Грубый холостой ход только под нагрузкой

Я опишу симптомы, кратко изложу историю, выскажу несколько предварительных теорий (основанных на моей предыдущей работе с этим автомобилем), приведу собранные мной данные и сделаю выводы, если таковые будут. Автомобиль — 98 Mazda 626 GF 2L ATX . Это европейская модель.

Симптомы

Автомобиль работал на холостом ходу с перебоями, примерно на 650 оборотах в минуту, что значительно усугублялось при нагрузке, и иногда (редко) глох на светофорах. Я убедился, что утечек воздуха нет и что топливные жиклёры в порядке, поэтому решил отрегулировать воздушный винт холостого хода так, чтобы обороты были на уровне 750. Как только обороты достигли 750, холостой ход выровнялся, однако при любой нагрузке на двигатель на холостом ходу обороты значительно падали и возникала сильная вибрация. Кроме этого, я не могу обнаружить никаких проблем с производительностью или управляемостью. Автомобиль расходует нормальный, но не отличный, расход топлива и обладает достаточной мощностью.

Починив в этой машине много чего разного, что было нужно, а что нет, я пришёл к двум выводам: либо неисправен датчик распределительного вала, либо неисправен датчик положения дроссельной заслонки.

Данные

Поэтому я решил собрать следующие данные с помощью своего сканера и телескопа Hantek 1008C. Сразу отмечу, что я совсем не разбираюсь в телескопах, а Hantek к тому же довольно дешёвый.

Первым делом я отключил датчик кислорода и топливные регуляторы на холостом ходу и дал двигателю поработать несколько минут. За это время он нагружался только из-за того, что периодически включался вентилятор радиатора.

Что меня действительно поражает, так это отсутствие единообразия в LTFT. Несмотря на то, что показатель находится в пределах нормы, он, кажется, постоянно меняется.

Затем я дважды нажал на педаль газа и в течение 20 секунд поддерживал обороты на уровне около 2000:

На мой взгляд, здесь всё вполне нормально.

Затем я проверил с помощью диагностического сканера обороты двигателя, массовый расход воздуха, коэффициент заполнения импульсного активатора и опережение зажигания, одновременно проверяя частоту ШИМ импульсного активатора с помощью осциллографа Hantek:

WSM говорит, что холостой ход должен составлять от 650-750 при показаниях MAF от 2,2 до 3,1 г / с. На холостом ходу обороты медленно колеблются примерно на 20-30 об / мин, а значение MAF составляет от 2,3 до 2,6. Что меня действительно поразило, так это опережение spark. На холостом ходу температура должна быть от 6 до 18 градусов, и она медленно колеблется между 0,75 и 2,75. Я проверил это с помощью индикатора синхронизации и попытался отключить датчик детонации, но это не помогло. Кодов, связанных с детонацией, нет.

Затем я начал включать нагрузку примерно на 41-й секунде. Примерно за 2,5 секунды я включил фары, обогрев заднего стекла, кондиционер на полную мощность и, наконец, включил передачу и стояночный тормоз.

При включении нагрузки угол опережения зажигания увеличивается до 20,5*, а частота вращения коленчатого вала снижается до 492 об/мин, после чего восстанавливается до 736 об/мин. При восстановлении частоты вращения коленчатого вала угол опережения зажигания снижается до -2,5*, а затем восстанавливается до 17,5*, когда частота вращения падает до 597 об/мин. По мере того как рабочий цикл IAC медленно увеличивается примерно до 53 % в течение десяти секунд, синхронизация замедляется и постепенно переходит в диапазон от 6,25* до 8,5*.

Тот же сценарий разыгрывается, когда я отключаю нагрузку: обороты восстанавливаются примерно до 840, а нижняя граница времени синхронизации падает до -3,5*, прежде чем восстановиться до 2,5* по мере того, как IAC медленно отключается.

Пока я собирал эти данные с помощью сканера, я также отслеживал ШИМ-сигнал IAC с помощью Hantek. Пока сканер показывал, что ПИД-регулятор рабочего цикла IAC находится на уровне 28,5 в режиме холостого хода без нагрузки, осциллограф показывал частоту около 1,5 кГц и рабочий цикл около 33 %. Когда ПИД-регулятор показывал стабильный рабочий цикл 53,91 % при нагрузке, осциллограф показывал, что он быстро колеблется между 574–604 Гц и 65–67 %. Вы можете посмотреть трёхминутную запись процесса сбора этих данных здесь.

Я также посмотрел на сигнал распределительного вала на осциллографе. На холостом ходу при 750 об/мин распределительный вал вращается со скоростью около 6,25 Гц. Форма сигнала, которую я увидел на экране, выглядела нормально, но частота, измеренная осциллографом, колебалась от 5 до нескольких сотен герц. Когда я сделал этот снимок экрана, частота составляла 44 Гц.

Я не уверен, действительно ли здесь есть проблема, или это просто ошибка в моих измерениях, просто шум или проблема в самом осциллографе. Мне, конечно, тоже интересно, насколько надёжны мои измерения с помощью IAC.

Кроме того, я проверил зажигание (пробеги искры) и, насколько мне известно, увидел хорошие искры с прожигами длиной 2 мс и приятными колебаниями в конце.

Итак, вот мои данные. Есть два кода, которые появляются с большой периодичностью и могут не появляться в течение нескольких дней или недель после удаления. Первый — P1500, он относится к датчику системы контроля устойчивости. Однако в этой модели нет системы контроля устойчивости, и я предполагаю, что данные поступают от датчиков скорости вращения колес ABS. Другой код — P1632, который эквивалентен P1633 в моделях для США. В руководстве по WSM 97 ЕС нет ничего полезного, но в руководстве по WSM 2001 США говорится:

PCM контролирует напряжение на клемме KAM на клемме PCM 55. Если PCM обнаружил, что напряжение на положительной клемме аккумулятора B + ниже 10 В в течение 20 секунд, PCM определяет, что цепь напряжения KAM
вышла из строя.

Если я сбрасываю коды и запускаю самодиагностику KOEO и KOER, она всегда проходит успешно, и все, что указано в списке для проверки на «низкий, неровный холостой ход» в WSM, в порядке.

За последние год-два я заменил свечи, катушки зажигания, форсунки, топливный насос, аккумулятор, генератор, водяной насос и ремень ГРМ, датчик температуры охлаждающей жидкости, прокладку клапана системы принудительной вентиляции картера, четыре из пяти опор двигателя, датчик кислорода. Я снял и почистил турбокомпрессор, интеркулер и систему рециркуляции отработавших газов, а также промыл впускной коллектор. Клапаны чистые, как стёклышко, компрессия хорошая, а зазоры между кулачками и толкателями соответствуют норме.

Выводы?

Что-то заставляет ЭБУ сильно запаздывать с синхронизацией, и, похоже, дело не в датчике детонации. Несмотря на то, что топливные регуляторы находятся в пределах нормы, что-то заставляет LTFT колебаться в диапазоне от 0 до -5 % на холостом ходу.

Изначально я сосредоточился на IAC, несмотря на то, что он прошёл базовую проверку на сопротивление, из-за того, что показания MAF, по-видимому, колебались, а также из-за отчёта, на который я ссылался выше, в котором эти симптомы приписывались износу IAC. Однако эти данные о времени и LTFT немного сбили меня с толку, и теперь я не знаю, что делать дальше.

Обновление от 30 октября 2017 года

Я начал разбираться с ошибками P1632 / P1633 и нашёл на IATN несколько постов, в которых говорилось о проблемах с холостым ходом у Ford и Mazda. Поэтому я снова вытащил PCM, чтобы посмотреть на разъём, и заметил на его лицевой поверхности небольшое количество влаги, похожее на лёгкий конденсат. Это было первое, что показалось мне странным, ведь машина находится в пустыне и точно никогда не ездила по глубокой воде.

Затем я снова подключил PCM и начал измерять напряжение и его перепады при включенном и выключенном ключе. При выключенном ключе B+ напряжение составляло 12,69 В, при включенном — 12,29 В.

Вот тут-то и начинается самое странное. Первым делом я попытался прозвонить контакт 55 KAPWR, чтобы проверить резервное питание. Однако я вообще не смог получить какие-либо данные, поэтому я включил зажигание и проверил контакт 97 VPWR и обнаружил слегка нестабильные показания, медленно меняющиеся от 12,08 до 12,16 вольт. Падение напряжения составило 0,0645 В. На пяти заземляющих контактах 24, 51, 76, 77 и 103 при включенном ключе наблюдалось падение напряжения на 0,01 В, а при выключенном ключе — ничего. Я заметил, что при включении зажигания на контактах 76 и 77 на мгновение падало напряжение на 0,047 В и 0,03 В соответственно.

Тогда я решил ещё раз проверить VAPWR, и, о чудо, на нём сначала появилось 12,25, а затем 12,55 вольт. Я попытался пошевелить контактным штырём и жгутом проводов, но напряжение оставалось стабильным. Затем я ещё раз проверил заземление, вернулся и снова ничего не увидел. Я включил зажигание, и внезапно на KAPWR появилось 11,97 В с падением напряжения 0,34 В. Выключаю питание, на контакте 0,019 В, включаю питание, снова 11,97 В. Возвращаюсь, чтобы проверить падение напряжения на VPWR, и вижу, что оно выросло до 0,1 В. Пробую пошевелить все вокруг, ничего не меняется.

Я не думаю, что допустил ошибку при пальпации спины. Я почти уверен, что видел то, что видел, и, честно говоря, я в замешательстве.

Обновление от 6 ноября 2017 года

Я подключил фару к контакту 55 VAPWR и к каждому из пяти заземляющих контактов. Фара без проблем потребляла 4,5 ампера, и переключение ключа никак на это не влияло. Таким образом, насколько я могу судить, нет никаких прямых электрических проблем с резервным источником питания или с любым из заземлений PCM.

Ещё кое-что, что мне почему-то бросилось в глаза. Когда я около месяца назад впервые снял жгут проводов PCM и не знал расположения контактов, я проверил напряжение на всех 104 контактах жгута. Помимо VAPWR (контакт 55), питание было на двух других контактах: на контакте 5, который является COM-контактом иммобилайзера, и на контакте 34, который обозначен как «Выходное напряжение генератора, ALTT». На ALTT было 3,5 вольта, а когда я проверил его в этот раз, он показал что-то вроде 1,3 вольта, если мне не изменяет память. Согласно WSM, при KOEO должно быть менее 1 вольта, а на холостом ходу — 4 вольта. Там не указано значение для выключенного ключа, но я бы предположил, что при выключенном ключе оно должно быть равно нулю.

Может быть, что-то не так с генератором или проводкой, и это вызывает все эти проблемы? Это генератор типа Mitsubishi P-D, который управляется модулем управления двигателем, и в прошлом году мне пришлось его заменить. Я заменил его на восстановленный с разборки.

Я также заменил регулятор холостого хода на неоригинальный от AIP. Перед установкой я проверил сопротивление, чтобы убедиться, что оно соответствует техническим характеристикам. Сбросил настройки PCM. После установки регулятора холостого хода базовый холостой ход составлял 850, поэтому после нескольких циклов движения я закрывал винт перепуска воздуха на холостом ходу, пока он не опустился до 750.

Похоже, что непосредственной причиной неровной работы на холостом ходу является недостаточная мощность двигателя на холостом ходу для поддержания дополнительной нагрузки из-за запаздывания зажигания. Вопрос на миллион долларов: почему, чёрт возьми, модуль управления силовым агрегатом запаздывает почти до 0*...

РЕДАКТИРОВАТЬ 18 декабря 2017 г.

Итак, мне удалось записать данные о содержании кислорода в воздухе на осциллографе Hantek, и я загрузил видео сюда https://youtu.be/Lz5RxpkPlv0. Это одно из тех приложений, где можно увидеть сигнал зажигания в сигнале содержания кислорода в воздухе (не знаю почему).

Я также записал https://youtu.be/1lEELRQ56I0 формы сигналов первичного зажигания. Это паразитная искра, поэтому вы видите, как на каждой искре чередуются цилиндры. Я просматривал запись покадрово и не заметил ничего необычного для своего уровня.

Я до сих пор не получил свой балансир для гармоник...