E39 5er - Е39/60 М54. Холодный пуск,пропуски зажигания,вибрация на холодную

[Виталич64]

Пропуски воспламенения на прогреве.
В последнее время к нам стало приезжать всё больше машин с одной и той же ошибкой в системе управления двигателем (в данном обзоре речь идёт об автомобилях с двигателями M52tu и M54): пропуски воспламенения в каком либо одном или нескольких цилиндрах. Когда начинаешь смотреть статус этой ошибки – в данный момент отсутствует, условия при которых была зарегистрирована – температура охлаждающей жидкости менее +30 градусов. По описанию клиентов проблема возникает через 30 – 180 секунд после запуска полностью остывшей машины. Двигатель запускается на всех цилиндрах, через некоторое время начинает ощущаться усиливающаяся неравномерность работы, затем зажигается лампочка «Check engine» и двигатель начинает довольно сильно трясти. Если двигатель заглушить и затем вновь запустить, то он будет работать ровно. Иногда до полного прогрева двигателя его приходится перезапускать несколько раз. Если начинать прогревать автомобиль с подключенным сканером, можно наблюдать, как по одному или нескольким цилиндрам начинает возрастать неравномерность. По достижении определённого предела, система считает, что цилиндр работает слишком плохо, возникает угроза разрушения катализатора и следует выключить подачу топлива. Система зажигает лампочку «Check engine», делает соответствующую запись в счётчике неисправностей и выключает подачу топлива в этот цилиндр. Если на работающем двигателе стереть ошибку, то лампочка гаснет, и двигатель начинает работать ровно.
Попытки решить проблему заменой свечей и промывкой форсунок положительный результат не дают. Идея, что пропуски воспламенения возникают из-за слишком бедной смеси, также не нашла подтверждения: подключая на прогреве вместо штатного температурного датчика переменное сопротивление добивались заведомо обогащённой смеси, но пропуски воспламенения возникали примерно в то же время, что и при подключенном температурном датчике.
У нас возникло предположение, что эта проблема возникает из-за потери компрессии в процессе прогрева холодного двигателя. Чтобы проверить это предположение, был изготовлен датчик-свеча: обыкновенная свеча зажигания с выведенной через неё в камеру сгорания газоотводной трубкой. На другом конце газоотводной трубки установлен тензодатчик с пределом измерения 10 бар.
На картинке представлено совмещение двух рабочих циклов: один был зафиксирован через пять секунд после запуска холодного двигателя, другой – через 60. Датчик свеча установлен в третьем цилиндре. В первом цикле видна примерно одинаковая (основываясь на пульсациях частоты вращения после каждого рабочего такта) эффективность протекания рабочего процесса в каждом цилиндре. Во втором отображённом цикле эффективность рабочего процесса в третьем цилиндре явно ниже, чем в других цилиндрах. Наблюдается сильное снижение угловой скорости коленвала после совершения рабочего процесса в третьем цилиндре. Если посмотреть на совмещённые графики давления, то можно отметить, что расхождения линий давления начинается задолго до ВМТ. Из этого можно сделать вывод, что ни качество рабочей смеси, ни момент подачи искры зажигания не могут отвечать за этот факт. Соответственно, объяснить это можно только потерей герметичности элементов уплотняющих камеру сгорания: клапанов и поршневых колец. Представить, как поршневые кольца в процессе прогрева могут так сильно и обратимо менять свои свойства сложно. Остаются клапана. Они на этих двигателях снабжены гидравлическими компенсаторами тепловых зазоров. В процессе прогрева наиболее быстро прогреваются (удлиняются) выпускные клапана. Если предположить, что старые компенсаторы, в результате закоксованности, имеют пониженную скорость изменения своего размера, то это может объяснить наблюдаемую картину. Статистика пока ещё не очень велика, но в тех случаях, когда из-за пропусков воспламенения в процессе прогрева проводились замены компенсаторов, результат был положительным.