Обедненная топливно-воздушная смесь: инжектор, карбюратор, ГБО

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие преимущества и недостатки имеет ГБО. Из этой статьи вы узнаете о влиянии газа на двигатель, экономичности данного решения, взаимодействии газобаллонного оборудования со штатными системами питания и т.д.

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.

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.

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, захлебывается 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 (свечи зажигания, свечные высоковольтные бронепровода и т.д.), тогда нужно переходить к диагностике системы впуска и системы питания.

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.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как определить состояние двигателя по цвету свечей зажигания. Из этой статьи вы  подробно узнаете о том, на что указывает разный цвет свечей зажигания и какие  возможные неисправности следует искать в том или ином случае.

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.

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.

Добавим, что проблемы со смесеобразованием и обеднение на многих двигателях определяется системой как ошибка р0171, бедная смесь. В таком случае необходимо провести компьютерную диагностику двигателя. Если возникала ошибка двигателя «бедная смесь», тогда следует проверить впускную систему, систему питания, ЭСУД, а также отдельные элементы в системе выпуска.

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.

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 ЭБУ 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.

1. Необходимо отдельно проверить все соединения вакуумных шлангов, место крепления впускного коллектора, прокладку корпуса дросселя, прокладки впускного коллектора и т.д.
2. Также не допускается растрескивание или другие повреждения  патрубков системы вентиляции картера, шлангов системы улавливания паров горючего, заглушек на впускном коллекторе.
3. 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:

1. Прежде всего, следует убедиться в том, что топливные фильтры позволяют горючему поступать в должном объеме.
2. Затем потребуется замерить давление горючего в топливной рампе, а также удостовериться в работоспособности регулятора давления.
3. Параллельно может понадобиться проверка бензонасоса и его производительности.
4. 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.

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;
• 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.

Отметим, что на инжекторных ДВС вмешательство в штатную прошивку ЭБУ в рамках чип-тюнинга двигателя, 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 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.

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.

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.

Источник