Технический FAQ: система стабилизации холостого хода на Мотронике

Нижеприведенная информация в точности описывает 3-ю и 5-ю серии 87-91 гг. (Мотроник 1.1-1.3). Она также пригодна для Мотроников 1.0, в которых отсутствует ICM, и которые напрямую управляют ICV (84-87 гг).

Система холостого хода в целом

В обычной системе управления холостым ходом (в дальнейшем - ХХ), ХХ зависит от положения главной дроссельной заслонки. Обороты увеличиваются и уменьшаются с открытием и закрытием заслонки. Как правило это делается с помощью специального винта ХХ.

С системой стабилизации ХХ (ССХХ), напротив, дроссель полностью закрыт, когда двигатель находится на ХХ. Воздух попадает в двигатель через управляемую электроникой обходную ССХХ. Воздух для ССХХ забирается из ответвления главного потока перед дроссельной заслонкой и уходит в двигатель через впуск сразу за форсункой холодного пуска. Обороты ХХ управляются путем изменения количества воздуха, обходящего дроссель по этому пути.

Воздушный --> Расходомер ---> Дроссельная --> Инжектор --> Двигатель
фильтр        воздуха     |   заслонка           ^               |
                          |                      |               |
                          |---> Клапан ХХ -------|               |
                                (ICV)  ^            Модуль       |
                                       |            управления <--
                                       ------------ ХХ (ICM)

Сигналы датчиков двигателя и обратная связь позволяют более точно управлять оборотами ХХ в зависимости от атмосферного давления, температуры и т.д., что позволяет экономить горючее и обеспечить наибольшую экологичность ХХ.

Заметим, что ССХХ забирает воздух ПОСЛЕ расходомера! Количество этого воздуха ИЗМЕРЯЕТСЯ и Мотроник (DME) получает эту информацию.

Сердцем системы является маленькая "умная" коробочка, которая называется Модулем управления ХХ (idle control module, ICM). Она получает сигналы с датчиков двигателя. Несмотря на то, что ICM работает совместно и получает те же сигналы, что и DME, у этих двух систем нет прямой связи между собой. Единственным выходом ICM является сигнал, управляющий напряжением на соленоиде Клапана управления ХХ (Idle Control Valve, ICV). ICV контролирует обходной поток воздуха в ССХХ. DME реагирует на действия ССХХ путем измерения воздушного потока (расходомер) и других сигналов (например, оборотов двигателя).

Из вышеописанного ясно, что следующее распространенное заблуждение абсолютно беспочвенно:

Неисправность ССХХ может привести к изменению состава смеси, что приведет к выходу из строя кислородного датчика или катализатора.

Во-первых ВЕСЬ воздух, проходящий через систему, измеряется расходомером воздуха. Во-вторых сигналы от ICM к DME отсутствуют. Таким образом, ССХХ может обогатить смесь лишь на долю секунды, в течение которых DME скомпенсирует недостаток воздуха уменьшением подачи топлива. Любые эксперименты с ССХХ не могут причинить ущерб автомобилю. Единственная возможность через ССХХ напрямую изменить состав смеси - создать дополнительный подсос воздуха в ней (что обеднит, а не обогатит смесь). Единственная причина обогащенной смеси - неисправность DME.

Сигнал, управляющий ICV - меандр, модулированный длительностью. То есть ICM управляет не напряжением на соленоиде ICV, а длительностью цикла его открытия. Можно считать, что ICV регулируется средним током, протекающим через него.

Клапан управления ХХ (ICV)

ICV - темный или серебристый цилиндр длиной 9 и диаметром 4 см, смонтированный в задней части моторного отсека. Входной воздушный патрубок идет от главного воздуховода между расходомером и дросселем. Выходной патрубок расположен под прямым углом к входному и через короткую 5см трубу соединяется с инжектором сразу за форсункой холодного пуска. 2-проводной разъем подводит к ICV управляющий сигнал от ICM.

Когда управляющий сигнал отсутствует, ICV полностью открыт. Возрастание тока приводит к постепенному закрытию. Но полностью ICV закрыться не может. В нем есть регулируемый канал, по которому будет проходить заданное минимальное количество воздуха даже при максимальном управляющем сигнале. Когда регулировочный винт сбоку ICV до предела закручен, канал полностью перекрыт. Выкручивание этого винта увеличивает воздушный поток.

Этот регулировочный винт функционально аналогичен винту количества в обычной системе ХХ. Его откручивание идентично приоткрытию дросселя.

Часто полагают, что этот винт регулирует управляющий ток ICV. Это неверно. Действительно, манипуляции с винтом приводят к изменению тока, но опосредованно. Например, откручивание винта приводит к увеличению воздушного потока и повышению оборотов ХХ. В результате ICM подает больший ток для прикрытия соленоида и компенсации изменений. Таким образом, этот винт малопригоден для регулировки ХХ, во всяком случае - в широких пределах.

Модуль управления ХХ (ICM)

ICM изготавливается VDO. Это коробка 5х5см, расположенная рядом с блоком Мотроника. Чтобы добраться до ICM, снимите черную пластиковую крышку (2 винта спереди и 2 защелки сзади). ICM бывают разных цветов: черный, черный с зеленой полосой, зеленый. Черный - самый старый, зеленый - самый новый. ICM держится на 1 болте, у него разъем 2х6 (12-контактный). Номера проводов обозначены как на ICM, так и на разъеме:

 1) ICV (выход I). 9-10 Ом  между 1 и 5 выводами.
 2) +12
 3) Датчик оборотов
 4) 0
 5) ICV (выход II)
 6) Переключатель температуры охлаждающей жидкости
 7) Переключатель автоматической трансмиссии. 12V на нейтрали
 8) Переключатель автоматической трансмиссии. 12V на паркинге
 9) Датчик включенного кондиционера
10) Переключатель температуры воздуха
11) Датчик температуры охлаждающей жидкости
12) Датчик положения дроссельной заслонки

Все сигналы - входные, кроме выходов на ICV.

Внутри ICM - аналоговая схема на двух печатных платах, соединенных гибким шлейфом. Работа этой схемы заключается в уменьшении рабочего цикла на выходе при уменьшении оборотов и увеличении цикла при возрастании оборотов. Поддерживаемые обороты зависят от состояния остальных входов ICM. Выглядит не слишком сложной задачей, не правда ли? Для меня загадка - почему ICM не работает лучше. Кажется, любой идиот смог бы разработать лучшую схему. Например, он неспособен компенсировать изменение со временем жесткости перемещения ICV, что приводит к декалибровке системы в целом.

Неисправности ССХХ и способы их устранения

Естественно, проще всего купить новые ICM и ICV, но это недешево стоит - около $300 по моим сведениям. При покупке б/у ICM имейте в виду, что это - не очень надежный электрический компонент, который, в частности, подвержен перегреву (силовой транзистор не имеет теплоотвода). Если решитесь - ищите по крайней мере зеленый ICM - они наиболее надежны. Что касается ICV, даже если он проходит электрические тесты, он может быть раскалиброван. Так что наилучшим вариантом будет найти приятеля, у которого можно временно позаимствовать заведомо рабочие ICM и ICV для экспериментов.

Перед диагностикой убедитесь, что автомобиль в остальном исправен и настроен: воздушный и бензофильтры - чистые, форсунки и система зажигания - исправные. Если ваш двигатель сам по себе неспособен держать обороты, ССХХ, возможно, не сможет компенсировать это даже в полностью исправном состоянии.

ВНИМАНИЕ! Не очищайте ICV с помощью WD-40 и ей подобным! Это может изменить параметры клапана настолько, что ICM вообще не сможет им управлять.

Подтекание воздуха

Начать надо с поиска утечки вакуума из воздушного тракта. Такие утечки приводят к добавлению воздуха сверх измеренного расходомером, вызывая обеднение смеси и неровную работу двигателя

Необходимо проверить все шланги и их соединения между расходомером и инжектором. Убедиться в отсутствии трещин в резиновых деталях, плотность насадки шлангов и затянутость хомутов.

Хорошим способом является побрызгать на подозрительное место из баллончика с очистителем карбюратора. Если обороты ХХ резко изменятся на некоторое время - значит утечка найдена.

Трос дроссельной заслонки

Если обороты ХХ слишком велики, убедитесь, что дроссельная заслонка полностью закрыта. Возможно, трос заслонки отрегулирован таким образом, что остается щель даже тогда, когда педаль газа на нажата.

Для точной настройки троса снимите воздуховод. Настройте трос так, чтобы в оставшуюся щель между дросселем и пластиной с трудом влезал щуп 0.04. Цель такой точности в том, чтобы под дросселем с течением времени не образовалась выбоинка. После настройки троса не забудьте заново настроить датчик закрытия дросселя. Это необходимо проделать.

Давление в топливной магистрали

Низкое давление горючего может выразиться в следующих симптомах:

Неровный ХХ

Время от времени - черный дым из глушителя, нагар на свечах

Воющий звук от работающего топливного насоса, может меняться в зависимости от оборотов

Общая потеря мощности

Проблема давления топлива часто проявляется на разогретом автомобиле. Пока двигатель относительно холодный, все идет хорошо. С разогревом двигатель перестает держать обороты ХХ, дымит и теряет мощность.

В потере необходимого давления топлива могут быть повинны топливный насос и засоренный топливный фильтр. Но не торопитесь их немедленно менять. Чаще всего виновником оказывается неработающий регулятор давления.

Регулятор давления расположен в передней части двигателя и прикреплен к топливной рейке. Его легко распознать: металлический цилиндр бронзового цвета около 5 см в диаметре. К одному из его концов подходит топливный шланг, к другому - вакуумная трубка, идущая к инжектору. Если вы обнаружите другие металлические бочонки на топливной магистрали - это просто буфера топливного давления, предназначенные для усреднения колебаний при открытии и закрытии форсунок.

Вакуумная линия воздействует на диафрагму в регуляторе, что позволяет ему настраиваться в соответствии с давлением внутри инжектора. Для проверки работоспособности диафрагмы, отсоедините регулятор от вакуумной трубки и зажмите пальцем. Вы увидите, что давление топлива изменилось (если у вас нет манометра, вы как минимум обнаружите изменение оборотов ХХ). Другой вариант проверки состоит в отсоединении вакуумной трубки от инжектора. Потяните из нее воздух ртом. Вы почувствуете, если диафрагма протекает. В таком случае регулятор давления должен быть заменен.

Форсунка холодного старта

Вышеописанные симптомы (кроме жужжания топливного насоса) могут быть также вызваны поврежденной форсункой холодного старта. Это - дополнительная форсунка, расположенная на воздушной магистрали. К ней подходит двухконтактный разъем и топливная магистраль. Форсунка предназначена для впрыска дополнительного количества бензина в двигатель, что облегчает холодный пуск. Управляется форсунка термовременным выключателем (включается только при низкой температуре и только на несколько секунд). Поврежденная форсунка может постоянно подливать бензин, неконтролируемо обогащая смесь.

Для проверки отсоедините форсунку, закройте чем-нибудь отверстие в коллекторе и попросите кого-нибудь запустить двигатель в то время, как вы держите форсунку в руках (оставьте присоединенным топливную магистраль и провод). Если двигатель холодный, она должна побрызгать несколько секунд и остановиться. Если двигатель горячий - топливо вообще не должно поступать.

Если топливо продолжает течь, виновата либо форсунка, либо ее термовременной выключатель. Отсоедините провод от форсунки. Если из нее все еще течет - сломана форсунка, если нет - выключатель.

Кстати, обратите заодно внимание на топливный шланг форсунки. Частенько он трескается, и бензин подтекает прямо на двигатель. Это чревато взрывом!

Диагностика ICV

Имейте в виду: описанная диагностика не имеет смысла, если ее выполнять не в указанной последовательности.

1. Включите зажигание, но не запускайте двигатель. При этом можно услышать тихий жужжащий звук от ICV и почувствовать его вибрацию, если прикоснуться пальцем. Если этого нет, значит либо ICV сломан, либо нет управляющего сигнала.

2. Запустите двигатель. Отсоедините разьем от ICV. Обороты должны резко вырасти до 1500-2000 и перейти к колебаниям между 600-1500. Соедините разъемы обратно. Если при этом обороты не стабилизируются, скорее всего не работает ICM.
Плавающие обороты при отсоединенном ICM являются нормой, таким образом проявляется работа DME по отслеживанию режимов двигателя.

3. Заглушите двигатель. Отключите разъем от ICV и подключите к ICV омметр. Сопротивление должно составить 9-10 ом при температуре 18-28 С. Если сопротивление бесконечно - меняйте ICV. Если сопротивление, напротив, понижено - кроме ICV, возможно, придется менять и ICM (они горят при большом токе).

4. Отсоедините ICV от воздуховода. Загляните внутрь и подайте +12V на вход ICV. Клапан должен закрыться. При отсоединении питания - открыться. Если клапан не движется или его перемещение не плавно - меняйте ICV.
Если клапан не движется, не пытайтесь починить его при помощи очистки или смазки. Даже если ICV "оживет", он потеряет при этом калибровку и его все равно нельзя будет использовать.

5. Подключите ICV, включите зажигание. Снова загляните внутрь ICV. Клапан должен быть слегка приоткрыт. Если он полностью открыт, проверьте наличие напряжения на разъеме. Если напряжение есть - ICV неисправен.

6. Подсоедините ICV обратно к воздушной магистрали. Подключите амперметр к ICV последовательно. Запустите двигатель. При полном прогреве и отключенном электрооборудовании, ток должен составлять 400-500 mA. Если значение тока отличается, настройте ток ICV с помощью винта. Добейтесь значения 460+-10 mA при 700+-50 об/мин.
Если Вам не удается добиться 460 mA, попытайтесь хотя бы с помощью винта получить стабильный ХХ при 700 об/мин, не обращая внимание на получившееся значение тока.

Если вышеприведенные тесты указывают на работоспособность ICV, но не удается выставить правильный ток, переходите к диагностике ICM.

Диагностика ICM

Для начала убедимся, что ICM получает правильные входные сигналы.

Проверка входных сигналов ICM

Отключите 28-контактный разъем ICM, и выполните измерения на следующих контактах разъема при включенном зажигании

1 и 5: ICV
Это - единственный выход ICM. Эти контакты идут непосредственно к ICV. Омметр должен показать 9-10 Ом между ними - сопротивление ICV.

2: Питание
Вольтметр должен показать напряжение аккумулятора между 2 и 4 контактами.

3: Датчик оборотов двигателя
Подключите последовательную связку из светодиода и резистора 1-2К между контактами 3 и 4. Покрутите стартер. Светодиод должен мигать.

4: Земля
Омметр должен показать короткое замыкание между 4 контактом и шасси.

6: Переключатель температуры охл. жидкости
Измерьте сопротивление между 6 и 4 контактами. Они должны быть разомкнуты при температуре ниже 30С и замкнуты накоротко выше 48С. Если замыкания не происходит, проверьте провода и контакты датчика. Датчик расположен на термостате, белый провод идет на 6 контакт ICV, коричневый - на землю.

7: Датчик положения АКПП
С ручной коробкой между 7 и 4 - всегда 12V.
С АКПП на нейтрали и паркинге - 12V, в остальных положениях - 0V.

8: Не используется

9: Датчик кондиционера
При включенном кондиционере между контактами 9 и 4 - 12V. При выключенном - 0V.

10: Датчик температуры воздуха
При температуре воздуха ниже -8С между 10 и 4 - 12V. Выше +4С - 0V.

11: Датчик температуры охл. жидкости
Подключите омметр между контактами 11 и 4. Проверьте сопротивление датчика при следующих температурах:

Температура (C)	Сопротивление (Ом)
Температура (C)	M20, M30, ...	M20/B27 (eta)
-11 .. -9	8200-10500	7000-11600
+19 .. +21	2200-2700	2100-2900
+79 .. +81	300-360	270-400

Если сопротивление бесконечно, проверьте провода. Датчик расположен на корпусе термостата. Для проверки можно измерить сопротивление непосредственно на его выводах.

12: Датчик закрытой дроссельной заслонки
Для этой проверки выключите зажигание. Между контактами 12 и 4 - короткое замыкание при отпущенной педали акселератора, разрыв при хоть немного нажатой. Если это не так, проверяем датчик.

В нижней части корпуса дросселя есть 3-контактный разъем. Сначала убедитесь, что на него поступает напряжение. На отсоединенном проводе при включенном зажигании должно быть 12V между центральным и любым из боковых контактов.
Затем проверьте сам датчик. Откройте дроссель рукой. Медленно закройте его. Левый и центральный контакты датчика должны замкнуться, когда заслонка почти закрылась (до закрытия - 0.2-0.6мм).

Раз уж мы занялись этим датчиком, проверим и датчик полного открытия дросселя, хоть это и не вляет собственно на ХХ. Открывайте дроссель рукой. Правый и центральный контакты датчика должны замкнуться, когда угол поворота крышка не дошел до полного открытия приблизительно на 10 градусов.

Если датчик работает неправильно, снимите корпус дросселя. Датчик прикреплен на двух винтах. Если их ослабить, датчик можно повернуть и настроит в соответствии с вышеописанным.

Проверка работоспособности ICM

В отличие от понятных сигналов ICM, сам модуль довольно сложно оттестировать на правильность работы. Во всяком случае, можно проделать несколько тестов, чтобы понять, работает ли он вообще.

Подключите ICM и запустите двигатель.

Проверка реакции ICM на датчик оборотов.
Подключите вольтметр к разъему ICV. Спровоцируйте изменение оборотов путем вытягивания масляного щупа. Вы увидите, как напряжение слегка упало, а затем вернулось к первоначальному значению, когда обороты стабилизировались.

Проверка ICM на пробой.
Подключите вольтметр к ICV в режиме переменного напряжения. Вы должны увидеть некоторое ненулевое напряжение. Если Вы видите 0V, значит с ICM поступает постоянный ток, и он не работает.
Если у Вас есть частотомер, Вы можете измерить частоту импульсов на входе ICV. При стабильных оборотах ХХ частота должна составлять 145 Hz.

Проверка реакции ICM на переключатель температуры охл. жидкости.
На непрогретом двигателе замкните накоротко переключатель температуры охл. жидкости. Обороты должны упасть.

Проверка реакции ICM на датчик положения дросселя.
На полностью прогретом двигателе отключите датчик положения дросселя. Газаните несколько раз. ХХ стабилизируется на более высоком уровне (больше 1000 об/мин). Подсоедините датчик обратно. Обороты должны упасть до штатного уровня.

Если Вы убедились, что ICM не работает, вы можете купить другой, а можете попытаться его починить. Вскройте ICM и осмотрите электросхему на предмет горелых деталей, отошедших контактов, трещин в дорожках и т.п. Наиболее частая причина выхода ICV из строя - пробой электролитических конденсаторов или транзисторов выходного каскада.

Настройка ICV

Если ICM прошел все вышеприведенные тесты и ICV работает нормально, за исключением невозможности добиться стабильных оборотов ХХ на уровне 700 об/мин, Вы можете попытаться заново настроить ICV. Настройка ICV может помочь в случаях, когда обороты ХХ слишком велики и/или флуктуируют. Если обороты слишком низки - покупайте новый ICV.

Вся настройка производится на полностью прогретом двигателе.

Если вращение винта на ICV не позволяет достаточно понизить обороты, значит ICV позволяет слишком большому кол-ву воздуха проходить сквозь себя. Для начала установите настроечный винт в центральное положение. Это позволит позже производить тонкую настройку в более широких пределах.

Основная идея настройки состоит в создании дополнительного сопротивления для воздуха, проходящего через ICV. Изготовьте заглушку входного канала ICV. Подойдет кружок, вырезанный из любого металла или термостойкого пластика. Например, можно использовать донышко пивной банки.

Проделайте в заглушке отверстие диаметром около 2мм.
Соберите ICV с заглушкой и подсоедините всю конструкцию на место.
Заведите двигатель и посмотрите на обороты ХХ. Они наверняка будут слишком низкими.
Повторите вышеописанную процедуру несколько раз, постепенно увеличивая размер отверстия в заглушке, пока обороты не стабилизируются на 700 об/мин. Не забудьте, что двигатель должен быть прогрет!
После этого точно подстройте обороты с помощью винта.

После вышеописанной операции ток ICV может отличаться от номинального значения.

Что еще попытаться сделать.

Иногда в нестабильности оборотов ХХ виновны загрязненные или поврежденные форсунки. Попробуйте воспользоваться очистителем инжектора.

Датчик кислорода.

Датчик кислорода оказывает слабое влияние на ХХ, но кто знает...

Датчики бывают 1-контактные и 3-контактные (с подогревом).

Проверка подогрева на 3-контактном датчике.
Между контактами датчика 2 и 3 должно быть конечное ненулевое сопротивление. В противном случае подогрев не работает. На подходящем проводе на соответствующих контактах должно быть 12V. Если нет - смотрите проводку или реле подогрева датчика.

Проверка выхода датчика.
Датчик выдает очень маленькое напряжение (меньше 1V). Прогрейте двигатель. Подключите вольтметр между контактом 1 и землей. Подождите минуты 2 на ХХ. Вытащите масляный щуп. Напряжение на датчике должно упасть. Затем прогазуйте несколько раз. Если напряжение не изменяется или отсутствует вовсе - датчик нуждается в замене.

Дополнительный бензонасос.

На машинах, имеющих доп. бензонасос в бензобаке и основной под днищем (поздние модели имеют единственный насос в бензобаке), причиной нестабильного ХХ может быть поломка доп. бензонасоса. Правда, кроме ХХ, эта поломка обычно отражается и на движении автомобиля: провалах при наборе оборотов, потере мощности на полном газе.

Главный симптом неработающего доп. бензонасоса - громкое жужжание основного насоса. Поскольку "громко" - понятие относительное, проделайте эксперимент. На ХХ отсоедините подачу питания доп. насоса. Доступ к нему осуществляется через круглый лючок на дне багажника справа на E28, через лючок под спинкой заднего сиденья в E30. Внимательно слушайте звук основного насоса. Если звук неизменен при подаче/снятии питания, доп. бензонасос не работает и нуждается в замене.