Расход топлива

Все двигатели расходуют топливо, но, чтобы сжечь какое-то количество бензина или солярки, необходимо какое-то определенное количество воздуха. Если воздуха будет много, топливо в двигателе сгорит все полностью, но мощность двигателя будет низкая - бедная смесь. Если соотношение воздуха и топлива будет соответствующим, топливо также сгорит полностью, а двигатель выдаст большую мощность. Если же подавать в двигатель топлива больше требуемого, оно полностью не сгорит, что сразу же будет видно по увеличенной дымности выхлопных газов. Значит, по состоянию выхлопных газов, т.е. по содержанию в них окиси углерода (СО), в абсолютном большинстве случаев можно судить о том, богатая смесь поступает в двигатель, или бедная.

Завышено содержание СО, - значит, в цилиндры поступает лишнее топливо, т.е. у автомобиля повышенный расход топлива. Поэтому первое, что мы говорим автолюбителям, приехавшим на СТО с жалобами на повышенный расход топлива, это то, что им надо замерить содержание СО. На холостом ходу, при 2000 об/мин или при 3000 об/мин содержание окиси углерода должно быть около 0%, в крайнем случае 0,5%, (хотя это уже непорядок, но отечественные стандарты допускают). При ускорении, т.е. при резком нажатии на педаль газа, прибор может показать и 3% и 6%, но измерять содержание СО надо при стационарном режиме работы двигателя. Вся суета с измерением СО нужна для того, чтобы убедиться, что именно двигатель виноват в повышенном расходе топлива и исключить другие причины. При езде на спущенных колесах также повышается расход топлива (к нам в ремонт пришел джип "Тоуоtа Surf" с давлением в колесах 0,5 кг/см2 и с жалобой на большой расход топлива).

Причин повышенного расхода топлива, не связанного с работой двигателя, достаточно много, начиная с банальной дырки в бензобаке и заканчивая самодельным "кенгурятником" на крыше с массой дополнительных фар. Конечно, если из выхлопной трубы валит черный дым, нет смысла мерить содержание СО, и так все ясно. Но если выхлоп обычный, а расход топлива повышенный, надо измерить СО, чтобы убедиться, что именно состав горючей смеси в двигателе виноват в повышенном расходе топлива. Содержание СО в выхлопных газах невозможно замерить, если у автомобиля прогоревший глушитель. Перед измерением нужно, чтобы двигатель был полностью прогрет, шланги вентиляции картера должны быть сняты и заглушены, для того чтобы через них не происходил нештатный подсос воздуха. Если вентиляцию картера не отсоединять, то при изношенной поршневой группе во впускной коллектор будут поступать картерные газы вместе с каплями моторного масла, а это даже при нормальной топливной смеси поднимет содержание СО в выхлопных газах.

Выяснив содержание СО, надо проверить такие "пустяки" как то: чистый ли воздушный фильтр, нагревается ли двигатель до рабочей температуры, не велика ли величина оборотов холостого хода, так как все эти факторы увеличивают расход топлива до 5 литров сверх нормы и регулировка топливной системы тут не поможет.

Итак, если есть подозрение, что "аппетит" вашего автомобиля слишком высок, надо измерить расход топлива на 100 километров пробега. Вы, наверное, давно уже заметили, что счетчик на бензоколонке показывает не совсем точное количество залитого в бак вашего автомобиля бензина (или солярки). Поэтому, для того, чтобы точно узнать расход топлива на вашем автомобиле, нужно полностью заправить автомобиль и еще в канистру залить литров десять топлива. Затем подъехать к какому-нибудь месту, точно отметить, где стоят колеса и из канистры осторожно полностью залить топливный бак. После этого, выставив счетчик суточного пробега автомобиля на ноль, можно ехать по избранному маршруту или по делам, так чтобы через 10-15 км можно было бы вновь оказаться на том же самом месте, там, где вы отметили, как стояли колеса, для того чтобы разный крен не привел к ошибке в расчетах, и снова нужно заполнить бак, но на этот раз используя мерный стакан. Теперь, зная расстояние, которое вы проехали, и количество израсходованного при этом топлива, несложно вычислить расход топлива на 100 км пробега и после всяческих ремонтов и проверок уточнять его. Кстати, сняв воздушный фильтр, можно, используя эту же методику, измерить расход топлива без него, что позволит выяснить, не пора ли менять фильтр. Имейте в виду, что при езде с большими оборотами двигателя (при спортивной езде) влияние грязного фильтра на расход топлива будет значительно больше.

Несколько слов о причинах, вызывающих повышенный расход топлива, которые нам удалось выявить и устранить в ходе ремонта автомобилей с богатой топливной смесью у карбюраторных двигателей.

1. Двигатель не нагревается до рабочей температуры.

2. Нет циркуляции охлаждающей жидкости в системе подогрева впускного коллектора.

3. Большой уровень топлива в поплавковой камере. Это может быть следствием не только усталостной деформации "язычка" поплавка, но и ворсинкой под иглой, появлением дырки в поплавке, если он пустотелый; поплавок может цепляться за корпус карбюратора или за выступающую вовнутрь прокладку.

4. Засорены жиклеры воздушного торможения топлива. Это постепенно происходит со всеми карбюраторами. В японских карбюраторах каждому топливному жиклеру соответствует свой жиклер воздушного торможения. Часть воздушных жиклеров можно промыть, не разбирая карбюратор, если использовать очиститель карбюратора (в аэрозольной упаковке). Часть, но не все, т.к. невозможно при неподвижном автомобиле создать все режимы работы карбюратора, а если в карбюраторе какая-то система не задействована, то нет и потока воздуха (а следовательно, и очистителя) через ее каналы и жиклеры.

5. Постоянно открыт клапан экономайзера. Если он вакуумный - то из-за засорения воздушных каналов в корпусе карбюратора, а если электромагнитный - то из-за того, что на него не подается напряжение, например, 12 вольт от блока "Еmission соntrol", в режиме холостого хода. При отсутствии напряжения топливо поступает через этот клапан, минуя главный топливный жиклер первичной камеры. Встречаются случаи, когда электромагнитный клапан экономайзера из-за разрушения резинового колечка просто пропускает лишний бензин, хотя сам при этом работает правильно. Тот же эффект дает какая-нибудь ворсинка под клапаном. У автомобилей "Nissan" довольно часто встречаются обрывы в этом клапане, и, хотя на него и подается питание, клапан не срабатывает, и через него "льет" топливо. Кроме того, возникает еще одна проблема. Клапан экономайзера двойной и, когда по сигналу от блока управления он перекрывает топливо, он же в своей верхней части открывает воздушный жиклер.
При неисправном клапане, когда через его нижнюю часть в карбюратор поступает лишнее топливо, воздушный канал в крышке карбюратора перекрыт, в результате - черный выхлоп и расход топлива соответственный. В "ниссановских" карбюраторах мы обычно поступаем следующим образом: алюминиевой заклепкой забиваем топливный жиклер экономайзера, а из нижней части карбюратора выкручиваем электромагнитный клапан управления добавочным воздухом, вынимаем из него само седло и пружину и ставим остальное на место. Отсутствие (из-за сгоревшего клапана) воздуха для торможения воздушной смеси компенсируется воздухом через нижний электромагнитный клапан. Лишние обороты двигателя убираем регулировкой, после чего выхлопные газы приобретают нормальный цвет и расход топлива становится приемлемым.


6. Во всех режимах работает переходная система. Это та же система холостого хода, но для вторичной камеры, она включается и выключается электромагнитным или вакуумным клапаном, зачастую от сигналов с блока "Еmission соntrol".

7. Не полностью открывается воздушная заслонка или, у карбюраторов с вакуумной воздушной заслонкой, заедает эта заслонка.

8. Дроссельная заслонка вторичной камеры открывается раньше времени, например, из-за засорения компенсационного канала. Почти все заслонки вторичной камеры открываются под воздействием разрежения в первичной камере, но это разрежение компенсируется через канал в корпусе карбюратора, который выходит во вторичную камеру, а там разрежения нет, т.к. дроссельная заслонка вторичной камеры еще прикрыта. При повышении нагрузки на двигатель, т.е. при полном открытии дроссельной заслонки первичной камеры, этой компенсации не хватает, и появляется вакуум в серводвигателе управления дроссельной заслонкой вторичной камеры. Если компенсационный канал слегка засорен, прожорливая вторичная камера будет начинать работать раньше времени.

9. Не отключается система холостого хода. Ею управляет блок "Еmission соntrol". Надо заметить, что этот блок управления карбюратором подает сигналы управления не сам по себе, а на основе показаний различных датчиков, поэтому оборванный провод или сброшенная вакуумная трубка на двигателе могут "привести в смятение" его "электронный интеллект", что приведет к повышению расхода топлива. У многих японских двигателей есть датчик вакуума во впускном коллекторе. От коллектора к этому датчику идет резиновая трубка, поэтому блок "Еmission соntrol" знает, когда включить электромагнитный клапан экономайзера, когда выключить; когда включить клапан переходной системы вторичной камеры и т.д.
В вакуумной магистрали обычно находится жиклер для того, чтобы изменение вакуума, т.е. изменение нагрузки на двигатель, не вызвало бы мгновенного обогащения смеси. Этот жиклер может быть в пластмассовом тройнике, если он есть в магистрали; в металлической трубке, на которую надета резиновая трубка - в этом случае конец металлической трубки должен быть слегка завальцован, что уменьшает проходное сечение магистрали. Этот жиклер может представлять собой металлическую бобышку с дырочкой, находящуюся внутри резинового шланга. Обнаружить ее можно только на ощупь. Вот этот жиклер имеет обыкновение засоряться копотью, и тогда не только датчик вакуума и блок управления "Еmission соntrol" не получают информацию о состоянии двигателя, но могут не срабатывать различные клапаны других систем.

10. Больше нормы откручен регулировочный винт количества топлива (в системе холостого хода).

11. Нет вакуума на серводвигателе воздушного клапана. При торможении двигателем сильное разрежение через различные каналы норовит "вытянуть" из карбюратора весь бензин. В этот момент специальный серводвигатель открывает клапан и впускает прямо во впускной коллектор какое-то количество воздуха. Если он этого не сделает, топливная смесь будет очень богатой, расход топлива - большим. Содержание СО при этой неисправности может быть в норме. Теперь вспомним, при каких оборотах двигателя у него было повышенное содержание СО в выхлопных газах. Если на холостом ходу, то следует обратить внимание на пункты 1,2,4,6,10; если при 2000 об/мин - пункты 1,2,3,4,5,7,10; при 3000 об/мин - пункты 3,4,6,7,8,9. Но поскольку проверка обычно состоит в снятии и чистке карбюратора, легче прочистить все каналы и жиклеры, чем разбираться, надо ли это делать.

Если у вас нет возможности измерить содержание СО в выхлопных газах, то можно посоветовать такую проверку: заведите и прогрейте двигатель, снимите воздушный фильтр и на холостом ходу из бутылочки влейте в карбюратор чуть-чуть бензина (меньше половины кубического сантиметра). Если двигатель никак не отреагирует на этот бензин, значит, он ему не нужен, хватает своего, т.е. смесь нормальная, а должна быть на холостом ходу слегка обедненная. Значит, содержание СО наверняка будет немного выше нормы (больше 0%). Если же содержание СО равно 0, то в этом случае двигатель должен немного поднять обороты, а если содержание СО 2-3%, т.е. очень большое, то лишний бензин "задавит" двигатель и он снизит обороты.

Несколько иные причины вызывают повышенный расход топлива у двигателей с электронным впрыском топлива.

12. Низкая температура впускного коллектора (из-за слабой циркуляции) вызывает повышение расхода топлива на 2-3 литра сверх нормы.

13. Повышенное давление в топливной магистрали (1-2 литра сверх нормы). Величину давления вы можете узнать, сняв вакуумную трубку с редукционного клапана (обратите внимание на то, что при снятии вакуума давление топлива повышается на 0,5 кг/см2).

14. Негерметичность пускового инжектора (от 5 до 15 литров сверх нормы). У инжекторов системы EFI иногда наблюдается заедание из-за коррозии самой иголки, а инжектор в системе Сi течет из-за плохих резинок, которыми он зажимается в корпусе головки. Последнее, кстати, можно увидеть, если, сняв воздуховод, смотреть на него сверху при работающем двигателе.

15. Негерметичность одного или нескольких рабочих инжекторов (от 1 до 15 литров сверх нормы).

16. Большие обороты холостого хода (1-3 литра сверх нормы).

17. Неисправности в датчиках температуры воздуха и охлаждающей жидкости (1-5 литров сверх нормы). Сопротивление датчиков в холодном состоянии 5-10 кОм, а в горячем - 100-500 Ом. Снятый с датчика провод дает "обрыв", блок управления воспринимает его как большое сопротивление, начиная при холодном двигателе "лить" топливо. Правда, в большинстве современных автомобилей, если сопротивление датчиков поднимется выше 20-30 кОм, блок управления включит обходную программу и, на некоторых машинах, зажжет на панели лампочку "СНЕСК". Но дело в том, что обходная программа в блоке ЕЙ не может обеспечить оптимальное смесеобразование и малый расход топлива.

18. Неисправности или неправильная регулировка счетчика количества воздуха - если он есть (1-5 литров сверх нормы). В датчиках расхода воздуха иногда есть регулировочные винты. Зачастую они находятся под резиновыми заглушками. В механических датчиках ("Тоуоtа") регулировочный винт представляет собой болт; вывинтив его, можно открыть дополнительный канал, через который в двигатель поступит необсчитанный воздух, т.е. смесь сделается беднее. В тепловых датчиках расхода воздуха ("Nissan") обычно тоже есть регулировочный болт, который управляет многооборотным переменным сопротивлением (30 оборотов) и действует он так же: закручиваешь - смесь богаче, откручиваешь - беднее.

19. Неисправность датчика кислорода (датчика СО, лямбда-датчика). Датчик кислорода вкручен в выпускной коллектор (не путать с датчиком температуры выхлопных газов, который расположен ближе к глушителю), и его показанием блок EFI руководствуется при оборотах от холостого хода до 1500 об/мин (примерно): больше кислорода - значит, надо больше подавать бензина, меньше кислорода - меньше бензина. Но эти датчики через несколько сотен километров выходят из строя (в основном, из-за этилированного бензина), и блок EFI вынужден включать обходную программу. Это, естественно, сказывается на экономичности двигателя, и тут уж ничего не поделаешь - такой у нас бензин. Выход из строя датчика кислорода проявляется в некоторой "вялости" двигателя при указанных оборотах. Все эти причины (за исключением низкой температуры двигателя, вызванной плохим термостатом, плохого воздушного фильтра, блока управления EFI, датчика положения дроссельной заслонки и датчика вакуума, если он есть) вызывают появление богатой смеси и, как следствие, перерасход топлива.
У дизельных двигателей повышенный расход топлива в первую очередь вызван плохими форсунками и плохим ТНВД при условии, что все остальное - обороты холостого хода, воздушный фильтр, температура двигателя, герметичность топливной системы - в порядке. Форсунки со временем начинают срабатывать не при 150 кг/см2, а, например, при 110 кг/см2, при этом иглы в них подтекают, на конце иглы висит кусочек сажи, распыление топлива плохое и т.д. Другими словами, форсунка "льет". Лучший выход - заменить плунжерные пары. Где взять? Конечно, в автомагазине, но... Вы не пробовали показать свой распылитель (его легко добыть, сняв и разобрав форсунку) трактористу трактора Т-40? Или какого-нибудь другого трактора. Сходите в цех топливной аппаратуры любого автохозяйства, и вам наверняка помогут. Кроме всего перечисленного, любое снижение мощности двигателя также вызывает повышение удельного расхода топлива даже при нормальном составе рабочей смеси и нормальном содержании СО в выхлопных газах.

Снижение мощности у японских двигателей может быть вызвано разными причинами.

20. Не работают один или несколько цилиндров, в результате чего при работе на малых и средних оборотах двигатель трясется.

21. Позднее зажигание или поздний впрыск топлива у дизельных двигателей: двигатель вяло набирает обороты, отсутствуют детонационные стуки при перегрузке двигателя (включите на скорости 40-60 км/час прямую передачу и утопите педаль газа до упора - вот вам и перегрузка); выхлопные газы имеют повышенную температуру, это можно определить по тому, что из выхлопной трубы не капает вода (нет конденсата), периодически загорается, если она есть, лампочка перегрева выхлопных газов, перегреваются двигатель и впускной коллектор. Впускной коллектор порой разогревается до такой степени, что может лопнуть, если в это время на вашем пути попадется большая лужа, такой конфуз не раз случался с микроавтобусами "Мitsubishi Delica". Проверить правильность установки зажигания лучше всего стробоскопом. У дизельных автомобилей автомат опережения впрыска расположен в нижней части ТНВД, где скапливаются попадающие туда грязь и вода, что приводит к подклиниванию этого автомата (таймера). В результате дизель не будет выдавать всю мощность. Снижение мощности на малых оборотах у дизельных двигателей вызывается и засорением фильтра в болте линии перелива (обратки).

22. Неправильно (не соответствуют порядку работы цилиндров) установлены после ремонта провода высокого напряжения или трубки высокого давления. В этом случае двигатель работает неровно, т.е. трясется на всех оборотах и, в зависимости от того, какие провода перепутаны, может "стрелять" во впускной или выпускной коллекторы (в карбюратор или в глушитель).

23. Неправильно установлено газораспределение, или в процессе эксплуатации резиновый ремень газораспределения проскочил на 1-2 зуба. Почему-то чаще это случается с двигателями "Тоуоtа 1S". Ремень, проскочивший на один зуб, как правило, вызывает позднее зажигание. Неправильная установка ремня газораспределения чаще встречается у двигателей "Subaru ЕА 82" и у двигателей, имеющих два распредвала.

24. Не работает центробежный или вакуумный автомат угла опережения у бензиновых двигателей. На многих современных двигателях этого устройства нет, всем "заведует" блок EFI, но если у вас на трамблере есть вакуумный серводвигатель, к которому подходят одна или две резиновые трубки, то внутри трамблера есть и автомат опережения зажигания. Снимите крышку трамблера и резиновые трубки с серводвигателя. Теперь поочередно наденьте на патрубки серводвигателя длинную резиновую или полихлорвиниловую трубку и ртом создайте в ней разрежение. При этом "бегунок" трамблера или каретка, на которой закреплен датчик, должны сразу чуть повернуться. Подсоса воздуха (при порванной диафрагме) не должно быть. При снятии вакуума все должно вернуться на свои места. Обе секции вакуумного серводвигателя работают независимо друг от друга, но тянут за один рычаг. Руками попытайтесь провернуть бегунок туда-сюда. Он имеет подвижность около 30° и пружинкой должен легко возвращаться в исходное положение. Если на внутренней стороне крышки трамблера присутствует красная пыль окиси железа, это говорит об интенсивном износе центробежного автомата, который если еще и работает, то, при отсутствии смазки, скоро работать прекратит.

25. Недостаток топлива в результате снижения давления топлива или в результате засорения топливного фильтра.

26. Плохие форсунки или свечи зажигания. Свечи плохо поджигают смесь (могут делать это и через раз), а форсунки плохо распыляют топливо. Эта причина определяется по сравнению цвета электродов свечей разных цилиндров и проверкой форсунок на стенде.

27. Из-за износа распредвала или больших клапанных зазоров снижается ход клапана. Если у вас "текут" маслосъемные колпачки ("текут" потихоньку и давно), то на клапанах уже образовались толстые смолистые отложения, близкие по составу к коксу. При большой нагрузке на двигатель, при повышенных оборотах этот "кокс" может воспламениться, и тогда клапаны прогорят, как будто их автогеном разрезали. Но при средних оборотах (3000-4000 об/мин) вся эта "шуба" мешает заполнению цилиндров и снижает мощность. Определить, "текут" колпачки или нет, можно по следующим признакам.
1. Большой расход масла.
2. Двигатель дымит синим дымом, а компрессия в двигателе вполне нормальная.
3. В холодном состоянии двигатель почти не дымит, но после прогрева двигателя появляется дым.
4. Когда вы останавливаетесь около светофора, двигатель почти не дымит, но когда через 10-15 секунд работы на холостом ходу вы полностью нажмете на педаль газа, из трубы вылетит сноп синего дыма, потом, при рабочих оборотах, дым снова исчезает.
5. Начинает течь сальник распредвала, что видно по замасливанию зубчатого ремня и всей лобовины под пластмассовым кожухом. Износ распредвала лучше всего виден по выработке на тыльной стороне кулачка. Износ распредвала всего в несколько "десяток" у двигателей с компенсаторами клапанных зазоров приводит к выходу компенсатора из рабочей точки и зависанию клапана. Цилиндр, обслуживаемый этим клапаном, не работает, или работает "через раз". Износ распредвала всегда вызывался проблемами в системе смазки двигателя.

28. Засорен воздушный фильтр.

29. Большие смолистые отложения на лопатках турбины и компрессора. Поговорите на эту тему с судовыми дизелистами.
На судовых дизелях они моют лопатки турбин, подавая в определенном режиме работы двигателя на них обычную воду. В двигателях японских автомашин нам удавалось, сняв резиновый патрубок, с помощью очистителя карбюратора отмыть лопатки турбокомпрессора.

30. Низкая компрессия в цилиндрах из-за износа поршневой группы или неплотного закрытия клапанов. У дизельных двигателей заметное снижение компрессии может произойти после смены головки блока, если вы поставите новую прокладку головки блока на несколько десятых долей миллиметра толще "родной".

31. Засорен или оплавлен катализатор в выхлопной системе. В этом случае двигатель не раскручивается до максимальных оборотов.

32. Грязный карбюратор. Смолистые отложения не только ограничивают поток топлива и воздуха, но и нарушают работу различных клапанов в этом карбюраторе.

33. Недостаток топлива из-за неправильных команд с блока управления. Сами блоки EFI или "Еmission control" могут быть с дефектами, а могут в своей работе руководствоваться неправильными данными из-за появления смолистых отложений в вакуумных и воздушных магистралях, из-за обрывов и замыканий в проводах. У автомобилей с впрыском топлива и измерителем воздуха увеличить мощность двигателя можно регулировкой. Закручивая винт, вы увеличиваете количество подаваемого в двигатель бензина, откручивая - уменьшаете. Но, излишне обогатив топливную смесь, вы можете лишь незначительно увеличить мощность своего двигателя, увеличив при этом содержание окиси углерода в выхлопных газах и расход топлива.

34. Плохое зажигание из-за маленького зазора в контактах, замыканий в высоковольтной катушке, дефектов в коммутаторе, т.е. из-за "плохой" искры. Снижение мощности автомобиля может быть также вызвано подклиниванием различных агрегатов на двигателе, подклиниванием коробки передач, главной передачи и т.п. Подклинившие агрегаты, как правило, имеют повышенную температуру, а двигатель при выключении зажигания останавливается очень резко, без "выбега". Подклинивание коробки-автомата мы определяем по перегреву трубки охлаждения, которая идет от коробки в нижний бачок радиатора и, через теплообменник, обратно. © С.В.Корниенко "Ремонт японских а/м"