P1320 и система зажигания NISSAN моторов серии RB

11.12.2006

Много статей и споров в форумах вызвала проблема “ тряски “ двигателей NISSAN серии RB. Сотни страниц, тысячи советов – но в итоге к единому мнению участники споров редко приходят .

Основная проблема – это разновидность системы зажигания от года выпуска и модели.
Вторая проблема – сложность вычисления неисправности в связи с обобщенным кодом и сложным доступом.
Третья – отсутствие информации или сложность ее восприятия \ понимания.

Итак , на моторы RB серии , устанавливаемые на такие машины как LAUREL,SKYLINE, STAGEA, CEDRIC в полном приводе, устанавливались следующие модификации моторов: RB20DE, RB20DET, RB25DE, RB25DET, RB26DETT и отдельный тип RB20DE L/B NEO , остальные моторы тоже могли иметь модификацию NEO. (не надо путать с NEO Di) Основная путаница начинается в системе зажигания – а именно в катушках зажигания, которые установлены на свечу каждого цилиндра. Начнем со старых моторах .

Катушки у всех фирмы NANSHIN MCPXXX Например так :

Самые «древние» MCP200 . Они сразу выделяются разъемом , к которому ничего новое не подключишь ( большой размер ). Практически аналогичная MCP300 – но разъем уже стандартный для всех остальных. Все катушки, имеющие трехзначный индекс представляют собой две обмотки , заключенные в корпус как в обычной катушке зажигания. Внешний коммутатор , закрепленный на пластиковой крышке в районе 5-6 цилиндра управляет работой катушке.

Выводы слева на право: - ,+, E .

”- “ – этот вывод управляется коммутатором
“+ “ – на этот вывод подается 12 вольт при включении зажигания
“ E “ – заземление одного из выводов вторичной обмотки ( другой идет на свечу ) MCP200 и MCP300 полностью взаимозаменяемые – надо просто переделать разъем

На более свежих моделях фирма стала устанавливать катушки со встроенным коммутатором, они имеют 4-х значный индекс , например MCP1440:

Разъем аналогичен MCP300 В этих катушках вся электроника коммутатора сосредоточена внутри, и так как в процессе работы из-за недостаточного охлаждения происходит их сильный нагрев, то выход их из строя намного чаще, чем катушек первого поколения MCP200-300

Основная неразбериха при покупке и замене происходит еще из-за разновидности крепления этих катушек на двигатель. Все катушки MCP200, МСP300 , а также MCP1330 крепились через так называемую переходную планку , которая в свою очередь прикручена к головке блока. Но MCP1330 уже с коммутатором.

Это выглядит примерно так:

При их замене правильней откручивать планку целиком , а не каждую катушку в отдельности (попытка откручивания отверткой видна на рисунке).

Здесь очень легко ошибиться с MCP300 – она одинакова как по разъему, так и по крепежу с MCP1330 . Но они не взаимозаменяемые по электрическим сигналам. Катушки с индексами MCP1440, 1840 и т.д. крепятся непосредственно на головку блока без переходной планки. Соответственно у них другое крепление, и их никак не закрепить вмеcто MCP1330 , и наоборот. Различие состоит еще и в расположении наконечника на свечу – он смещен. MCP1440 , MCP1840 различаются формой сердечника (1840 c RB20DE NEO), но полностью взаимозаменяемые по креплению и контактам разъема, а также электрически. У MCP1840 увеличенная энергия высоковольтного импульса для надежного зажигания обедненной смеси RB20DE Neo L/B. Ее смело можно ставить на RB25 всех модификаций, но обратная замена не очень желательна .

На фото ниже различие сердечника RB20DE L/B и остальных моторов:

Серия 4х-значных катушек имеет обозначение разъема IB, G, +

Где “IB” – входной сигнал управления амплитудой 5 вольт “ G “ – заземление катушки – общий с массой “ + “ 12 вольт при включении зажигания

Попытка подключить не “ родную “ катушку на эксперимент может привести к разным последствиям как для электрооборудования машины , так и для его ECU . Это справедливо, если вместо катушки с 3х-значным включить 4х-значную и наоборот. Все 4х-значные катушки электрически совместимы между собой – никаких повреждений при их замене не будет. Теперь о входных сигналах катушек c 4х-значным индексом. По умолчанию входной сигнал для них формируется в ECU специальной схемой HA15007. При отключенной катушке форма входного сигнала представляет собой меандр амплитудой 5 вольт. Схемотехника выходного каскада HA15007 построена таким образом , что усилители сигнала запитаны через общий токоограничитель , по падению напряжения на котором определяется амплитуда импульса , подаваемая на коммутатор катушки. Эта амплитуда анализируется компаратором, на основании которого формируется сигнал CHECK о неисправности в системе зажигания (более известный как код 21).

Так как токоограничитель общий для всех каскадов, то ECU не различает номер неисправного цилиндра , хотя это можно было сделать , взяв за отсчет синхроимпульсы номеров цилиндров с датчика фазы.

Амплитуда исправного импульса на входе IB , по вертикали 1 деление – 1 вольт.

В среднем исправная катушка имеет амплитуду плоской части 3,3 – 3,9 вольт.

Чем выше напряжение плоской части – тем меньше ток первичной стороны – ниже энергия высоковольтного разряда на свече. Зачастую тряска мотора может быть вызвана именно снижением “мощности искры “ , как и потеря мощности при нагрузке.

Уровень входного сигнала позволяет косвенно судить о токе , протекающем по первичной обмотке. Так как в катушке применен коммутатор на основе биполярной структуры , то существует связь между током базы и коллектора ( при включении в схеме с общим эмиттером ) , что Ik= Ib* h21 , где h21 – коэффициент усиления по постоянному току.

Коэффициент усиления – параметр не постоянный, на него влияет как ток коллектора, напряжение U коллектор - эмиттер , температура , частота итд. Поэтому косвенная оценка по току базы , более проста , чем измерение тока коллектора каждой катушки , но менее точна. Более точным является измерение тока коллектора ( тока первичной обмотки ) каждой катушки.

Для этого в цепь питания “+” можно включить постоянный резистор , например 0.1 ом для простоты отсчета.

Тогда можно измерить ток по первичной стороне – он составляет минимум от 5 до 6 ампер.(1 дел – 1 вольт на резисторе 0.1 Ом) Как правило он выше 5,5 ампер . Измерение тока можно осуществить и бесконтактным датчиком В предыдущих статьях было описано, как в “полевых” условиях можно оценить исправность катушки , и как это сделать, если не помогает сканер, здесь же предпринята попытка “реанимировать” катушки .

Что для этого потребовалось:

- разработать схему формирователя сигнала , аналогичного оригинальному ECU;

- собрать ее и отладить (разная частота и длительность для разных оборотов двигателя вплоть до 7000 rpm);

- провести замеры на исправных катушках (снять проходную характеристику);

- разработать схему коммутатора и отладить ее;

- выбрать элементную базу;

- сделать опытные образцы и протестировать их.

В катушках сопротивление первичной обмотки по постоянному току меньше 1 Ома, поэтому коммутатор , установленный в ней , ограничивает ток до приемлемого уровня 6 ампер.

Макетная плата формирователя импульсов, из подходящей свечи сделан разрядник , в качестве экспериментальной взята MCP1440 , токоизмерительный резистор отключен:

Разряд на разряднике при частоте эквивалентной 6000 rpm:

В процессе экспериментов было выяснено , что превышение тока приводит к излишнему нагреву катушки (она еще нагревается от работающего двигателя), поэтому превышать ток 6 ампер (штатный) совершенно не желательно. Для этого придется коммутатор делать со схемой ограничения тока. Иначе ток превышает 10 ампер. При интенсивном движении такая катушка просто расплавиться, кроме этого вторичная сторона будет перегружена по высокому напряжению , это приведет к пробою как минимум наконечника катушки и изолятора свечи.

Проблемы повышения энергии искрового промежутка для моторовRB20DE L/B решены не повышением тока первичной стороны , а изменением коэффициента трансформации и увеличением площади магнитопровода.

Так как ECU определяет ток катушки по амплитуде входного импульса, то установка полевиков (не важно каких) приводит к постоянному горению CHECK , так как входной ток затвора ничтожно мал . Кроме того по вторичной стороне ток превышает 6 ампер . Какое-то время катушка будет работать , но с горящим check могут ездить только сами владельцы своих авто, которые ковыряли свои катушки сами. Вообще эти эксперименты зачастую приводят к повреждению ECU - и как следствие его выходу .

Поэтому утверждения на некоторых форумах о замене родного коммутатора на полевик мягко говоря лживы и технически не оправданы .

После разработки коммутатора и переделки катушка оснащена дополнительным радиатором на выходной каскад и имеет такой вид :

Проходная характеристика соответствует оригинальной, ECU ее воспринимает как стандартную , диагностика по коду P1320 (21) работает штатно.

Установка радиатора объективно снизила тепловую нагрузку на коммутатор, в процессе изготовления все заливается компаундом для герметичности и изоляции. Переделанные катушки (у некоторых владельцев все 6 сразу), эксплуатируются больше 4х месяцев без сбоев.

Высоковольтный разряд на переделанной катушке – частота эквивалентна оборотам 6000: