А просто взяли и «притерли» все пластины гидрокамеры на шлифовальной шкурке. С зернистостью от 800 до 1500, а последний размер был «чистовой».
Сомнительное, конечно, решение проблемы.
Но иногда и оно приносит свои плоды.
Я не хочу сказать, что мы верили в решение этой проблемы таким вот простым «дедовским» методом.
Но когда поставили форсунку и завели машину - только тогда поняли, что, может быть в нашем случае, это и было единственно верное решение проблемы.
В дальнейшем все произошло как в «сказке».
В последующие дни и по сей день хозяину машины не приходится больше подкачивать топливо помпой.
А гордо подходить к машине, вставлять ключ в замок зажигание и заводить двигатель.
А в завершении хочу вот что сказать: после столь «не загадочного» и совсем не трудоемкого ремонта исчезли многие, если не все проблемы, которые так беспокоили хозяина машины.
Автор статьи
Владимир Крывошлыков
(Автомастерская «ВАиТ» г. Якутск.)
