Bosch vp37 клапан опережения
Устройство и способы проверки
Эти насосы являются одними из первых разработок Боша в ряду распределительных ТНВД.
Данная статья не является истиной в последней инстанции. Скорее, делюсь опытом по проверке автомобилей с этим ТНВД.
Сталкиваюсь с этими насосами на протяжении последних лет 15. До сих пор вызывают сложности в диагностике (нахождению дефектов). Ну что же, попробуем разобраться с этими «зверушками» и методами их «приручения».
Начнем с устройства и логики их работы. Кому-то это покажется скучным, но обучение автомобильных диагностов я начинаю именно с этого – «Пойми логику работы и сделай все качественно!».
Инструкций ведь на всю оставшуюся жизнь не напасешься, и всех дефектов не предусмотришь…
Опуская основы теории впрыска, отмечу основные требования, предъявляемые к системам дизельного впрыска:
1.Точное дозирование топлива (цикловая подача)
2 Точный момент впрыска (Угол опережения впрыска – УОВ)
Способы регулирования цикловой подачей.
В данных насосах реализован способ управления цикловой подачей путем перемещения регулирующей кромки (в обиходе называемой втулкой).
1. Плунжер на такте всасывания топлива:
Плунжер движется влево, открыт канал поступления топлива. Канал подвода топлива к форсункам перекрыт.
2. Конец всасывания, начало нагнетания.
Плунжер поворачиваясь, перекрывает канал поступления топлива. Одновременно открывается канал подачи топлива к форсункам. Плунжер находиться в исходном положении.
Плунжер начинает движение вправо. Канал поступления топлива закрыт.
Канал подачи топлива к форсункам открыт. При достижении определенного давления в нагнетательном тракте форсунка открывается – начинается впрыск.
1..Давление в подплунжерном пространстве нарастает плавно от «0» до максимального значения. Не является, какой то постоянной величиной. Вот почему при максимальном давлении плунжера в этих насосах до 1000 bar , среднее эффективное давление едва дотягивает до 500 bar.
2.Начало впрыска определяется:
2а. Началом движения плунжера. Начальная выставка ТНВД, положение волновой шайбы.
2б. Давлением открытия форсунки.
2с. Временем движения волны сжатия от плунжера до форсунки (время задержки впрыска). Определяется длиной и конструкцией нагнетательного тракта.
Блок управления начало впрыска не контролирует! Применение датчика положения ротора ТНВД спасает положение. Правда, не учитывается задержка впрыска. Положение спасает датчик подъема иглы форсунки.
Регулирующая кромка (втулка) сбрасывает давление в подплунжерном пространстве в полость насоса. Давление в нагнетательном тракте падает, форсунка закрывается. Происходит конец впрыска. Положение регулирующей втулки (кромки) задает блок управления.
-Положением оликового кольца относительно вала (кулачковой шайбы)
-Давлением открытия форсунки
2..Конец впрыска задается положением регулирующей кромки (втулки).
3. УОВ (Угол Опережения Впрыска) блок управления задает только лишь положением кулачковой шайбы. Предварительная выставка ТНВД не учитывается. Так же не учитывается время задержки впрыска (если нет датчика подъема иглы) и давление открытия форсунки.
4.Цикловая подача регулируется только временем сброса давления в полость ТНВД путем перемещения регулирующей кромки (втулки). Начало подачи блоком не контролируется. Контролируется только конец подачи.
По принципам действия насосы Бош, Дэнсо, Дэлфай и пр. – однотипны.
Различия – только в конструктивных исполнениях.
Регулирующая втулка смещается при помощи исполнительного механизма
При отсутствии напряжения на обмотке под действием пружины (на рисунке не показана) ротор находиться в начальном положении. Втулка находиться в нулевой подаче. При подаче напряжения в обмотку ротор проворачивается, и через вал с рычагом (привод) сдвигает регулирующую втулку в сторону максимальной подачи.
Но нам нужны не только нулевые и максимальные подачи! Как поставить ротор в промежуточное положение? Управление исполнительным механизмом осуществляется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Напряжение на обмотке имеет следующий вид:
Как видим, период следования импульсов Т не меняется. А вот ширина импульса Ти имеет разную величину. Под действием этого напряжения ротор начинает вращение в сторону максимального поворота. Но тут импульс пропадает – ротор возвращается в сторону нулевого поворота. Частота следования импульсов выбирается достаточно большой (до 10 кГц) – ротор не успевает пройти от одного крайнего положения до другого. Занимает, какое то положение, определяемое шириной импульсов по отношению к периоду их следования (скважность импульсов). Подключив осциллограф на вход обмотки, мы увидим именно такие импульсы. В зависимости от необходимой цикловой подачи, меняется ширина импульсов при неизменном периоде их следования.
По показаниям различных датчиков блок управления рассчитывает скважность импульсов на обмотку. Но обмотки бывают разными, да и жесткость возвратной пружины может быть разной. Плюс всякие разные возмущающие факторы. Ротор может занять совершенно нерасчетное положение. А ведь его положение напрямую определяет точность цикловой подачи. Как быть?
Положение может спасти только датчик положения ротора (регулирующей втулки). Система управления становиться замкнутой системой с обратной связью:
Блок управления изменяет скважность импульсов до тех пор, пока ротор по показаниям датчика не займет расчетное положение. В качестве датчика положения ротора первоначально использовался обычный потенциометрический датчик. Но у них есть один недостаток – износ дорожки. Начинал давать неверные показания о реальном положении регулирующей втулки. Со всеми вытекающими весьма грустными последствиями. Поэтому в дальнейшем был применен полудифференциальный датчик с замыкающим кольцом.
ЭБУ подает опорный сигнал на катушку подмагничивания (опорную катушку). Частота порядка 10 кГц. Короткозамкнутые медные кольца экранируют создаваемое магнитное поле. Меняя их положение, производим первоначальную калибровку датчика (регулировку начальной точки и крутизны характеристики). Переменное магнитное поле наводит в измерительной катушке сигнал переменного напряжения. Поле в ней экранируется измерительным кольцом, соединенным с валом регулятора. Таким образом, напряжение, наводимое в измерительной катушке, зависит от положения ротора (положения регулирующей втулки). Так как обе катушки идентичны – происходит температурная компенсация, и устраняются другие возмущающие факторы. Применение данной схемы позволило более точно определять положение регулирующей втулки по сравнению с резистивной схемой. Да и надежность выше – нет трущихся деталей.
Ну что же, точность регулирования мы повысили. Далее вспоминаем, что цикловая подача напрямую зависит от плотности топлива. Более горячая солярка имеет меньшую плотность – цикловая подача уменьшается. Более холодная имеет большую плотность – при прочих равных условиях цикловая подача увеличивается. Для корректировки этого параметра ставим датчик температуры топлива. Схема крышки ТНВД приобретает следующий вид:
 |
С логикой регулирования цикловой подачей мы разобрались.
Пора приступать к: проверкам.
Проверка системы цикловой подачи.
Перед нами Фольцваген Каравелла (Транспортер). 2004 года рождения, ТНВД распределительного типа с регулирующей втулкой. Производство — Бош.
Жалобы клиента – не заводится. Вечером поставил на стоянку — с утра не завелся.
По характеру прокрутки стартером версию неисправности двигателя пока отбрасываем.
Приоткручиваем трубку, идущую к форсунке. Крутим стартером. Топливо не поступает.
В дизелях с электронной системой управления отсутствие цикловой подачи может вызываться:
2.Отсутствие управления с ЭБУ
Проверку начинаем именно с этого. Что плохо — электроника или механика?
Подключаем осциллограф к входу исполнительного механизма. На данной модели разъем ТНВД находиться в очень труднодоступном месте, поэтому подключаемся к выходу ЭБУ. Теряем информацию о целостности проводки – ничего, ее проверим потом. Должны увидеть импульсы, указанные выше.
Изменение скважности (ширины импульсов) не всегда удобно смотреть осциллографом. Берем в руки обычный тестер. Это инерционный прибор – показывает усредненное напряжение на обмотку. А ведь именно это нам нужно!
Фото не выкладываю – ТНВД расположен крайне неудобно – занимаемся безразборной диагностикой.
Итак, включаем зажигание. ТНВД находиться в нулевой подаче – тестер показывает «0». Скважность равна «0». Затем он переходит в подачу холостого хода. – тестер показывает небольшое напряжение. Сканер в потоке данных в это время показывает степень смещения втулки порядка 10%. Через 4 сек. ЭБУ снова переводит ТНВД в нулевую подачу. Тестер показывает 0 , сканер – 0%. Нажимаем на стартер. – ТНВД должен перейти в максимальную подачу. Видим: Тестер: Порядка 12 вольт. Сканер: Около 100% (двигатель холодный)
Вывод: Система электронного управления (EDC) исправна. Проблемы с ТНВД.
2.Проблемы с исполнительным механизмом (крышкой).
Проверяем п.2. Раньше мы всегда снимали верхнюю крышку и визуально смотрели положение ротора. На этой модели снять ее – много времени займет.
А я,лентяй – не хочу делать ненужную работу!
Подключаем осциллограф к опорной катушке. Видим синусоидальный сигнал с частотой порядка 10 кГц и амплитудой около 3 вольт (на других моделях эти параметры могут отличаться от указанных). Подключаем осциллограф к измерительной катушке датчика положения ротора. Цифровые осциллографы не всегда корректно работают на этой частоте – я пользуюсь электронно-лучевым. Видим синусоидальный сигнал небольшой амплитуды. Подаем 12 вольт на обмотку. Слышен отчетливый щелчок (это шайба переместилась в максимальную подачу). Сигнал на измерительной катушке резко возрастает.
Вывод: Крышка исправна. Ротор проворачивается, датчик исправен.
Ну, тогда «Трэба плунжер менять!».
С выводами не торопимся. Помним – плунжер без давления подкачки не работает! Проверяем. Подключаем манометр к обратке – на этих моделях насосов это самый простой способ.
Давление при работе стартера – порядка 1 bar. Видим «0». Отказ подкачивающего насоса (расположен внутри ТНВД)? Меняем ТНВД? С выводами не торопимся.
А солярка там вообще есть? Подключаем прозрачную трубку на подачу и на обратку. Движения топлива в подаче не видим, на выходе – чистый воздух. Завоздушенный ТНВД!
В отличие от японских автомобилей, помпа ручной подкачки на немецких автомобилях, как правило, отсутствует. Как прокачать пустой ТНВД? Мануалы молчат…
«Дедушкин» способ: откручиваем обратку, подаем небольшое давление воздуха от пневмомагистрали в бак. Ждем появление топлива из обратки. Риск: подав большое давление, можем повредить бак. Подав малое давление – результата не добьемся.
Берем пластиковую бутылку из-под Кока-Колы. Заполняем топливом. В пробку вставляем трубку, подсоединяем к подаче. Вешаем под капотом – топливо идет самотеком. Сжимая бутылку руками, помогаем прокачке.
И вот чудо! Из линии обратного слива потекло топливо. Нажимаем на стартер – автомобиль заводиться с пол-оборота.
Автомобиль завели – осталось найти причину завоздушивания. Опускаю подробности поиска, скажу — причина была в построении линии обратного слива от форсунок.
Принципиально у форсунок бываю либо одна, либо две трубки обратного слива.
Первую схему предпочитают применять японские автомобили. Вторую – немецкие.
Причина более чем банальна — слетела заглушка. Автомобиль на ночь был поставлен на пригорке (под наклоном) – топливо через обратный слив (оказался ниже уровня ТНВД) вытекло.
Ставим заглушку, закрываем капот. Найден дефект и причина его возникновения.
Способы проверки УОВ будут рассмотрены в последующих статьях
В статье использованы рисунки из официальных источников Бош, выложенных для свободного обращения и авторские рисунки
Источник
Методика ремонта централизации ТНВД VE EDC БОШ (VP36/37)
В статье описывается методика проверки и восстановления работоспособности комбинированного механизма управления количеством топлива (МУКТ, централизация) (напримере, VAG 1.9 TDI, 90 и 110 лс).
- · Автомобили VAGcom-om на не VAG-овских моторах настраивать не получится, придется замерять напряжения вручную. В принципе инструкция годится для любых vp с индуктивным или ползунковым G149.
Для выполнения этой работы крайне рекомендуется моторный тестер типа VAGcom. Написано по материалам dieselschrauber.de
Симптомы, неисправности и другие показания к данной работе
- · Детонационный звук мотора на разгоне, особенно на оборотах 1800-2500, с повышенным черным дымлением.
- · Слабая, замедленная реакция на педаль газа .
- · Иногда зависающие обороты при отпускании педали газа и движении накатом.
- · Трудности с запуском холодного мотора, мотор плохо держит обороты после запуска.
- · Ошибка ЭБУ о достижении границ регулировки актуатора N146, например, номер 01268.
- · Ошибка ЭБУ о неисправности датчика G149, например, номер 00765.
- · Прочие симптомы слишком обогащенного или обедненного сгорания.
Прежде всего стоит убедиться, что вышеперечисленные симптомы действительно вызваны неисправным МУКТ. А также стоит учесть, что подобные симтомы могут быть вызваны неверными статическим и/или адаптированным динамическим моментом впрыска. Для этого разумно будет произвести следующие тесты:
- Скинуть фишку с датчика скорости на коробке передач. Исчезновение симптомов (кроме, пожалуй, затрудненного холодного старта) и резкое улучшение динамики свидетельствуют о необходимости ремонта МУКТ. После одевания фишки, необходимо стереть возможные ошибки из мозгов.
- Убедиться, что детонационное сгорание не вызвано дефектом регулятора опережения впрыска N108. Для этого стоит VAGcom-ом понаблюдать в динамике значения 1-2 (группа 1, значение 2 = количество топлива в мг/Х), 1-3 (напряжение на G149) и всю группу 4 (значения 2=программный момент впрыска, 3=реальный момент впрыска, 4=тактсигнал на N108) на предмет «ступенчатости», зависаний и прочих инертностей значений. Достижение и насыщение «потолочных» значений свидетельствуют либо о неправильном статическом моменте впрыска, либо о дефекте N108.
- Убедиться в исправности датчика иглы.
- На холодном и на горячем моторе при ХХ замерить количество топлива 1-2. При этом стоит учесть, что «большие значния» этой группы означает в деиствительности обедненное сгорание и наоборот, «малые значения» = богатая смесь. Значения меньше 2,3 мг/Х и больше 6 мг/Х на ХХ в сочетании с вышеперечисленными симптомами свидетельствуют как минимум о неоптимальной регулировке МУКТ.
- Убедиться, что статический момент впрыска в норме и в динамике не «передвигается» засчет, например, забитого топливного фильтра, воздуха в топливной системе и пр.
- Убедиться, что никакие шаловливые ручки не поигрались до Вас с адаптационными каналами ЭБУ и не изменили расчетное количество топлива электронным образом (например, в канале 1 должно быть значение
В чем смысл ремонта?
При использовании некачественного топлива, биодизеля, растительного масла в качестве топлива в механизме МУКТ собирается плохо растворимая грязь, затрудняющая работу индуктивного датчика G149. Другой, не менее важный источник загрязнения — металлическая стружка от трущихся элементов насоса. Для примера, так может выглядеть исправный МУКТ:
А так выглядит МУКТ после годовалого использования биодизеля и других альтернативных видов дизтоплива:
Подготовка к работе
Прежде всего следует как можно точнее заметить положение МУКТ на ТНВД, нацарапав острым предметом несколько вертикальных линий на корпусе ТНВД и МУКТ, как минимум на двух соседних боках насоса. Этот шаг очень важен для последующей сборки и должен быть проведен маскимально ответственно. Неправильно установленный МУКТ может впоследствие вызвать неконтролируемое повышение оборотов мотора вплоть до коллапса, пилящие ХХ или ухудшить динамические качества автомобиля.
Второй, не менее ответственный шаг заключается в замере значений напряжения датчика G149 (VAGcom значение 1-3) при включенном зажигании, но неработающем моторе. Например, на моторе AEL это значение может быть на неработающем моторе 0,740 В. Далее следует убедиться, что мотор прогрет, либо прогреть мотор до рабочей температуры (проехать пару километров) и замерить значние количества топлива на ХХ в поле 1-2, отключив все мощные электропотребители и кондиционер. Например, для мотора AEL это значение может составлять 4,5-5,0 мг/Х. Поскольку это значение немного осциллирует, можно сделать небольшой лог и вычислить среднее значение. Данные значения необходимо обязательно записать/запомнить ввиду их важности при сборке насоса.
Поскольку при снятии МУКТ неизбежно вытекает некоторое количество топлива, следует принять соответствующие меры, например, подложить под ТНВД достаточное количетсво тряпок, салфеток итд. На некоторых автомобилях разумно будет снять защитный поддон мотора снизу.
Снятие и разборка МУКТ
Выкручиваем 4 болта крепления МУКТ к ТНВД. Один из болтов имеет трехугольную головку, начинаем выкручивание с него ;о). Если подоходящего инструмента под рукой нет, можно изготовить самодельный, например из накидной головки (-звездочки) на 7, выточив три паза. В качестве альтернативы можно выфрезеровать на головке болта шлиц для мощной отвертки. Крайний случай — высверливание головки.
Снимаем мешающие шланги, отсоеднияем электрические разъемы, осторожно вынимаем МУКТ, стараясь не повредить прокладку. В итоге снятый механизм должен выглядеть как на фото:
Далее выкручиваем 3 болта крепления крышки к корпусу МУКТ, не забываем про прокладку:
Выкручиваем болт с головкой торкс на оси датчика и аккуратно с помощью шестигранника на датчике крутим его до упора, работая рычагом, страгиваем датчик с оси. Откручиваем две гайки пластикового кожуха и снимаем его. Под кожухом видны электрические контакты, соединенные между собой точечным методом. Для рассоединения этих контактов достаточно работать с небольшим усилием маленькими ножницами или другим подходящим инструментом, вставляя острие ножниц между пластинкой и проводом. Результат должен выглядеть как на фото:
Отркучиваем 2 торкса (слева на фото внизу), на некоторых версиях насосов на этих болтах может быть левая резьба. Отгибаем подходящий провод вверх:
После этого откручиваем остальные торксы и снимаем всю плату:
Под платой хорошо видна металлическая стружка между электомагнитом и рычагом привода. Снимаем пружинки:
Далее разбираем э/м-механизм до последнего болтика. Внимание длина болтов может быть минимально разной, поэтому запоминаем их местоположение! В итоге получаем следующее.
Под правой пружинкой на фото видно входное намагниченное отверстие для дизтоплива — его необходимо тщательно промыть, как и все снятые детали. Еще раз для сверки все детали:
Сборка и настройка,
Сборка происходит в обратном порядке. Электрические контакты следует хорошо облудить и тщательно спаять паяльником средней мощности (не менее 60 ватт). Удаляем остатки флюса.
Внимание: пока не затягиваем торкс на оси датчика, поскольку его положение еще полежит регулировке. В собранном состоянии, но со снятой крышкой МУКТ, подключаем механизм к бортовой сети автомобиля. Включаем (только!) зажигание. Замеряем значение 1-3 и сравниваем его с замеренным значением до разборки МУКТ. При неодходимости крутим датчик до достижения нужного значения. Слегка прикручиваем торкс. Накидываем крышку и замеряем зачение 1-3 еще раз. Скорее всего значение окажется слегка другим, поскольку крышка оказывает некоторое индуктивное влияние на G149. Опять снимаем крышку и корректируем занчение 1-3 с учетом влияния крышки. После этого закручиваем торкс на оси датчика и одеваем крышку.
Установка на ТНВД
Внимание: следующий шаг явлается самым ответственным во всей работе. При невыполнении данных инструкций есть риск сломать не только МУКТ но и весь ТНВД. Внутри ТНВД хорошо видно кольцо, куда должен вставляться приводной палец механизма МУКТ. Это кольцо очень подвижно и может быть легко смещено при неаккуратном опускании МУКТ. В этом случае приводной палец может погнуться или обломаться при следующем старте мотора. Вот так выглядит кольцо с круглой дыркой в ТНВД:
Приводной палец хорошо виден на фото 3, а обломанный палец на фото внизу:
В случае неуверенности в верности установки МУКТ на теле ТНВД, лучше еще раз снять его и, как можно дольше наблюдая через щель, повоторить попытку. Далее следует выставить положение МУКТ по меткам-црапинам на корпусе ТНВД.
Предварительная настройка
Запускать мотор пока еще нельзя!
С помощью VAGcom-а (зажигание включено) возможна дополнительная проверка установки МУКТ на ТНВД. Для этого опять сравниваем значения 1-3 до снятия МУКТ, после чистки МУКТ и с установленным чистым МУКТ. В идеальном случае значение должно быть во всех трех случаях абсоилютно одинаковым, что дает некоторую гарантию правильности сборки. Другими словами, кольцо в ТНВД не должно действовать какой-либо силой на проводной палец механизма МУКТ и тем самым изменять значение напряжения в поле 1-3. Рассмотрим 2 примера.
(1) Напряжение до снятия 0,74 В, после чистки 0,74 В, после установки 2,15 В. Запускать мотор нельзя ни в коем случае! Повторить установку МУКТ!
(2) Напряжение до снятия 0,74 В, после чистки 0,74 В, после установки 0,76 В. С большой вероятностью установка верна, но для очищения совести лучше повторить установку МУКТ.
Тестовый старт мотора
Затягиваем ручник, включаем 4-5-ю передачу, нажимаем сцепление и делаем попытку запуска мотора. Ждем, пока ТНВД выгонит воздух и мотор заработает. В случае неконтролируемого повышения оборотов мотора, немедленно отпустить сцепление чтобы заглушить мотор и проверить правильность установки МУКТ на теле ТНВД (только совпадение меток, не снимая МУКТ). То же самое делаем, если мотор долгое время даже после прогазовки не держит оборотов. Если все работает нормально, мотор хорошо берет газ, проверить на работающем моторе ТНВД на предмет течи.
Сильно «пилящий» ХХ и повышенные обороты ХХ указывают на увеличенное количество топлива. В этом случае необходимо передвинуть МУКТ в сторону шкива РГРМ!
Опять же сильно пилящий ХХ и пониженные обороты ХХ или же невозможность завести мотор вообще указывают на пониженное количество топлива. В этом случае передвигаем МУКТ в сторону топливных трубок.
Передвигать предстоит в пределах нескольких десятых миллиметра, поэтому для этой работы бывает удобно воспользоваться легким резиновым молоточком.
После проведения «грубой настройки» переходим к точной настройке.
Замеряем VAGcom-ом значение количества топлива на ХХ 1-2 и сравниваем его со значением до ремонта. При отклонении свыше 0,5 мг/Х вверх или вниз от первоначального значения, стоит вышеописанным методом провести тонкую настройку.
Внимание, важно:
- · VAGcom показывает увеличенное значение 1-2, на самом деле количество топлива уменьшено, т.е. МУКТ необходимо двигать в сторону топливных трубок.
- · VAGcom показывает уменьшенное значение 1-2, на самом деле количество топлива увеличено, т.е. МУКТ необходимо двигать в сторону шкива РГРМ.
В случае если значения 1-2 до ремонта лежали ниже 2,3 мг/Х и выше 6 мг/Х, не стоит пытаться точно выставить значание 1-2 до ремонта, а больше ориентироваться на динамические и шумовые качества работы мотора на ХХ и в движении.
Источник
