От чего зависит мощность двигателя, сколько нужно сжигать топлива и воздуха, чтобы получить максимальную мощность или максимальную экономичность? Разберемся в этом на понятном языке.
Для того чтобы понять всю картину, для начала опишу как двигатель определяет сколько нужно налить топлива, сколько воздуха попало в цилиндр, сколько в итоге сгорело и как вообще прошло это горение.
Современный двигатель имеет для этого некоторые датчики, считывая их параметры, корректирует свои дальнейшие действия. Будем рассматривать все по порядку, в двигатель затягивается воздух создаваемым разряжением поршней (или затягивается турбиной) через датчик массового расхода воздуха (MAF) который позволяет определить количество воздуха (учитывая его температуру и плотность). Следующий на пути датчик угла открытия дроссельной заслонки , за ним датчик давления во впускном коллекторе + в совокупности с датчиком коленвала считающий обороты двигателя, позволяют определить нагрузку. Вот как, все это позволяет корректировать смесь делая ее оптимальной, к тому же можно проследить за исправностью работы какого-либо датчика в этой цепочке, не начал ли кто-то из них врать.
На этом еще не все, воздух попал в цилиндр и компьютер дал указ форсункам на столько-то миллисекунд открыться, впрыснув топливо. Форсунки должны уложиться в срок пока на это дает согласие датчик распределительного вала . Вот топливовоздушная смесь находится в цилиндре, остаётся ее поджечь, компьютер анализируя все перечисленные датчики и внесенные корректировки опрашивает еще кучу электроники из них состояние кондиционера генератора и прочего, идет к последней инстанции датчику коленвала и определяет момент зажигания. Топливо загорается, и компьютер следит как протекает реакция, продолжая все время слушать датчик детонации в случае его недовольства, вносятся дополнительные корректировки к углу опережения зажигания , сдвигая его на более поздний. Сгоревшая смесь вылетает в выхлопную трубу где поджидает кислородный датчик анализирующий количество кислорода в выхлопных газах, кстати тоже может указать на плохую работу выше указанных датчиков, сообщая компьютеру что посчитал он все плохо и вообще его закидало бензином, и он скоро покроется сажей и откажется так работать.
Важно качественно контролировать топливовоздушную смесь, идеальной будет стехиометрическая . Внесем немного ясности, что такое стехиометрия и как это слово применимо к процессам протекающих в ДВС.
Допустим у нас есть два вещества топливо и воздух, каждое из них имеет свою массу. В результате реакции окисления(горения) топливовоздушной смеси образуются другие вещества и выделяется энергия. Стехиометрической реакцией будет та, в которой вся масса воздуха и вся масса топлива про взаимодействуют и на выходе останется только продукты горения. В ДВС все обстоит иначе, невозможно создать идеальные условия горения, неточные относительно теоретических расчетов показания датчиков, не полное перемешивание топлива с воздухом, часть топлива конденсируется или оседает на стенках деталей. Цепная реакция, протекающая в момент возгорания, распространяется равномерно, а не по всему объему, в результате чего часть кислорода вступает в реакцию с другими соединениями образуя отходы затрачивая энергию, тем самым, не вступив в реакцию с топливом. Упустим разговоры про экологию и химию. Из этого следует, что максимальная мощность двигателя достигается на более богатой смеси, компенсируя потерю осевшего топлива, которое очень долго горит и чаще догорает уже в трубе или в катализаторе. Богатая топливовоздушная смесь более насыщенная и уже больше имеет пригодного для реакции газообразного топлива.
Значения лямбды за графиком приводит к пропускам зажигания.
На графике очень хорошо видна зависимость мощности от качества топливовоздушной смеси, которое в состоянии отследить лямбда, (меньше число лямбда- богаче смесь и наоборот ) при условии, что момент зажигания оптимальный. Оптимальным углом считается момент воспламенивший смесь и при последующем горении быстро расширяющиеся газы имеют максимальное давление на поршень, когда он уже опустился на 15-17 градусов ниже мертвой точки. При чрезмерно раннем зажигании поршень продолжает сжимать и без того огромное давление над поршнем, затрачивая на это энергию и время. Так же возникновение детонации до ВМТ несет разрушительные последствия. Детонация протекает во много раз быстрее обычного процесса горения, охватывая большую площадь камеры сгорания мгновенно и при очень высокой температуре, разрушая детали двигателя. Взрывная волна отражается от стенок цилиндра многократно издавая металлический стук, датчик детонации улавливает это явление. Чаще всего детонация возникает из-за перегрева острых кромок в камере сгорания, тарелок клапанов, образуя калийное зажигание. более выражена на низких и средних оборотах, когда скорость топливовоздушной смеси не столь велика и подвержена нагреву, предусматриваются специальные вытеснители в камере сгорания, позволяющие лучше перемешать воздух с топливом, выталкивая клином из щели между головкой и поршнем, когда он подходит к ВМТ придавая завихрение и концентрацию в районе свечи.
Мощность двигателя, а, следовательно, скорость, разгон и рывок автомобиля напрямую зависят от характеристик энергоносителя – бензина. Но любителей и профессионалов не обманешь, они прекрасно знают, что в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания , спрятанного под капотом любимого автомобиля, сгорает не жидкий бензин или дизель, а топливно-воздушная смесь. Именно ее состав, отношение массы атмосферного воздуха к массе жидкого топлива позволяет разогнаться до максимальной скорости, совершить рывок во время выполнения маневра обгона, или преодолеть крутой подъем.
Топливно-воздушная смесь – основные понятия
Мелкодисперсная смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы называется топливно-воздушной смесью или ТВС. Именно она, сгорая в цилиндрах двигателя, придает поступательное движение поршням и обеспечивает движение автомобиля.
В зависимости от своей структуры, ТВС может быть гомогенной (однородной по своему составу), или обладать слоистой структурой. В зависимости от вида нагрузки, заложенных параметров экономии топлива, и требуемого состава выхлопных газов (содержания вредных веществ и окислов азота), система впрыска топлива самостоятельно выбирает наиболее оптимальную структуру топливно-воздушной смеси.
Бедная и богатая ТВС, узлы и системы дозирования
Эмпирическая формула дает определение «нормальной» ТВС, как смеси 14,7 килограмм атмосферного воздуха и 1 килограмма жидкого топлива. Топливная смесь, количество воздуха в которой больше указанного в соотношении, называется бедной, и, соответственно, богатой, при меньшем количестве воздуха.
- бедная — воздуха > 14,7
- богатая — воздуха < 14,7
В двигателях внутреннего сгорания за приготовление и состав топливно-воздушной смеси отвечает карбюраторный узел, который в настоящее время практически вытеснен инжекторной системой впрыска. И одна, и другая система обеспечивает многообразие режимов работы ДВС за счет приготовления смеси с различным содержанием атмосферного воздуха.
Историческая справка. Барботажный карбюратор – единственный в своем роде узел, позволявший приготовить идеальную топливно-воздушную смесь. Такая ТВС представляла собой смесь паров и атмосферного воздуха и позволяла достигнуть максимального КПД двигателя при минимальном расходе жидкого горючего. К сожалению, конструкция барботажного карбюратора была громоздкой и небезопасной в использовании, а отношение количества воздуха и паров топлива сильно зависело от температуры окружающей среды.
Историческая справка. После принятия свода норм и законов, известного как EURO 3 и регламентирующего содержание вредных для экологии веществ в выхлопных газах автомобилей, производители ДВС перешли на многоточечную инжекторную систему впрыска топлива. Каждая форсунка обслуживает «свой» цилиндр, а электронная дозирующая система подбирает необходимый состав смеси, который хоть незначительно, но отличается от цилиндра к цилиндру. На практике такое усложнение приводит к снижению надежности и усложнению ремонта в случае поломки.
Гомогенная и слоистая ТВС – отличия в режимах работы двигателя
Однородная топливная смесь наиболее универсальна для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания во всех возможных режимах. Стабильная теплоотдача позволяет развить максимальную мощность, не превышая среднедопустимого давления и температуры горения в цилиндрах, что положительно сказывается на стабильности работы двигателя и его долговечности. Однако все достоинства имеют и оборотную сторону. В данном случае, это неоптимальный расход топлива, «загрязнение» выхлопных газов не сгоревшими микрочастицами.
Эти недостатки устранимы при использовании топливно-воздушной смеси слоистой структуры. В цилиндры подается обедненная смесь, расчетные параметры теплоотдачи которой обеспечивают основные режимы работы ДВС, а так же оптимальный расход топлива. Но большое содержание атмосферного воздуха приводит к нестабильному воспламенению и разной скорости горения топливной смеси при каждом такте сжатия — расширения, что является причиной падения мощности и нестабильности работы двигателя в целом.
Достигнуть единообразия позволяет впрыск в зону воспламенения небольшого количества обогащенной смеси в качестве катализатора реакции окисления. В карбюраторных двигателях для решения данной задачи используют дополнительный впускной клапан, а инжекторные системы оснащаются двухрежимной форсункой.
Использование обедненной и обогащенной ТВС
- Попытка уменьшить расход топлива путем регулировки топливной системы , зачастую приводит к неприятным последствиям. Увеличение количества воздуха в топливной смеси повышает температуру горения и приводит к преждевременным поломкам двигателя. Прогорание поршневых колец и эрозия стенок цилиндров – обычное дело при езде на обедненной ТВС. При все большем обеднении смеси наблюдается снижение мощности двигателя, при увеличении нагрузки появляются «провалы». Движение автомобиля становится дерганным, малейший подъем может стать непреодолимым препятствием. При достижении соотношения 30 к 1 мотор начинает глохнуть.
- Чрезмерное обогащение смеси не превратит стандартную модель в гоночный болид. При уменьшении содержания воздуха в ТВС двигатель начинает работать с перебоями, падает мощность, катастрофически возрастает расход топлива. По достижении определенной пропорции двигатель невозможно будет запустить.
Заголовок
Как известно, в современных автомобилях установлены двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Это означает, что в цилиндрах двигателя сгорает не бензин и не дизель, а топливно-воздушная смесь. Происходит это следующим образом. Форсунки подачи топлива распыляют горючее, которое испаряется перед входящими клапанами в виде мелкодисперсной взвеси. А уже в цилиндрах происходит сгорание этих испарений, перемешанных с воздухом от электрической искры.
Таким образом, топливно-воздушная смесь (ТВС) – это производное из жидкого горючего и мелкодисперсного воздуха с включением парообразной фазы в небольшом количестве.
Богатая ТВС: понятия
Таким образом, состав топливной смеси определяется отношением воздуха к горючему. Это отношение зависит от объема подачи жидкого топлива к цилиндрам. Когда происходит ускорение – происходит интенсивное насыщение жидкого топлива воздушной массой. Когда это соотношение нарушено, топливно-воздушная смесь богатая или бедная.
Приготовление топливно-воздушной смеси – это процесс, за который отвечает инжектор автомобиля. Инжекторная система впрыска готовит смеси с различным содержанием кислорода, и именно это обеспечивает многообразие режимов работы двигателя внутреннего сгорания. Именно состав топливной смеси позволяет автомобилю резко повысить скорость во время обгона или же преодолеть подъем.
Богатая смесь – это смесь, в которой воздуха содержится меньше, чем требуется, а бензина - больше, чем требуется. Скорость горения богатой смеси снижена, а потому ее догорание происходит уже в глушителе. Иногда такую смесь символично называют высококалорийной.
Существует математическая формула, определяющая, при каком соотношении атмосферного воздуха к горючему, топливная смесь будет нормальной, богатой или бедной. Считается, что нормальное соотношение – это смесь из 14,7 кг воздуха и 1 кг горючего в жидком виде. Если же соотношение 14:1 повышено в пользу воздушной смеси, – топливная смесь будет бедная. И, напротив, когда соотношение 14:1 в пользу жидкого топлива, – смесь будет богатой.
Искусственное форсирование мощности двигателя обеспечивается такой регулировкой подачи топлива, когда увеличивается количество подаваемого кислорода. Желание автовладельца сэкономить на расходе топлива достигается за счет подачи большего количества атмосферного воздуха.
Бедная ТВС: понятия
– это ТВС со сниженным содержанием бензина и с повышенным - воздуха.
Код ошибки, присваиваемый этой ошибке бортовым компьютером – Р0171. Дословно этот код расшифровывается, как очень бедная топливная подача. Иногда бедную ТВС называют низкокалорийной.
Бедная топливная смесь выдает себя такими признаками: очень плохая тяга, особенно заметная на крутых подъемах, перегрев двигателя, инжектор издает хлопающие звуки, из выхлопной трубы валит белый или серый дым.
Причины приготовления бедной ТВС: неисправность бензонасоса, использование бензина с водой или другими примесями, неисправность топливного датчика, неисправность вакуумных шлангов или впускного коллектора, форсунки подают слишком мало бензина, нарушение работы датчика давления.
Признаки образования богатой смеси
Образование богатой топливной смеси происходит с шикарным набором проявлений.
- Первый и самый главный признак: загорается индикатор неисправности, выдаваемый бортовым компьютером автомобиля. Код ошибки: Р0172.
- Глушитель автомобиля издает громкие хлопающие звуки. Происходит это из-за недостатка воздуха в цилиндрах двигателя и, как следствие, догорания воздуха уже в выхлопной трубе.
- Выхлопные газы черного или серого цвета. Происходит из-за того, что ТВС сгорает не в двигателе, а в выхлопной трубе, отработанный газ не проходит никакой очистки фильтрами, при горении в трубе резко увеличивается количество атмосферного воздуха.
- Автомобиль менее динамичен, менее мощный. Объясняется медленной скоростью сгорания топливной смеси. В результате медленного сгорания топлива, происходят провалы в мощности. При переобогащенной смеси возможно даже, что авто просто не сдвинется с места.
- Резко возрос расход горючего. Объясняется неэффективностью расходования топливной смеси: низкую скорость сгорания, пытается покрыть дополнительным впрыском жидкого горючего.
Причины образования богатой смеси
Образование богатой топливно-воздушной смеси происходит в следующих случаях:
- Причины, прямо связанные с некорректной эксплуатацией и неверной настройкой систем автомобиля:
- как результат неправильной регулировки топливной системы с целью уменьшения расхода горючего;
- как результат неправильной регулировки топливной системы с целью увеличения мощности.
- Связанные с неисправной работой систем двигателя:
- форсунки подают слишком большое количество топлива;
- загрязнение воздушного фильтра;
- зияет воздушная заслонка;
- неисправность регулятора давления топлива;
- неисправность датчика расхода воздуха, неисправность системы улавливания паров бензина, некорректная работа экономайзера.
Первая помощь автомобилю с ошибкой Р0172
Первое, что следует устранить в том случае, если инжектор готовить богатую смесь, – это отказаться от всевозможных дополнительных настроек объема подаваемого воздуха или горючего. Возможно, на автомобиле производилась регулировка топливной системы. Если это так, необходимо эти регулировки отменить, так как длительная работа двигателя на богатой смеси может привести к поломке поршней и выходу из строя свечей.
Вторая распространенная причина образования богатой смеси – некорректная подача топлива форсунками. Заподозрить форсунки можно в том случае, если на внешней стороне инжектора есть следы от сгорания ТВС. Следы сгорания ТВС также можно обнаружить на одной из сторон медного уплотнительного кольца. Если такие признаки обнаружены, – надо проверить, корректно ли установлен инжектор, на месте ли уплотнительное кольцо.
Третья незаслуженно игнорируемая причина – загрязнение воздушного фильтра. Если фильтр сильно забит, происходит повышение давления в цилиндрах, и как следствие, ошибочное приготовление ТВС.
Четвертая причина приготовления богатой ТВС – это неполное закрытие воздушной заслонки/клапана. В этом случае давление в цилиндрах снижено и это, опять же, ведет к ошибкам в приготовлении ТВС и нарушении функционирования систем ДВС: форсунки начинают лить больше горючего, повышая расход и снижая мощность.
Если регулятор давления горючего полноценно не функционирует сам по себе, то ошибки здесь те же, что и в предыдущих двух случаях: повышенное либо пониженное давление в цилиндрах.
Шестая группа причин не так распространена. Проблемы с датчиком расхода воздуха, системой улавливания паров горючего либо проблемы с экономайзером – это зачастую, следствие. Однако если все предыдущие причины устранены, а проблема осталась – следует проверить эту группу причин. Если проблема действительно в них, то она решится элементарной заменой этих деталей.
Приготовление богатой ТВС – проблема очень распространенная, а потому прекрасно знакомая механикам в автосервисах и слесарных мастерских. Проблема приготовления плохой ТВС обычно устраняется быстро, буквально на раз-два и за небольшие деньги (в зависимости от уровня сервисного центра и модели автомобиля).
Надо отметить, что 90% ошибок решается простой регулировкой впрыска жидкого горючего. Главное здесь – устранить проблему вовремя, пока не сломался инжектор и не возникли другие проблемы: к примеру, могут прийти в негодность поршни, перегореть свечи и т.д.
Бензин и необходимый для его сгорания воздух поступают в цилиндры ДВС в виде топливовоздушной смеси. Топливовоздушная смесь - это смесь мельчайших частиц бензина с атмосферным воздухом, которую получают тщательным перемешиванием этих двух компонентов. Ясно, что до перемешивания бензин должен быть распылен, а затем и испарен еще до момента воспламенения.
Различают три способа смесеобразования для поршневых двигателей: внутренний способ, когда процесс перемешивания происходит непосредственно в объеме цилиндра; внешний способ - когда смесь получают вне объема цилиндра, например во впускном коллекторе; и смешанный, или комбинированный способ смесеобразования, при котором первый этап перемешивания протекает вне цилиндра, а второй - внутри цилиндра.
Для бензиновых ДВС самым распространенным является способ внешнего смесеобразования. Бензин перед смешиванием с воздухом распыляется либо пульверизацией, либо впрыском под давлением. Процесс пульверизации реализуется в карбюраторах, а процесс впрыска с помощью специальных устройств впрыска, которые называются форсунками.
Для внешнего смесеобразования требуется легко испаряемое топливо, к которому относятся сжиженные горючие газы и бензин. Бензин - это продукт перегонки нефти. Состоит бензин на 85% из углерода и на 15% из водорода и относится к легким углеводородным топливам. В смеси с воздухом пары бензина образуют не только горючие, но и взрывные смеси, что в основном определяется весовым соотношением бензина и воздуха, а также их парциальным давлением и температурой в смеси.
Соотношение 1/14,7 для бензина и воздуха является стехиометрическим, так как оно соответствует законам строгого количестаенного соотношения масс веществ, участвующих в химической реакции горения.
Следует иметь в виду, что топливовоздушная смесь, приготовленная внешним способом смесеобразования, еще не является топливовоздушным зарядом для поршневого двигателя. От мнксерной зоны (места образования смеси) и до камеры сгорания в цилиндре топливовоздушная смесь многократно изменяет свое агрегатное состояние под действием чередующихся изменений давления и температуры.
Как следствие, часть паров бензина переходит обратно в жидкое состояние охлаждаясь или снова образуется пар при соприкосновении бензиновых пленок с горячими стенками впускной системы и цилиндра. В результате в камеру сгорания поступает не стехиометрическая смесь, даже если она идеально приготовлена в миксерной зоне, а смесь, отличающаяся от оптимального состава в сторону уменьшения или в сторону увеличения количества бензина.
Из сказанного ясно, что по весовому составу топливо-воздушная смесь, приготовленная вне цилиндра, может заметно отличаться от смеси, сжатой к моменту воспламенения в камере сгорания. Это обстоятельство является главным недостатком способа внешнего смесеобразования, который приводит к дополнительным потерям бензина, к потере устойчивости работы двигателя при изменении его режимов, а также к дополнительным конструктивным сложностям системы приготовления и впуска топливо-воздушной смеси.
Слишком бедная топливовоздушная смесь является достаточно распространенной неполадкой, которая приводит к серьезным сбоям в работе мотора. Ошибки и нарушения процесса смесеобразования могут возникать на или двигателях, а также на силовых агрегатах с дополнительно установленным .
Бедная и богатая смесь топлива является отклонением от нормы, в результате чего двигатель может начать перерасходовать горючее, плохо заводится, теряет мощность на разных режимах, дымит, перегревается.
Например, если в цилиндры все время подается бедная смесь, последствия могут быть достаточно серьезными. В ряде случаев отмечено появление белого налета на свечах зажигания и , бедная смесь становится причиной возникновения локальных перегревов, и оплавления поршней.
В этой статье мы рассмотрим, что такое бедная смесь в карбюраторе и как устранить бедную смесь. Также мы ответим на вопрос, что такое бедная смесь на инжекторе, причины обеднения рабочей смеси во время работы мотора на газу, а также как самому обнаружить проблему и выполнить ремонт.
Обеднение топливно-воздушной смеси: причины и признаки бедной смеси
В самом начале необходимо четко понять, что значит бедная смесь. Следует напомнить о том, что в камере сгорания топливный заряд не только состоит из горючего, но также предполагает часть воздуха. Эти компоненты смешивается в определенных пропорциях применительно к разным режимам работы .
Если не сильно вдаваться в подробности, оптимальным принято считать соотношение 1 кг бензина на 15 кг поступившего воздуха. Такая смесь называется стехиометрической, то есть имеет соотношение 1:14.7. Данное соотношение позволяет двигателю развить достаточную мощность, при этом также сохраняется приемлемый расход топлива.
Если же количество воздуха снизить, например, до 13 кг, тогда в составе смеси закономерно увеличится доля бензина. Двигатель начнет выдавать еще больше мощности, при этом экономичность ухудшается, то есть увеличивается расход. Еще большее сокращение количества воздуха приведет к тому, что смесь станет слишком богатой.
В конечном итоге такое обогащение будет означать, что заряд теряет способность к воспламенению, цилиндры не работают. При соотношении 1:5 переобогащенная смесь в цилиндрах больше не воспламеняется от искры.
Данный процесс может протекать и в обратном порядке, то есть происходит увеличение доли воздуха в составе смеси. В этом случае речь идет об обеднении заряда. На бедной смеси расход топлива меньше, при этом также заметно снижается мощность двигателя.
Соотношение части бензина и воздуха 1:21 является тем значением, когда сильно обедненная смесь, по аналогии с переобогащенной, перестает воспламеняться. С учетом данной информации становится понятно, что для разных режимов работы ДВС состав смеси приходится менять.
Это позволяет наилучшим образом сбалансировать мощность мотора и расход горючего. Например, при минимальных нагрузках на двигатель нет смысла все время подавать в цилиндры стехиометрическую или богатую «мощностную» смесь.
Если же нагрузки возрастают, тогда об экономии топлива путем обеднения речь не идет, так как в нагруженных режимах от агрегата требуется нормальная или даже максимальная отдача.
Итак, вернемся к нашей проблеме. Как уже было сказано, слишком бедная смесь на газу или на бензине может проявиться как на карбюраторном, так и на инжекторном двигателе. Вполне очевидно, что главными причинами такого обеднения являются:
- недостаточная подача топлива;
- поступление лишнего воздуха;
Основными признаками обеднения смеси можно считать то, что двигатель плохо заводится и неустойчиво работает на ХХ, мотор сразу же глохнет после попыток начать движение, во время езды водитель сильно нажимает на педаль газа, но автомобиль не ускоряется, силовой агрегат «не тянет» под нагрузкой, дергается, и т.д.
Отметим, что симптомы бедной смеси могут напоминать отдельные неполадки системы зажигания, сбои УОЗ. На карбюраторных моторах двигатель «чихает» в карбюратор в случае работы на бедной смеси. На инжекторе возможны хлопки во впускном трубопроводе. При этом если элементы и настройки системы зажигания находятся в полном порядке ( , и т.д.), тогда нужно переходить к диагностике и .
Добавим, что в ряде случаев можно выкрутить свечи зажигания из двигателя, после чего первичная диагностика далее проводится по цвету нагара на свечах. Коричневый светлый нагар укажет на то, что явных проблем со смесеобразованием нет, то есть смесь сгорает в двигателе нормально.
Черный нагар является признаком избыточного обогащения смеси. Сероватый светлый или белесый нагар говорит о том, что двигатель работает на обедненной смеси, перегревается и т.д. Также отметим, что нагар и его цвет можно считать точным признаком только в том случае, когда двигатель полностью исправен, зажигание настроено и работает нормально, а также нет проблем со свечами.
Бедная смесь на холостом ходу и под нагрузкой: карбюратор, инжектор
Для определения возможных причин бедной смеси начнем с более простого карбюраторного ДВС. На таких моторах чаще всего неполадка локализуется в системе питания. В списке частых неисправностей отмечены:
- карбюратор готовит смесь, которая по составу не соответствует режиму работы двигателя;
- происходит недостаточная подача топлива из топливного бака, в поплавковой камере карбюратора низкий уровень горючего;
- топливо не доходит до карбюратора в полном объеме, то есть возникала утечка;
Получается, к обеднению горючей смеси может привести неправильная . Например, если выставлен низкий уровень горючего в поплавковой камере. Также не следует исключать вероятность засорения топливных жиклеров, отдельные нарушения во время их регулировки и т.п.
Возможно и то, что запорная игла в поплавковой камере карбюратора залегает в закрытом положении. Параллельно необходимо проверить топливопроводы и топливные фильтры, герметичность бензобака, работу воздушного клапана в крышке бака, топливный насос.
Что касается подачи воздуха, чаще всего отмечен сторонний подсос в тех местах, где реализовано соединение карбюратора с впускным трубопроводом, а также в области соединения впускного коллектора с ДВС и т.д. Лишний воздух может подсасывать в результате прослабления креплений, разрушения уплотнительных прокладок, растрескивания констрктивных элементов и других дефектов.
Обеднение смеси на инжекторе: «чек», бедная смесь
Инжекторная система питания является более сложной по сравнению с карбюратором, так как включает в себя большое количество электронных датчиков. Выход из строя отдельных устройств или обеднение смеси по другим причинам приводит к тому, что на панели приборов в ряде случаев загорается «чек».
Например, воздух может подсасывать в том месте, где установлен датчик холостого хода. Одной из простейших причин может оказаться растрескавшееся или поврежденное кольцо-прокладка из резины, которое уплотняет и герметизирует соединение.
В списке наиболее частых неполадок специалисты выделяют:
- загрязнение инжекторных форсунок;
- подсос воздуха на впуске;
- кислородный датчик (лямбда-зонд);
- датчик массового расхода воздуха ();
К постоянным сбоям в работе ДВС по причине смесеобразования обычно приводит загрязненный датчик расхода воздуха. Этот датчик попросту теряет способность правильно рассчитывать количество расходуемого воздуха. Также следует отметить возможную утечку вакуума.
Еще одной причиной может оказаться клапан EGR. Указанный в процессе эксплуатации сильно загрязняется и перестает плотно закрываться, в результате чего лишний воздух подсасывает во впуск через приоткрытый клапан. К повышенному расходу воздуха через клапан EGR может также привести выход из строя датчика разности давлений в системе рециркуляции.
Что касается системы питания, к обеднению смеси приводит:
- снижение производительности топливного насоса;
- загрязненность топливных фильтров и магистралей топливоподачи;
- снижение производительности и загрязнение инжекторных форсунок;
- утечки через регулятор давления топлива в топливной рампе;
В системе выпуска также отдельное внимание следует уделить лямбда-зонду и катализатору. Достаточно часто именно лямбда показывает бедную смесь, при сканировании фиксируется ошибка «бедная смесь катализатор», диагностика определяет неправильно работающий датчик кислорода, бедная смесь образуется по причине сбоев в работе кислородного датчика и вышедшего из строя/прогоревшего каталитического нейтрализатора.
Проверка и устранение причин
Общая диагностика начинается с датчиков ЭСУД. Как правило, ошибка P0171 возникает по причине сбоев в работе датчика MAF (датчик расхода воздуха). Дело в том, что указанный датчик перестает своевременно реагировать на изменения, которые касаются расхода воздуха. Причиной обычно является скопление загрязнений.
Загрязнения датчика МАФ могут возникать по причине попадания топливных паров, которые проникают через впуск и дроссельный узел в те моменты, когда двигатель не работает. В результате на датчике, а также на его проводке образуется слой парафинов, что заставляет датчик отправлять на неверный сигнал о нехватке воздуха для приготовления смеси.
В этом случае блок управления автоматически уменьшает подачу топлива для того, чтобы количество воздуха увеличилось. Результатом становится обеднение смеси на разных режимах работы силовой установки. После этого возникает ошибка P0171, параллельно можно обнаружить ошибку P0100 или P0102. Такие коды обычно указывают на проблемы и сбои в работе датчика ДМРВ.
Для устранения причин датчик необходимо снять, после чего производится его очистка. В качестве очистителя можно использовать средство для чистки карбюраторов. Чистить устройство нужно аккуратно, чтобы не повредить чувствительный элемент. Если очистка не помогает, тогда датчик нужно заменить.
В том случае, если ДМРВ находится в рабочем состоянии, тогда дальнейшая проверка заключается в том, чтобы определить возможную разгерметизацию и подсос воздуха. Дефекты могут возникнуть в области входного трубопровода, в зоне корпуса дроссельной заслонки.
- Необходимо отдельно проверить все соединения вакуумных шлангов, место крепления впускного коллектора, прокладку корпуса дросселя, прокладки впускного коллектора и т.д.
- Также не допускается растрескивание или другие повреждения патрубков системы вентиляции картера, шлангов системы улавливания паров горючего, заглушек на впускном коллекторе.
- Выпускная система должна быть полностью герметичной (без прогаров гофры и т.п.), так как дефекты возле места установки кислородного датчика также приведут к сбоям смесеобразования.
Что касается датчика разности давления в системе EGR, при его наличии этот датчик также может стать причиной появления ошибки P0171 в случае выхода из строя или сбоев. Указанный датчик стоит на двигателе, присоединен к основной трубке для подачи отработавших газов ЕГР при помощи двух отдельных патрубков. Датчик управляет клапаном системы рециркуляции выхлопа.
Загрязнения датчика разности давлений влияют на его чувствительность, в результате чего датчик сигнализирует о том, что в систему поступает недостаточно отработавших газов, тем самым заставляя клапан EGR открываться на долгое время. Такое открытие приводит к тому, что воздуха в смеси становится больше, происходит обеднение.
Теперь давайте перейдем к проверке топливной системы, так как уменьшение объема подаваемого топлива в ряде случаев не позволяет обогатить смесь, оставляя ее обедненной. Диагностика топливоподачи предполагает следующие шаги:
- Прежде всего, следует убедиться в том, что топливные фильтры позволяют горючему поступать в должном объеме.
- Затем потребуется замерить давление горючего в топливной рампе, а также удостовериться в работоспособности регулятора давления.
- Параллельно может понадобиться проверка бензонасоса и его производительности.
- Еще одной операцией будет при такой необходимости.
Наличие профессионального автосканера или компактного устройства, которое подключается в , позволяет оценить ряд параметров без разборки двигателя и снятия оборудования. Если же ошибка P0171 появляется с некоторой периодичностью, тогда причиной может быть ненадежное соединение или повреждение электрических контактов. В этом случае проверяется проводка датчиков, жгуты проводов на контроллер, «масса».
Неисправности ГБО: ошибка «бедная смесь» на газу
Нужно понимать, что ГБО является отдельной системой питания. По этой причине для проверки бедной смеси при езде на газу только некоторые операции будут такими же, как и в случае определения причины обеднения на обычном карбюраторном или инжекторном моторе.
На начальном этапе следует проверить, как ведет себя автомобиль на бензине. В ряде случаев бывает так, что при переключении на бензин машина работает нормально, никаких ошибок не возникает. Однако после перехода на газ начинаются пропуски воспламенения, горит чек и т.д.
Если нигде не обнаружен подсос воздуха, с электронными датчиками тоже полный порядок, тогда особое внимание следует уделить следующим моментам:
- правильный монтаж и настройка ГБО;
- чистота фильтров ГБО, каналов для подачи газа;
- состояние и настройка газового редуктора;
С учетом того, что поколений ГБО много, на таких системах встречаются разные неисправности. Так что в отдельных случаях нужно диагностировать те или иные установленные элементы.
Например, первым поколениям газовых установок (ГБО-I, ГБО-II) была свойственна такая проблема, когда производительности (мощности) установленного редуктора могло оказаться попросту недостаточно, в результате чего при работе на нагруженных режимах газа не хватает, смесь обедняется, двигатель не тянет, появляются ошибки и т.д.
Также частой причиной обеднения смеси могут оказаться и сами газовые форсунки, причем независимо от поколения ГБО. Достаточно представить ситуацию, когда электронный блок открывает все форсунки на одинаковое время, но одна из них закрывается раньше. В результате смесь будет обедняться только в одном из цилиндров.
Подведем итоги
Как видно, существует достаточно много причин, которые приводят к нарушениям смесеобразования в сторону избыточного количества воздуха в составе топливно-воздушной смеси, то есть возникает обеднение.
Отметим, что на инжекторных ДВС вмешательство в штатную прошивку ЭБУ в рамках , удаления катализатора или в процессе установки ГБО могут привести к последующему нарушению смесеобразования и бедной смеси.
Такие манипуляции с котроллером зачастую сводятся к программному отключению определенных датчиков, изменению угла открытия дроссельной заслонки, коррекции и сдвигу , внесению определенных изменений в топливные карты и т.д.
Многие водители пытаются при помощи чип-тюнинга экономить топливо, выбирая из модифицированных прошивок ЭБУ так называемые версии «эконом». При этом уменьшение расхода во многих случаях достигается благодаря обеднению смеси на разных режимах работы двигателя.
Следует помнить, что некачественная сторонняя прошивка может привести к серьезным нарушениям во время работы ДВС, причем на начальном этапе водитель практически не замечает внешних признаков. На приборной панели не загорается «чек», в обычных режимах агрегат работает устойчиво и т.п.
Однако проблема бедной смеси может проявиться тогда, когда нагрузки на мотор увеличиваются выше среднего. В подобной ситуации правильным решением будет немедленное проведение компьютерной диагностики автомобиля. Если известно, что прошивка ЭБУ менялась, тогда об этом следует обязательно сообщить специалистам.
