Zgadzam się, rzadko zwracamy uwagę na dym z rury wydechowej, ponieważ w rzeczywistości rura jest do tego potrzebna, aby usunąć spaliny. Sytuacja zmienia się jednak radykalnie, gdy zamiast zwykłej lekkiej pary pojawia się gęsty, gęsty dym, który utrzymuje się, a nawet nasila po rozgrzaniu. A jeśli wydech ma wyraźny charakterystyczny kolor, jest to wyraźny sygnał awarii jednego z układów silnika. Który - przeanalizujemy w tym artykule.
Jaki powinien być normalny wynik?
Skupmy się więc na kolorze wydechu. Co powinno być idealnie? Główną zasadą określania „normalności” dymu z rury wydechowej jest jego niewidoczność. To znaczy, względnie mówiąc, dopóki ci nie przeszkadza, wszystko jest w porządku. Ale gdy tylko wydech traci przezroczystość, a cały dym (często trujący) dosłownie rozciąga się za samochodem, trudno tego nie zauważyć.
Nie ma jednak potrzeby wpadać w panikę z wyprzedzeniem. Daleko od zawsze „kolorowego” dymu z rury wydechowej oznacza poważną awarię i kosztowne naprawy. Prawdopodobnie winna jest niewielka awaria lub zużycie części eksploatacyjnych układu silnika i wystarczy tylko wymienić część zamienną.
Rozważ główne przyczyny dymu z rury wydechowej: co wskazuje kolor wydechu i jakie działania należy podjąć.
Biały dym z wydechu
Jak to wygląda: gęsta biała para, gdy silnik jest gorący.
Biało-szara para wodna w zimnym powietrzu po nocnym postoju jest całkiem normalna, co wskazuje na wystarczającą wilgotność w układzie wydechowym. Rozprasza się łatwo i szybko, a gdy silnik się nagrzewa, znika całkowicie. Inna sprawa, że wydech dosłownie „wisi” w powietrzu, zamieniając się w gęstą chmurę i pozostaje nawet po pełnym rozgrzaniu.
Przyczyna: płyn chłodzący dostał się do cylindrów silnika: najprawdopodobniej uszczelka głowicy cylindrów jest uszkodzona lub w głowicy lub bloku cylindrów powstało mikropęknięcie.
Wskazówka: zauważalny wyciek płynu niezamarzającego.
Działania: sprawdź poziom płynu chłodzącego i skontaktuj się z serwisem - wnikanie gazów do układu chłodzenia jest obarczone przegrzaniem silnika i późniejszym przeglądem.
Ważny: przed kontynuowaniem upewnij się, że z rury wydobywa się para wodna, a nie dym zmieszany z olejem. Aby to zrobić, przynieś do fajki kartkę papieru i poczekaj chwilę: wilgoć wyparuje bez śladu, a dym pozostawi plamy oleju.
Niebieski dym z wydechu
Jak to wygląda: olej szaro-niebieski wydech.
W zależności od stopnia oświetlenia i warunków atmosferycznych, wydech może zmieniać odcień od jasnoniebieskiego do ciemnoniebieskiego. W każdym razie intensywny niebieski dym z rury wydechowej zwykle wskazuje na obecność oleju w cylindrach.
Przyczyna: Olej może dostać się do silnika z różnych powodów:
- banalne zużycie silnika, gdy pierścienie tłokowe tracą szczelność, pogarsza się kompresja i zużywa się więcej oleju;
- „Występowanie” pierścieni (koksowanie, utrata ruchliwości) na skutek złej jakości oleju i paliwa lub rzadkiej eksploatacji samochodu i towarzyszące mu przegrzanie;
- naruszenia w układzie wentylacji skrzyni korbowej z powodu nadmiernego ciśnienia w cylindrach, gdy silnik zaczyna „samodzielnie” usuwać spaliny, ponownie je spalając;
- „przestarzałe” uszczelnienia trzonków zaworów, które straciły elastyczność i stopniowo przepuszczają olej do kolektora, a następnie do komory spalania.
Wskazówka: znacznie zwiększone zużycie oleju.
Działania: dokonać pełnej diagnozy silnika, zmierzyć kompresję, w razie potrzeby odwęgloć, wymienić zużyte elementy i olej.
Czarny dym z wydechu
Jak to wygląda: toksyczne spaliny o wyraźnym ciemnym kolorze.
Gęsty czarny lub szary dym z rury wydechowej jest dobrze widoczny w świetle dziennym i zawiera cząsteczki sadzy powstałe w wyniku niepełnego spalania paliwa.
Przyczyna: nadmierne wzbogacenie mieszanki paliwowo-powietrznej z powodu zatkanego filtra powietrza lub nieszczelnych wtryskiwaczy; paliwo niskiej jakości, powodujące tzw. spalanie detonacyjne; zalane świece lub awarie w działaniu elektroniki sterującej procesem tworzenia mieszanki.
Wskazówka: zwiększone zużycie paliwa, zmniejszona moc silnika, problemy z rozruchem.
Działania: zacznij od dostępnego - zmodernizuj gaz, sprawdź filtr powietrza, manometry i regulatory ciśnienia, spójrz na świece zapłonowe. Jeśli dym pozostanie - pilnie w serwisie.
W każdym razie bez względu na kolor, konsystencję i nasycenie dymu z rury wydechowej, jest to sygnał SOS, który daje Twoje auto. Bądź ostrożny, używaj wysokiej jakości części i podzespołów, nie oszczędzaj na diagnostyce i wybieraj tylko sprawdzone produkty i marki.
Polecamy profesjonalną chemię samochodową i kosmetykę samochodową LAVR: środki do odkamieniania i płukania silnika, układy olejowe, sprzęt i płyny do czyszczenia układu paliwowego, uszczelniacze i środki czyszczące do układu chłodzenia, liczne dodatki i środki pielęgnacyjne - wszystko, czego potrzebujesz do serwisowania silnika i utrzymuj płynność działania „zdolność bojowa”!
W sklepach IXORA zawsze można znaleźć wszystkie marki wymienione w artykule, a także części zamienne, akcesoria i środki chemiczne innych niezawodnych producentów. Nasi wykwalifikowani managerowie pomogą Ci dokonać dobrego wyboru!
Producent | kod sprzedawcy | Nazwa |
---|---|---|
KIXX | L2065AL1K1 | Olej do płukania Kixx CLEAN KR/1L |
LAVR | LN2001 |
Przeciętny miłośnik samochodów rzadko dba o to, jaki kolor dymu wydobywa się z rury wydechowej jego samochodu. Z reguły jego uwagę przykuwają rzeczy bardziej merytoryczne. Ale uważnemu obserwatorowi kolor tego dymu może wiele powiedzieć. Najważniejsze jest, aby wiedzieć, gdzie szukać.
Normalny skład spalin w silnikach wysokoprężnych i benzynowych
Może się różnić. Zależy to zarówno od typu samochodu, jak i od wymagań norm środowiskowych, które dosłownie z roku na rok stają się coraz ostrzejsze. W rezultacie to, co dwa lata temu uważano za całkiem normalne, dziś może być kategorycznie nie do przyjęcia. Istnieje jednak zestaw linii bazowych, na których opiera się każda analiza spalin. Zajmijmy się nimi bardziej szczegółowo.
Podczas spalania paliwa powstaje CO2 i woda. Są to dwa produkty reakcji utleniania, które w idealnych warunkach powstają podczas całkowitego spalania mieszanki paliwowej. Ale w silniku idealna reakcja jest w zasadzie niemożliwa, ponieważ proces spalania paliwa jest tam dynamiczny. Towarzyszą mu gwałtowne zmiany objętości (podczas ruchu tłoków), zmiany ciśnienia, a nawet zmiana przewodności cieplnej samej palącej się mieszanki. Z tego powodu w spalinach samochodów pojawia się wiele obcych substancji, z których główne to CH i CO.
- CO to tlenek węgla lub tlenek węgla. W rzeczywistości jest to paliwo, które zaczęło się palić, ale się nie wypaliło, ponieważ nie przyłączało do siebie kolejnej cząsteczki tlenu i nie utleniało się do CO2.
- CH to wszystkie inne węglowodory. To „wszyscy inni”, a nie tylko jeden węglowodór. W rzeczywistości są to resztki paliwa, które w przeciwieństwie do CO nawet nie zaczęło się palić.
To właśnie te wskaźniki znajdują odzwierciedlenie na wyświetlaczach większości analizatorów gazów samochodowych. Tak na przykład wygląda skład gazu sprawnego silnika wtryskowego na wyświetlaczu analizatora gazu. Wartości na wyświetlaczu nie można nazwać wartościami referencyjnymi, ale mieszczą się w normalnym zakresie:
A oto tabela podsumowująca skład normalnych spalin dla samochodów z silnikami różnych typów:
Diagnostyka silnika: przyczyny białego dymu
Jeśli silnik benzynowy lub wysokoprężny dopiero się nagrzewa, biały dym jest normalny. Aby być precyzyjnym, nie jest to dym, ale para. Jeśli wychodzi z rury, to poziom wilgoci w rurach wydechowych samochodu jest bardzo wysoki. Ponieważ układ wydechowy nie nagrzał się, wilgoć z powietrza zaczyna się stopniowo skraplać, co skutkuje widocznymi białymi oparami. Po dobrym rozgrzaniu układu wydechowego znika. Tutaj trzeba wspomnieć o temperaturze powietrza. Jeśli temperatura na zewnątrz spadnie poniżej 8°C, z rury będzie wydobywać się para nawet przy dobrze rozgrzanym silniku. A jeśli na zewnątrz jest trzydzieści stopni poniżej zera, to para pójdzie i będzie bardzo gęsta i biała. Wszystko to nie jest oznaką awarii silnika.
Ale możliwa jest też inna sytuacja, kiedy z samochodu wydobywa się dym, a nie para. Dzieje się tak, ponieważ płyn chłodzący w jakiś sposób dostaje się do układu paliwowego samochodu. Pojawia się wtedy biały dym, a jego barwa i gęstość bezpośrednio zależy od składu chemicznego użytego płynu, temperatury na zewnątrz i pory dnia, czyli od oświetlenia. Nietrudno zrozumieć, że to nie jest para: para natychmiast znika, a dym pozostawia lekką mgłę. Istnieją dwa powody mieszania płynu niezamarzającego z paliwem.
- Uszczelka pod pokrywą bloku cylindrów straciła szczelność.
- Na korpusie bloku cylindrów powstały pęknięcia z powodu wysokiej temperatury lub naprężeń zmęczeniowych w metalu.
Jeśli właściciel samochodu zauważył biały dym, nie możesz dalej prowadzić samochodu. Jeśli na częściach karoserii pojawią się pęknięcia zmęczeniowe, mogą one bardzo szybko narastać (jest to główna cecha mechanizmu zniszczenia zmęczeniowego metali). Ponadto, gdy dostanie się do niego płyn niezamarzający, silnik nie pracuje już na czystym paliwie, ale na specjalnej emulsji, w wyniku czego zużycie części silnika znacznie przyspiesza, a po kilkuset kilometrach będzie wymagał gruntownego remontu. Aby rozwiązać problemy, samochód będzie musiał zostać przewieziony do serwisu samochodowego. Jeśli właściciel samochodu nadal może samodzielnie wymienić uszczelkę pod pokrywą bloku cylindrów, poszukiwanie pęknięć w częściach nadwozia jest zadaniem beznadziejnym, ponieważ rzadko można je zobaczyć gołym okiem. Nie możesz się obejść bez specjalnego sprzętu i wykwalifikowanych specjalistów.
Pojawienie się niebieskiego (szarego, szarego) dymu
Z reguły jest tylko jeden powód: olej silnikowy dostaje się do cylindrów. W takim przypadku silnik może być wtryskiem lub olejem napędowym. Odcienie dymu olejowego mogą się różnić od szarego do jasnoniebieskiego. Rozpoznanie, że problem tkwi w oleju, nie jest trudne: wystarczy zmierzyć jego zużycie i porównać ze zużyciem przed pojawieniem się dymu. W tym przypadku obraz jest następujący: jeśli na 100 km zużywa się około 0,5 litra oleju, niebieski dym jest zauważalny dopiero po przyspieszeniu. Jeśli zużycie oleju przekracza 1 litr na 100 km, to dym jest widoczny w każdym trybie jazdy. Jak olej dostaje się do komór spalania? Istnieje kilka opcji.
- Górne pierścienie dociskowe zużyte na tłokach.
- Zużyty jeden lub więcej zaworów.
- Szczelność uszczelek trzonków zaworu jest zerwana.
Jeśli pierścienie na tłokach są zużyte, prowadzi to do zmniejszenia kompresji. W tym przypadku wzrasta ciśnienie gazów ze skrzyni korbowej. Ale jest tutaj kilka niuansów.
- Jeśli do cylindrów dostaje się dużo oleju, sam może uszczelnić szczeliny powstałe między częściami. Jeśli szczeliny są małe, to ze względu na takie uszczelnienie kompresja mierzona instrumentami może mieścić się w normalnym zakresie, co utrudnia identyfikację prawdziwej przyczyny ciemnego dymu.
- Druga kwestia: niebieski dym może pojawić się nawet wtedy, gdy samochód jest nowy. Ale jest to widoczne z reguły tylko wtedy, gdy silnik jest rozgrzany. Potem znika. Przyczyna: Pierścienie na tłokach są wciąż nowe. Co oznacza, że nie pasowały. Gdy się nagrzewają, rozszerzają się, zaczynają przylegać bliżej wewnętrznej powierzchni cylindrów, zwiększa się kompresja i dym znika.
Zawory silnika zużywają się z czasem. To samo dotyczy uszczelek trzonków zaworów: ich guma z czasem traci elastyczność, zaczyna się kruszyć lub rozwarstwiać.
Wszystkie powyższe problemy rozwiązuje się poprzez wymianę pierścieni, zaworów i zaślepek. Wszystko to może zrobić właściciel samochodu własnymi rękami. Pomoc specjalisty może być wymagana tylko podczas wymiany zaworów. Faktem jest, że nowe zawory wymagają starannego szlifowania. To bardzo żmudna praca, dlatego pomoc specjalisty na tym etapie będzie bardzo pomocna.
Dym z szarej fajki to szczególny przypadek związany z tym samym nadmiarem oleju.
Co oznacza czarny dym?
Jeśli dym z rury wydechowej jest czarny, oznacza to tylko jedno: jest w nim dużo sadzy. To z kolei wskazuje, że mieszanka paliwowa jest zbyt bogata, co oznacza, że mogą wystąpić problemy z zapłonem lub układem zasilania paliwem. Gdy dym robi się czarny, zużycie paliwa znacznie wzrasta, silnik zaczyna ciężko i jest wyjątkowo niestabilny. W niektórych przypadkach mogą wystąpić awarie zasilania. Oto lista problemów, które powodują czarny dym:
- Zatkany filtr powietrza (w przypadku silnika wysokoprężnego zatkany wlot powietrza).
- Nieprawidłowa praca gaźnika samochodowego.
- System regulujący ciśnienie doładowania zawiódł (tylko w silnikach wysokoprężnych).
- Rozrząd jest wyłączony.
- Zatkany układ wydechowy samochodu.
- Luz zaworowy silnika jest niewspółosiowy.
- Dysze zaczęły przeciekać (tylko w samochodach z wtryskiem).
Właściciel samochodu może samodzielnie wymienić filtry powietrza i wyczyścić zatkany układ wydechowy. Aby rozwiązać inne problemy, będziesz musiał zaangażować specjalistów, ponieważ nie każdy właściciel samochodu będzie w stanie prawidłowo wyregulować fazy dystrybucji gazu lub wyregulować luzy zaworowe.
Dym spalinowy może być ważnym narzędziem do diagnozowania stanu pojazdu. Największym problemem jest czarny dym, ponieważ nie można od razu zidentyfikować prawdziwej przyczyny jego pojawienia się. Oprócz kolorów wymienionych w artykule, istnieje wiele innych odcieni dymu, dzięki którym doświadczony mechanik samochodowy może niemal dokładnie zidentyfikować problem. Niestety, jest to poza zasięgiem zwykłego kierowcy. Jednak nawet znajomość trzech podstawowych kolorów dymu może znacznie ułatwić życie kierowcy.
Właściciele samochodów wiedzą, że czasami ich ulubiony pojazd nagle zaczyna zachowywać się „niewłaściwie”. Jednym z symptomów, który można wykryć gołym okiem i może przeszkadzać wrażliwemu właścicielowi, jest dym z rury wydechowej. Ten artykuł oczywiście nie twierdzi, że jest wyczerpującym przewodnikiem rozwiązywania problemów, ale może dać przynajmniej pewne pojęcie o tym, od czego zacząć się martwić.
Dym z rury wydechowej można z grubsza podzielić na biały, niebieski i czarny. Aby uzyskać dym o innych kolorach, nie potrzebujesz silnika spalinowego, ale jakiejś innej jednostki.
Biały dym to zasadniczo nie dym, lecz para wodna. Podczas spalania paliwa w silniku zawsze powstaje pewna ilość pary wodnej, która częściowo skrapla się w zimnym układzie wydechowym i staje się widoczna. Im zimniejszy samochód, tym gęstsza para. To zupełnie normalne zjawisko: kto nie widział, jak zimą samochody są owinięte białawą chmurą?
Niepokojącym objawem jest widoczna biała para wydobywająca się z rury auta przy ciepłej pogodzie i dobrze rozgrzanym silniku. Może to być spowodowane przedostaniem się chłodziwa do komór spalania. Czasami taka para nabiera niebieskawego odcienia i przypomina „oleisty” dym. Jednak w przeciwieństwie do niego para szybko rozprasza się w powietrzu. Możesz upewnić się, że to para, przymocowując do rury arkusz białego papieru: wilgoć, która opadła na papier, stopniowo wysycha, nie pozostawiając tłustego śladu.
Płyn chłodzący może dostać się do strefy spalania paliwa na różne sposoby: przez uszczelkę głowicy, przez mikropęknięcia w bloku cylindrów i inne. W ten sam sposób spaliny dostają się do układu chłodzenia w przeciwnym kierunku. Wszystko to znajduje odzwierciedlenie w płynie chłodzącym: jego poziom w zbiorniku wyrównawczym obniża się, a podczas pracy silnika w zbiorniku widać pęcherzyki gazu.
W przypadku niektórych usterek, na przykład, jeśli ciecz dostanie się do cylindrów z powodu nieszczelności uszczelki kolektora dolotowego, w zbiorniku wyrównawczym nie tworzą się żadne gazy. Jednak w każdym przypadku płyn chłodzący dostaje się do oleju i stopniowo zamienia go w emulsję, co oczywiście nie poprawia jego właściwości smarnych.
Wszystko to oznacza, że nadszedł czas, aby pokazać samochód specjalistom od naprawy. Opisane wady postępują szybko w miarę użytkowania samochodu, pogarszając właściwości oleju, co z kolei prowadzi do zniszczenia różnych elementów silnika i ostatecznie do jego awarii.
Czarny kolor spalin uzyskuje się, gdy pojawiają się w nim w dużych ilościach cząstki sadzy, która z kolei powstaje w wyniku niepełnego spalania paliwa w silniku. Taki dym jest szczególnie dobrze widoczny na jasnym tle (staraj się, aby śnieżnobiała tablica SUV-a sąsiada okazała się tym tłem).
Niepełne spalanie jest wynikiem przesycenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Świadczyć o tym mogą takie objawy jak zwiększone zużycie paliwa, niestabilna praca silnika, utrata mocy.
W różnych konstrukcjach silników mogą do tego prowadzić różne przyczyny. W silnikach gaźnikowych może to być awaria zaworu iglicowego lub dysz powietrznych. W silnikach z elektronicznym wtryskiem - nieprawidłowa praca czujników kontroli układu paliwowego lub nieszczelność wtryskiwaczy. W silnikach wysokoprężnych - wady pompy wysokiego ciśnienia lub nieprawidłowe ustawienia wtrysku paliwa.
Częstą przyczyną nadmiernego wzbogacenia mieszanki może być spadek kompresji silnika. W takim przypadku do mieszanki nie dostaje się wystarczająca ilość powietrza, co oznacza, że określona ilość paliwa wzrasta, co prowadzi do tego, że jego część nie spala się w cylindrach silnika.
Zanieczyszczenie środowiska i zużycie paliwa to nie jedyne konsekwencje niepełnego spalania paliwa. Ma to bardzo negatywny wpływ na stan oleju silnikowego. Jest nasycony cząsteczkami sadzy, które rozprzestrzeniając się przez kanały smarowania, aktywnie zanieczyszczają silnik i filtry oleju, co prowadzi do naruszenia wymiany ciepła. A to z kolei obarczone jest wypalaniem się tłoków czy zaworów, a co za tym idzie dużo poważniejszą naprawą. Im szybciej samochód z czarnym przydymionym ogonem trafi do warsztatu, tym taniej wysiada właściciel.
Wreszcie niebieski dym, w całym spektrum odcieni od szarego do bladoniebieskiego, wskazuje na to, że w cylindrach silnika pali się nie tylko paliwo, ale także przenikający tam olej. Ten sam prosty test z kartką papieru w pobliżu rury wydechowej może potwierdzić przypuszczenie: tym razem pojawią się na niej plamy oleju.
Przyczyny wycieku oleju do komory spalania paliwa związane są głównie ze zużyciem części: zmiana kształtu tulei cylindrowej, uszkodzenie pierścieni tłokowych, zwiększone luzy między trzonkami zaworów a tulejami prowadzącymi i tak dalej. Lepiej powierzyć specjalistom zrozumienie, co dokładnie należy naprawić. Ważne jest tylko zwrócenie uwagi na dym, który pojawił się z czasem.
Przy niewielkim zużyciu dym może pojawić się tylko podczas uruchamiania zimnego silnika. Po kolejnym podgrzaniu części rozszerzają się, a szczeliny wracają do normy, a silnik pracuje normalnie. Przy wysokim zużyciu wszystko dzieje się na odwrót, gdy się nagrzewa, dym staje się gęstszy. Wynika to z faktu, że gorący olej ma niższą lepkość i łatwiej przenika przez „nienormalne” szczeliny, które nie mogą już powrócić do normy tylko z powodu rozszerzania się metalu.
We wszystkich opisanych powyżej przypadkach samochód może poruszać się jeszcze przez pewien czas, którego czas trwania zależy od charakteru usterki i wielu innych warunków. Okres ten można wydłużyć traktując silnik środkami przywracającymi warstwę wierzchnią części w warunkach tarcia, przede wszystkim w grupie cylinder-tłok. Środki takie jak geomodyfikatory pomagają chronić olej przed cząstkami paliwa, chłodziwa lub sadzy. Ponadto odnowiona powierzchnia jest w stanie zatrzymać gęstszą warstwę oleju, co w pewnym stopniu kompensuje zmniejszenie wydajności oleju. A to z kolei chroni inne elementy i mechanizmy przed uszkodzeniem.
Takie środki zaradcze nie są panaceum i nie mogą zastąpić naprawy usterki, która prowadzi do pojawienia się dymu z rury wydechowej, ale mogą pomóc uniknąć poważniejszych problemów.
Podczas surfowania po drodze nie zapomnij spojrzeć wstecz - jakiego koloru jest pociąg dla twojego cudownego ptaka!
Komunikacja inżynierska | 34 | |
Sprzęt, narzędzia, maszyny | 172 | |
Inny | 106 | |
Budowa, przebudowa, naprawa | 212 | |
Sprzęt bezpieczeństwa technicznego | 8 | |
Kierownictwo budowy | 11 | |
Energooszczędne i ekologiczne technologie | 8 |
W świadomości wielu osób jest to silnie związane z definicją toksyczności spalin samochodowych. Naprawdę jest. Kontrola toksyczności jest jedną z głównych funkcji analizatora gazów, ale nie jedyną. W tym artykule dowiesz się, jak używać analizatora gazu do diagnozowania silników benzynowych.
Przestarzały pomysł, że analizator gazów służy wyłącznie do regulacji i monitorowania emisji spalin, uniemożliwia wielu mechanikom autodiagnostyki prawidłową ocenę stanu silnika i układu zapłonowego. Tak, a problem ekologii pracowników serwisu samochodowego często nie ma większego znaczenia. Dla doświadczonego diagnosty analizator gazów służy jako swoiste „oczy”, pozwalające „zajrzeć” do komór spalania pracującego silnika i określić, jak przebiega spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej. Tak jak lekarz potrzebuje badań pacjenta do postawienia diagnozy, tak i kapitan potrzebuje danych „analizy” w celu zidentyfikowania „ran” silnika, ponieważ skład spalin bezpośrednio zależy od jego stanu.
O sprawności silnika decyduje przede wszystkim kompletność spalania paliwa. Zależy to od wielu czynników:
- od optymalnego stosunku powietrza do paliwa (odpowiadają za to układy pomiaru zużycia powietrza i dawkowania paliwa);
- z ich dokładnego wymieszania (wpływa na to stan dysz, kanałów dolotowych i komór spalania);
- na skuteczność wstępnego sprężania ładunku mieszanki, która zależy od stanu CPG i czasu;
- na sprawność zapłonu, co implikuje sprawność wszystkich elementów układu zapłonowego i optymalny UOZ.
Każde odstępstwo od normy lub niespójność w działaniu układów silnika prowadzi do spadku jego sprawności, a w efekcie do zmiany stężenia produktów spalania. Wady konstrukcyjne, odchylenia parametrów operacyjnych, naruszenia regulacji - wszystko to, w taki czy inny sposób, znajduje odzwierciedlenie w składzie „wydechu”. Spróbujmy dowiedzieć się, jakie informacje można wydobyć ze składu spalin.
Trochę teorii. Przede wszystkim przypomnijmy skład powietrza atmosferycznego z kursu szkolnego, będzie to wymagane do prawidłowego zrozumienia istoty tego, co się dzieje.
Azot ____________________________78%
Tlen ________________________20,95%
Argon____________________________0,93%
Dwutlenek węgla (CO2) ______________0,03%
Pozostałe gazy, głównie obojętne, występują w niewielkich ilościach iw naszym przypadku nie mają znaczenia, podobnie jak argon. Liczby bardzo zbliżone do podanych można zobaczyć na wyświetlaczu analizatora gazów, jeśli włączysz go na „świeżym powietrzu”.
Tak więc palna mieszanka pali się w cylindrach silnika. Reakcja utleniania węglowodorów paliwowych przebiega zgodnie z następującym schematem:
CH + O2 => CO2 + H2O.
Skład mieszanki jest zwykle szacowany przez współczynnik nadmiaru powietrza „lambda”. Reprezentuje stosunek rzeczywistej ilości powietrza wchodzącego do cylindrów do ilości niezbędnej do całkowitego spalenia paliwa wchodzącego do cylindrów. Mieszaniny, w których ilość powietrza pokrywa się z teoretycznie wymaganą ilością nazywamy stechiometryczną. Lambda w tym przypadku jest równa 1. Jeśli ilość powietrza jest większa niż potrzebna, to mieszankę nazywamy ubogą, a lambda mieści się w zakresie 1,0...1,3. Uboższa mieszanka przestaje się zapalać. Jeśli powietrze jest mniejsze niż to konieczne, mieszankę nazywa się bogatą. Taka mieszanka charakteryzuje się wartością lambda 0,8...1,0.
Wydawałoby się, że podczas spalania mieszanki stechiometrycznej spaliny powinny składać się z dwutlenku węgla CO2, pary wodnej H2O i azotu N2. W rzeczywistości nie wszystko jest takie proste. Pod wpływem wysokiej temperatury w cylindrze silnika następuje reakcja azotu i tlenu, w wyniku której powstają tlenki azotu, głównie NO. Ponadto spaliny (EG) zawsze zawierają węglowodory, zwykle określane jako CH. Reprezentują oryginalne lub zepsute cząsteczki paliwa, które nie brały udziału w spalaniu. Część CH jest emitowana w wyniku tego, że podczas suwów ssania i sprężania mieszanki palnej opary paliwa są pochłaniane przez film olejowy na ściankach cylindra. W momencie uwolnienia są one uwalniane z filmu.
Ponadto spaliny koniecznie zawierają produkt niepełnego spalania paliwa - tlenek węgla CO (tlenek węgla). I oczywiście nieprzereagowany tlen nieuchronnie pozostaje. Dlatego skład spalin sprawnego silnika wtryskowego niewyposażonego w katalizator, o mieszance zbliżonej do stechiometrycznej, wygląda następująco:
Wartości parametrów są zbliżone do typowych, ale dalekie od standardowych. Jeśli spojrzysz na schemat reakcji, staje się całkiem oczywiste, że optymalne spalanie mieszanki palnej charakteryzuje się maksymalnym uwalnianiem dwutlenku węgla CO2. Z grubsza mówiąc, im lepiej spala się paliwo w silniku, tym więcej CO2 znajduje się w spalinach i jest to jedno z kryteriów, które można zastosować podczas sprawdzania i regulacji układów zasilania paliwem.
Jak wydobyć niezbędne informacje z danych analizy gazu?
Przede wszystkim musisz zrozumieć, że analizator gazu nie wskaże wadliwego czujnika ani zepsutej świecy, ale za jego pomocą możesz określić kierunek wyszukiwania. Spójrzmy na to z przykładami.
Słaba mieszanka. Reżim ten charakteryzuje się niską zawartością CO, obniżoną zawartością CO2 oraz podwyższoną zawartością tlenu i CH. Obliczony parametr lambda będzie większy niż jeden. Przy pierwszych trzech parametrach wszystko jest jasne, niskie wartości CO i CO2oraz zwiększone stężenie tlenu powstają z powodu braku paliwa i (lub) nadmiaru powietrza. Powstaje pytanie - dlaczego występuje zwiększone stężenie CH? To proste - kiepskie mieszanki spalają się gorzej. Przyczynami ubogiej mieszanki w stosunku do silników wtryskowych są wycieki powietrza do układu dolotowego, niskie ciśnienie paliwa, nieprawidłowe odczyty czujnika masowego przepływu powietrza (MAF), nieprawidłowa regulacja dopływu paliwa. Konieczne jest poszukiwanie konkretnej przyczyny za pomocą innych urządzeń (tester silnika, oscyloskop, manometr, tester szczelności). Ubogiej mieszanki nie należy mylić z następującą wadą.
Wyciek z układu wydechowego. Wyobraź sobie, że jest luźne połączenie lub pęknięcie. Co się dzieje? Powietrze atmosferyczne jest zasysane przez nieszczelność i mieszając się ze spalinami zmienia ich skład. Dla początkujących może pojawić się pytanie - dlaczego zasysane jest powietrze, wydaje się, że jest odwrotnie. Faktem jest, że ruch gazów w układzie wydechowym ma charakter falowy, a strefy ciśnienia przeplatają się ze strefami rozrzedzenia. To właśnie w strefie rozrzedzenia zasysane jest powietrze. Przyjrzyjmy się teraz składowi atmosfery. Nawet jeśli ssanie jest nieznaczne, zawartość O2 w spalinach wzrośnie dość mocno! Rzeczywiście w powietrzu jest to prawie 21%, a w spalinach około 1%. Jednocześnie w powietrzu jest mało CO2, a ilość tego gazu w składzie spalin nie zmieni się tak znacząco. To samo można powiedzieć o CO i CH. Dlatego konieczne jest rozróżnienie między ubogą mieszanką a wyciekiem powietrza do układu wydechowego. W drugim przypadku występują nienaturalnie wysokie wartości O2 i lambda:
Odpowiednio niska zawartość CH wskazuje, że paliwo dobrze się pali, a CO wydaje się być normalny, ale tlenu jest dużo, a co za tym idzie wysoka wartość lambda. Zdjęcie zostało zrobione na samochodzie z celowo poluzowanym zaciskiem tłumika. Dodajemy też, że po prostu nie da się wykryć takiej wady za pomocą dwuskładnikowego analizatora gazów. Niektórzy mogą obliczyć skorygowaną wartość CO. Faktem jest, że stężenie CO można nie tylko zmierzyć, ale także obliczyć na podstawie stężenia innych składników spalin. W tym przypadku obie wartości CO nie powinny się znacząco różnić. Rozbieżność będzie wskazywać na wyciek powietrza przez nieszczelności w układzie wydechowym.
Bogata mieszanka. W takim przypadku analizator gazów pokaże wysoki CO, wysoki CH, niski CO2, O2 i lambda mniej niż jeden. Przyczyn jest wiele - nieprawidłowe odczyty DMRV (najczęściej), podwyższone ciśnienie paliwa, nieprawidłowy sygnał czujnika temperatury (DTOZH). Mówiąc o podwyższonej zawartości CH, należy rozumieć wartość do 300..500 ppm, która zwykle towarzyszy bogatej mieszance. Jeśli jest znacznie wyższy i może nie być śladów bogatej mieszanki, to jest to już przejaw kolejnej wady.
Wysoka zawartość CH. Mówiliśmy już o tym, jak CH pojawia się w spalinach. Normalna wartość tego parametru to 50..200 ppm. Jeśli na desce rozdzielczej widzimy CH równe 300..400 lub więcej, jest to okazja, aby poszukać przyczyny, dla której benzyna po prostu się nie dopala, innymi słowy zdarzają się przerwy w zapłonie. Nie „iskry”, jak to się czasem mówi, ale zapłony. Ale istnieje wiele przyczyn tych luk. Zużyte lub uszkodzone świece zapłonowe (patrz rys.), przewody wysokiego napięcia, uszkodzony moduł zapłonowy lub cewka zapłonowa, źle wyregulowane zawory, niski stopień sprężania, wadliwy (zatkany) wtryskiwacz.
Może to nastąpić w jednym lub kilku cylindrach. Innym powodem zwiększonej zawartości oparów paliwa w spalinach jest nieszczelny lub zaczynający się wypalać zawór wydechowy. W takim przypadku podczas suwu sprężania część wsadu paliwa jest po prostu wpychana do układu wydechowego. W takim przypadku silnik może pracować całkiem normalnie, a pozostałe parametry analizy gazu będą normalne. Poniżej przykładowe parametry spalin silnika z uszkodzonymi świecami zapłonowymi.
Wiadomo, że wszystkie inne systemy są w idealnym porządku. Przeanalizujmy otrzymane dane. Zwiększona zawartość oparów paliwa w spalinach wskazuje, że te ostatnie po prostu się nie dopalają. Dalej: CO jest obniżone, a jego wartość pozwala wnioskować, że przyczyną nie jest bogata mieszanka. Wysoka zawartość tlenu wraz z wysokim CH sugeruje luki. Pytanie brzmi, skąd pochodzi tlen? Tak, z tych samych cylindrów, które po pominięciu po prostu wypluwają powietrze atmosferyczne zmieszane z benzyną bez zapalania go. CO2 jest obniżony, co również wskazuje na nieprawidłowe spalanie. Otóż lambda – urządzenie ją oblicza na podstawie m.in. zawartości tlenu. W tym przypadku obserwuje się zaniechanie błysków, które są wyraźnie słyszalne na przecięciu rury wydechowej.
Czujniki tlenu i katalizatory. Fakt, że samochód jest wyposażony w DC i katalizator, co dziwne, nie eliminuje użycia analizatora gazów. Nawiasem mówiąc, to właśnie pojawienie się katalizatora dało znaczny impuls do rozwoju wieloskładnikowych urządzeń do analizy gazów. Analizatory gazów dwuskładnikowych, jako urządzenia diagnostyczne, okazały się w tych warunkach nieskuteczne. Nie dostarczyły pełnych informacji o pracy silnika, ponieważ katalizatory aktywnie redukują precyzyjnie mierzone przez nie stężenie produktów spalania CO i CH. Aby zmierzyć skład spalin za pomocą dwuskładnikowego analizatora gazów, niektóre modele samochodów były wcześniej wyposażone w specjalną rurkę do pobierania próbek gazów przed katalizatorem. Wraz z pojawieniem się czteroskładnikowych analizatorów gazów potrzeba tego zniknęła. Takie analizatory gazów umożliwiają obliczenie początkowego składu mieszanki paliwowej nawet dla silników, których układ wydechowy jest wyposażony w katalizator. Ponadto dostarczają diagnostyce kilku dodatkowych parametrów, których analiza pozwala na głębsze zrozumienie natury procesów zachodzących w silniku. Pełna diagnostyka obejmuje sprawdzenie poprawności działania systemu zarządzania silnikiem, nawet jeśli ten ostatni nie daje możliwości regulacji czegoś. A więc samochód wyposażony w czujnik tlenu i katalizator. Wkładamy sondę urządzenia do rury wydechowej, czekamy. Jeśli wszystko jest w porządku, będzie to coś takiego:
Co widzimy? Że katalizator zna się na swojej działalności, w pełni „spalając” spaliny do znacznie bardziej nieszkodliwego stanu. CO - na dole granicy pomiaru bardzo mało CH. Ale wartość CO2 jest bliska maksimum, a tlenu jest bardzo mało, ponieważ wszystko zostało wydane na konwersję CO i CH w nieszkodliwe CO2 i H2O. Cóż, lambda jest prawie idealna. Podczas wykonywania tych pomiarów ważne jest, aby silnik był w pełni rozgrzany, a układ sterowania pracował w trybie pętli zamkniętej sondy lambda. Przy okazji można ocenić sprawność katalizatora szybkością jego nagrzewania, obserwując zmianę stężeń składników spalin po uruchomieniu silnika. Wcześniej silnik i katalizator muszą ostygnąć przez 30-40 minut.
Weźmy inny przykład. Poniżej znajduje się skład spalin silnika z całkowicie niesprawnym wtryskiwaczem (czasami tak się dzieje). Całkowita dysharmonia, ogromna zawartość tlenu i stąd zaporowa lambda. Oczywiście podczas pracy nad taką mieszanką system sterowania próbuje przez pewien czas ją korygować, ale bezskutecznie. Na czujniku tlenu rejestrowany jest błąd, system sterowania przechodzi w tryb awaryjny z otwartą pętlą przez DC.
Oczywiście rozważane przykłady nie wyczerpują listy możliwych sytuacji. Czasami jeden silnik zawiera kilka różnych „ran” i nie jest możliwe zidentyfikowanie usterki na pierwszy rzut oka na wyświetlaczu analizatora gazu. W każdym razie musisz być kreatywny w znalezieniu defektu, analizator gazów jest tylko asystentem twojego doświadczenia i intuicji.
Na koniec kilka nietrywialnych sposobów wykorzystania analizatora gazów:
- Jeśli silnik nie uruchamia się, sprawdź, czy stężenie CH w rurze wydechowej jest równe lub większe niż 2000 ppm. W przeciwnym razie do silnika nie dostanie się paliwo.
- Szukając wycieków paliwa, sprawdź podejrzane obszary za pomocą sondy próbkującej analizatora gazów. Skok stężenia CH wskaże źródło wycieku.
- W przypadku przegrzania silnika należy przenieść sondę analizatora gazu do otwartego zbiornika wyrównawczego układu chłodzenia. Obecność CH i CO parami wskazuje na uszkodzoną uszczelkę głowicy cylindrów.
Okazuje się, że człowiek i silnik spalinowy samochodu mają ze sobą wiele wspólnego - zarówno wdychają tlen, jak i wydychają dwutlenek węgla i parę wodną. W związku z tym świeżość oddechu w obu przypadkach jest wskaźnikiem zdrowia.
Tekst: Karełow Oleg.
Idealnie, spalanie benzyny wytwarza wodę i dwutlenek węgla (CO2). Ale w praktyce sprawy są znacznie bardziej skomplikowane. W końcu w spalaniu bierze udział nie czysty tlen, ale powietrze, składające się w prawie 80% z azotu. Z tego powodu w spalinach pojawiają się szkodliwe tlenki NOx, które gromadząc się w atmosferze w wysokich stężeniach, mogą powodować kwaśne deszcze. Sam proces utleniania paliwa nie jest doskonały – nawet najnowsze silniki nie są w stanie zapewnić absolutnie pełnego spalania. Oznacza to, że z rury będzie dodatkowo emitowany zarówno tlenek węgla (CO), jak i węglowodory (CH). Ponadto do komory spalania może dostać się olej, aw niektórych przypadkach płyn chłodzący, co oczywiście również nie przyczynia się do czystego oddychania.
W pewnym stopniu nowoczesne silniki potrafią zwalczać szkodliwe emisje – w tym celu w układzie wydechowym stosuje się różne filtry i katalizatory. Ale w szczególnie zaniedbanych przypadkach mechanizmy samoregulacji już sobie nie radzą - toksyczność spalin przekracza dopuszczalne granice, a za samochodem tworzy się trujący pióropusz. Co więcej, ciekawe, że może mieć taki czy inny kolor, i w każdym przypadku jest ku temu powód.
BIAŁY
Biały odcień spalin nadaje para wodna, co w większości przypadków wskazuje na optymalne osiągi silnika. W końcu, jak już wspomniano, woda jest integralnym produktem spalania paliwa, a im więcej, tym bardziej paliwo jest utleniane, przy czym inne rzeczy są równe.
Para jest jednak zauważalna dopiero wtedy, gdy stwarza się warunki do jej kondensacji bezpośrednio w pobliżu rury wydechowej. A to już zależy od wielu czynników: na przykład od temperatury otoczenia, ogrzewania czy tempa emisji samych spalin. Dlatego z reguły parę można zaobserwować, gdy silnik się rozgrzewa lub po prostu przy chłodnej pogodzie. Wtedy szczególnie pięknie wyglądają samochody z dużymi silnikami w kształcie litery V - para, powoli wypływająca z rur wydechowych, otula samochód niemal nieruchomą zasłoną ...
Ale czasami obfitość wody w wydechu może być oznaką poważnego problemu. Mianowicie - wynik wnikania chłodziwa do cylindrów. Najczęściej jest to spowodowane wypaloną uszczelką między blokiem cylindrów a głowicą: ciecz wpływa bezpośrednio do komory spalania, gdzie następnie odparowuje i częściowo przesącza się przez pierścienie, dostając się do układu smarowania. Zdarza się również, że szczelność kanałów chłodzących jest zerwana po prostu z powodu wad odlewniczych. W każdym razie eksploatacja samochodu w tym stanie jest wysoce niepożądana.
Nie trzeba jednak za każdym razem patrzeć ze strachem na parę z rury wydechowej. O wiele bardziej niezawodnym znakiem opisanych usterek jest emulsja w oleju silnikowym i pęcherzyki powietrza w zbiorniku wyrównawczym.
CZARNY
Czarny dym z rury wydechowej jest wynikiem niepełnego spalania paliwa. Jednocześnie ta część paliwa, dla której zabrakło powietrza, pod wpływem wysokiej temperatury zaczyna się rozkładać, tworząc sadzę. To właśnie nadaje wydechowi ciemny odcień.
W nowoczesnych samochodach, w których nad procesem spalania czuwa komputer, rzadko widać czarny dym z rury wydechowej – elektronika nie dopuszcza tak rażących błędów w tworzeniu mieszanki. To prawda, że dotyczy to tylko silników benzynowych, a silniki wysokoprężne nadal pomogą trochę zaoszczędzić. W końcu mieszanka palna w nich powstaje w niezwykle krótkim czasie, dlatego okazuje się być bardzo niejednorodna, z obszarami o wysokim stężeniu paliwa. Aby poprawić jego jednorodność, stosuje się bardzo wysokie ciśnienia wtrysku. Jednak nie udało się jeszcze całkowicie rozwiązać problemu, dlatego w układzie wydechowym zainstalowano specjalne filtry przeciwpyłowe.
Jeśli samochód nadal pali, może to mieć wiele przyczyn. Na przykład benzyna niskiej jakości, która powoduje detonację, czyli niezwykle szybkie spalanie. Lub częściowa utrata funkcjonalności samej elektroniki sterującej. Tak więc, jeśli czujnik tlenu ulegnie awarii, urządzenie nie może kontrolować kompletności spalania i po utracie sprzężenia zwrotnego działa na ślepo.
NIEBIESKI
Wydech samochodu o niebieskawym, niebieskawym odcieniu pojawia się w wyniku spalania oleju w cylindrach. Z reguły jest to typowe dla starszych samochodów, których silnik już zużył swój zasób. Ze względu na zużycie ścianek cylindrów pierścienie tłokowe, które zapewniają uszczelnienie i usuwanie oleju, nie działają już tak wydajnie, co skutkuje zmniejszoną kompresją, zwiększonym zużyciem oleju, a samochód zaczyna palić i gorzej ciągnąć. Czasami zużycie silnika nie jest tak fatalne - cylindry pozostają w porządku, a pierścienie po prostu tracą mobilność, koksując przez długi czas pracy na paliwie i oleju niskiej jakości. W każdym razie przed właścicielem rysują się ponure perspektywy: przed nami skomplikowana i kosztowna naprawa, związana z pełną analizą silnika.
Czasami jednak można sobie poradzić z niewielkim rozlewem krwi - winowajcami stają się gumowe uszczelki trzonków zaworów, które uszczelniają trzonki zaworów. Z biegiem czasu tracą elastyczność, w wyniku czego olej przedostaje się do szczeliny, przedostając się do kolektora dolotowego, a następnie do komory spalania. Sytuacja też jest nieprzyjemna, ale leczenie i tak jest tańsze niż w pierwszym przypadku.
Zdarza się, że zużycie oleju jest spowodowane wadliwym działaniem układu wentylacji skrzyni korbowej. Faktem jest, że podczas spalania paliwa ciśnienie w cylindrze jest tak wysokie, że część spalin nadal przesącza się przez uszczelkę tłoka i dostaje się do skrzyni korbowej. Z tego powodu wewnątrz silnika powstaje niepożądane nadciśnienie. Aby tego uniknąć, wewnętrzna przestrzeń silnika komunikuje się z układem dolotowym – okazuje się, że silnik sam wypompowuje wyciekające gazy, ponownie włącza je w proces spalania paliwa, a następnie usuwa je przez rurę wydechową. Problem polega jednak na tym, że zassane przez silnik gazy odprowadzają mgłę olejową, która smaruje wewnętrzne części.
Tu przydaje się system wentylacji: oddziela uwięziony olej od strumienia gazu i dba o to, aby sam przepływ nie był zbyt wysoki (w końcu silnik, pracując jako pompa, może wytworzyć ogromne podciśnienie w system startowy). Będąc wadliwym, taki mechanizm może prowadzić do zauważalnego zużycia oleju. Pocieszeniem jest to, że z reguły koszt i czas wymiany uszkodzonych części w takich przypadkach są niewielkie.
Pytania? Uwagi? (3) |
|