Система холодного пуска двигателя фирмы Toyota

Литературы о ремонте иномарок сейчас предостаточно. Однако, создается такое впечатление, что некоторые издательства пользуются одним и тем же источником. И этот источник довольно скуден, особенно при описании работы того или иного датчика или узла завязанного на систему электронного управления двигателем. Поэтому, для начала, мы постараемся приподнять завесу тайны, которая окутывает систему холодного запуска двигателя автомобилей фирмы "TOYOTA".

"TOYOTA" имеет ярко выраженную систему холодного пуска, то есть, кроме основных систем имеет также систему облечения пуска холодного двигателя в виде датчика холодного пуска (или термовременного реле форсунки холодного пуска), и пусковую форсунку (форсунку холодного пуска. Итак, Вы пришли зимним морозным утром на стоянку (в гараж), открыли дверь машины и, вставив ключ зажигания, повернули его… Небольшое примечание: прежде чем поворачивать ключ зажигания пожалейте свою аккумуляторную батарею, дайте ей немного прогреться. Для этого, прежде чем поворачивать ключ зажигания включите на 3-4 секунды габариты. Тем самым вы немного подогреете электролит в батарее и поможете ей отдать свой ток на стартер "более радостно". Естественно, если у вас АКБ разряженная, то этого делать не стоит. …повернули ключ зажигания и… - а давайте немного задумаемся и попытаемся представить, что происходит в этот момент в электронике Вашего автомобиля? Первым делом "ECM" или "ECU" (Electronic Control Module или Electronic Control Unit) или просто - компьютер опрашивает датчики, и проверяет все цепи, исправность которых гарантирует нам успешный запуск двигателя. Если все нормально, то при дальнейшем поворачивании ключа зажигания мы подаем питание на стартер. Как только стартер получает питание, - оно приходит и на вывод "STA" термовременного реле (будем называть его так, для ясности, хотя это достаточно сложный узел и в разной литературе его "обзывают" по-разному). Если вы посмотрите на рисунок 1 то увидите, что далее этот пришедший "+" попадает: на пусковую форсунку и на спираль внутри термовременного реле и нагревает ее. Форсунка открывается и во впускной коллектор начинает поступать дополнительное топливо, так необходимое при холодном запуске двигателя.  

Но если по каким то причинам двигатель не завелся (например, мала скорость вращения коленчатого вала из-за севшей аккумуляторной батареи, или есть дефекты по стартеру, или иные причины) и дополнительное топливо будет поступать во впускной коллектор и далее, то двигатель просто-напросто "зальет" и он не заведется. Для того, что бы этого не произошло контакты, находящиеся внутри термовременного реле и включающие форсунку, выполнены на биметаллической пластине. Вокруг пластины намотана спираль. Параметры биметаллической пластинки подобраны так, что спираль, которую нагревает проходящий ток, раскаляется, температура биметаллической пластинки повышается и в какой-то момент – щелк! Пластинка разъединяет контакты, через которые идет питание на форсунку. Форсунка холодного пуска перестает работать и далее двигатель продолжает свою работу без нее.

Стоит отметить, что время работы термовременного реле зависит от имеющейся на данный момент температуры двигателя. Принцип здесь простой: если двигатель холодный, с температурой например - 20°С, то и температура биметаллической пластинки такая же. И для того, что бы спираль ее разогрела, потребуется много времени. А если же температура двигателя +10°С, то и температура биметаллической пластинки тоже + 10°С и времени, что бы ее разогреть до момента размыкания контактов потребуется тоже – естественно, меньше. Этим самым регулируется время поступления дополнительного топлива во впускной коллектор и при неисправности термовременного реле будет или "мало" или "много" топлива. Надо отметить, что описываемая система холодного пуска не имеет никакого отношения к электронике. Да-да, не удивляйтесь, потому что, если вы внимательно читали эти строки то заметили, что термовременное реле включается в работу не по команде компьютера, а просто параллельно со стартером.

На Рис 2. Схема термовременного реле, где 1 - выводы датчика, 2 - корпус датчика, 3 - биметаллическая пластина, 4 - спираль, 5 - контактная пара.
Примерная зависмость времени работы термовременного реле от температуры: -20 С - 10 сек; 0 С - 5-8 сек; +10 С - 3-5 сек; выше +20 С - 0 сек. После запуска холодному двигателю еще нужно некоторое обогащение топливом, поэтому электронный блок управления подает на рабочие форсунки чуть-чуть бОльшие импульсы открытия, чем при работе прогретого двигателя. Расчет импульса блок управления производит на основании информации датчика температуры охлаждающей жидкости.

Порядок проверки системы холодного пуска двигателя

Лучше всего проверить работоспособность системы визуально . Для этого надо открутить два болтика на 10, которыми форсунка холодного пуска крепится ко впускному коллектору, и немного отогнуть ее таким образом, что бы сопло ее смотрело вверх или в сторону для того, что бы при провороте двигателя стартером нам было видно – прыскает оттуда топливо или нет, и как прыскает. Это немаловажно. Если форсунка отгибается трудно или создается впечатление, что может сломаться сам трубопровод к форсунке, тогда можно сделать по-другому. Процедура немного длиннее, но надежнее: открутить два болта на 12, которыми крепится непосредственно трубопровод к топливной рейке и впускному коллектору, повернуть форсунку как удобнее, и все собрать в обратном порядке. Важное условие: двигатель должен быть холодным.

Прокручиваем двигатель стартером и смотрим на форсунку холодного пуска – прыскает оттуда топливо и как прыскает. Если система работоспособна, то из форсунки при вращении стартером должен идти хороший распыл топлива, то есть конусом и на расстояние не менее 15 – 25 см. в течение 3-5 секунд. Если при этом не видно ни одной струйки, а виден как бы шатер из распыленного топлива – все нормально. Если нет – то замените ее или займитесь прочисткой. Это можно попытаться сделать сжатым воздухом, в прямом и обратном направлении, подавая и снимая напряжение с контактов. У нас же для очистки форсунок сделана простая конструкция, где обыкновенным топливным насосом создается давление около двух килограмм, а в промывочный бензин добавлена очищающая жидкость. Если система не или полуработоспособна, то из форсунки холодного пуска топливо может либо вообще не поступать, либо прыснуть чуть-чуть и все.

Теперь, когда мы визуально проверили и убедились в том, что из форсунки топливо практически не поступает, надо разобраться – по какой причине?. Из опыта можно сказать, что 70% данной неисправности происходит из-за неисправности термовременного реле форсунки холодного пуска. Тем более у нас на Дальнем Востоке, когда влажность достигает 100%. Проверим термовременное реле форсунки холодного пуска. Оно должно быть холодным. Как проверять и какие должны быть показания – см. выше. Если после данной проверки оказалось, что показания сопротивления реле укладываются в пределы, переходим к проверке форсунки холодного пуска. Из строя они выходят очень редко, но проверка не помешает. Проверим сопротивление форсунки холодного пуска, которое должно составлять:

• Двигатель 4А-FE      - от 3 до 5 Ом
• Двигатель 4A-GE     - от 2 до 4 Ом

Это допустимые пределы. Если они не соответствуют, – придется форсунку заменить. Но в основном, из практики, сопротивление форсунки лежит в пределах 3,0 - 3,5 Ом.

Сняв с термовременного реле разъем, включив зажигание и немного подождав, чтобы топливный насос создал давление в системе, подсоединим "+" и "-" к выводам форсунки. Форсунка должна сработать и начать распылять топливо. Не предупреждаем о соблюдении мер безопасности! Это, – само собой разумеется! Может быть такое, что и после подачи напряжения на форсунку холодного пуска топливо из нее "не прыскает". Не отчаивайтесь. Проверьте: а подается ли топливо вообще? Для этого ослабьте болт на 17, которым к топливному насосу крепится топливный патрубок и посмотрите результат. Топливный насос можно включить и принудительно из моторного отсека. Для этого надо установить ключ зажигания в положение "ON" и на диагностическом разъеме перемкнуть выводы "Fp" и "+B".

Схематичное изображение диагностических разъемов (на "TOYOTA" они используются двух типов – до 90-го года и после 90-го) вы можете посмотреть на рисунках 3 и 4 соответственно.

Для проверки утечки топлива из пусковой форсунки, не включая зажигание, перемкните выводы на диагностическом разъеме и смотрите. Идеально, конечно, если в течение 30-40 секунд из нее не появится не капли. Но если увидите, что на срезе форсунки появляются капли или она вообще сочится - меняйте форсунку. На некоторых моделях с расходомером воздуха (ранних годов выпуска) включение топливного насоса осуществляется перемыканием выводов не диагностического разъема двигателя, а диагностического разъема топливного насоса. Этот момент проиллюстрирован на рисунке 5. Однако не стоит сильно удивляться, если вы начнете искать диагностический разъем топливного насоса (Fuel Pump Check Connector) на своем двигателе, а его там не окажется. Такое встречается. И причина здесь только в одном - при предыдущем ремонте кто-то разъем оборвал или отрезал.

Выводы топливного насоса ("Fc" – "E1" в кружке на рисунке) замыкаются только в том случае, когда стартер начинает раскручивать двигатель. Что происходит в этот момент: 

• Двигатель начинает интенсивно засасывать воздух через расходомер воздуха; 
• Подвижная пластинка внутри начинает двигаться и освобождает выводы "Fc" – "E1";
• Топливный насос начинает работать.

Для того, что бы принудительно включить топливный насос, придется осторожно вскрыть крышку расходомера воздуха и вручную, так же осторожно разомкнуть выводы – это два крайних вывода справа, если смотреть сверху. Во всех руководствах пишется (и это справедливо), что после каких-либо операций на топливной системе: при снятии форсунки, топливного штуцера, топливного клапана и так далее надо менять прокладки (медные колечки) на новые. Справедливо, но они не всегда есть под рукой - новые. Поэтому можно поступить таким образом: перед установкой просто-напросто отжечь эти колечки газовой горелкой. Все свои свойства медь не восстановит, но станет гораздо мягче. Это можно делать один раз.

При установке форсунки холодного пуска обратно рекомендуем внимательно осмотреть посадочное место и нанести на него тонкий слой герметика, потому что имеющаяся там прокладка, в большинстве случаев, при снятии форсунки трескается или рвется, а это чревато банальным подсосом воздуха. На некоторых двигателях 4A-GE термовременное реле форсунки холодного пуска располагается "хитровато" – надо заглянуть в промежуток между двигателем и кабиной, и там, "за четвертым цилиндром" мы увидим и его и датчик температуры для системы "EFI".

После проведения всех работ на топливной системе обязательно "прогоните" двигатель на всех режимах и после этого внимательно осмотрите все соединения на предмет подтекания топлива. Не только капелек топлива не должно быть в местах соединений, но и даже "потения" топлива. Необходимо так же отметить, что система холодного пуска двигателя используется, в основном, фирмой "TOYOTA". И то, автомобили выпуска после 93-95 годов уже не используют систему холодного пуска, потому что в них применены уже другие решения для запуска холодного двигателя.