Чрезмерно бедной воздушно топливной смеси

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 " alt="">

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.

Пришлось лично столкнуться с такой проблемой, как обедненная смесь, выяснить все причины. Поэтому хочу рассказать по личному опыту, на что обращать внимание в первую очередь. Сегодня узнаем в начале, что вообще собой представляет обедненная смесь, как она влияет на двигатель. А также, узнаем, какими признаками и причинами она сопровождается.

Что это такое?

Для начала нужно понимать, в чем отличие между богатой и бедной смесью. Итак, все прекрасно понимают, что топливо состоит не только из «горючки», но и определенной доли воздуха. В зависимости от режима, типа работы ДВС и ещё массы факторов, смешивание перечисленных компонентов может производиться в разных пропорциях. Если взять средние порции, то это в пределах 1 кг. бензина на 14-15 кг. воздуха. То есть это средние показатели, при которых мотор работает стабильно.

Но, если, к примеру, уменьшить количество воздуха, скажем до 12 кг., то соответственно часть бензина возрастает. Но, при этом увеличивается мощность, расход топлива. Если сократить еще количество воздуха, то смесь становится обогащенной, то есть богатой.

В случае, когда количество воздуха возрастает, наблюдаем обратный эффект, когда топливная смесь становится обедненной. Соответственно уменьшается мощность, и при этом сокращается потребление топлива.

То есть, бедная смесь это когда:

Признаки обедненной смеси

Признаков на самом деле много, причем они могут даже напоминать проблемы связанные с другими узлами. Итак, можно выделить:

• Не стабильная работа на холостом ходу. Тут стоит также обратить внимание на регулятор холостого хода, возможно, забился и т.д.

• При попытке тронуться с места ДВС глохнет.

• При нажатии на педаль акселератора, нет реакции или она очень слабая.

• Мотор не тянет даже без нагрузки.

К примеру, если взять карбюраторные машины, то автомобиль не редко начинает «чихать», если смесь бедная. На инжекторах происходят хлопки, взрывы в выхлопной системе.

Кроме того, определить, какая смесь, нормальная, обедненная или наоборот богатая, поможет цвет свечей. Но, тут нюанс, определяется это только на инжекторных моторах. Например, если цвет свечей коричневатый, то ДВС в порядке. Но, если оттенок светлый, белый, свидетельствует о том, что в топливной смеси слишком много воздуха, значит смесь обедненная.

Если цвет свечей темный, но наоборот недостаток воздуха.

Но, точную причину сложно определить только по нагару. Кроме того, нагар может свидетельствовать о неправильно выставленном зажигании, это уже другой вопрос. Вообще среди автомобилистов уже давно замечена закономерность, если хлопки в выпускном коллекторе короткие и как бы одиночные, то это свидетельствует о богатой смеси. А вот, взрывы, хлопки протяженные, частые, то уже точно, смесь бедная. Если последнее, то машина и вовсе начнет глохнуть, дергаться, может вообще не завестись.

Причины и диагностика

При компьютерной проверке автомобиля, сканер зачастую фиксирует такую ошибку, как обедненная смесь, под кодом Р0171. Коды ошибок различных датчиков, тоже могут свидетельствовать о проблемах с топливообразованием. Итак, какие же причины поступления большего воздуха или малого количества топлива?

1. Датчик воздуха, он же ДМРВ.

В первую очередь обращать внимание нужно на всевозможные датчики. Наиболее чаще проблемы с бедной смесью появляются тогда, когда ДМРВ попросту засорен или «умер». К примеру, если он загрязненный, то «мозги» реагируют на показания с замедлением, отчего подается неверная «команда» на форсунки, на поставку воздуха в увеличенном объёме. На неисправности с ДМРВ, как правило, реагирует ЭБУ, если в течение определенного времени, была замечена поставка большего количества воздуха. К примеру, код ошибка на отечественных Lada — Р0103.

2. Проблемы с клапаном EGR.

Данный клапан отвечает за возвращение в цилиндр определенного количества отработанного газа. На клапан подаются сигналы от ЭБУ, который, в свою очередь получает и анализирует показания от датчика температуры «охлаждайки», давления масла, датчика дросселя, датчика температуры во впускном коллекторе и т.д. То, есть если какой-то из перечисленных выше датчиков, подает неправильные данные, ЭБУ это может растолковать неправильно и направить на клапан EGR, сигнал, по которому последний откроется на большее время и добавит отработанных газов, больше чем нужно. Но, зачастую причина банальней, клапан сломан, засорен, отчего и работает не правильно. Код ошибки РО404.

3. Проблемы с впускной системой, неисправности датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ).

Проведите диагностику дроссельной заслонки, возможно, она загрязнена или работает не правильно. Помните, что положение заслонки должно отвечать температуре мотора (если заслонка автоматическая) либо положению педали газа. На горячем ДВС заслонка должна быть открыта, на холодном повернутой под определенным углом, зависит от модели машины. Соответственно, если заслонка работает не правильно, значит и воздушная заслонка формирует неверное количество воздуха. Проверьте ДПДЗ, код ошибки — Р2135.

4. Датчик абсолютного давления (ДАД) во впускном коллекторе. Он отвечает за определение плотности воздуха и формирование топливной смеси. Если на ЭБУ подаются неверные значения, то соответственно смесь может быть, как бедной, так и богатой. Коды в зависимости от машины отличаются, Р0107, Р0108, Р0106 и т. д.

5. Регулятор холостого хода. Не редко воздух подсасывается в местах установки ДХХ, если не герметичное соединение, загрязненный датчик и тому подобное. Выход, проверить герметичная ли посадка, прочистить РХХ, по необходимости заменить. При сканировании могут появляться такие коды ошибки — Р1509, Р1513, Р1514 и т.д., относящиеся к этому датчику.

6. Проблемы с ГРМ. Обратите внимание, как выставлены метки, в каком состоянии ролики и т.д. Проверьте в целом систему натяжителей.

7. Датчик кислорода он же лямбда-зонд. Сбои в работе данного датчика зачастую и становятся причиной появления бедной смеси. Прогоревший катализатор, так же и фиксируется сканером, как бедная смесь катализатор. Проверьте и его, диагностика выдает, как правило, коды — Р0135, Р0134, Р0136, РО133.

8. Проверьте работоспособность топливного насоса, может он качает не достаточное количество топлива. Заодно проверьте регулятор давления в рампе на герметичность. Не лишним будет проверить топливные фильтры.

9. Почистите форсунки, не редко из-за некачественного топлива они просто загрязняются, отчего подается обедненная смесь.

10. Отдельное внимание уделите проверке карбюратора, если тип ДВС таковой. Проверьте, правильно ли выставлен «поплавок», не загрязнены ли жиклеры, игла и т.д. Проверьте на герметичность соединения впускного топливопровода к карбюратору, топливный насос, воздушный клапан, фильтр и т.д.

Заключение

В итоге, хотелось бы подчеркнуть основное, что узнать точную причину появления бедной смеси, поможет компьютерная диагностика, если визуально все проблемы были исправлены. Нужно понимать, что на современных автомобилях, практически любая неисправность фиксируется в виде кода ошибки. Поэтому сканирование специальным оборудованием, позволяет точно установить причину неполадки и не привести к более серьезным неисправностям.

Слишком бедная топливовоздушная смесь является достаточно распространенной неполадкой, которая приводит к серьезным сбоям в работе мотора. Ошибки и нарушения процесса смесеобразования могут возникать на карбюраторных или инжекторных двигателях, а также на силовых агрегатах с дополнительно установленным ГБО.

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 пропуски зажигания, бедная смесь становится причиной возникновения локальных перегревов, прогара клапанов 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.

Читайте в этой статье

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 ДВС.

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, свечи заливает, 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.

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, захлебывается и т.д.

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 настройка дозирующей системы (карбюратора). 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.

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 (ДМРВ);

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 клапан системы рециркуляции отработавших газов 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.

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.

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 диагностика форсунок (желательно на стенде), а также их очистка при такой необходимости.

Наличие профессионального автосканера или компактного устройства, которое подключается в диагностический разъем OBD II, 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.

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;
газовые форсунки, их производительность и качество;

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.

Такие манипуляции с котроллером зачастую сводятся к программному отключению определенных датчиков, изменению угла открытия дроссельной заслонки, коррекции и сдвигу угла опережения зажигания, 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.

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.

Помните, эксплуатация двигателя на слишком обедненной смеси приводит в дальнейшем к серьезным неисправностям. Чаще всего возникает необходимость ремонта ГБЦ, так как прогорают клапана, в головке появляются трещины, могут быть обнаружены проблемы с поршнями и поршневыми кольцами.

Тюнинг и модернизация свечей зажигания своими руками для улучшения топливной экономичности и других характеристик ДВС. Как самому доработать свечи.

Почему топливно-воздушная смесь детонирует в камере сгорания. Причины, вызывающие детонацию. Последствия детонационного сгорания топлива в цилиндрах ДВС.

Особенности регулировки карбюратора Солекс. Как выставить уровень топлива в поплавковой камере, настроить холостой ход, подобрать жиклеры, убрать провалы.

Почему двигатель простреливает в карбюратор, в выхлопную систему. Причины появления хлопков в карбюратор, дополнительные симптомы, устранение неисправности.

Топливные карты, чип-тюнинг и тюнинг-бокс. Влияние ЭБУ на состав рабочей смеси. Зависимость показателя AFR от различных режимов работы двигателя, детонация.

Двигатель семейства FSI: отличия, особенности, плюсы и минусы силового агрегата данного типа. Распространенные проблемы двигателей FSI, обслуживание мотора.