Многие опытные водители знают, что диагностировать некоторые неисправности автомобиля можно по цвету выхлопных газов. Если при работе двигателя выхлопная труба начала выпускать дым различных цветов - от белого до черного, это явный признак наличия неисправностей в работе автомобиля.
Фото: JT (flickr.com/photos/environmentblog/)
И здесь главное своевременно среагировать на тревожные знаки, выявить и устранить возможные неисправности или поломки, чтобы избежать проведения серьезного и дорогостоящего ремонта.
Сегодня мы попытаемся разобраться в том, какие виды неисправностей можно диагностировать по цвету выхлопных газов на примере инжекторного и карбюратного бензинового двигателя .
Но перед тем как перейти к рассмотрению неисправностей, надо сказать о некоторых общих моментах.
Прежде всего, стоит отметить, что в момент завода автомобиля в холодную погоду, белый дым - это абсолютно нормальное явление, при условии, что он пропадает, когда двигатель хорошенько прогреется. Причина белесого дымка - пар, образовавшийся от сгорания конденсата, образовавшегося в топливной системе автомобиля .
Так же не является неисправностью едва заметный белый дымок, выходящий из выхлопной трубы в мороз. Впрочем, в сильный мороз этот дымок может быть достаточно хорошо заметен, но это тоже вполне нормальное явление, так же, как и пар изо рта при выдыхании теплого воздуха.
При этом важно уметь отличать пар от белого дыма. Сделать это достаточно легко, пар полупрозрачен и быстро рассеивается после выхода из трубы. Дым же более плотный и тянется шлейфом, быстро рассеиваясь лишь при наличии ветра.
Но дым из выхлопной трубы может быть не только белым. Он так же может быть и черным, и синеватым, и сизым.
Цвет дыма меняется в зависимости от качества топливной смеси (как правило, переобогащение топливом), а так же от того, что примешалось к топливной смеси при работе двигателя. А это может быть моторное масло или охлаждающая жидкость . Эти примеси не сгорают полностью в цилиндрах и окрашивают выхлоп в различные цвета.
Очевидно, что за некачественную подготовку топливной смеси отвечает механизм топливоподачи. А попадание в цилиндры посторонних жидкостей говорит о чрезмерном износе отдельных деталей поршневой группы .
Но не все так однозначно. Например, ситуация может развиваться по такому сценарию: сломалась система охлаждения двигателя , который начинает периодически перегреваться . Это влечет за собой пригорание поршневых колец, которые начинают пропускать в цилиндр масло и появляется дым из выхлопной трубы.
Можно заменить кольца, на какое-то время дым прекратится, но если не устранить первопричину - плохую работу системы охлаждения, то через некоторое время неисправность даст о себе знать снова, дым опять появится.
То есть дым из выхлопной трубы чаще всего говорит о том, что есть серьезные проблемы с двигателем, а именно с системой топливо-подачи или охлаждения, но для того чтобы точно определить, в чем первопричина, придется проанализировать и сопоставить все имеющиеся факты.
Для примера рассмотрим несколько возможных ситуаций…
Инжекторный двигатель
О наличие неисправностей или поломок в двигателе инжекторного типа, оснащенного системой впрыска , выхлопная система автомобиля сигнализирует выводом черного, синего или белого выхлопа.
Черный выхлоп
В двигателях данного типа, как и в карбюраторных аналогах, может происходить образование и вывод выхлопных газов черного цвета. Зачастую эта проблема возникает вследствие подачи слишком богатой топливной смеси.
Подобная неисправность проявляется из-за поломки любого датчика или выходом из строя управляющего блока системы подачи топлива. В данном случае потребуется лишь простая замена датчика (если неисправным оказался он) или замена всего блока управления (более сложная и дорогостоящая операция).
Дополнительными причинами появления черного выхлопа может стать зависание иглы в форсунке на системе впуска, постоянная подача небольшого напряжения на рабочий инжектор или же появление возможных неполадок в работе управляющего блока (например, изменение частот передачи импульсов).
Белый или синий (сизый) выхлоп
Часто белый или сизый выхлоп появляется вследствие попадания воды в топливо или масляной смеси в камеру сгорания. Для ДВС, оснащенных системой турбонаддува, появление белых или сизых выхлопных газов зачастую обусловлено поломками основной турбины наддува.
Карбюраторный двигатель
В двигателе карбюраторного типа появление неисправностей проявляется выводом выхлопных газов, также имеющих белый, сизый и черный цвет.
Белый выхлоп
Как и в случае с инжекторными двигателями, в ДВС данного типа белый выхлоп свидетельствует о присутствии воды в топливе. Причин появления воды в топливном баке достаточно много - образование конденсата в баке и в трубопроводах; высокая влажность воздуха при заправке топлива; попадание воды из системы охлаждения.
Среди прочих причин появления белого выхлопа можно назвать снижение герметичности прокладки блочной головки, попадание жидкости-хладагента в топливные цилиндры, утечка воды из системы, которая отвечает за подогрев карбюратора.
В некоторых случаях густой белый дым появляется вследствие плохого прогрева двигателя до нужной температуры, в результате чего часть воды может остаться в выхлопной системе (вот почему для автомобиля очень вредны короткие поездки, особенно в холодную погоду).
Сизый выхлоп
Выхлоп сизого или синего цвета появляется в результате попадания некоторого количества масла в камеру сгорания. Часто это может быть связано с изношенностью цилиндров и поршней топливной системы ДВС.
Степень изношенности деталей определяется при помощи измерения уровня компрессии . Если уровень компрессии соответствует установленным значениям, следовательно, за образование сизого выхлопа отвечают клапанные уплотнители - втулки и манжеты.
Часто сизый выхлоп проявляется вследствие залегания, поломки или износа маслосъемных поршневых колец.
К наиболее вероятными причинам вывода сизых выхлопных газов также можно отнести снижение упругости манжет и колец во втулках и тарелках клапанов; высокую степень износа клапанных седел и основных деталей цилиндров и поршней; завышенный уровень масла в картере ; а также применение топлива низкого качества с масляными примесями.
Черный выхлоп
Выхлоп черного цвета в карбюраторных двигателях образуется в результате недостаточного сгорания топливной смеси с образованием густой сажи. Основной причиной подобного явления является подача слишком обогащенной топливной смеси в карбюратор.
К дополнительным причинам вывода черных выхлопных газов из выхлопной системы можно отнести высокий уровень топлива в камере поплавкового типа; плохо открытая заслонка для подачи воздуха; присутствие засорений в жиклере; изношенность отверстий жиклеров; применение жиклеров неподходящих размеров и типов; поломка клапана системы холостого хода; неисправность в работе свечей зажигания.
Конечно, это лишь несколько вероятных причин, из-за которых может появиться дым из выхлопной трубы, но главное - теперь вы знаете, в каком направлении нужно копать, чтобы докопаться до истинной причины появления неисправности.
Конструкция автомобиля такова, что далеко не во все ответственные узлы можно «заглянуть». Корректность или отклонения от нормы в работе часто определяют по косвенным признакам. Среди таковых – «сердце» авто, двигатель. Его компоновка такова, что все основные, тепловые и механические, процессы происходят внутри «замкнутого» объема. Оценить их нормальность можно, в первую очередь, по состоянию свечей зажигания, рабочая часть которых вкручивается в камеры сгорания.
А еще – по выхлопным газам.
Без специальной лаборатории состав выхлопных газов определить сложно. А вот увидеть их цвет может каждый, кроме дальтоников. Именно цветовая раскраска выхлопа может поведать о многом и стать поводом для более тщательной диагностики. Нормальные выхлопные газы практически бесцветны: именно поэтому шлейф позади большинства машин практически незаметен. Если он неожиданно приобретает раскраску – это уже сигнал задуматься о том, а все ли в норме с силовым агрегатом. Чаще всего тревогу вызывают белый, черный или синий дым, валящий из выхлопной трубы.
Цвет выхлопных газов может весьма наглядно рассказать о состоянии двигателя или наличии неисправностей в автомобиле, поэтому запомните правила этой нехитрой диагностики!
В холодную погоду во время прогрева двигателя часто можно наблюдать белый дым из выхлопной трубы. В данном случае окраску выхлопным газам придает пар - это нормально и вовсе не является признаком неисправности. А вот если такой дым наблюдается при высокой температуре окружающего воздуха, лучше проверить двигатель на предмет попадания в цилиндры охлаждающей жидкости.
Синеватый цвет выхлопа говорит о попадании масла в камеру сгорания. Как правило, этому сопутствуют повышенный расход масла и снижение компрессии в цилиндрах. Среди причин могут быть потеря эластичности маслосъёмных колпачков, плохая работа системы вентиляции картера и закоксованность колец вследствие использования некачественного моторного масла.
Чёрный дым свидетельствует о проблемах со смесеобразованием. В современных автомобилях параметры смеси регулируются электроникой, поэтому чёрный цвет выхлопных газов говорит о неисправности датчиков или других компонентов топливной системы. Также появление чёрного дыма может быть связано с некачественным топливом.
Для того, чтобы поставить предварительный диагноз двигателю Вашего автомобиля, обратите внимание на его выхлоп. Если машина «задымила» - это явный признак ненормальной работы двигателя.
Карбюраторный двигатель
Черный дым является признаком наличия в отработанных газах несгоревшего топлива, что свидетельствует о неполном сгорании слишком богатой смеси. Наиболее частый виновник излишне обогащенной смеси - карбюратор. Не полностью открыта воздушная заслонка. Увеличенный уровень топлива в поплавковой камере. Засорен воздушный жиклер. Изношены калибровочные отверстия жиклеров. Установлены несоответствующие жиклеры. Неисправность ЭПХХ (постоянно открыт клапан системы холостого хода). Не работает одна или несколько свечей зажигания.
Белый дым свидетельствует о присутствии воды в горючей смеси. Вода в виде пара может появляться при сгорании топлива из-за повышенной влажности воздуха, накопления конденсата на стенках впускных трубопроводов, также вода (чистая или антифриз) может попадать из системы охлаждения, что является признаком неисправности. Попадание влаги в топливо. Пробита прокладка головки блока. Утечка воды из системы подогрева впускного коллектора или карбюратора (если такие существуют).
Сизый (синий) дым образуется при попадании масла в камеру сгорания. Определить износ деталей цилиндро-поршневой группы можно путем измерения компрессии. Если значение компрессии имеет требуемые числа, - значит, в повышенной дымности и расходе масла виновны уплотнители клапанов (направляющие втулки и резиновые манжеты). Залегли маслосъемные кольца. Износ или поломка маслосъемных колец. Износ седел клапанов и их направляющих. Потеря упругости резиновых манжет и колец в направляющих втулках и тарелках пружин клапанов. Износ деталей цилиндро-поршневой группы. Повышенный уровень масла в картере двигателя. Некачественное топливо с содержанием масла
Двигатель со впрыском
Чёрный дым, как и в карбюраторных двигателях, появляется при слишком обогащенной горючей смеси. Неисправность, как правило, говорит о выходе из строя какого-либо из датчиков или же блока управления системы впрыска. При наличии запасных датчиков желательно их поочередно заменить, а если и это не поможет, необходимо заменить и блок управления. Постоянно открыт инжектор холодного впуска (механическое зависание запорной иглы). Постоянно подается напряжение на инжектор холодного пуска. Постоянное небольшое напряжение на рабочих инжекторах («смещение»). Дефекты в блоке управления (слишком широкие импульсы управления).
Сизый (синий) и белый дым у бензиновых двигателей с впрыском вызван теми же причинами, что и у карбюраторных двигателей. Если двигатель оборудован турбонаддувом, а сизый дым появляется после его прогрева, то это связано с неисправностью турбины, как и у дизельных двигателей.
Автомобиль – не роскошь, а средство передвижения. Можно, глядя на премиум модели, относиться к данному высказыванию скептически. Можно – серьезно. Суть от этого не меняется. В отличие до драгоценного изделия (которое можно просто положить в шкатулку до лучших времен), машина – сложное техническое устройство, требующее постоянной диагностики и обслуживания.
Основные причины изменения цвета выхлопных газов
Любая «окраска» выхлопных газов – явление ненормальное. Черная, белая или синяя расцветка в сочетании с увеличением плотности выхлопа говорит о весьма вероятных проблемах с автомобилем, наиболее часто среди которых встречаются:
- неисправности топливной системы или системы охлаждения;
- сбои в зажигании;
- некорректная работа ГРМ;
- проблемы с цилиндрами и поршнями.
Независимо от неисправности цвет выхлопных газов изменяется по причине попадания в цилиндр посторонних веществ: тосола или масла. А также вследствие неполного сгорания избыточного топлива.
Бывают ситуации, когда дым является вторичным признаком неполадок. Так, например, утечка жидкости или иные неисправности системы охлаждения, естественно, ведут к перегреву мотора. А дым – естественное последствие разрушенных в результате термического воздействия поршневых колец, пропускающих масло в камеру сгорания.
Список проблем может быть, если не бесконечен, то весьма широк. Поэтому «сужение круга» ведут по цвету выхлопн6ого дыма. Такой подход более чем нормален: именно окраска бросается в глаза в первую очередь.
Белый дым
Наверное, чуть ли не у каждого начинающего автомобилиста замирало сердце от вида обильного густого облака белого цвета из выхлопной. И, не нужно ходить к гадалке, большинства таких наблюдений было в холодное время года. А дым на поверку оказывался вовсе не дымом, а облачком пара.
Все дело в конденсате, который скапливается в выхлопной системе. В первые минуты работы двигателя (прогрева) он активно выпаривается, вводя в сомнение вчерашних выпускников автошкол. Чем сильнее мороз, тем обильней белый пар. Причем, после «минус» 20 градусов он может приобрести сизоватый оттенок.
Полностью сбрасывать со счетов белый выхлоп нельзя. В некоторых случаях он – действительно дым (а не пар). Если облако не рассеивается при прогреве или на дворе теплое время года, белые выхлопные газы – нехорошее явление, которое может говорить о попадании охлаждающей жидкости в цилиндр из-за потери герметичности прокладки ГБЦ (или по другим причинам, плоть до трещин в головке или в блоке). Поскольку в составе охладителя есть вода, она в камере сгорания испаряется и «парит».
Различить пар и белый дым можно по двум параметрам:
- пар быстро исчезает, дым идет постоянно;
- если приложить к трубе кусок бумаги, после высыхания дым оставит масляные пятна.
В большинстве случаев белый дым является признаком перегрева мотора из-за некорректного охлаждения. Поэтому для «лечения» диагностика последней обязательна.
Черный дым
Как и в случае с белым выхлопом, черный дым может носить временный, некритичный, характер, а может являться признаком очень серьезных нарушений в работе силового агрегата.
Если наблюдается насыщенный черный выхлоп с маленькими частичками сажи, смесь излишне обогащенная: топливо в цилиндре сгорает не полностью и дожигается уже в глушителе. Причина – неправильно выставленное зажигание или проблемы с карбюратором или со свечами. Косвенные признаки – резко увеличившийся расход топлива, затрудненный запуск, потеря мощности или неустойчивая работа мотора.
Синий дым
Выхлопы синего (сизого) цвета являются наиболее тревожными. Они сигнализируют о том, что в цилиндре сжигается не только топливно-воздушная смесь, но и моторное масло. В зависимости от его количества дым может отличаться по цвету: от сизого или голубого до темно-синего, а также по плотности: от почти незаметного до чрезвычайно густого.
В исправном двигателе оно попасть в камеру сгорания попросту не может. «Пути» открывают только поломки. Наиболее распространенная причина – износ поршневых колец, которые становятся неспособными снимать масло со стенок цилиндра.
Другие варианты:
- износ цилиндра, вследствие чего кольца начинают неплотно прилегать к стенкам;
- локальные повреждения на поверхности цилиндра;
- ржавление цилиндров в машине после длительного простоя;
- некачественная обработка поверхности цилиндров.
Бывает, что черный дым после прогрева исчезает. Это связано с тем, что при нагревании детали мотора расширяются и «щели» для масла «закупориваются». Однако, если поршневая группа уже отработала свой ресурс, картина меняется с точностью до наоборот: масло становится более текучим и проникает в малейшие зазоры.
Сверху масло в цилиндры может проникать сквозь изношенные стержни клапанов, направляющие втулки и маслосъемные колпачки.
Независимо от цвета и интенсивности дыма, данный симптом ни в коем случае нельзя оставлять без внимания. До более детальной, профессиональной, диагностики рекомендуется отказаться от дальнейших поездок: неисправности в системе охлаждения или смазки могут закончиться сложным и дорогостоящим капитальным ремонтом двигателя.
Согласитесь, мы редко обращаем внимание на дым из выхлопной трубы, ведь, по сути, труба на то и нужна, чтобы выводить отработанные газы. Однако ситуация меняется в корне, когда вместо привычного светлого пара появляется плотный густой дым, который сохраняется или даже усиливается после прогрева. А уж если выхлоп имеет ярко выраженный характерный цвет - это явный сигнал о неисправности одной из систем двигателя. Какой именно - разберем в данной статье.
Каким должен быть нормальный выхлоп?
Итак, остановимся на цвете выхлопа. Каким он должен быть в идеале? Главное правило определения «нормальности» дыма из выпускной трубы - это его незаметность. То есть, условно говоря, до тех пор, пока он Вас не беспокоит, все в порядке. Но как только выхлоп теряет свою прозрачность, а за машиной буквально тянется целый дымовой (и нередко - ядовитый) шлейф, такое становится трудно не заметить.
Впрочем, паниковать раньше времени не стоит. Далеко не всегда «цветной» дым из выхлопной трубы означает серьезную поломку и дорогостоящий ремонт. Вполне вероятно, виной всему небольшая неисправность или износ расходной детали системы двигателя, и достаточно будет просто заменить запчасть.
Рассмотрим основные причины дыма из выхлопной трубы: на что указывает цвет выхлопа и какие действия следует предпринять.
Белый дым из выхлопной трубы
Как выглядит: густой белый пар при нагретом двигателе.
Бело-серый водяной пар на холодном воздухе после ночной стоянки - вполне нормальное явление, свидетельствующее о достаточной влажности в выхлопной системе. Он легко и быстро рассеивается, а при нагревании двигателя и вовсе исчезает. Другое дело, если выхлоп буквально «висит» в воздухе, превращаясь в густое облако, и остается даже после полного прогрева.
Причина: в цилиндры двигателя попала охлаждающая жидкость: вероятнее всего, повреждена прокладка ГБЦ либо в головке или блоке цилиндров образовалась микротрещина.
Подсказка: заметная утечка антифриза.
Действия: проверьте уровень охлаждающей жидкости и обратитесь в сервис - попадание газов в систему охлаждения чревато перегревом двигателя и последующим капитальным ремонтом.
Важно: прежде чем приступать к действиям, убедитесь, что из трубы идет именно водяной пар, а не дым с примесью масла. Для этого поднесите к трубе лист бумаги и немного подождите: влага испарится бесследно, а дым оставит масляные пятна.
Сизый дым из выхлопной трубы
Как выглядит: масляный серо-синий выхлоп.
В зависимости от степени освещения и погодных условий выхлоп может менять оттенок от светло-голубого до насыщенно сизого. В любом случае сильный синий дым из выхлопной трубы, как правило, указывает на наличие масла в цилиндрах.
Причина: масло может попадать в двигатель по разным причинам:
- банальный износ мотора, когда поршневые кольца теряют уплотнение и компрессия ухудшается, а масло расходуется сильнее;
- «залегание» колец (закоксовка, потеря подвижности) из-за низкого качества масла и топлива либо редкой эксплуатации авто и сопутствующего перегрева;
- нарушения в системе вентиляции картера вследствие чрезмерного давления в цилиндрах, когда двигатель начинает «самостоятельно» удалять отработанные газы, повторно их сжигая;
- «состарившиеся» маслосъемные колпачки на клапанах, утратившие эластичность и понемногу пропускающие масло в коллектор и далее в камеру сгорания.
Подсказка: значительно возросший расход масла.
Действия: произведите полную диагностику двигателя, измерьте компрессию, при необходимости проведите раскоксовку, замените изношенные элементы и масло.
Черный дым из выхлопной трубы
Как выглядит: токсичный выхлоп выраженного темного цвета.
Густой черный или серый дым из выхлопной трубы хорошо виден при дневном свете и содержит частицы сажи, образующейся из-за неполного сгорания топлива.
Причина: излишнее обогащение топливовоздушной смеси из-за засорившегося воздушного фильтра или протекающих форсунок; низкокачественное топливо, вызывающее так называемое детонационное сгорание; залитые свечи либо нарушения в работе электроники, контролирующей процесс смесеобразования.
Подсказка: увеличение расхода топлива, снижение мощности двигателя, проблемы с запуском.
Действия: начните с доступного - обновите бензин, проверьте воздушный фильтр, датчики и регуляторы давления, просмотрите свечи. Если дым остается - срочно в сервис.
В любом случае, какого бы цвета, консистенции и насыщенности ни был дым из выхлопной трубы, - это сигнал SOS, который подает Ваш автомобиль. Будьте внимательны, используйте качественные детали и компоненты, не скупитесь на диагностику и выбирайте только проверенные продукты и бренды.
Мы рекомендуем профессиональную автохимию и автокосметику LAVR: средства для раскоксовывания и промывки двигателя, масляных систем, оборудование и жидкости для очистки топливной системы, герметики и очистители системы охлаждения, многочисленные присадки и средства для ухода - все, что необходимо для обслуживания двигателя и поддержания его полной «боеспособности»!
Все перечисленные в статье бренды, а также запчасти, аксессуары и автохимию других надежных производителей Вы всегда можете найти в магазинах IXORA. Наши квалифицированные менеджеры помогут Вам сделать достойный выбор!
| Производитель | Артикул | Наименование |
|---|---|---|
| KIXX | L2065AL1K1 | Промывочное масло Kixx CLEAN KR/1L |
| LAVR | LN2001 |
Для многих водителей, которые имеют даже самый незначительный стаж управления транспортным средством, наличие нестандартного окраса дыма, исходящего из выхлопной трубы, сигнализирует о необходимости проведения ТО для выявления неполадок. Подобного рода неисправность не может возникнуть без определенных причин, и цвет выхлопных газов нам уже намекнет, где надо начинать поиски поломки.
Выхлопные газы автомобиля
Дым, выходящий из трубы, может иметь как очень неприятный запах и цвет, так и подозрительную плотность. Окрасы выхлопных газов при неисправной работе могут быть:
- Белого;
- Черного;
- Сизого;
- Голубого и синего цветов.
- Неисправности в механизме газораспределения или в ИПГ (цилиндропоршневой группе);
- Поломки в системе контроля впрыска;
- Неполадок в области системы охлаждения.
Следует отметить, что на состояние выхлопных газов значительное влияние оказывает погода. Специалисты рекомендуют проводить диагностику исключительно в «летную» погоду для более точного определения оттенка газов.
Соответствие неисправностей
Цвет дыма, который чаще всего можно встретить в результате появления какой-либо неисправности может быть белый, сизый, или же черный. Конкретно о данных трех цветах и пойдет речь далее.
Изначально следует рассмотреть наличие черного дыма, так как изменение цвета газов на черный является наиболее распространенным «явлением». Он хорошо заметен при любых погодных условиях. Зачастую имеет неприятный запах. Возникает по причине неполного сгорания горючего, которое впоследствии вылетает вместе с выхлопами. В результате данного дефекта мотор может начать терять мощность, расход горючего значительно увеличивается, а также могут появиться трудности с процессом запуска транспортного средства.
В подобной ситуации нужно в первую очередь проверить:
- Карбюратор;
- Катушку зажигания;
- Свечи зажигания;
- Форсунки;
- Компрессию мотора;
- Воздушный фильтр (возможно необходимо выполнить его чистку);
- Низкое качество горючего.
Осмотрев все выше перечисленные детали транспортного средства, можно с легкостью выявить причину появления черного дыма и устранить неполадку.
Белый выхлопной дым
Иногда присутствие белого дыма не сигнализирует о возникновении неисправности. В некоторых случаях достаточно просто проверить качество топлива и посмотреть, нет ли необходимости в замене охлаждайки. В случае, если проблема не уйдет самостоятельно после выполнения данных процедур, тогда это верный знак, что случился пробой прокладки ГБЦ – головки блока цилиндров. Такого рода неисправность следует срочно устранить. В противном же случае мотор будет перегреваться.
Что касается наличия сизого дыма, то здесь вывод один: проблема в самом моторе. Такой оттенок может давать перегоревшее масло, попадающее в камеру сгорания. Причинами подобного дефекта могут быть:
- Скоропостижное изнашивание деталей внутри самого двигателя;
- Потеря эластичности колец поршневой группы.
Как видите, цвет выхлопных газов нам о многом говорит, но не стоит слишком пугаться возникновению необычного окраса и запаха выхлопа. Достаточно вовремя определить причину его появления и устранить ее. А вот если начнете затягивать с диагностикой, то можете попрощаться с вашей «ласточкой», долго она не протянет.
Неправильный цвет выхлопных газов – пример сизого дыма
| Инженерные коммуникации | 34 | |
| Оборудование, инструменты, станки | 172 | |
| Прочее | 106 | |
| Строительство, реконструкция, ремонт | 212 | |
| Технические средства безопасности | 8 | |
| Управление строительством | 11 | |
| Энергоэффективные и экологические технологии | 8 |
В сознании многих прочно ассоциируется с определением токсичности выхлопных газов автомобиля. Это действительно так. Контроль токсичности - одна из основных функций газоанализатора, но не единственная. В этой статье мы расскажем, как можно использовать газоанализатор для диагностики бензиновых двигателей.
Устаревшее представление, что газоанализатор служит только для регулировки и контроля токсичности выхлопных газов, не позволяет многим автомеханикам-диагностам правильно оценить состояние двигателя и системы зажигания. Да и проблема экологии работников автосервиса часто мало волнует. Для опытного же диагноста газоанализатор служит своего рода "глазами", позволяя "заглянуть" внутрь камер сгорания работающего двигателя и определить, как идет процесс горения топливовоздушой смеси. Как врачу для постановки диагноза необходимы анализы пациента, так и мастеру нужны данные "анализа", чтобы выявить "болячки" двигателя, ведь состав выхлопных газов напрямую зависит от его состояния.
Эффективность работы двигателя в первую очередь определяется полнотой сгорания топлива. Она зависит от многих факторов:
- от оптимального соотношения воздуха и топлива (за это отвечают системы измерения расхода воздуха и дозирования топлива);
- от их тщательного перемешивания (на это влияет состояние форсунок, впускных каналов и камер сгорания);
- от эффективности предварительного сжатия заряда смеси, которое зависит от состояния ЦПГ и ГРМ;
- от эффективности воспламенения, что подразумевает исправность всех элементов системы зажигания и оптимальный УОЗ.
Любое отклонение от нормы или несогласованность в работе систем двигателя приводит к снижению его эффективности и, как следствие, к изменению концентрации продуктов сгорания. Конструктивные недочеты, эксплуатационные отклонения параметров, нарушения регулировок - все это, так или иначе, отражается на составе "выхлопа". Попробуем разобраться, какую информацию можно извлечь из состава выхлопных газов.
Немного теории. Прежде всего, вспомним из школьного курса состав атмосферного воздуха, это потребуется для правильного понимания сути происходящего.
Азот ____________________________78%
Кислород ________________________20.95%
Аргон____________________________0.93%
Углекислый газ (СО2)______________0.03%
Остальные газы, в основном инертные, присутствуют в малых количествах и в нашем случае значения не имеют, как впрочем, и аргон. Цифры, очень близкие к приведенным, можно увидеть на табло газоанализатора, если включить его на "свежем воздухе".
Итак, в цилиндрах двигателя сгорает горючая смесь. Реакция окисления углеводородов топлива происходит по следующей схеме:
СН + О2 => СО2 + Н2О.
Состав смеси принято оценивать коэффициентом избытка воздуха "лямбда". Он представляет собой отношение реального количества воздуха, поступившего в цилиндры, к тому количеству, которое необходимо для полного сгорания поступившего в цилиндры топлива. Смеси, в которых количество воздуха совпадает с теоретически необходимым, называются стехиометрическими. Лямбда в этом случае равна 1. Если количество воздуха больше необходимого, то смесь принято называть бедной, и лямбда находится в диапазоне 1.0...1.3. Более бедная смесь перестает воспламеняться. Если же воздуха меньше необходимого, то смесь называют богатой. Такая смесь характеризуется значением лямбда 0.8...1.0.
Казалось бы, при сгорании стехиометрической смеси выхлопные газы должны состоять из углекислого газа СО2, водяного пара Н2О и азота N2. На деле не все так просто. Под действием высокой температуры в цилиндре двигателя азот и кислород вступают в реакцию, в результате которой образуются оксиды азота, в основном NО. Кроме того, в отработавших газах (ОГ) всегда содержатся углеводороды, обозначаемые обычно СН. Они представляют собой исходные или распавшиеся молекулы топлива, которые не принимали участия в сгорании. Часть СН выбрасывается в результате того, что на тактах впуска и сжатия горючей смеси пары топлива поглощаются масляной пленкой на стенках цилиндров. На такте выпуска происходит их выделение из пленки.
Кроме этого, в ОГ обязательно присутствует продукт неполного сгорания топлива - оксид углерода СО (угарный газ). И, конечно же, неизбежно остается не вступивший в реакцию кислород. Поэтому состав отработавших газов исправного инжекторного двигателя, не оборудованного катализатором, при смеси, близкой к стехиометрической, выглядит так:
Значения параметров близки к типичным, но далеко не эталонные. Если взглянуть на схему реакции, то становится вполне очевидным, что оптимальное сгорание горючей смеси характеризуется максимальным выделением углекислого газа СО2. Грубо говоря, чем качественнее сгорает топливо в двигателе, тем больше СО2 в составе ОГ, и это один из критериев, которыми можно воспользоваться при проверке и регулировке систем топливоподачи.
Как же извлечь из данных газоанализа необходимую информацию?
Прежде всего, нужно понять, что газоанализатор не укажет на неисправный датчик или пробитую свечу, но с его помощью можно определить направление поиска. Рассмотрим это на примерах.
Бедная смесь. Этот режим характеризуется низким содержанием СО, пониженным СО2, повышенным - кислорода и СН. Расчетный параметр лямбда окажется больше единицы. С первыми тремя параметрами все ясно, низкие значения СО и СО2 и повышенная концентрация кислорода образуются из-за нехватки топлива и (или) избытка воздуха. Возникает вопрос - почему имеет место повышенная концентрация СН? Все просто - бедные смеси хуже горят. Причины бедной смеси применительно к инжекторным двигателям - подсос воздуха во впускной тракт, низкое давление топлива, неверные показания датчика массового расхода воздуха (ДМРВ), неверная регулировка топливоподачи. Искать конкретную причину необходимо уже с помощью других приборов (мотортестера, осциллографа, топливного манометра, тестера утечек). Бедную смесь нельзя путать со следующим дефектом.
Негерметичность системы выпуска.
Представим себе, что имеет место неплотное соединение или трещина. Что при этом происходит? Через неплотность подсасывается атмосферный воздух и, смешиваясь с отработавшими газами, изменяет их состав. У начинающих может возникнуть вопрос - почему воздух подсасывается, вроде бы должно быть наоборот. Дело в том, что перемещение газов в выхлопном тракте носит волновой характер, и зоны давления чередуются с зонами разрежения. Именно в зону разрежения и подсасывается воздух. А теперь вспомним состав атмосферы. Даже если подсос незначителен, то содержание О2 в ОГ увеличится достаточно сильно! Ведь в воздухе его почти 21%, а в ОГ около 1%. В то же время СО2 в воздухе мало, и количество этого газа в составе ОГ изменится не так значительно. То же можно сказать и про СО и СН. Итак, необходимо различать бедную смесь и подсос воздуха в выпускной тракт. Во втором случае имеет место неестественно высокие значения О2 и лямбда:
Достаточно низкое содержание СН говорит о том, что топливо сгорает хорошо, и СО вроде бы в норме, но очень много кислорода, и, соответственно, высокое значение лямбда. Снимок сделан на автомобиле, у которого преднамеренно был ослаблен хомут глушителя. Добавим еще, что подобный дефект с помощью двухкомпонентного газоанализатора обнаружить попросту невозможно. Некоторые могут вычислять корректированное значение СО. Дело в том, что концентрация СО может быть не только измерена, но и рассчитана, исходя из концентрации других компонентов выхлопных газов. При этом оба значения СО не должны значительно различаться. Расхождение же будет свидетельствовать о подсосе воздуха через неплотности в выпускной системе.
Богатая смесь. В этом случае газоанализатор покажет высокое содержание СО, повышенное СН, пониженное СО2, О2, и лямбда меньше единицы. Причин много - неверные показания ДМРВ (чаще всего), повышенное давление топлива, неверный сигнал датчика температуры (ДТОЖ). Говоря о повышенном содержании СН, следует понимать величину до 300..500 ррm, такое значение обычно сопровождает богатую смесь. Если же оно значительно выше, причем признаки богатой смеси могут и отсутствовать, то это уже проявление следующего дефекта.
Высокое содержание СН. Мы уже говорили о том, какими путями СН появляется в отработавших газах. Нормальное значение этого параметра - 50..200 ррm. Если на табло прибора мы видим СН, равный 300..400 и более, это повод искать причину, по которой бензин попросту не сгорает, другими словами, имеют место пропуски воспламенения. Не "пропуски искры", как иногда выражаются, а именно воспламенения. А вот причин этих пропусков много. Изношенные или неисправные свечи (см. рис.), высоковольтные провода, дефектный модуль или катушка зажигания, не отрегулированные клапаны, пониженная компрессия, неисправная (забитая) форсунка.
Это может проявляться как в одном, так и в нескольких цилиндрах. Еще одна причина повышенного содержания в ОГ паров топлива - неплотный или начинающий прогорать выпускной клапан. В этом случае на такте сжатия часть топливного заряда попросту выталкивается в выпускной тракт. Двигатель при этом может работать вполне нормально, и остальные параметры газоанализа будут в норме. Ниже приведен пример параметров выхлопа двигателя, имеющего дефектные свечи.
Все остальные системы заведомо в полном порядке. Проанализируем полученные данные. Повышенное содержание в ОГ паров топлива говорит о том, что последнее попросту не сгорает. Далее: СО понижено, и его значение позволяет сделать вывод, что причина не в богатой смеси. Высокое содержание кислорода вместе с высоким СН позволяет сделать предположение о пропусках. Закономерен вопрос - откуда кислород? Да из тех же цилиндров, которые при пропусках просто выплевывают атмосферный воздух, смешанный с бензином, не воспламеняя его. СО2 понижено, что тоже говорит о ненормальном сгорании. Ну а лямбда - прибор рассчитывает ее, исходя в том числе, и из содержания кислорода. Именно пропуски вспышек и наблюдаются в таком случае, и они хорошо слышны у среза выхлопной трубы.
Датчики кислорода и катализаторы.
То, что автомобиль оснащен ДК и катализатором, не избавляет, как ни странно, от применения газоанализатора. Кстати, именно появление катализатора дало немалый импульс развитию многокомпонентных приборов газоанализа. Двухкомпонентные газоанализаторы, как диагностические приборы, в этих условиях оказались малоэффективными. Они не давали полноценной информации о работе двигателя, так, как каталитические нейтрализаторы активно уменьшают именно концентрацию измеряемых ими продуктов сгорания СО и СН. Для замера состава ОГ при помощи двухкомпонентного газоанализатора ранее некоторые модели автомобилей снабжались специальным патрубком для отбора пробы газов до катализатора. С появлением четырехкомпонентных газоанализаторов необходимость в этом отпала. Такие газоанализаторы позволяют расчетным путем определить исходный состав топливной смеси даже для двигателей, выхлопная система которых оборудована катализатором. Помимо этого, они предоставляют диагносту несколько дополнительных параметров, анализ которых позволяет глубже понять характер процессов, происходящих в двигателе. Полноценная диагностика включает в себя проверку правильного функционирования системы управления двигателем, даже если последняя не предоставляет возможности что-то отрегулировать. Итак, автомобиль, оборудованный датчиком кислорода и катализатором. Вставляем зонд прибора в выхлопную трубу, ждем. Если все в порядке, будет что-то похожее:
Что мы видим? Что катализатор свое дело знает, полноценно "дожигая" ОГ до гораздо более безобидного состояния. СО - внизу предела измерения, совсем мало СН. Зато значение СО2 близко к максимальному, и очень мало кислорода, ибо весь ушел на превращение СО и СН в безвредные СО2 и Н2О. Ну и лямбда почти в идеале. При проведении таких замеров важно, чтобы двигатель был полностью прогрет, а система управления работала в режиме замкнутой петли обратной связи по датчику кислорода. Кстати, оценить эффективность катализатора можно по скорости его прогрева, наблюдая изменение концентраций компонентов ОГ после запуска двигателя. Двигателю и катализатору перед этим необходимо дать остыть в течение 30–40 мин.
Приведем еще пример. Ниже приведен состав ОГ двигателя с полностью неработающей форсункой (бывает и такое). Полная дисгармония, огромное содержание кислорода и отсюда запредельная лямбда. Естественно, при работе на такой смеси некоторое время система управления пытается корректировать смесь, но безрезультатно. Прописывается ошибка по датчику кислорода, система управления переходит в аварийный режим работы с разомкнутой петлей по ДК.
Естественно, рассмотренные примеры охватывают далеко не полный перечень возможных ситуаций. Иногда один двигатель содержит кучу разных "болячек", и выявить дефект с первого взгляда на табло газоанализатора не удается. В любом случае, нужно подходить к поиску дефекта творчески, газоанализатор - только помощник вашему опыту и интуиции.
Напоследок несколько нетривиальных способов использования газоанализатора:
- Если двигатель не запускается, убедитесь в том, что концентрация СН в выхлопной трубе равна или выше 2000 ppm. В противном случае топливо в двигатель не поступает.
- При поиске мест утечек топлива обследуйте проботборным зондом газоанализатора подозрительные места. Скачек концентрации СН укажет источник течи.
- Если двигатель перегревается, поднесите зонд газоанализатора к открытому расширительному бачку системы охлаждения. Наличие в парах СН и СО свидетельствует о пробитой прокладке ГБЦ.