Типові залежності з і сн на справному двигуні при підвищенні частоти обертання кв

Типові залежності змісту З і СН від частоти обертання колінчастого валу на неодруженому ходу для справного і правильно відрегульованого двигуна. Як ми бачимо, у міру збільшення частоти обертання значення З, не виходячи за верхню межу 1,0-1,5%, постійно і плавно падає, досягаючи величини не більше 0,5% на високій частоті обертання колінчастого валу. При цьому зміст СН також плавно падає з початкового рівня, що не перевищує 200-300 ppm. Відмічений характер зміни З і СН свідчить про правильну роботу топливодозирующих систем карбюратора і справності (але не про правильно виконане регулювання!) системи запалення.

Двигун з приведеним характером зміни З і СН на неодруженому ходу за умови правильної установки кута випередження запалення забезпечуватиме одночасно і низька витрата палива.

Підвищений викид СН, особливо на малій частоті обертання колінчастого валу, при нормальних величинах З і Со2 може свідчити про несправності або системи запалення, або про проникнення в камеру згорання великої кількості масла унаслідок надмірного зносу деталей цилиндропоршневой групи або порушення ущільнення пари "шток клапана — втулка напрямної". У останньому випадку на свічках є добре помітні жирні сліди масла.

Потрібно сказати, що викид СН в значній мірі залежить від величини іскрового проміжку в свічках запалення, а також від кута випередження запалення. Найменша кількість пропусків займання і відповідно найменший викид вуглеводнів спостерігається при величині іскрового зазору близько 1 мм. При більшій величині цього параметра можуть наступати пробої у високовольтних проводах і підвищені витоки струму високої напруги, особливо в сиру погоду. При меншій величині зазору підвищується число циклів з "млявим" початковим періодом згорання унаслідок меншого об'єму горючої суміші, що знаходиться в "зоні впливу" короткої по довжині іскри. У обох випадках спостерігається підвищення викиду вуглеводнів. \

Підвищення енергії іскрового розряду сприяє інтенсифікації займання горючої суміші в циліндрах двигуна і як наслідок - зниженню викиду вуглеводнів. (Вплив інтенсифікації іскрового розряду на паливну економічність не перевищує одного відсотка, а на потужність двигуна — взагалі відсутній!) Проте підвищення енергії іскрового розряду позитивно позначається на викид вуглеводнів лише до певної межі. Зрозуміти це допоможе аналогія із займанням розлитої в жаркий день калюжі бензину від кинутого сірника або від поліна, що горить: результат в обох випадках однаковий.

Сучасні електронні системи запалення, що забезпечують енергію іскрового розряду 50-75 мДж, дозволяють практично повністю вибрати резерви, що все є тут.

Ніяк помітно не впливає на викид вуглеводнів установка свічок з трьома і більш бічними електродами: їх роль полягає тільки в тому, щоб підвищити термін служби свічки за рахунок повільнішого ерозійного зносу кожного з електродів, оскільки кожного разу іскра утворюється тільки на якому-небудь одному з них, де в даний момент опір середовища газів виявляється найменшим. Так само блискавка сама шукає і знаходить тільки одне найбільш сприятливе з погляду опору середовища місце пробою.

Кут випередження запалення в значній мірі впливає на процес згорання палива в двигуні, а, отже, і на викид вуглеводнів. Як правило, зменшення кута випередження запалення супроводжується зниженням викиду СН. Це відбувається за рахунок поліпшення умов для догорання палива у випускному трубопроводі (при цьому відбувається зростання температури відпрацьованих газів). Тільки надмірне <пізнє> запалення (далеко після ВМТ) може привести до порушення займання суміші в циліндрі і викличе зростання СН. Установка "ранішого" запалення, навіть не виходячи за межі найбільш економічної роботи двигуна, завжди приводить до зростання СН. У цьому виявляється несподіваний для багатьох вивід: найбільша повнота згорання палива зовсім не обов'язково зумовлює досягнення найбільшої паливної економічності двигуна! Навпаки, для досягнення меншого викиду токсичних речовин, зокрема, для підвищення повноти згорання палива, тобто зниження викиду СН, розробники автомобільної техніки дуже часто свідомо жертвують паливною економічністю!

Цей вивід ілюструється відомим всім способом підключення вакуумного регулятора випередження запалення: через отвір в стінці корпусу дросельних заслінок, вище за кромку закритої дросельної заслінки. При цьому на неодруженому ходу кут випередження запалення визначається тільки початковою установкою розподільника, без впливу вакуумного регулятора. Такий кут випередження запалення, забезпечуючи невеликий викид СН, є неоптимальним з погляду досягнення паливної економічності. Підключивши вакуумний регулятор випередження запалення безпосередньо до розрідження за дросельною заслінкою і відрегулювавши на колишній рівень збільшену частоту обертання колінчастого валу на неодруженому ходу, ми досягнемо підвищення паливної економічності на декілька відсотків, проте збільшимо зміст СН на неодруженому ходу принаймні удвічі.

Необхідно відзначити, що будь-які маніпуляції із запаленням, що не приводять до виходу СН за межі 1000 ppm, практично не впливають на зміну викиду З. Як тільки значні пропуски займання горючої суміші приводять до розбавлення відпрацьованих газів топливовоздушной сумішшю і, як наслідок, зниження концентрації всіх токсичних компонентів, окрім СН.

На викид СН (у бік підвищення) можуть впливати також будь-які непередбачені розробниками двигуна зміни фаз газорозподілу. Типовий приклад цього — конструкції гидрокомпенсаторов зазорів, що розповсюдилися останнім часом, в клапанному механізмі автомобілів ВАЗ. Установка такого пристрою, що приводить до виключення передбаченого штатним механізмом теплового зазору між кулачком і важелем величиною 0,15 мм, неминуче веде до помітного збільшення перекриття фаз впускання і випуску поблизу ВМТ, що супроводжується перш за все прямою перетечкой відпрацьованих газів у впускну систему. В результаті процес згорання на неодруженому ходу і малих навантаженнях різко погіршується, що приводить до підвищення змісту СН з відпрацьованих газах в 2-3 рази і більш, а також до помітної нестійкості роботи двигуна.

Зростання викиду СН, викликане погіршенням умов займання горючої суміші, найбільшою мірою виявляється при збіднених регулюваннях карбюратора і стає менш помітний при багатших регулюваннях. Іншими словами, порушення роботи двигуна, пов'язані із станом системи запалення, а також з погіршенням умов займання горючої суміші, в найбільш вираженому вигляді виявляються при малому значенні змісту З і "змащуються" при великому змісті З у відпрацьованих газах. Це завжди потрібно мати на увазі, роблячи висновок про вірогідну причину несправності.

Відхилення від приведеної зависимости змісту З, пов'язане із зміною складу горючій суміші, що готується карбюратором, приводить або тільки до підвищення витрати палива, або ще і до погіршення їздових якостей автомобіля. У першому випадку це буває пов'язано із зайвим збагаченням суміші, в другому, з її переобеднением.

Зміна змісту З у відпрацьованих газах у міру підвищення частоти обертання колінчастого валу на неодруженому ходу приоткрытием дросельної заслінки

1 — справний відрегульований карбюратор; 2 — переобеднение регулювання перехідної системи; 3 — перезбагачення регулювання головної дозуючої системи; 4 - перезбагачення регулювання перехідної системи; 5 — загальне перезбагачення регулювання карбюратора.

 

Можливі характерні відхилення залежності змісту З по частоті обертання колінчастого валу на неодруженому ходу від нормальної кривої (1).

Ці відхилення можна розділити на чотири основні групи:

· різке підвищення змісту З у відпрацьованих газах при відкритті дросельної заслінки, спостережуване від малої до високої частоти обертання (крива 5 на малюнку);

· різке підвищення змісту З у відпрацьованих газах при відкритті дросельної заслінки на малій частоті обертання колінчастого валу, що спадає у міру підвищення частоти обертання (крива 4);

· плавне підвищення змісту З у відпрацьованих газах у міру підвищення частоти обертання колінчастого валу (крива 3);

· різке зниження змісту З у відпрацьованих газах при відкритті дросельної заслінки, спостережуване від малої до високої частоти обертання (крива 2).

Причиною першого дефекту найчастіше є загальне перезбагачення регулювання дозуючих систем карбюратора, пов'язане або із засміченням повітряних жиклерів, зокрема повітряного жиклера системи холостого ходу, або з установкою паливних жиклерів дуже великого перетину. Вірогідною причиною цього, а також і другого дефекту, може бути також надмірне підвищення рівня палива.

Другий дефект найчастіше буває викликаний перезбагаченням регулювання перехідної системи, тобто по суті дуже великим перетином паливного жиклера системи холостого ходу, або, теоретично, дуже малим перетином її повітряного жиклера.

Третій дефект буває викликаний надмірно збагаченим регулюванням головної дозуючої системи першої камери унаслідок дуже великого перетину її паливного жиклера або дуже малим перетин її повітряного жиклера.

Четвертий дефект свідчить про надмірно збіднене регулювання карбюратора, найчастіше із-за дуже низького рівня палива в поплавцевій камері, або установки паливних жиклерів дуже малого перетину.

Оцінити регулювання карбюратора при повному відкритті дросельної заслінки, що визначає динамічні і потужностні показники двигуна, можна або безпосередньо в дорожніх умовах при русі автомобіля на підйом, щоб його швидкість не перевищила безпечну величину, або, що набагато зручніше, на стенді навантаження з біговими барабанами. У першому випадку буде потрібно газоаналізатор, що має живлення від автомобільної бортсети 12 В, в другому випадку підійде будь-хто з живленням від мережі змінного струму.

Рухаючись з повним відкриттям дросельних заслінок, заміряйте зміст З у відпрацьованих газах, яке у всьому діапазоні зміни частоти обертання колінчастого валу винне знаходиться в межах від 1,5 до 6,0 %. При дуже малому змісті З різко знижується потужність двигуна і з'являється небезпека його пошкодження. При дуже великому змісті З в першу чергу зростає витрата палива і у меншій мірі - знижується потужність двигуна.

Ідеальне значення, що забезпечує відмінну динаміку і економічність (тільки для повного дроселя), — 3-4%. При малому і середньому відкритті дросельної заслінки оптимальна величина З, що забезпечує якнайкращу економічність — 0,2-0,3% при 100-200 ррт СН.

Проте вимірювання змісту компонентів у відпрацьованих газах мають сенс як тільки в тому випадку, якщо є упевненість в герметичності системи випуску. Будь-який помітний "підсос" повітря в систему випуску, цілком вірогідний із-за пульсації тиску відпрацьованих газів при роботі двигуна, приведе до спотворення свідчень газоаналізатора і не дозволить зробити правильний висновок про стан двигуна.

За допомогою додаткового вимірювання вмісту у відпрацьованих газах Со2 або О2 можна виявити наявність такого "підсосу" повітря по порушенню балансу концентрацій компонентів відпрацьованих газів. Так, наприклад, двигун працює на багатій суміші при змісті З близько 2%, проте унаслідок підсосу повітря зміст З в місці відбору газів в аналізатор складає всього 1%, тобто відбулося розбавлення відпрацьованих газів повітрям удвічі. Це розбавлення легко може бути встановлене по падінню змісту Со2 _теж удвічі, тобто із звичайних для цього складу суміші 12-13 % і зростання змісту О2 _з практично нульового значення для цього ж складу суміші до 10-11%, тобто половині його вмісту в чистому повітрі, що становить небагато чим більше 20%.

Звернувшись до, можна побачити, що при значенні З рівним 1% вищезгаданих значень Со2 і О2 значно відрізняються від нормальних для цього З, тобто що може бути пояснене тільки не герметичністю випускної системи. Тому перед початком діагностичних вимірювань завжди має сенс переконатися в правильному балансі концентрацій компонентів відпрацьованих газів, що гарантує відсутність неприпустимих з погляду достовірності отримуваних результатів "підсосів" повітря.