Двигатель 1JZ-GE Диагностика и ремонт
- Информация о материале
- Автор: Владимир Бекренёв
- Просмотров: 244065
Двигатель 1JZ-GE Диагностика и ремонт
Линейка двигателей Toyota JZGE — это серия бензиновых автомобильных рядных шестицилиндровых двигателей, которая пришла на замену линейке M. Все двигатели серии имеют газораспределительный механизм DOHC с 4 клапанами на цилиндр, объём двигателей: 2.5 и 3 литра.
Двигатели рассчитаны на продольное размещение для использования с заднеприводной или полноприводной трансмиссией.Выпускались с 1990-2007г. Преемником стала линейка V6 двигателей GR. 2.5 литровый 1JZ-GE являлся первым двигателем линейки JZ. Этот двигатель комплектовался 4 или 5-ступенчатой автоматической коробкой передач. Первое поколение (до 1996 г.) имело классическое «трамблёрное» зажигание, второе - «катушечное» (одна катушка на две свечи зажигания). Кроме того, второе поколение было оснащено системой изменения фаз газораспределения VVT-i, что позволило сгладить кривую крутящего момента и увеличить мощность на 14 л. с. Как и остальные двигатели серии, механизм ГРМ приводится ремнём, двигатель также имеет только один приводной ремень для навесного оборудования. При обрыве ремня газораспределения не происходит разрушения двигателя. Двигатель устанавливался на автомобили:Toyota Chaser, Cresta, Mark II, Progres, Crown, Crown Estate, Blit.
Технические характеристики 1JZ-GE, 1-е и(2-е) поколение:
Тип: Бензиновый, впрыск Объём:2 491 см3
Максимальная мощность:180 (200) л.с., при 6000 (6000) об/мин
Максимальный крутящий момент:235 (255) Н•м, при 4800 (4000) об/мин
Цилиндров: 6. Клапанов:24 . Диаметр поршня 86 мм, ход поршня — 71.5 мм.
Степень сжатия — 10 (10.5).
Условия эксплуатации, тонкие места в ремонте, проблемы двигателей 1JZ-GE 2JZ-GE .
Диагностика: Дата со сканера.
Разработчики заложили достаточно информативную диагностическую дату, по которой можно производить точный анализ работы датчиков по сканеру. Заложили необходимые тесты датчиков. Исключение составляет система зажигания, которая практически не диагностируетсясканером. В дате представлена работа всех датчиков и электронных блоков без излишеств. В графическом режиме информативен просмотр переключения датчика кислорода. Имеются тесты проверки топливного насоса, изменение времени впрыска ( длительность открытия инжекторов), активация клапанов VVT-i, EVAP, VSV, IAC. Единственный минус, нет теста – баланса мощности с поочередным отключением инжекторов, но и этот изъян можно легко обойти- отключением разъемов с инжекторов, для определения неработающего цилиндра. В целом большинство проблем распознаются при сканировании, без использования дополнительного оборудования. Главное, что бы сканер был проверенным и с правильным отображением параметров и символов.
Ниже скриншоты с дисплея сканера.
Фото. Нереальные данные датчика кислорода(замыкание сигнальной цепи на цепь подогрева).
Фото.Ошибка программного обеспечения сканера
Фото.Окно с перечнем тестов активации исполнительных органов.
Фото.Продолжение
Фото.Отображение текущих данных датчиков кислорода в графическом режиме.
Фото. Фрагмент текущих данных со сканера.
Датчики двигатель 1JZ-GE 2JZ-GE.
Датчик детонации.
Датчик детонации фиксирует детонацию в цилиндрах и передает информацию блоку управлению. Блок корректирует угол опережения зажигания. При неисправности датчиков (их два) блок фиксирует ошибку 52,54 Р0325,Р0330.
Как правило, ошибка фиксируется после «сильной» перегазовки на х\х или при движении. Проверить работоспособность датчика на сканере невозможно. Нужен осциллограф для визуального контроля сигнала с датчика.Фото. Расположение датчика. Начинка датчика.
Датчик(и) кислорода.
Проблема датчика (ков) кислорода на этом моторе стандартная. Обрыв подогревателя датчика и загрязнение активного слоя продуктами сгорания (уменьшение чувствительности). Неоднократно были случаи отлома активного элемента датчика. Примеры датчиков.
При неисправности датчика блок фиксирует ошибку 21 Р0130,Р0135. Р0150,Р0155. Проверить работоспособность датчика можно на сканере в режиме графического просмотра или при помощи осциллографа. Подогреватель проверяется физически тестером – замер сопротивления.
Рис. Пример работы датчика кислорода в режиме графического просмотра.
Рис. Зафиксированные сканером коды ошибок.
Датчик температуры.
Датчик температуры регистрирует температуру мотора для блока управления. При обрыве или коротком замыкании блок управления фиксирует ошибку 22, Р0115.
Фото. Показания датчика температуры на сканере.
Фото. Датчик температуры, и его расположение на блоке мотора.
Типичная неисправность датчика –это неверные данные. То есть, как пример, на горячем моторе (80-90градусов) показания датчика холодного мотора(0-10градусов). При этом сильно увеличивается время впрыска, появляется черный сажевый выхлоп, теряется стабильность работы мотора на холостом ходу. А запуск горячего мотора становится сильно затрудненным и долгим. Такую неисправность легко фиксировать по сканеру - показания температуры мотора будут хаотично изменяться от реальных до минусовых. Замена датчика представляет некоторую сложность (затруднен доступ), но при правильном подходе и использовании спец. инструмента – легко выполнима. ( На остывшем моторе).
Клапан VVT-i.
Клапан VVT-i доставляет массу проблем владельцам. Резиновые кольца, в его конструкции, со временем сжимаются в треугольник и прижимают шток клапана. Клапан клинит - шток застревает в произвольном положении. Все это приводит к пропуску масла (давления) в муфту VVT-i. Муфта подворачивает распредвал. При этом на холостом ходу двигатель начинает глохнуть. Либо обороты становятся сильно увеличенными, либо плавают. В зависимости от неисправности система фиксирует ошибки 18 ,Р1346 (в течение 5 секунд фиксируется нарушение фаз ГРМ); 59,Р1349 (При частоте вращения 500-4000 об/мин и температуре охлаждающей жидкости 80-110°, фазы газораспределения отличаются от требуемых на ±5° в течение 5 и более секунд); 39, Р1656 (клапан - обрыв или короткое замыкание в цепи клапана системы VVT-i в течение 1 и более секунд).
Ниже на фотографиях место установки клапана, каталожный номер, разбор клапана и примеры «треугольных» резиновых колец, дата с измененным разряжением из-за клина клапана. Пример заклинившего штока клапана и расположение масляного фильтра.
Проверка системы заключается в тестировании работы клапана. В сканере предусмотрен тест - включения клапана. При включении клапана на холостом ходу двигатель глохнет. Сам клапан проверяется физически на заедание хода штока. Замена клапана не представляет особой трудности. После замены нужно сбросить клемму АКБ для приведения в норму оборотов. Возможен и ремонт клапана. Нужно развальцевать его и заменить уплотнительное кольцо. Главное при ремонте соблюсти правильное положение штока клапана. Перед ремонтом необходимо сделать контрольные метки для установки сердечника, относительно обмотки. Также нужно очищать фильтр сетку в системе VVT-i.
Датчик коленвала.
Обычный индуктивный датчик. Генерирует импульсы. Фиксирует частоту вращения коленчатого вала. Осциллограмма датчика имеет следующий вид.
На фото распложение датчика на моторе и общий вид датчика.
Датчик достаточно надежен. Но в практике бывали случаи межвиткового замыкания обмотки, что приводило к срыву генерации на определенных оборотах. Это – провоцировало ограничение оборотов при дросселировании - своеобразная отсечка. Типичная же неисправность, связанная с отломом маркерных зубьев шестерни (при замене сальника коленвала и демонтаже шестерни). Механики при разборке забывают откручивать стопор шестерни.
При этом запуск мотора становится либо невозможен, либо мотор запускается, но нет холостого хода - и мотор глохнет. При обрыве датчика (отсутствие показаний) мотор не запускается. Блок фиксирует ошибку 12,13,Р0335.
Датчик распредвала.
Датчик установлен на головке блока, в районе 6-го цилиндра.
Индуктивный датчик генерирует импульсы - считает скорость вращения распредвала. Датчик также надежен. Но встречались датчики, через корпус которых, протекало моторное масло, и окислялись контакты. Обрывов обмотки датчика в моей практике не наблюдалось. А вот возникновение ошибки на неработоспособность датчика - при перескоке ремня (нарушение синхронизации) было предостаточно.
Следовательно, при возникновении ошибки Р340 – необходимо проверять правильность установки ремня ГРМ.
Датчик абсолютного давления в коллекторе MAР.
Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе является основным датчиком, по показаниям которого осуществляется формирование топливоподачи. Время впрыска напрямую зависит от показаний датчика. Если датчик неисправен,то блок фиксирует ошибку 31, Р0105.
Как правило, причина неисправности человеческий фактор. Либо слетевшая трубка со штуцера датчика либо, обрыв проводов или не зафиксированный до щелчка разъём. Работоспособность датчика проверяется по показаниям на сканере - строчка с указанием абсолютного давления. По этому параметру легко фиксируются нештатные подсосы во впуске. Или же вкупе с другими кодами оценивается работа системы VVT-i.
Шаговый мотор холостого хода.
На первых моторах для управления оборотами нагрузки, прогрева и холостого хода применялся шаговый мотор.
Мотор был очень надежен. Единственная проблема - загрязнение штока мотора, что приводило к уменьшению оборотов холостого хода и остановках мотора, при нагрузках - либо на светофорах. Ремонт заключался в демонтаже мотора из корпуса дроссельной заслонки, и очистке штока и корпуса от отложений. Также при снятии меняется уплотнительное кольцо мотора. Демонтаж шагового мотора был возможен только при частичном снятии корпуса дроссельной заслонки.
Клапан холостого хода IAC.
На следующем поколении моторов был применён электромагнитный клапан (клапан холостого хода IAC)для регулировки оборотов. Проблем с клапаном было гораздо больше. Он часто загрязнялся и клинил.
Рис. Управляющие импульсы.
При этом обороты мотора становились или очень большими (оставались прогревными) или очень низкими. Понижение оборотов сопровождалось сильной вибрацией при включении нагрузок. Проверить работу клапана можно при помощи теста на сканере. Есть возможность программно открывать или закрывать шторку клапана и наблюдать за изменением оборотов. Перед демонтажем следует проверить управляющие импульсы.
Если обороты не изменяются на тесте, клапан очищают. Разбор клапана представляет определенную трудность. Болты, которые фиксируют обмотку, откручиваются спец инструментом. Пятиконечная звезда.
Ремонт заключается в промывке шторки клапана (устранение заеданий). Но здесь есть подводные камни. При обильной промывке вымывается смазка из подшипников штока. Это приводит к повторному заклиниванию. В такой ситуации ремонт возможен, только при повторном смазывании подшипников. ( Опускание корпуса клапана в разогретое масло и последующее удаление лишней смазки при остывании) При возникновении проблем с электронной обмоткой клапана – блок управления фиксирует ошибку 33; Р0505.
Ремонт заключается в замене обмотки. Несколько изменить обороты можно регулировкой положения обмотки в корпусе. После любых манипуляций с клапаном необходимо сбрасывать клемму АКБ.
Датчик положения дросселя TPS.
Датчик положения дроссельной заслонки был установлен на всех видах двигателей. В первом варианте он при замене требовал регулировку признака холостого хода. Во втором установка осуществлялась без регулировок. А на электронной заслонке требовалась особая регулировка датчика.
При неисправности датчика блок фиксирует ошибку 41 (Р0120).
Правильность работы датчика контролируется сканером. На адекватность переключения признака холостого хода и в графике правильное изменение напряжения при дросселировании(без провалов и всплесков напряжения). На фото фрагмент даты со сканера мотора с клапаном холостого хода. Показание датчика на холостом ходу 12,8%
При обрыве датчика наблюдается хаотичное ограничение оборотов, неправильное переключение АКПП. А на моторе с эл. заслонкой – полное выключение управления заслонки. Замена датчика не представляет трудности. На первых моторах замена включает правильную установку и регулировку признака холостого хода. На втором типе моторов - замена заключается в правильной установке и сбросе АКБ. А на эл. дросселе регулировка осуществляется при помощи сканера. Нужно включить зажигание, отключить эл. мотор заслонки прижать заслонку пальцем и выставить показания TPS на сканере 10%-12% .Затем подключить разъем мотора и обнулить ошибки. После запустить мотор и проверить показания датчика. На холостом ходу прогретого мотора показания должны быть в районе 14-15%.
На фото правильные показания датчика на электродросселе в режиме холостого хода.
Датчик положения педали акселератора.
Устанавливался на системах с эл. дросселем. При неисправности блок фиксирует ошибку Р1120,Р1121. При замене не требует регулировки. Проверяется сканером и физически замером сопротивления каналов.
Электронный дроссель.
На смену клапану холостого хода и механическому дросселю с тросиковым приводом в 2000 годах пришел электронный дроссель. Вполне надежная конструкция робота.
Тросик газа был оставлен, для возможности управления заслонкой при возникновении неисправности( позволяет немного приоткрыть заслонку при практически полностью нажатой педали газа). Датчики положения педали газа и дроссельной заслонки и мотор - установлены на корпусе заслонки. Это дает преимущество в ремонте. Проблемы с электронным дросселем связаны с выходом из строя датчиков. В среднем после 10 лет эксплуатации стирается активный резистивный слой на потенциометрах. Ремонт заключается в замене датчиков, настройке TPS и последующим обнулением блока управления.
Газораспределение двигатель 1JZ-GE 2JZ-GE.
Смена ремня газораспределения производится через каждые 100 тысяч пробега. Установки и ремня ГРМ проверяют при диагностике. Изначально проверяют отсутствие кодов по распредвалу, затем стробоскопом угол зажигания.
И если есть предпосылки - проверяют метки, физически их совмещая, либо осциллографом по просмотру синхронизации датчиков коленвала и распредвала.
Смена ремня на моторах 1JZ-GE 2JZ-GE осуществляется совместно с сальниками роликами и гидравлическим натяжителем. На верхней крышке имеется фото правильного съёма муфты VVT-I . Четко очерченные установочные метки на ремне и на шестернях практически не оставляют шанса неверной установки ремня. При обрыве ремня ГРМ не происходит фатальной встречи клапанов с поршнем. Ниже на фотографиях примеры износа ремня, номер ремня ГРМ, снятые шестерни, установочные метки и гидравлический натяжитель.
Система зажигания двигатель 1JZ-GE 2JZ-GE.
Распределитель зажигания.
Распределитель - стандартного исполнения. Внутри находятся датчики положения и частоты вращения и бегунок.
Контакты высоковольтных проводов в крышке пронумерованы. Первый цилиндр помечен для установки. Единственная неудобность установка распределителя в головку. Привод шестеренчатый, но и он имеет метки для правильной установки. Проблемы с распределителем, как правило, связаны с протеканием масла. Либо по внешнему кольцу, либо через сальник внутри. Внешнее резиновое кольцо быстро без проблем меняется, а вот замена сальника вызывает определенные трудности. Горячая посадка маркерной шестерни - процесс замены сальника сводит на нет. Но при грамотном подходе и умелых руках эта проблема решаема. Размер сальника 10х20х6. Электрические проблемы распределителя стандартные - износ или заедание уголька в крышке, загрязнение контактов крышки и бегунка и увеличение зазоров, вследствие выгорания контактов.
Катушка зажигания и коммутатор, высоковольтные провода.
Выносная катушка практически не выходила из строя, работала безотказно. Исключение – это заливка водой при мойке мотора, либо пробой изоляции при эксплуатации с оборванными высоковольтными проводами. Коммутатор также надежен. Имеет безразборное исполнение и надежное охлаждение. Контакты подписаны для проведения быстрой диагностики. Высоковольтные провода – слабое звено в этой системе. При увеличении зазоров в свечах – происходит пробой в резиновом наконечнике провода (полоски), что приводит к «троению» мотора. Важно при эксплуатации производить плановую замену свечей по пробегу. Конструктивно провод 6-го цилиндра подвержен попаданию воды. Это также приводит к пробоям 4-й цилиндр полностью недоступен для диагностики и осмотра. Доступ возможен только при демонтаже части впускного коллектора. 3-й цилиндр подвержен попаданию антифриза при демонтаже корпуса заслонки - это следует учитывать при ремонтах. На работу системы зажигания влияет протечка масла из-под клапанных крышек. Масло разрушает резиновые наконечники высоковольтных проводов. Рестайлинговые моторы были оборудованы системой зажигания DIS (одна катушка на два цилиндра) без распределителя. С выносным коммутатором и датчиками коленвала и распредвала.
Основные отказы – пробой резиновых наконечников катушек и проводов, при износе свечей зажигания, уязвимость 6го и 3го цилиндров, и попадание воды, масла и грязи при общем старении двигателя. При зимних заливах нередки случаи разрушения разъёмов катушек и проводов. Затрудненный доступ к средним цилиндрам заставляет владельцев забывать об их существовании. Правильное обслуживание и сезонная диагностика полностью снимает все эти проблемы и хлопоты.
Топливная система Фильтр, форсунки, регулятор давления топлива.
Среднее давление топлива, необходимое для работы двигателя составляет 2,7-3,2 кг/см3.При понижении давления до 2.0 кг наблюдаются провалы при перегазовках, ограничение мощности, прострелы во впуск. Замер давления удобно производить на входе в топливную рейку, выкрутив предварительно демпфер. Здесь также удобно подключаться для промывки топливной системы.
Топливный фильтр установлен под днищем автомобиля. Цикл замены 20-25 тысяч км пробега. Замена представляет определенную сложность. Необходимо, что бы при замене бак был почти пустой. Штуцера на трубках к фильтру со своеобразным профилем. Откручиваются с большим усилием (для исключения протекания топлива). На авто с 2001года фильтр перенесен в топливный бак и замена его не представляет сложности. Топливная рейка с инжекторами расположена в легкодоступном месте. Инжекторы очень надежны, легко моются – при промывке топливной системы. Проверка работы инжекторов осуществляется осциллографом. При изменении внутреннего сопротивления обмотки – меняется форма импульса. Также можно проверить работу инжектора и относительно его «забитость» замером тока (токовыми клещами). По изменениям тока. Сопротивление обмотки измеряют тестером. Распыл инжектора проверяется на стенде - визуальным просмотром конуса распыла и количеством налива за определенное время.
На фото правильный импульс.
Попадание воды - губительно для инжектора.Так как в дате не предусмотрен тест проверки работоспособности цилиндров,то определить неработающий или неэффективно работающий цилиндр можно отключением соответствующего инжектора.Промывку инжекторов производят по показаниям диагностики. Основание для промывки Ошибки бедной смеси 25(Р0171), либо показание газоанализатора - большое количество кислорода в выхлопе. Регулятор давления топлива установлен на топливной рейке. Он отрегулирован на сброс давления в обратку выше 3,2 кг. Механизм ломается при попадании воды. Других проблем с ним в моей практике не случалось. Топливный насос установлен в баке. Насос стандартного исполнения. Его работоспособность оценивается при замере давления (при снятой вакуумной трубке на регуляторе давления). При понижении рабочего давления до 2,0кг - двигатель теряет мощность.
В заключение хотел бы отметить следующее. Двигатель является достаточно надёжным - даже при условии неправильной эксплуатации отечественными владельцами. За годы эксплуатации в Российских условиях двигатель завоевал статус надежного и неприхотливого мотора.
Владимир Бекренёв. г. Хабаровск.
