Диагностика системы выпуска отработавших газов автомобиля

Обновлено: 04.02.2025

Чтобы разобраться в состоянии мотора, проверки на слух явно недостаточно. Основательная диагностика двигателя — операция недешевая и сложная, но есть и недорогие методы диагностики, без разборки агрегата. Например, эндоскоп, проверка на СО в системе охлаждения, лик-тест. Разбираемся, какие болячки моторов можно определить с помощью этих способов и насколько оправдывают себя затраты на такую диагностику.

C необходимостью всесторонней проверки здоровья мотора я столкнулся, выбирая себе подержанный Subaru. Было очевидно, что продавец не захочет тратить целый день на тщательную экспертизу и уж тем более не позволит вскрывать агрегат. Компьютерной диагностики, проверки компрессии или диагностики на слух явно недостаточно, чтобы вынести точный вердикт о состоянии двигателя. Что еще могут предложить сервисмены?

ЛИКБЕЗ

Лик-тест (англ. leak — течь) — проверка утечек в цилиндре. Операция напоминает замер компрессии, только результаты точнее. Рампу с двумя манометрами подключают с одной стороны к свечному отверстию, с другой — к компрессору. Поршень стопорят в верхней мертвой точке (ВМТ), когда закрыты все клапаны. С помощью первого манометра выставляют давление воздуха (обычно 4–8 бар), поступающего в цилиндр от компрессора, второй фиксирует утечки в цилиндре, показывая, насколько он герметичен. Таким образом определяют, насколько изношены поршневые компрессионные кольца, не повреждены ли клапаны, есть ли трещины в цилиндре или головке блока. Например, утечки для цилиндров нового или только что отремонтированного мотора после обкатки составляют 2–5%. Для двигателя, пробежавшего 100 000 км, нормальный показатель — 10%. А вот если утечки вдвое больше, нужно серьезно задуматься, покупать ли эту машину.

Почему лик-тест точнее замеров компрессии? В первую очередь потому, что его проводят при неподвижном поршне. Ведь у многих подержанных машин стартер часто не раскручивает коленчатый вал до требуемых оборотов, из-за чего поршень не может создать в цилиндре требуемое давление — и компрессия оказывается заниженной.

Во‑вторых, если залегли или изношены маслосъемные кольца, на стенках цилиндра при движении поршня остается много смазки. Она частично препятствует утечке газов через компрессионные кольца, которые могли и сами уже подустать. В результате замер компрессии даст завышенные показания, создавая иллюзию здоровой поршневой группы. Кроме того, конкретные места утечек при лик-тесте найти проще. При высоком давлении убегающий из цилиндра воздух свистит. Если звук идет из заливной масляной горловины — изношены компрессионные кольца, пропускающие воздух в поддон двигателя. Свист из воздушного фильтра укажет на треснувшие или прогоревшие впускные клапаны. Негерметичные выпускные клапаны рождают звуки из выхлопной системы.

Интересный способ используют, чтобы найти ВМТ. Выставляют давление в цилиндре не более 1–1,5 бара на первом манометре и проворачивают коленвал за шкив, пока показания утечек на втором приборе не станут минимальными. Значит, в этом положении поршень наверху и клапаны закрыты. Далее фиксируют шкив коленчатого вала и повышают давление до 4–8 бар.

У автомобиля, который я собирался купить, утечки в двух цилиндрах были в пределах нормы, а в двух других перевалили за опасную планку и составили 10–13% и 16% соответственно. Причину нашли с помощью автомобильного эндоскопа.

ТО, ЧТО СКРЫТО

Tester

Шприц для проверки наличия СО в системе охлаждения (примерно 7000 рублей). В него входит жидкость-индикатор (1200 рублей за бутылку). Сервисмены просят за такую операцию в среднем 600 рублей.
Цена современного эндоскопа с дополнительными функциями — от 12 000 до 200 000 рублей и даже выше. В сервисах берут около 600 рублей за осмотр одного цилиндра.
Такой набор для лик-теста стоит около 6500 рублей. А за собственно лик-тест сервисмены просят около 350 рублей за цилиндр. Многое зависит от конкретного мотора: чем сложнее доступ к элементам, тем дороже.

Эндоскоп подключают к ноутбуку или оценивают состояние внутренностей мотора на встроенном экране. Такие приборы делают четкие снимки и даже качественную видеозапись, а их подвижные камеры способны показать элементы двигателя под всевозможными углами. Однако достоверность результатов такой диагностики сильно зависит от уровня специалиста. Например, износ стенок цилиндра (небольшие вертикальные царапины) для некоторых моторов даже с маленьким пробегом — нормальное явление, а сервисмен может сделать необоснованный вывод о скорой кончине агрегата. Поэтому надежнее обращаться в техцентры, специализирующиеся на машинах конкретной марки.

Эндоскоп выявил в интересовавшем меня моторе трещины в головке блока как раз у той пары подозрительных цилиндров. Самые значительные — там, где лик-тест показал 16% утечек. Трещины шли от свечного отверстия к клапанам. Но я не отказался от машины, а обоснованно выторговал себе приличную скидку в счет будущей замены двух головок оппозитного блока цилиндров.

ВНИМАНИЕ: ГАЗЫ!

Некоторые моторы из-за конструктивных особенностей склонны к быстрому перегреву, из-за чего иногда ведет контактные плоскости блока и головки цилиндров и в итоге прогорает прокладка между ними. Прорыв масла в антифриз легко обнаружить по эмульсии на щупе двигателя, а вот попадание выхлопных газов в охлаждающую жидкость выявить сложно, особенно на ранних стадиях.

Проверить наличие СО в антифризе помогает так называемый шприц. Этот прибор состоит из двух колб, расположенных друг над другом и заполненных жидкостью-индикатором, которая при взаимодействии с выхлопными газами меняет цвет. Две колбы нужны, чтобы исключить ошибку в результатах. Лишь когда появляются газы в верхней, нужно раскошелиться на ремонт. В зависимости от конструкции системы охлаждения, газ (именно газ, а не антифриз) забирают из расширительного бачка либо прямо из радиатора. Перед этим мотор прогревают и многократно повышают обороты до 4000–5000, чтобы поднять давление в цилиндрах.

При сильном прорыве выхлопных газов индикаторная жидкость быстро меняет цвет. Виновница — прогоревшая прокладка головки блока. Индикатор выявил утечку лишь через несколько часов? Значит, прокладка только начинает терять герметичность. Либо виноваты микротрещины в цилиндре, которые расширяются при нагреве и пропускают выхлопные газы в систему охлаждения.

Эти тесты в большинстве случаев себя оправдывают, особенно при выявлении неисправностей, требующих дорогостоящего ремонта. Или, как в моем случае, при покупке автомобиля с солидным пробегом и эксплуатировавшегося в жестких условиях, например вседорожника или заряженной модификации. В целесообразности диагностики я убедился на собственном опыте.

Благодарим за помощь в подготовке материала техцентр Oppozite MAX.

Для диагностики необходимы техническая документация от изготовителя и измерительные приборы: автомобильный мультиметр, манометр, ручной вакуумный насос, логический пробник и осциллограф.

Диагностика термоклапана, датчиков и соленоидов

Диагностика основного клапана системы ЕGR

Типичная неисправность основного клапана - негерметичность диафрагмы в вакуумной камере или неплотная посадка запорного устройства клапана из-за загрязнения. В системах ЕGR без, использования противодавления выхлопных газов клапан снимается с двигателя, к его вакуумному входу подключается ручной вакуумный насос, подается разрежение около 250 мм рт. ст. Шток клапана должен втянуться, а запорной устройство открыться, приложенное разрежение не должно изменяться, а шток менять своего положения, в течение не менее 30 с. В противном случае диафрагма имеет утечку и клапан следует заменить.

В системах ЕGR с использованием противодавления выхлопных газов основной клапан системы ЕGR снимать бессмысленно, так как без подачи давления выхлопных газов он не сработает даже исправный. В этом случае необходимо следовать процедуре проверки, рекомендованной изготовителем, которая обычно предусматривает ограничение прохода выхлопных газов через выхлопную трубу.

Замена компонентов системы ЕGR

Это несложная операция, тем не менее, следует соблюдать следующие правила:

резьбовые соединения термоклапанов, работающих в охлаждающей жидкости, перед установкой покрываются тонким слоем не затвердевающего герметика, рекомендованного изготовителем;
при установке основного клапана ЕGR всегда используется новая прокладка;
резьбовые соединения затягиваются с усилиями, рекомендованными производителем для предотвращения утечек разрежения или выхлопных газов;
вакуумные шланги рекомендуется демонтировать и подключать поочередно, чтобы не перепутать.

Диагностика систем ЕGR с электронным управлением

Электропневматические системы (ЭПС)

С диагностическими целями в клапан EGR встраивается вакуумный ключ. ЭБУ использует сигнал ключа для проверки наличия разрежения в вакуумной линии клапана EGR. Исправный ключ работает синхронно с электроклапаном, его электрический сигнал можно контролировать с помощью мультиметра, осциллографа или логического пробника, подключенных к соответствующему контакту в разъеме.

Работа системы рециркуляции, где электроклапан вентилирует пространство над диафрагмой в атмосферу, в принципе аналогична.
Потенциометрический датчик положения клапана выдает напряжение 0,5…1,5 В на контрольную клемму когда клапан закрыт и примерно 4,5 В, когда клапан открыт.

Диагностика цифровых клапанов ЕGR

При двухразрядном управлении цифровым клапаном, ЭБУ проверяет работу системы ЕGR открывая каждый из двух каналов по отдельности и фиксируя реакцию датчика кислорода. При отличии сигнала датчика кислорода от ожидаемого, ЭБУ записывает в память соответствующий код ошибки.

При трехразрядном управлении цифровым клапаном тестирование сводится к контролю сигнала датчика давления во впускном коллекторе, где разрежение должно изменяться соответствующим образом.
При диагностировании цифровых клапанов ЕGR двигатель прогревают, регулятор холостых оборотов должен быть отключен, иначе ЭБУ будет их стабилизировать.
Система с тремя клапанами проверяется аналогично с таким же наблюдаемыми последствиями.
Если при коммутации одного из соленоидов режим работы двигателя не изменяется, то это соленоид неисправен или нет поступления выхлопных газов через его проходное отверстие.

В заключение следует отметить, что разработаны и уже применяются клапаны ЕGR, сходные по конструкции с регулятором холостых оборотов. Здесь клапан приводится в действие исполнительным механизмом, например, шаговым электродвигателем управляемым от ЭБУ по совокупности сигналов определенных датчиков.
Сигнал разрежения не используется. Клапан перемещается равномерно, плавно регулируя сечение для прохода выхлопных газов.

Как известно, в двигателе при работе происходит воспламенение смеси. Это возгорание сопровождается характерным звуком. При взрыве образуется колоссальная толкательная энергия. Она настолько велика, что способна поднять поршень в верхнюю мёртвую точку. В последнем такте работы происходит выпуск газов. Они под давлением выходят в атмосферу. Но для чего же нужна система выхлопа? Она служит для гашения звуковых колебаний. Ведь без нее работа даже самого технологичного мотора была бы громкой и невыносимой. Таким образом, система выхлопа выполняет следующие функции: Вывод из цилиндров двигателя продуктов горения. Снижение уровня токсичности газов. Исключение попадания продуктов горения в салон автомобиля.

Конструкция системы выпуска

Система выпуска

Основной задачей системы выпуска является эффективный отвод отработавших газов из цилиндров двигателя, снижение их токсичности и уровня шума. Зная, из чего состоит выхлопная система в автомобиле, вы сможете лучше понимать принципы ее работы и причины возможных неполадок. Устройство стандартной выхлопной системы зависит от вида используемого топлива, а также от применяемых экологических стандартов. Выхлопная система может состоять из следующих элементов:

Выпускной коллектор — выполняет функцию отвода газов и охлаждения (продувки) цилиндров двигателя. Он выполняется из термостойких материалов, поскольку температура выхлопных газов в среднем варьируется от 700°С до 1000°С.
Приемная труба — представляет собой трубу сложной формы с фланцами для крепления к коллектору или турбонагнетателю.
Каталитический нейтрализатор (устанавливается в бензиновых двигателях экологического стандарта Евро-2 и выше) — устраняет из отработавших газов наиболее вредные компоненты CH, NOx, СО, преобразуя их в водяной пар, углекислый газ и азот.
Пламегаситель — устанавливается в системах выпуска отработавших газов автомобилей вместо катализатора или сажевого фильтра (в качестве бюджетной замены). Он предназначен для снижения энергии и температуры потока газов, выходящих из выпускного коллектора. В отличие от катализатора, не снижает количество токсичных компонентов в отработавших газах, а лишь снижает нагрузку на глушители.
Лямбда-зонд — служит для контроля уровня кислорода в составе отработавших газов. В системе может быть один или два кислородных датчика. На современных двигателях (рядных) с катализатором устанавливается 2 датчика.
Сажевый фильтр (обязательная часть системы выхлопа дизельного двигателя) — удаляет сажу из выхлопных газов. Может совмещать в себе функции катализатора.
Резонатор (предварительный глушитель) и основной глушитель — снижают уровень шума выхлопных газов.
Трубопроводы — соединяют отдельные элементы выхлопной автомобильной системы в единую систему.

Состав выхлопных газов

Состав выхлопных газов автомобилей зависит от качества используемого топлива и типа двигателя. Но отличия будут только в процентном составе тех или иных веществ. Выхлопы автомобилей состоят как из вполне безвредных веществ, так и из достаточно токсичных.

Состав выхлопных газов

В большей части они состоят из таких газов, как азот, кислород, диоксид углерода и водяные пары. Эти вещества входят в состав атмосферного воздуха и не представляют никакой опасности для людей и окружающей среды. Объем каждой из вредных примесей в составе не превышает 1-2%, реже 5-10%. К опасным для здоровья можно отнести следующие компоненты:

Принцип работы выхлопной системы

Современная автомобильная выхлопная система состоит из нескольких частей, в отличие от первых устройств, имеющих вид механического клапана, который принудительно открывался водителем автомобиля вручную. Все элементы выхлопной системы, которые соединяются между собой с помощью крепёжных болтов через расположенные на их концах фланцы, предназначены для:

отвода из камеры сгорания двигателя выхлопных газов и прочих не сгоревших остатков топливной смеси;
уменьшения выделяемого мотором во время работы шума;
уменьшения количества токсичных веществ находящихся в выхлопе автомобиля;
предотвращения попадания в салон транспортного средства токсичных газов.

Устройство выхлопной системы автомобиля обладает довольно простым принципом работы, которая подразумевает отвод отработанных газов из камеры сгорания, проводя их через трубы к задней части транспортного средства, понижая при этом, за счёт герметичности всей конструкции и соединений через фланцы с термоустойчивыми уплотнителями, выделяемый мотором шум.

Уменьшение количества токсичных веществ в выхлопных газах достигается за счёт применения в конструкции выхлопной системы каталитических нейтрализаторов (катализаторов), работоспособность которых контролирует специальный датчик, называемый лямбда-зонд. В современных дизельных автомобилях, для повышения показателя экологичности выхлопа, производители используют сажевый фильтр, которым также оснащается выхлопная система дизеля.

В конструкции дизельного мотора, а также современного бензинового агрегата, довольно часто используется турбонагнетатель, который использует для подачи в камеру сгорания воздушную смесь из кислорода и отработавших газов, забираемых из выпускного коллектора. Количество попадающих в турбину выхлопных газов, регулирует датчик, расположенный на корпусе выпускного коллектора.

Коллектор

Приемная труба является промежуточным звеном между двигателем машины и нейтрализатором (катализатором). Коллектор отвечает за вывод газов. Так как в этом случае идет очень сильная механическая и температурная нагрузка, которая может доходить до 1000 градусов, то к этой части глушителя предъявляются довольно строгие требования. Поэтому при изготовлении приемной трубы используют только самые лучшие сплавы чугуна и стали.

Также на этой детали иногда устанавливают вибро-компенсатор (гофру), благодаря которому вибрация двигателя гасится и не переходит дальше по выхлопной системе.

Устройство катализатора

Это специальное устройство, служащее для снижения токсичных веществ в составе отработанных газов. Внутри катализатора, представляющего собой металлический корпус, находится керамический блок, внутри которого расположено множество тонких каналов, покрытых слоем платины с добавкой редких металлов – родия, иридия и палладия. Другая разновидность катализатора – ленточный металлический. Такая конструкция используется, чтобы площадь контакта металла и выхлопных газов была больше.

Внутри катализатора происходят следующие процессы – несгоревшие частицы (NO, CH, CO) при попадании на поверхность металлов, окисляются кислородом (дожигаются), который присутствует в составе выхлопных газов. В результате таких процессов, проходящих внутри катализатора, содержание в составе выбросов ДВС токсичных веществ приводится в соответствие с утвержденными нормами токсичности.
Стоимость катализатора благодаря использованию редких металлов достаточно высока, к тому же он при использовании некачественного бензина быстро забивается, что приводит к падению мощности мотора.

Устройство пламегасителя

Во многих случаях, когда не предъявляются такие высокие требования к составу отработанных газов, например, у нас в стране, практикуют использование пламегасителя вместо катализатора, что оказывается значительно дешевле. По сути дела, это своеобразная конструкция резонатора, назначение пламегасителя – первичная разбивка потока газов из цилиндров, а также уменьшение их энергии и температуры. Надо отдавать себе отчет, что он не сможет выполнить окисление несгоревшего топлива и не снизит в отработанных газах содержание токсичных веществ. Однако при этом он значительно дешевле катализатора и обеспечивает нормальную работу мотора.

Устройство пламегасителя само по себе достаточно простое – двойной корпус, выполненный из нержавеющей стали, выдерживающей воздействие очень высоких температур, и внутри отдельные камеры. Некоторые модели пламегасителя имеют в своем составе диффузорные рассекатели, которые повышают эффективность работы системы в целом.
Применение пламегасителя с наполнителем существенно облегчает работу резонатора. Одним из лучших вариантов может считаться установка пламегасителя с наполнителем из керамо-волокна. Он способен выдерживать температуры до тысячи трехсот градусов и обеспечивает продолжительный срок работы пламегасителя.

Сажевый фильтр

Если рассматривать устройство выхлопной системы дизельного двигателя, стоит отметить и этот элемент. Он является дополнением к каталитическому нейтрализатору. В основе фильтра лежит матрица, изготовленная из карбида кремния. Она имеет ячеистую структуру и обладает каналами малого сечения. Последние попеременно закрыты с одной и другой стороны. Боковая часть элемента играет роль фильтра и обладает пористой структурой.

Как работает данный элемент? Сажевый фильтр действует в несколько этапов. На первом происходит фильтрация сажи. Газы попадают в элемент, и вредные вещества оседают на стенках. Второй этап – это регенерация. Она может быть:

В первом случае вредные газы очищаются, проходя через керамический элемент. Во втором добавляется специальная жидкость – AdBlue. Обычно такая система используется на грузовиках. Она позволяет снизить токсичность выхлопов на 90 процентов. В машине имеется отдельный бак для этой жидкости, и система после поступления соответствующего сигнала впрыскивает часть AdBlue в катализатор. Так, из трубы выходит практически чистый выхлоп, содержащий безвредный для атмосферы водород.

Глушитель

Существует два типа глушителя:

Независимо от вида глушителя его основное значение – уменьшение уровня шума. В активных шум снижается использованием звукопоглощающего материала. Недостатком подобного глушителя является закоксование внутренней начинки.

У реактивного глушителя используются специальные камеры, резонансные и расширительные. Они образуются благодаря системе перегородок внутри корпуса глушителя и изменяют направление движения отработанных газов, что обеспечивает снижение шума.
Однако не стоит забывать, что для глушителя характерно оказывать влияние на мощность двигателя, он ее уменьшает.
Для современных автомобилей обязательной является такая схема построения нейтрализации и отвода отработанных газов автомобиля, которая позволяет снизить их токсичность и обеспечить требуемый срок службы.

О гофре

Система выхлопа (прямоточная в том числе) может иметь в составе и гофру. Она является дополнительным демпфирующим элементом. Благодаря ей снижается нагрузка на остальные детали системы выхлопа. Звук выхода газов становится тише. Но стоит отметить, что гофра в системе выхлопа – самый низкорасположенный элемент. Ввиду этого, владельцы часто повреждают его.

Ремонту гофра не подлежит. Ее меняют либо вваривают кусок новой трубы на ее место. Как показывает практика, уровень шума практически не увеличивается после такого ремонта. Главное – достичь максимальной герметичности в уплотнительных элементах. Ведь прогоревшая прокладка может стать серьезной причиной ухудшения ходовых характеристик автомобиля.

Система выпуска отработавших газов и уход за ней

Признаки неисправной выхлопной системы:

если во время движения авто его сопровождает громкий рев;
увеличивается резко расход топлива автомобиля;
проявляется нестабильная работа автомобиля;
происходит постоянная потеря мощности;
на всех деталях образуется копоть;
система охлаждения авто перестает из-за увеличенной температуры сгорания топлива справляться с охлаждением.

Все перечисленные признаки подтверждают, что система выпуска отработавших газов неисправна. В результате чего происходит процесс превышения предельных показаний величины противодавления. Поэтому вашей машине необходим ремонт выхлопной системы.

Наиболее часто эти последствия являются причиной механического повреждения составных частей. На стабильную работу авто может сказать нарушение или несоответствие диаметра выхлопной трубы рекомендованному изготовителем.

Противодавление выхлопной системы авто может быть результатом того, что газопровод выполнен с множеством резких перегибов, или же он был сварен из отдельных сегментов (каждый сварной шов дает больше сопротивления).

Автовладельцам не стоит забывать так и о том, что ржавчина негативно влияет на металлические детали авто.

Чтобы избежать коррозии необходимо знать устройство выхлопной системы своего авто. Из какого металла она состоит, ржавеющего или нержавеющего. Не стоит допускать, чтобы в систему отводящих газов попадала вода, особенно в резонатор и глушитель. Иначе здесь начнет скапливаться конденсат и различные химические активные соединения, реагенты и соли. Следует избегать резких перепадов температур, особенно опасно, когда эти перепады возникают часто.

Своевременная профилактика и ремонт выхлопной системы помогут сэкономить ваши нервы и финансы. При малейших подозрениях на неисправность системы незамедлительно обращайтесь на СТО.

А вот видео, в котором демонстрируется как при помощи тюнинга выхлопной системы можно добиться увеличения мощности двигателя автомобиля из Германии Porsche на 15%:

Ремонт глушителя автомобиля

Как правило ремонт глушителя автомобиля хендай санта фе или любого другого авто сводится к заварке прогнивших дыр в основном глушителе, переваривать внутренние части как правило берутся только лютые энтузиасты. Да и смысла переварки внутренностей на старом глушителе как такового и нет. Потому как метал уже от звука и температур устал и стал так сказать сыпучим и трухлявым, потому проще купить новый глушитель. Но, а там каждый смотрит, конечно, по своим финансовым возможностям и настроению души.

Вот еще одно фото схема глушителя автомобиля так сказать для полноты понимания, тут хорошо видны два типа глушителя обычный глушитель и прямоточный глушитель, как вы понимаете в прямоточном из за его устройства звук будет намного громче, так как в нем отсутствуют гасительные камеры для звука

Что будет, если снять глушитель с машины

Некоторые владельцы транспорта считают, что преобразователь звука снижает мощность работы двигателя. Мнение основано на том, что гоночные машины не оборудованы шумопоглощающими фильтрами.

Строение глушителя автомобиля – это сложная система, где все детали тщательно подобраны. Если исключить из схемы одно звено, это неизбежно отразится на характеристиках агрегата. Сверхскоростные модели для автоспорта проходят тщательный контроль. Система вывода газов обладает повышенной герметичностью и разработана согласно стандартам безопасности.

Самостоятельный демонтаж глушителя приведет к повышенной нагрузке на двигатель. В итоге появится вибрация кузова, возрастет уровень шума, а в салоне может ощущаться неприятный запах. Существует риск отравления выхлопными газами. И не факт, что автомобиль без фильтра поедет быстрее.

Если глушитель автомобиля работает с перебоями, систему необходимо ремонтировать. Для замены оборудования лучше обратиться в сервис по обслуживанию транспорта. От исправности каждой детали зависит безопасность окружающих.

Как еще можно снизить уровень шума глушителя

Подобный принцип используется в системах автомобилей Нива и многих других.

Помимо этого существуют поглотительные и ограничительные глушители, которые также понижают шум.

Заключение

©Алексей Пахомов, (aka Is_ 18 ) Ижевск 17 . 08 . 2005
Обновление 20 . 01 . 2008

Бесспорно, на современном диагностическом участке необходим только четырехкомпонентный газоанализатор с расчетом параметра лямбда. Двухкомпонентные приборы пригодны только для регулировки карбюраторов. Какую фирму-производителя предпочесть – зависит в основном от финансовых возможностей автосервиса и большой роли не играет.

Попробуем разобраться, какую информацию можно извлечь из состава выхлопных газов.

Прежде всего вспомним из школьного курса состав атмосферного воздуха, это потребуется для правильного понимания сути происходящего.

Азот _____________________________ 78 %
Кислород _______________________ 20 . 95 %
Аргон____________________________ 0 . 93 %
Углекислый газ (СО ₂ )___________ 0 . 03 %

Казалось бы, при сгорании стехиометрической смеси выхлопные газы должны состоять из углекислого газа СО ₂ , водяного пара Н ₂ О и азота N ₂ . На деле не все так просто. Под действием высокой температуры в цилиндре двигателя азот и кислород вступают в реакцию, в результате которой образуются оксиды азота, в основном NО. Кроме того, в отработавших газах (ОГ) всегда содержатся углеводороды, обозначаемые обычно СН. Они представляют собой исходные или распавшиеся молекулы топлива, которые не принимали участия в сгорании. Часть СН выбрасывается в результате того, что на тактах впуска и сжатия горючей смеси пары топлива поглощаются масляной пленкой на стенках цилиндров. На такте выпуска происходит их выделение из пленки.

Кроме этого, в ОГ обязательно присутствует продукт неполного сгорания топлива – оксид углерода СО (угарный газ). И, конечно же, неизбежно остается не вступивший в реакцию кислород. Поэтому состав отработавших газов исправного инжекторного двигателя при смеси, близкой к стехиометрической, выглядит так:

Значения параметров на фото близки к типичным, но далеко не эталонные.

Если взглянуть на схему реакции, то становится вполне очевидным, что оптимальное сгорание горючей смеси характеризуется максимальным выделением углекислого газа СО ₂ . Грубо говоря, чем качественнее сгорает топливо в конкретном двигателе (а каждый двигатель по большому счету – индивидуальность), тем больше СО ₂ в составе ОГ, и это один из критериев, которыми можно воспользоваться при регулировке топливоподачи.

Как же извлечь из данных газоанализа необходимую информацию? Прежде всего, газоанализатор не укажет на неисправный датчик, но с его помощью можно определить направление поиска. Рассмотрим это на примерах.

Бедная смесь. Этот режим характеризуется низким содержанием СО, пониженным СО ₂ , повышенным – кислорода и СН. Расчетный параметр лямбда окажется больше единицы. Причины такого дефекта применительно к инжекторным двигателям – подсос воздуха во впускной тракт, низкое давление топлива, неверные показания ДМРВ, неверная регулировка топливоподачи. Искать конкретную причину необходимо уже с помощью других приборов. Бедную смесь нельзя путать со следующим дефектом.

Негерметичность выхлопной системы. Представим себе, что имеет место неплотное соединение или трещина. Что при этом происходит? Через неплотность подсасывается атмосферный воздух и, смешиваясь с отработавшими газами, изменяет их состав. У начинающих может возникнуть вопрос – почему воздух подсасывается, вроде бы должно быть наоборот. Дело в том, что перемещение газов в выхлопном тракте носит волновой характер, и зоны давления чередуются с зонами разрежения. Именно в зону разрежения и подсасывается воздух. А теперь вспомним состав атмосферы. Даже если подсос незначителен, то содержание О ₂ в ОГ увеличится очень сильно! Ведь в воздухе его почти 21 %, а в ОГ около 1 %. В то же время СО ₂ в воздухе мало, и количество этого газа в составе ОГ изменится не так значительно. То же можно сказать и про СО и СН. Итак, необходимо различать бедную смесь и подсос воздуха в выпускной тракт. Во втором случае имеет место неестественно высокие значения О ₂ и лямбда:

Достаточно низкое содержание СН говорит о том, что топливо сгорает хорошо, и СО вроде бы в норме, но очень много кислорода, и, соответственно, высокое значение лямбда. Снимок сделан на автомобиле, у которого преднамеренно был ослаблен хомут глушителя. Добавлю еще, что подобный дефект с помощью двухкомпонентного газоанализатора обнаружить попросту невозможно.

Богатая смесь. В этом случае газоанализатор покажет высокое содержание СО, повышенное СН, пониженное СО ₂ , О ₂ , и лямбда меньше единицы. Причин много – неверные показания ДМРВ (чаще всего), повышенное давление топлива, неверный сигнал ДТОЖ, а также бензин в масле, статью о котором следует читать вместе с этой, чтобы сложилось полное понимание происходящего. Говоря о повышенном содержании СН, следует понимать величину до 300 .. 500 ррm, такое значение обычно сопровождает богатую смесь. Если же оно значительно выше, причем признаки богатой смеси могут и отсутствовать, то это уже проявление следующего дефекта.

Все остальные системы заведомо в полном порядке. Проанализируем полученные данные. Повышенное содержание в ОГ паров топлива говорит о том, что последнее попросту не сгорает. Далее. СО понижено, и его значение позволяет сделать вывод, что богатая смесь не имеет места. Высокое содержание кислорода вкупе с высоким же СН позволяет сделать предположение о пропусках. Откуда кислород? Да из тех же цилиндров, которые при пропусках просто выплевывают атмосферный воздух, смешанный с бензином. СО 2 понижено, что тоже говорит о ненормальном сгорании. Ну и лямбда – прибор рассчитывает ее, исходя в том числе и из содержания кислорода. Именно пропуски вспышек и наблюдались на данном двигателе, и они хорошо слышны у среза выхлопной трубы.

Датчик кислорода. То, что автомобиль оснащен ДК и катализатором, не избавляет, как ни странно, от применения газоанализатора. Полноценная диагностика включает в себя проверку правильного функционирования системы управления двигателем, даже если последняя не предоставляет возможности что-то отрегулировать. Итак, Евро 2 . Вставляем зонд прибора в трубу, ждем. Если все в порядке, то будет что-то похожее:

Приведу еще пример. На фото ниже показан состав ОГ двигателя с полностью неработающей форсункой (бывает и такое). Полная дисгармония, огромное содержание кислорода и отсюда запредельная лямбда.

Анализ работы катализатора.

Автомобиль – ВАЗ 2112 . ЭБУ – VS 5 . 1
Прошивка – V 5 D 07 X 09 , коммерческая, с поддержкой RСО.

1 .Катализатор присутствует.
Сняты показания СО, СО ₂ , О ₂ , СН и лямбда в диапазоне регулировочного коэффициента от ‑ 0 . 250 до + 0 . 250 .

2 . Вместо катализатора установлена труба-вставка, и измерения проведены повторно.

Результаты отображены на графиках. Сплошная линия соответствует замеру с катализатором, прерывистая – без оного. Графики строились вручную, с некоторой интерполяцией. Отмечу еще один нюанс – по какой-то причине прибор наврал мне значения СО ₂ , может, просто не выдержал столь долгой работы 🙂 Пиковое значение без катализатора должно быть на уровне 14 … 14 . 5 %, с катализатором – 16 %. За пять минут до измерений он совершенно честно показал почти 16 % (на фото 4 ), а в ходе непрерывных измерений на том же моторе до шестнадцати процентов не дотянул. С этой оговоркой можно обратить внимание на полученные результаты (рис. 1 ) и проанализировать их.

Итак, что мы видим?

1 . Первое, что бросается в глаза, – значение лямбда в обоих случаях практически совпало. На обогащенных смесях точки просто образовали одну линию, на обедненных – расхождение на уровне погрешности измерения. И лишь на самых бедных смесях разница заметна, но, вероятно, в том диапазоне просто невозможно корректное вычисление лямбда. Вывод: независимо от наличия или отсутствия катализатора, рассчитанный параметр лямбда остается одним и тем же. По-другому и быть не могло, ведь лямбда характеризует только работу двигателя, а никак не катализатора.

2 . Очень любопытно ведет себя СН. Без ката – ну просто классика, как на картинках в учебниках. С катом интереснее. Он сильно влияет при бедной смеси. Около стехиометрии наблюдается характерная впадина. Именно в этом диапазоне и работает катализатор. Причем при RСО= 0 . 05 .. 0 . 06 происходит очень резкий скачок СН, и далее он почти сравнивается со значением, полученным без ката. Лучше, как говорится, один раз увидеть такую картину, чтобы многое понять.

3 . Графики содержания кислорода очень похожи. Естественно, при работе катализатора кислород расходуется, и это заметно при их сравнении.

4 . То же самое можно сказать и о графиках СО. Совершенно четко прослеживается диапазон в районе стехиометрии, где эффективность работы катализатора максимальна, и графики соответственно максимально разнятся.

5 . Графики СО ₂ тоже имеют академический вид. Значение этого параметра выше с катализатором. Объясняется это тем, что последний превращает в СО 2 содержащиеся в ОГ пары бензина и угарный газ. При отклонении от стехиометрии как в сторону обеднения, так и в сторону обогащения смеси, количество СО ₂ уменьшается.

Теперь о регулировке топливоподачи. Перед тем, как заливать прошивку с регулировкой, нужно провести диагностику двигателя. Надеюсь, не надо никого в этом убеждать. В ходе работы обязательно проверить на герметичность тракт выхлопа. Как – читать выше. Затем заливаем прошивку. Двигая коэффициент СО, добиваемся максимально достижимого значения СО ₂ . Или добиваемся лямбда, равного единице. В принципе, это одно и то же. На моих графиках эти точки чуть-чуть не совпали, но это, возможно, из-за неверного СО 2 , которое используется прибором при расчете лямбда.

Вот и весь нехитрый секрет. Попробуйте внимательно последить за всеми параметрами при работе с четырехкомпонентным газоанализатором, и ваш опыт диагноста значительно обогатится.

При техническом обслуживании автомобиля следует обязательно осматривать газоотводную систему. При осмотре необходимо проверить элементы крепления на прочность, убедиться, что нет коррозии и истираний. Если труба сильно деформирована, необходимо ее заменить. При необходимости заменяют прокладку.

Система выпуска отработавших газов состоит из приемной трубы, дополнительного и основного глушителей и, если они предусмотрены, катализатора и датчика контроля выхлопных газов. Соединения элементов системы разборные. Отработавшие газы отводятся из двигателя через выпускной коллектор и приемную трубу. Приемная труба дополнительно крепится на днище автомобиля. Между фланцами коллектора и приемной трубы устанавливается уплотнительная прокладка.

Автомобили с приводом на все колеса имеют несколько по-другому расположенную систему выпуска отработавших газов.

Глушители вместе с трубами образуют неразборные узлы, при ремонте, в случае выхода их из строя, они должны быть заменены новыми в сборе. Деталями разового пользования являются гайки и уплотнительная прокладка глушителя.

Проверка клапана отбора отработавших газов

Модели зарубежных автомобилей, оснащенные электронной системой впрыска топлива, могут быть оборудованы клапаном отбора отработавших газов, который управляет вакуумным шлангом. Расположен вакуумный шланг между двигателем и корпусом устройства впрыска у всасывающего патрубка. Обычно проверяют его раз в год. Для проверки, если необходимо, снимают воздушный фильтр.

Через отверстие снизу в корпусе клапана необходимо просунуть два пальца и захватить ими диафрагму. Затем нажимают на тягу управления дроссельными заслонками и увеличивают число оборотов. Диафрагма при этом должна переместиться вверх. На холостом ходу нажимают на диафрагму снизу вверх, число оборотов при этом должно значительно снизиться. Если при увеличении газа диафрагма не перемещается и при этом число оборотов не уменьшается, необходимо снять ее и очистить. В случае необходимости клапан заменяют.

Проверка глушителя

В процессе эксплуатации автомобиля при работе двигателя на переобогащенной смеси происходит неполное ее сгорание. Недогоревшее топливо выбрасывается наружу в виде сажи, часть которой оседает на внутренней стенке глушителя и постепенно загрязняет ее. Иногда глушитель загрязняется в результате попадания в него пыли и грязи. При загрязнении глушителя двигатель теряет мощность и потом может заглохнуть совсем.

Состояние глушителя определяют простукиванием и осмотром. При легком постукивании снаружи чистый глушитель издает звонкий металлический звук, а загрязненный издает глухой звук.

Снятие системы выпуска отработавших газов. Перед снятием системы выпуска отработавших газов все резьбовые соединения смазывают средством для растворения ржавчины. Если для этих целей нет специальной жидкости, используют тормозную жидкость.

Разбор системы выпуска отработавших газов производят в следующем порядке. Сначала снимают основной глушитель; если он не снимается, перепиливают выпускную трубу примерно в 10 см за хомутом, а затем оставшуюся часть трубы распиливают вдоль и сбивают зубилом.

При наличии сварочного аппарата область стыка прогревают; чтобы не прожечь при этом пластмассовый бак и топливопроводы, днище автомобиля защищают асбестом.

Датчик контроля отработавших газов вывертывают с трубы гаечным ключом, вращая рукой электрический провод, чтобы не произошло обрыва. Там, где это необходимо, отворачивают болты крепления приемной трубы к опоре.

Чтобы выровнять газоотводную систему, во время ее установки двигатель и саму систему необходимо прогреть до рабочей температуры. Затем завинчивают все крепежные болты и хомуты, запускают двигатель и оставляют его на холостом ходу; на хомутах завинчивают болты.

Проверка и регулировка катализатора

Чтобы снять катализатор отвертывают его винтовое соединение, заднюю часть катализатора отводят в сторону и снимают.

Автомобиль с катализатором необходимо заправлять бензином, не содержащим свинца.

Чтобы не повредить датчик контроля отработавших газов и катализатор, не следует запускать двигатель путем включения передачи на движущемся автомобиле — с горки, накатом, буксиром, так как несожженное топливо может привести к перегреву и разрушению катализатора. Автомобиль следует запускать от аккумулятора. Если автомобиль с катализатором движется на нейтральной скорости, нельзя выключать зажигание. Следует избегать частых холодных запусков, так как в карбюраторе собирается несгоревший бензин, который при нагревании возгорается с детонацией и повреждает детонатор.

Если имеются перебои в системе зажигания автомобиля с катализатором, следует отключить управляющее реле топливного насоса. Проводить проверку зажигания на искру нельзя; нельзя проверять работу цилиндров путем отключения зажигания одного из цилиндров. При отключении зажигания какого-то цилиндра, а также при использовании мотор-тестера несгоревшее топливо попадает в катализатор. Если в зажигании имеются перебои, нужно избегать высоких оборотов двигателя. Неисправность следует устранить как можно скорее.

При заливке моторного масла необходимо не превышать маркировки максимального уровня. В автомобиле с катализатором можно использовать только качественные, стабильно работающие свечи зажигания с медными электродами и параметрами, определенными в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Средство для консервации днища на катализатор или защитный теплоизолятор наносить нельзя. В автомобилях с катализатором нужно проверить электрическое соединение и надежность крепления датчика отработавших газов.

Читайте также: