Какое давление в топливной системе на ауди 80 моновпрыск

В предыдущей части я описал систему центрального впрыска Моно-Джетроник.
Далее я хочу описать типичные неисправности присущие этой системе и методы их устранения.

Часть первая. Двигатель не запускается.
Самое дерьмое что может случится. Утро. Опаздываем на работу, детей в зверинец садик, жену в налоговую, а тут вот те раз… Ключ на старт, стартер крутит (о стартере не будем), а запуска нет. Не будем скрывать, есть люди, которых данная ситуация ставит в тупик.
Причин такого безобразного поведения может быть много, но понимая принципы работы системы и зная зависимости «кто от чего и почему» найти неисправное звено в системе довольно просто.
Итак, что же необходимо для успешного запуска двигателя? Необходимо следующее:
1. Совпадение фаз двигателя. О выставлении фаз можно почитать тут, в данном случае мы будем отталкиваться от того, что фазы на месте.
2. Наличие искры. Почитать можно там же.
3. Подачи правильной смеси воздуха с бензином.
Вот о третьем пункте поподробнее. Из прошлой записи известно, что подачу топлива через форсунку обеспечивает ЭБУ, которое в свою очередь опирается на показания датчиков.
Главный датчик — ДХ (датчик Холла), по наличию импульсов с этого датчика ЭБУ понимает, что двигатель вращается, и в такт этим импульсам открывает форсунку. Исправность самого ДХ проверяется по наличию высоковольтной искры системы зажигания, т.к. датчик этот общий для системы впрыска и зажигания. Остаётся проверить, доходит ли сигнал ДХ до ЭБУ. Как? Да очень просто. Перед запуском ЭБУ включает на две секунды бензонасос (если бензонасос не включается, то нет питания на ЭБУ, проверяем предохранитель), затем бензонасос выключается и включится только тогда, когда появятся импульсы ДХ. Т.о. если при прокрутке стартером мы слышим включение бензонасоса, можно быть уверенным — сигнал ДХ до ЭБУ доходит и сигналы на открытие форсунки подаются. Значит проблема в неверной смеси.
Вторыми по важности идут два температурных датчика. Первичный ДТОЖ и вторичный (запасной) ДТВВ. По ним ЭБУ определяет, насколько холоден двигатель, и вычисляет степень обогащения смеси. Неверные показания ДТОЖ дают ошибочное представление ЭБУ о температуре двигателя. В результате, в теплый двигатель льется рекой слишком богатая смесь, либо в промороженный двигатель попадают жалкие капли бензина. Запустить двигатель в таком случае, шансы невелики.
Если двигатель прогрет (Например, на улице лето. Не такое как сейчас, а настоящее, когда тепло), можно попробовать снять разъём с ДТОЖ. Отсутствие сигнала ДТОЖ переводит ЭБУ в аварийный режим, и используется сигнал ДТВВ для запуска, а далее считается что температура двигателя 90 градусов Цельсия. В этом случае, если двигатель запустится и кое-как прогреется до рабочей температуры, можно будет вполне нормально поехать куда надо и на расходе это не сильно отразится.
Если на улице зима-мороз, то снятием разъёма с ДТОЖ уже не отделаешься. Даже если подобрать вместо ДТОЖ подходящее сопротивление по графику, нормального прогрева не будет (хотя уже лучше чем ничего). Лично я советую возить с собой запасной, проверенный ДТОЖ. Сменить его не долго.
Сам ДТОЖ старый, новый, дорогой, дешёвый настоятельно рекомендуется ПРОВЕРИТЬ в «лабораторных» условиях, т.е. дома на кухне. Методика не сложная: берём ДТОЖ, подключаем надёжно к нему щупы мультиметра, опускаем в стакан с водой (если вода не дистиллированная, клеммы желательно не мочить.

Вместо воды можно использовать антифриз или незамерзайку), туда же опускаем кончиком обычный уличный оконный термометр (-50…+50 шкалу можно дорисовать до +70). Далее стакан с этой «инсталляцией» засовываем в морозилку (жена при этом должна быть на работе и не видеть этого). За пару часов, вода там гарантированно замёрзнет и температура опустится до -20…-25 (зависит от того насколько круто ваш холодильник индезит). Извлекаем стакан с ДТОЖ и термометром на свет божий и что бы немного ускорить процесс, ставим в блюдце с теплой водой (с горячей не надо, а то придётся оправдываться за расколотый стакан). По мере прогрева льда сверяем показания термометра и мультиметра (сопротивление) с табличкой:

У исправного ДТОЖ, показания должны попадать в заштрихованный диапазон. После достижения нуля градусов, ставим стакан в кастрюлю с водой (воды много не надо) и всё это дело на плиту. По мере нагрева воды в стакане, продолжаем сверять данные с таблицей. Продолжаем до разумного конца шкалы термометра. Далее термометр можно извлечь и довести воду до кипения, что будет соответствовать точке приблизительно равной ста градусам.
Проверенный такой методикой ДТОЖ, можно считать исправным. Очень часто оказывается, что старый оригинальный датчик попадает в таблицу точнее чем новый, а китаец может оказаться лучше нового оригинала. Поэтому проверять рекомендуется крайне настоятельно. Новый датчик не равно хороший, это всего лишь котэ в мешке.
ДТВВ в ряде случаев опрашивается при запуске, характеристика его такая же как и у ДТОЖ, метод проверки такой же, но при исправном ДТОЖ на него можно особо не обращать внимания.
Дополнительно, надо проверить исправность проводки до ДТОЖ. Это несложно, достаточно включить зажигание и мультиметром замерить напряжение между клеммами штекера ДТОЖ. Там должно быть опорное напряжение около 4,8 Вольт, при напряжении ниже 4,5 Вольт надо искать перетёртость проводки или обрыв. Чаще всего повреждение проводки случается на первых 30 сантиметрах провода от штекера (вибрации и горячие элементы двигателя).

Проверили ДХ, проверили/сменили ДТОЖ. Двигатель запустился? Нет? Пошли далее.
Мы знаем, что ЭБУ видит вращение двигателя и правильно понимает его температуру, следовательно стоит предположить, что оно верно рассчитывает время впрыска (с чего бы вдруг компьютеру ошибаться? Вообще неисправность самого ЭБУ большая редкость) и следовательно импульсы на форсунку подаются. Какие могут быть варианты непоступания топлива в двигатель?
1. Неисправность проводки. На Фольксвагенах в цепи форсунки присутствует дополнительное балластное сопротивление. В Ауди, мне такое не встречалось, у нас используется провод от ЭБу до форсунки с распределённым сопротивлением, но не исключаю его наличие и на Ауди. Номинал его около 3 Ом. Случаи перегорания мне неизвестны, но бывает окисляются контакты. Кроме как проверить целостность проводки прозвонкой от штекера ЭБУ до разъёма форсунки, сложно что-то посоветовать. На форсунку приходят два провода, на одном, при включении зажигания, должно появляться +12 Вольт (шина 15), второй провод надо прозвонить до клеммы ЭБУ (в Моно-Джетронике это пин №13, 25-ти пинового разъёма ЭБУ).
2. Подача и давление топлива. Подачу можно проверить, отсоединив шланг обратки от магистрали и бросив в баклажку. При работе насоса бензин должен уверенно течь в баклажку. Производительность литр-два в минуту. Если бензин еле капает — проверяем топливный фильтр и бензонасос. Возможно вода в топливе замёрзла (лечение теплый бокс и спирт в бак).
Давление измерить можно такой приблудой:

Она врезается в топливную магистраль ПЕРЕД узлом впрыска (т.е. в подачу, а не в обратку, смотрим стрелки на корпусе узла впрыска). При работе бензонасоса давление должно быть близким к 1 атм (1 кгс/кв.см, 70 psi 100 КПа). Значительное отклонение в меньшую сторону — неисправен бензонасос, либо мусор/лёд в регуляторе давления, в большую — засор обратки.
3. Исправность форсунки. Сама форсунка дубовая, сломать её сможет только очень пытливый ум. Единственное, что случается, хоть и редко, замерзание капельки конденсата в самой форсунке (либо коммуниздим берём фен у жены и длинный удлинитель, либо несём узел впрыска в тепло). В особо редчайших случаях бывает заедание форсунки в открытом виде (из-за льда или мусора).
Проверить, открывается ли форсунка можно подсунув под неё уголок чистой ткани или бумаги (соблюдая меры предосторожности, что бы ткань не усосало в коллектор), при прокрутке стартера ткань должна намокнуть.

.
В результате, если фазы двигателя верные, система зажигания исправна, искра есть, бензонасос включается, ДТОЖ проверен, давление топлива есть, форсунка открывается — запуск двигателя гарантирован в 99,9% случаев, во всяком случае с нажатой педалью газа (про неисправность регулятора холостого хода опишу в следующей записи).

Продолжение следует.

Самый первый в мире моновпрыск, как и многое, что мы наблюдаем в автомобиле, был создан для авиации. Недостатком карбюратора в авиационных двигателях была невозможность нормального выполнения фигур высшего пилотажа. Так как гравитация является одной из действующих сил в процессе дозирования топлива в карбюраторах, при изменении положения воздушного судна в воздухе, неизбежны сбои в работе двигателя.
Первым прообразом механического моновпрыска можно считать систему впрыска топлива под давлением, которой было оснащен авиационный двигатель 1916 года русских конструкторов Стечкина и Микулина. Система была признана удачной, и во время Второй мировой устройствами подобного типа оснащались, к примеру, авиационные двигатели Daimler-Benz и BMW.
В автомобилестроении обычные карбюраторы прослужили значительно дольше, так как необходимости менять положение двигателя автомобиля относительно горизонта не возникало никогда. Поэтому настоящий электронно-контролируемый моновпрыск появился лишь в 70-е годы, когда перед автопроизводителями во весь рост встала проблема экономии топлива. Именно на этот период пришлось появление первых относительно дешевых микропроцессоров, которые стали мозгом этих систем впрыска. Пионерами внедрения моновпрыска были японские производители (например, Honda с PGM-Carb) и американский концерн GM (система GM Multec Central), чуть позже появился Mono-Jetronic от немецкой компании BOSCH.

Что же представляет собой Mono-Jetronic?
Mono-Jetronic — это система центрального впрыска топлива с электронным управлением. Вот из каких компонентов она состоит:

Основой системы является узел впрыска. Это деталь, внешне похожая на карбюратор (а для неспециалиста и не отличимая от него). Узел впрыска, так же как и карбюратор, крепится на входе впускного коллектора и так же как карбюратор, является элементом осуществляющим подачу топлива. На этом сходства заканчиваются. Тут нет никаких поплавков и жиклёров, над единственной заслонкой находится форсунка, которая распыляет топливо, подаваемое под постоянным давлением. Называть узел впрыска «электронным карбюратором» в корне неверно, так же как стол называть коровой из-за схожего количества ног. Сделан узел впрыска столь просто и дубово, что изнашиваться там почти нечему. Нет необходимости в регулировке и чистке чего либо.

Система управляется электронным блоком управления (ЭБУ). По сути это компьютер, причём настоящий с процессором работающим на частоте 6 мегагерц, оперативкой и записанной в ПЗУ программой:

Поэтому не верьте тем, кто говорит о том что моник тупая аналоговая система. Нет принципиальной разницы между ЭБУ моновпрыска, «Января» и других современных блоков управления.
ЭБУ получает сигналы с датчиков, анализирует их и рассчитывает время впрыска (открытого положения форсунки) и положение дроссельной заслонки. Программа в ЭБУ имеет сложные алгоритмы (по некоторым оценкам, алгоритмы там сложнее чем в «Январе»), учитывается температура двигателя, плотность воздуха, качество топлива, износ двигателя и даже наличие топливной плёнки в впускном коллекторе.
Кому интересно содержимое ЭБУ смотреть тут.

Для получения информации о внешнем мире, ЭБУ использует сигналы с датчиков.
В Моно-Джетронике датчиков немного:
1. Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ, а не ДЖОТ, ДЖТО, ДОТЖ, ТОДЖ, как только над ним не издеваются). Это обычный термистор, резистор изменяющий своё сопротивление в зависимости от температуры.

Термистор упакован в латунный корпус, который в свою очередь вкручивается в тройник системы охлаждения.

2. Датчик температуры входящего воздуха (ДТВВ). Точно такой же термистор, с такими же характеристиками. Устанавливается в узле впрыска, над форсункой. Конструктивно встроен в пластиковую крышку гнезда форсунки, соединённой со штекером форсунки. Считается неразборным и неремонтируемым, что впрочем не мешает его ремонтировать.

3. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). Два реостата в одном корпусе. Ось дроссельной заслонки, вращаясь двигает два ползунка по двум резистивным дорожкам. Является единственным датчиком нагрузки. По нему ЭБУ определяет степень открытия заслонки, по 15 опорным точкам. Является самым дорогим датчиком, т.к. поставляется только с нижней частью узла впрыска, регулируется и пломбируется на заводе, не подлежит ремонту, и подвержен износу. Однако, случаи выходи из строя, всё же единичны, китайцы давно освоили выпуск замены, а умельцы давно смастерили бесконтактные датчики. Крайне не рекомендуется его вскрывать, если на то нет необходимости (а обычно её нет).

4. Датчик Холла (ДХ). Обычный датчик на эффекте Холла, установленный в трамблёре, так же как и на карбюраторных двигателях. ЭБУ получает сигнал с 7-го вывода обычного коммутатора и использует для формирования импульсов на форсунку синхронно искре. Если не работает ДХ, то кроме отсутствия искры, не будет и подачи топлива и бензонасос работать тоже не будет.

5. Датчик кислорода или Лямбда-зонд (ЛЗ). Гальванический элемент из керамики, оксидов циркония иридия и платины. Способен создавать электрический потенциал при отсутствии кислорода в выхлопных газах. За счёт разницы содержания кислорода в воздухе и выхлопе формируется разность потенциалов. В Моно-Джетронике ЛЗ узкополосный, показывает только есть или отсутствует в выхлопе кислород. Вкручивается в выхлопной коллектор, работать начинает только после прогрева до 350-400 градусов.

6. Концевик дроссельной заслонки. Является частью регулятора холостого хода (РХХ). По сути — кнопка, на которую нажимает дроссельная заслонка в закрытом состоянии. Даёт ЭБУ понять, что водитель на нажимает на педаль газа, сигнал к включению режима холостого хода.

Исполнительными элементами в системе Моно-Джетроник являются:
1. Бензонасос. Включается перед запуском на две секунды и далее работает при наличии импульсов ДХ.
Способен создавать давление до 6 атм, но при работе давление всегда поддерживается на уровне 1 атм, поэтому насос не перегружается и работает без проблем более 30 лет. Давление поддерживается регулятором давления, находящимся в узле впрыска (крышечка под четырьмя винтами).

2. Форсунка. Представляет собой электромагнитный клапан с разбрызгивающим соплом. Поскольку давление топлива в системе низкое, отверстия сопла такое, что слон пролезет. В результате, форсунка топливо не распыляет в туман, а мелко срёт, но зато и не забивается и не требует какого-либо обслуживания.

3. Регулятор холостого хода (РХХ). Моторчик, через червячный редуктор, способный менять положение дроссельной заслонки. С его помощью ЭБУ управляет заслонкой, выставляя необходимые положения для запуска двигателя, прогрева и для коррекции оборотов холостого хода. На конце штока смонтирован концевик. До тех пор, пока концевик не замкнут (т.е. пока заслонка открыта по желанию пользователя), РХХ остаётся неподвижным.

4. Клапан отсечки вакуума. Перекрывает подачу вакуума к ВР трамблёра и одновременно разгерметизирует ВР, при работе двигателя на ХХ. Управляется прямо от концевика РХХ, в обход ЭБУ. По щелчкам этого клапана, можно проверить работу концевика.

5. Клапан продувки адсорбера. Открывается по хитрым алгоритмам, на прогретом двигателе, при работе в ненагруженных режимах, для дожигания паров бензина собранных из бензобака.

Работает система следующим образом:
При включении зажигания, на ЭБУ подаётся питание. ЭБУ включает бензонасос на две секунды, для создания необходимого давления в системе и опрашивает ДТОЖ. По показаним ДТОЖ определяется на какой угол надо открыть дроссельную заслонку и насколько надо увеличить базовое время впрыска, для обеспечения нормального запуска. Чем холоднее тем больше угол и длительнее впрыск. ЭБУ опрашивает ДПДЗ и сверяет текущее положение ДЗ с требуемым, и включает РХХ до тех пор, пока положение ДПДЗ не покажет требуемый угол.
При включении стартера, появляются импульсы ДХ, ЭБУ видя их, включает бензонасос. Бензонасос будет работать две секунды после каждого импульса ДХ, т.о. при нормальной работе двигателя он включен постоянно, но если двигатель заглохнет, бензонасос выключится через две секунды. В случае ДТП бензонасос не будет усугублять ситуацию. С каждым испульсом ЭБУ включает форсунку на расчётное время впрыска. ЭБУ замеряет напряжение питания и увеличивает время впрыска в зависимости от просадки напряжения. Если запуск не произошёл с первых оборотов, ЭБУ постепенно увеличивает время впрыска, обогащая смесь, до тех пор, пока не произойдёт запуск. Факт запуска определяется по превышении некоторого порогового значения оборотов двигателя. После запуска ЭБУ обедняет смесь до расчётной и прикрывает ДЗ до прогревочного положения.
Прогрев двигателя происходит по заданной программе. Для расчёта поступающего воздуха используются данные ДПДЗ и ДТВВ, для определения необходимой степени обогащения берутся показания ДТОЖ. Снижаются обороты с 1200 до 850 и уменьшается время впрыска, по мере прогрева двигателя. По достижении +70 градусов Цельсия, ЭБУ начинает опрашивать ЛЗ. Если ЛЗ к тому времени прогрелся, включается программа лямбда-регулирования. ЭБУ циклично немного обогащает и обедняет смесь, так что бы показания ЛЗ постоянно менялись из «бедного» в «богатое» состояние и обратно. Т.о. в среднем, смесь всегда близка к оптимальной. Поскольку, двигатель не может быть идеальным, ровно как и топливо, работа по программе лямбда-регулирования отличается от работы по табличным значениям, записанным в ПЗУ блока управления. Для того, чтобы в режимах когда работа лямбда-регулирования невозможна (разгон, прогрев) смесь была как можно ближе к оптимальной, в энергозависимую память ЭБУ записываются и постоянно поправляются корректирующие поправки. При следующем прогреве ЭБУ будет прибавлять или вычитать поправку из табличного значения до тех пор пока не прогреется ЛЗ.

.
К достоинствам Моно-Джетроника можно отнести его простоту. Вся сложность управления двигателем «спрятана» в программе управления ЭБУ. Снаружи лишь несколько несложных исполнительных устройств и датчиков. Какого-либо обслуживания, кроме замены фильтров, система не требует. Для запуска и движения достаточно двух датчиков из шести. Для диагностики достаточно одного мультиметра. Расход топлива заметно меньше, чем у аналогичного карбюраторного двигателя. Поскольку это система электронного впрыска, есть возможность поставить бортовой компьютер. Т.к. узел впрыска крепится к карбюраторному коллектору, эту систему можно поставить на карбюраторный двигатель.
Недостатками будут, неоптимальный впускной коллектор, чуть больший расход топлива и чуть меньшая мощность, чем у распределённого впрыска. Холостой ход может слегка гулять. Есть проблема с ТГМ, омерзанием дросселя в прохладную влажную погоду.

.
В следующих записях я опишу типичные проблемы, способы их решения и методы нестандартного ремонта моновпрыска, если это кому-нибудь надо, вообще…