Ошибки в тюнинге ДВС. Ошибка P0171 — бедная смесь. Форсунки!

Миллионы людей (мастеры, гонщики, любители) проделывали и проделывают (особенно во время карантикула) самостоятельно модификации ЭБУ (замена кварцев, прошивка и т.д.), замену дросселя на больший диаметр (как правило на 10-25%) замена впускного коллектора (объемом на 30-50% больше, с большим диаметром раннеров), некоторые "попилили" голову (расточили впускные и выпускные каналы), некоторые заменили ДВС на больший объем (либо расточили, модифицировали в больший объем) и почти сразу столкнулись с несколькими проблемами:

1. Со старта при полном дросселе машина плохо едет, дергается (как будто захлебывается)
2. При резком нажатии газа на скорости вместо кикдауна получается дергание.
3. После 5000-7000об (у кого как) периодически может загораться ДжекиЧан.
4. Возможен плохой запуск на холодную и "дизельные" звуки на холостых.
5. Потрясывание, подергивание при стоянии в пробке на холостых.
6. При выкручивании свечей они чаще всего белые или серые.

Замеры на диностенде показывают дерганые графики и совсем не ожидаемые мощность и момент, они либо хуже чем в стоке, либо весьма не далеко от него. Все говорит о том что смесь плохо горит и на полном дросселе так и вообще слишком бедная. Что может даже закончиться прогаром выпускных клапанов.

Считывание ошибки чаще всего показывает P0171 — бедную смесь, реже систематические пропуски зажигания по одному из цилиндров (ошибки Р0301, Р0302, Р0303, Р0304, еще реже ошибки Р0201, Р0202, Р0203, Р0204). Проблема оказывается весьма банальной — комп неправильно готовит смесь, т.к. производительность форсунок рассчитана на совсем другие (штатные) параметры ДВС и впуска. Итак, давайте разберемся почему так происходит. Берем обычный ДВС с штатным ДМРВ/ДАД и датчиком температуры воздуха.

В ЭБУ зашиты штатные таблицы, которые могут корректироваться +-10-25% туда сюда в динамическом режиме, что вылезет в виде постоянной и мгновенной топливной коррекции. Естественно диапазоны регулировки системы не безграничны и по достижении определенных значений она уже не может регулировать (упирается во время работы форсунок или итх производительность), поэтому возникают ошибки в работе системы смесееобразования. Вмешиваясь в количество поступаемого воздуха (логика — больше воздуха больше мощность…), мы чрезмерно обедняем смесь. Итак, давайте поразмыслим.

1. Увеличивая диаметр дросселя даже на 10-25% мы увеличиваем количество поступаемого воздуха вплоть до 25% (чаще всего дроссель является самым узким местом системы или проще говоря — рестриктором, ограничивающим мощность). Как итог при полном газе стехиометрия на определенных значениях уплывает в весьма бедные значения, т.к. при этом лямбда зонды игнорируются, а диапазон регулировки времени впрыска уже может быть недостаточен чтобы обогатить смесь до нормы. В результате провалы и дергания…

2. Увеличивая объем впускного коллектора и диаметр его раннеров все происходит ровно по тому же сценарию (точнее все еще более непонятно — где-то смесь беднее, где-то богаче, все зависит от резонансов, оборотов и многих других факторов), количество поступающего воздуха становится больше, чем в штатном режиме.

3. Увеличивая объем ДВС (заменой или расточкой, заменой шатунов и коленвала…неважно) сценарий повторяется, комп не справляется с коррекцией топливоподачи, штатных порций топлива со штатных форсунок становится недостаточно. Особенно если это мероприятие совместить с увеличением диаметра дросселя и заменой впускного коллектора.

4. Меняя кварцы в ЭБУ (есть несколько статей у меня) мы УМЕНЬШАЕМ ВРЕМЯ ВПРЫСКА форсунок, сильно корежим таблицы, поэтому появление бедной смеси в предельных режимах (особенно если еще и дроссель поменять и впуск) вообще будет нормальным явлением. Особенно в свете увода отсечки в околокосмические значения.

Решений тут можно сделать 2:

1. Поднять давление в топливной рампе на нужное значение, штатно обычно 3бар, можно поднять на 20-30% подбором другого редукционного клапана (но это может быть опасно разрывом резиновых трубок или выдавливанием уплотнений), но дальше 4,5бар точно не получится. Говорят есть еще регулируемые редукционники.

2. Самый простой и доступный способ — подобрать форсунки с большей производительностью. Сейчас производится огромное количество форсунок с очень разной производительностью, любых размеров, любого цвета и на любой кошелек.

Не лишним будет установка бензонасоса с производительностью в 1,5-2 раза выше штатной, избыточный бензин будет просто стравливаться редукционным клапаном или через обратку назад в бак, зато появится запас давления в рампе при резком нажатии на газ. Весьма неплохими оказались 2 бензонасоса для ГАЗ/Волга/Патриот HOFER HF830-304 и WEBER FP454-001 ценой от 650р до 750р в розницу, производительность их достаточна вплоть до 3л ДВС (на большие объемах не испытывался), средний срок службы 2-3 года (написано — гарантированно 50-60т.км.), что достаточно неплохо для недорогих бензонасосов. Бензонасосы Bosh не смотря на высокую цену, оказались значительно хуже, при этом половина из них жутко свистят, а половина гудят…

Как правило на младших в линейке двигателях ошибок не возникает и ничего делать не требуется (например одни и теже форсунки стоят на 1л и 1,3л, либо на 1,3л и 1,5л). Проблемы начинаются только если существенно модифицировать впуск либо заменить ДВС на старший и попытаться из него выжать еще немного больше мощности. Либо ЭБУ остается от младшего, а ДВС ставится старший. Как правило все эти проблемы полностью уходят при установке форсунок на 30-50% большей производительностью. Больше ставить не стоит (в 2-3 раза относительно штатных это перебор) по причине сильного обогащения смеси, при резком нажатии на газ вы будете коптить как дизель…а расход топлива будет устремляться в неприлично высокие значения.

Ниже буду описывать проблемы, с которыми столкнулись люди и их решения.

Для расчета форсунок можно воспользоваться калькулятором

etlib.ru/blog/573-proizvoditelnost-forsunki

1SZ-FE с АКПП U440E комп родной (заявлено 70лс), кварцы 19,6608МГц, дроссель K3VE, подтупливание на низах, ехать начинало только после 1500-2000об, после 6000об потеря мощности, ошибок нет. Сильная зависимость диапазона в котором едет от температуры окружающей среды, чем выше температура — тем лучше едет! Свечи постоянно белые. При заведении на холодную жесткая работа как дизель. Штатные форсунки 23250-23020 (1/2SZ-FE 133cc), после установки 23250-70120 (175сс 1G-FE) — симптомы как рукой сняло.

Форсунок на 133cc при 3бар должно хватать для 1литра даже на 7500об, если бы оставался штатный ресивер и дроссель, но время впрыска форсунок уменьшилось в 1,23раз, а также увеличилась максимально доступная мощность. Рассчитываем по калькулятору что для 7500об (и около 88лс), с учетом корректирующего коэффициента 1,23 форсунки нужны около 170-180cc. По факту можно ставить форсунки и большей производительности, но смесь опять перестанет быть оптимальной, а расход устремится вверх.

2SZ-FE с АКПП U440E комп родной от 1SZ-FE (было 70лс, 2SZ-FE заявлен как 86лс), кварцы 18,432МГц, дроссель K3VE, подтупливание на низах до 2000-2500об вообще дергается и еле ползет, клевки при переключении передач АКПП, ощущение отсутствия мощности как на низах так и на верхах. Периодическая ошибка по бедной смеси. Оказалось родных форсунок 23250-23020 (1/2SZ-FE 133cc) категорически не хватает в любых режимах, установка форсунок 23250-0D030 (177сс 3-4ZZ-FE) полностью решило проблему.

Форсунок на 133сс вообще никак не хватит для 1,3л, если его форсировать. Их еле хватает для штатного 2SZ-FE на 6000об при 86лс. Но мы поменяли кварц, что привело к уменьшению времени впрыска в 1,152 раз и все, мощность 1,3л ДВС вместо того чтобы подняться, РУХНУЛА на уровень 1л штатного ДВС. Считаем по калькулятору — получаем при 7500об 108лс, с учетом коэффициента 1,152 форсунки нужны около 170-180сс.

2NZ-FE с МКПП (заявлено 87лс) комп родной, кварц единственный на 18,432МГц, впуск и выпуск весь от 1NZ, тупизна на низах до 2000об, дергается во всем диапазоне оборотов, после 6000об не хочет ехать. Периодическая детонация. Высокий расход топлива. Достаточно было промыть в ультразвуке форсунки 23250-21020 1-2NZ-FE 185cc и все сразу заколосилось. Видимо промывка в ультразвуке имеет смысл, когда форсункам больше 10лет.

Внешний вид у форсунок уже такой себе, но они не перегреты и имеют нормальное сопротивление.

Написано 2 мая 2020 года