Lexus RX400H. ДПКВ

30.03.2018

За новогодние праздники наш Гибрид-сервис выполнил два уникальных ремонта Лексусов RX400H.

О привезенном из Лексус-центра Екатеринбурга Лексусе будет большая отдельная статья, так как неисправность, которую нам пришлось там устранять была первой такой неисправностью за все время нашей работы с гибридами, т.е. более, чем за 15 лет.

Ну, а пока расскажем о втором Лексусе, такой же модели (RX400H). Вот этот красавчик с крутыми номерами на фото:

 

Привез его к нам на эвакуаторе из города Нефтекамска Ренат.


  Вот рассказ Рената о поломке его автомашины и попытке ее ремонта:
"Сломался мой автомобиль 6 октября 2017 года. При чем ни что не предвещало беды. Но вдруг во время движения ДВС задергался и заглох. Попытки завести двигатель не увенчались успехом – мотор-генератор легко раскручивал ДВС до рабочих оборотов, но запуска двигателя в работу не происходило.
Я загрузил машину на эвакуатор, и привез ее в автосервис "АвтоСпас", где я уже много лет обслуживаю все свои автомобили (в семье 3 автомобиля).

Там автомобиль в ремонт приняли, но причину поломки найти так и не смогли. При чем ремонтом занимались более двух месяцев. Выдали такое заключение: "Проблема в гибридной системе" и сказали везти в сервис, где занимаются гибридами.
При этом заметили такую закономерность, что пока автомобиль холодный, он может и неожиданно завестись, но стоит ему прогреться, как он глохнет и больше не заводится."

Так автомобиль оказался в нашем сервисе.
Подключаем сканер и сразу видим несколько ошибок в блоках управления: неисправен датчик положения коленчатого вала (в блоке управления ДВС ошибка Р0335, а в гибридке ошибка Р0343), и пропуски вспышек во 2 цилиндре (ошибка Р0302 в блоке управления ДВС).

Принимаем решение разобраться с самой простой – пропусками вспышек во втором цилиндре. При попытке подключить осциллограф к катушке 2 цилиндра видим, что она помечена крестом. Проверка подтвердила, что катушка мертвая – обрыв обмотки.
Меняем катушку на исправную и запускаем ДВС. ДВС запустился сразу и заработал ровно и красиво.
Ждем пока ДВС прогреется, отслеживая его температуру на сканере.
И вот при прогреве до 62 градусов ДВС глохнет. В блоках управления все те же две ошибки: Р0335 и Р0343.

Смотрим "замороженные" параметры и видим, что в момент появления ошибки обороты коленчатого вала были равны нулю! Т.е. блок управления ДВС не видел положение коленчатого вала, не видел, что коленвал вращается!
Датчик положения коленвала, можно назвать единственным датчиком, неисправность которого приводит к остановке двигателя.
Почему? Дело в том, что датчик коленвала, задача которого выполнять синхронизацию работы топливных форсунок и системы зажигания. То есть сбой в его работе приводит к сбою, соответственно системы впрыска топлива.

Датчик коленвала (а его еще в народе называют: ДПКВ, датчик синхронизации, датчик ВМТ) - является элементом, который позволяет ЭБУ двигателем осуществлять контроль за положением коленвала для обеспечения работы системы топливного впрыска. Другими словами, датчик напрямую влияет на работу двигателя. Любые сбои в работе датчика приведут к нестабильности работы ДВС или полной остановке мотора.

Неисправности ДПКВ приводят к тому, что топливо несвоевременно подается и воспламеняется в цилиндрах. В результате нарушений топливного впрыска двигатель не способен нормально работать. Функцией датчика коленвала является то, что ДПКВ посылает на ЭБУ сигналы о том, в каком положении находится коленвал, а также с какой частотой и в какую сторону происходит его вращение. На данном автомобиле установлен магнитный датчик, т.е. датчик индуктивного типа.

Особенностью таких датчиков является то, что подобные решения не нуждаются в отдельном питании. Формирование сигнала на ЭБУ происходит в тот момент, когда специальный зуб (метка) для синхронизации осуществляет проход через магнитное поле. Указанное магнитное поле создается в зоне нахождения датчика синхронизации, то есть вокруг него. Параллельно с главной задачей по контролю за положением и вращением коленвала, ДПКВ может также выполнять функцию датчика скорости вращения коленвала (это для нас очень важно! Мы на сканере можем в текущих параметрах отслеживать частоту вращения коленвала.)

На основе показаний ДПКВ ЭБУ способен определить положение коленчатого вала по отношению к ВМТ в 1 цилиндре силового агрегата. Также блок управления получает сигналы о частоте вращения коленвала и том направлении, в котором коленвал осуществляет указанное вращение. На основе полученных данных ЭБУ производит генерацию управляющих сигналов для открытия форсунок, управляет моментом зажигания, передает сигналы о частоте вращения коленвала на тахометр, активирует и отключает электрический бензонасос.

Сам датчик по себе очень надежен. За всю свою профессиональную деятельность я видел только два неисправных таких датчика, и то оба были повреждены механически.
С проверки самого датчика и начинаем.

И тут нас поджидает первый сюрприз: вместо оригинального датчика стоит новый дубликат. Интересуемся у Рената. Он подтверждает, что в "АвтоСпасе" ему поставили новый датчик, так как старый был неисправен. (находим старый датчик в салоне автомобиля).
Проверяем оба датчика. Оба датчика полностью исправны, т.е. обрыва медного провода в них нет и их сопротивление соответствует номиналу. Катушка датчика исправна.
Но проверка омметром не всегда выявляет неисправность данного датчика.
Самой достоверной и правильной проверкой является диагностика подачи сигнала датчиком положения коленвала с помощью осциллографа.

Данный способ диагностики ДКПВ можно считать самым точным, так как поверяется не только комплектующая коленвал запчасть- задающий диск (или задатчик коленвала), но и сама его конструкция во время работы машины. Смысл процедуры заключается в подключении осциллографа к датчику положения коленвала и отслеживанию исходящих от него значений с помощью программы. При данном методе нет необходимости демонтировать прибор с двигателя – все работы проводятся на автомобиле.

Снимаем осциллограмму с ДПКВ и … видим, что она практически идеальна! Придраться не к чему – осциллограмма точно повторяет идеальную, которая приводится в ремонтном мануале! Лишь на последнем зубце перед пропущенными двумя есть незначительное понижение сигнала, но очень незначительное. Это ненадолго ставит нас в тупик.


Вот осциллограммы:



1 - на идеально работающем ДВС при температуре ДВС 45 градусов


2 - на работающем ДВС при температуре 52 градуса на повышенных оборотах (педаль газа на месте в пол)


3 - прокрутка мотор-генератором ДВС с частотой 700 об/минута, когда ДВС не заводится (температура ДВС 82 градуса)


4 - осциллограмма из "букваря" (ремонтного мануала)

Сигнал во всех случаях приходит одинаковый, но при температуре более 65 гр блок управления его принимает и обрабатывает, но считает равным нулю. Вот в чем загвоздка.


Принимаем решение снять еще раз осциллограмму, но уже не с самого датчика, а с контактов блока управления. Этим мы проверяем целостность проводки от датчика до блока управления. Результат – опять идеальная осциллограмма! Проверяем и на холодную (когда ДВС заводится), и на горячую (когда ДВС крутит МГ1). Результаты нескольких замеров одинаковы – идеальная осциллограмма.

Мне уже становится интересно! Я очень люблю такие нестандартные неисправности, которые не удается устранить в течении 5-10 минут.
Под подозрение попадает блок управления ДВС. Чтобы исключить его неисправность, меняем его на заведомо исправный.
Результат все тот же: на холодную автомобиль заводится, а при прогреве ДВС до 60-70 градусов глохнет и больше не заводится…

Все стандартные процедуры проверки проделаны: сняты осциллограммы синхронизации коленвала и распредвалов, проверены резольверы обоих мотор-генераторов, управляющая плата инвертора, механизм VVTi…
Все исправно, но автомобиль на горячую продолжает глохнуть.

Осталось одно: снятие лобовой крышки ДВС, чтобы проверить состояние ремня ГРМ и задатчика положения ДПКВ. Процедура, казалось бы, абсолютно бесполезная, так как исправность этих деталей проверена другими способами: синхронизацией ДПКВ и ДПРВ, и снятием осциллограмм с этих датчиков. Все исправно.


Снимаем лобовину ДВС и начинаем осматривать ремень. Ремень действительно недавно менялся. При этом ремень оригинальный и в отличном состоянии.
Начинаем измерять расстояние от зубцов задатчика коленвала до датчика (это одна из обязательных процедур проверки) и обнаруживаем, что один из зубцов задатчика обломлен!



  Как такое может произойти?! Этот диск расположен внутри ДВС и механически повредить его просто НЕВОЗМОЖНО!

Осматривает задатчик внимательней и видим на нем четкие следы механического воздействия на него: выше надломленного зуба четко видны следы от металлического предмета, поцарапавшие задатчик! (посмотрите еще раз фото выше).

Такие следы можно оставить только в одном случае, если менять передний сальник коленвала, грубо выколачивая его какой-нибудь отверткой.
Спрашиваем у хозяина, менял ли он сальник коленвала?
Ренат подтверждает, что примерно за два месяца до поломки менял в "АвтоСпасе" этот сальник!

Теперь причина поломки и ее происхождение становится четко понятным: нерадивый механик при замене сальника пытается выбить его отверткой или выколоткой и повреждает один из зубцов.

Но остается вопрос: сальник менялся за два месяца до поломки. Если задатчик повредили при замене сальника, то как машина ездила эти два месяца?

Четкого ответа на него у меня нет. Могу лишь предполагать: кусочек зубца был поврежден, но каким-то образом еще держался на диске. А когда из строя вышла катушка зажигания на 2 цилиндре и ДВС сильно задергался – этот кусочек совсем отвалился.

Мою теорию подтверждает тот факт, что место слома совсем чистое. Посмотрите на обломленный зубец на уже снятом с ДВС диска:




  Если бы он отпал два месяца назад, то место слома покрылось бы небольшим слоем нагара и грязи. А оно совсем чистое!

Возникают еще два вопроса:
-почему при отломленном зубе осциллограф не показал неисправности?
-почему неисправность проявляется только на горячем ДВС?

Ответ на первый вопрос простой: маленького остатка зуба хватает для создания ЭДС в датчике.
А ответ на второй вопрос сложнее: ЭДС при нагреве медного проводника (катушки) уменьшается. И этого "усеченного" сигнала от обломка зуба уже не хватает для полноценного сигнала. А блок управления ДВС имеет такой алгоритм работы: он должен увидеть пропущенные ДВА зуба и по ним уже делает вывод о положении коленчатого вала. Когда же блок управления видит ТРИ пропущенных зуба, то грубо говоря он просто "сходит с ума" и выдает при этом, что скорость вращения коленвала равно нулю. При пропущенных трех зубах блок также не может принять правильное решение, когда впрыскивать в какой цилиндр топливо и даже не включает при этом бензонасос в работу, и не открывает нужную для работы ДВС форсунку.

Вот так одно неловкое движение нерадивого слесаря может нарушить работу такого надежного механизма, как ДВС на Лексус RX400Н!

Ну а наша история ремонта закончилась благополучно.
На автомобиль был установлен новый задающий диск (задатчик коленвала) и счастливый Ренат, который уже потерял надежду оживить своего железного коня, уехал счастливый домой в Нижнекамск.
Там он хочет посмотреть в глаза мастеру, менявшему на его автомобиле злополучный сальник коленвала. Но это уже другая история…

Удачи всем на дорогах в наступившем году!


Гордеев Сергей Николаевич
©Легион-Автодата

(ник на форуме - FERMER)
Свердловская обл., Белоярский р-н
с.Кочневское, ул.Садовая, д.33.
+7 (902) 444-23-35
http://hybridservis.ru