Chinasp.ru

Авто Клондайк
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Диагностирование технического состояния автомобильного двигателя и его систем с помощью газоанализатора – достаточно сложный процесс сопоставления тех или иных реальных (измеренных) параметров с оптимальными параметрами, удовлетворяющими требованиям экологических стандартов.
Чаще всего за основу оценки соответствия принимается соотношение количества топлива и воздуха в топливовоздушной смеси (ТВС). Корректируя это соотношение в ту или иную сторону можно существенно изменить количественное и качественное содержание вредных веществ в отработавших газах двигателей.

На рисунке 1 представлены зависимости содержания углеводородов (СnНm), окиси углерода (СО), кислорода (О2) и углекислого газа (СО2) в выхлопных газах от состава топливовоздушной смеси (топливо/воздух).

Следует отметить, что в общем случае при обогащении топливовоздушной смеси в выхлопных газах возрастает содержание окиси углерода (СО), поэтому этот газ считают индикатором обогащения.
По аналогичным соображениям избыток в отработавших газах кислорода (О2) служит индикатором обеднения смеси.

зависимость состава выхлопных газов от соотношения воздуха и топлива в смеси

Рис. 1. Состав выхлопных газов в зависимости от соотношения воздух/топливо в смеси

Анализ содержания СО в выхлопных газах

Окись углерода (СО) – это газ, появляющийся в отработавших газах вследствие неполного окисления углерода топлива, что обычно является следствием недостатка кислорода в ТВС, т. е. обогащения смеси.
Окись углерода — ядовитый газ без цвета, вкуса и запаха, который является чрезвычайно токсичным.
Возможные причины повышенного содержания окиси углерода в выхлопе следующие:

  • неисправность систем вентиляции картера;
  • засорение воздушного фильтра;
  • неправильная регулировка оборотов двигателя на холостом ходу;
  • повышенное давление топлива в системе питания;
  • любые другие неисправности, приводящие к работе двигателя на богатых смесях.

При анализе состава отработавших газов однокомпонентным газоанализатором можно сделать вывод лишь о содержании в выхлопе окиси углерода (угарного газа).
Избыток окиси углерода (СО) в выхлопных газах означает, что в цилиндрах имеет место избыток топлива или недостаток кислорода. При этом образуется богатая смесь, и топливо сгорает не полностью.
Наиболее вероятными причинами избытка окиси углерода в системах питания, управляемых электроникой, могут быть:

  • повышенное давление топлива (например, засорился обратный топливопровод);
  • не исправен регулятор давления топлива (например, утечка через диафрагму);
  • неисправность в системе улавливания паров топлива в баке;
  • засорился воздушный фильтр или клапан в системе вентиляции картера.

Анализ содержания СО и СnНm в выхлопных газах

Двух- и многокомпонентные газоанализаторы позволяют более углубленно диагностировать причины чрезмерного содержания вредных веществ в отработавших газах, поскольку два компонента – окись углерода СО и углеводороды СnНm взаимно влияют на количественное содержание в выхлопе.
Основные причины повышенного содержания окиси углерода (СО) в отработавших газах рассмотрены выше.

Повышенное содержание СnНm — это признак неполного сгорания топлива, при этом двигатель работает неэкономично. Содержание углеводородов в выхлопных газах возрастает при дросселировании, при работе двигателя на режимах принудительного холостого хода (например, при торможении двигателем). При работе двигателя на указанных режимах ухудшается процесс смесеобразования (перемешивания топлива и воздуха в цилиндрах), уменьшается скорость сгорания, ухудшается воспламенение и, как результат, — возникают его частые пропуски зажигания.
Выделение углеводородов вызывается неполным сгоранием смеси вблизи холодных стенок цилиндров, в переобогащенных зонах камеры сгорания, где недостаточное количество кислорода, некачественным распыливанием топлива и неудовлетворительным завихрением топливовоздушного заряда, а также при относительно низких температурах сгорания смеси (например, в режиме холостого хода).

Читайте так же:
Регулировка регулятора давления тормозов ваз 21214

После устранения неисправностей, связанных с повышенным содержанием СnНm, экономичность двигателя улучшается.
Следует помнить, что углеводороды (СnНm, этан, метан, этилен, бензол, пропан, ацетилен и др.) – это частички и компоненты несгоревшего топлива.
Углеводороды играют активную роль в образовании биологически активных веществ, вызывающих раздражение глаз, горла, носа и их заболевание, и наносящих ущерб растительному и животному миру. Углеводородные соединения оказывают наркотическое действие на центральную нервную систему, могут являться причиной хронических заболеваний, а некоторые ароматические углеводороды обладают отравляющими свойствами. Углеводороды (олефины) и оксиды азота при определенных метеорологических условиях активно способствуют образованию смога.

Наиболее часто увеличенное содержание углеводородов в выхлопных газах вызывается неполадками в системе зажигания, когда топливовоздушная смесь выбрасывается в выпускной тракт не сгоревшей.
При этом причинами увеличенного содержания углеводородов в отработавших газах чаще всего являются:

  • загрязнение свечей;
  • неисправность высоковольтных проводов;
  • повреждения катушки зажигания;
  • неисправность крышки или ротора распределителя;
  • нарушение установочного угла опережения зажигания (слишком большой или малый);
  • неисправность датчика положения коленчатого вала;
  • неисправность электронного модуля зажигания.

Другой причиной может быть работа на переобедненной смеси, которая плохо воспламеняется.
Причиной чрезмерного обеднения смеси могут послужить следующие неисправности:

  • утечка разрежения, например, через трещину в вакуумном шланге;
  • негерметичность впускного тракта;
  • негерметичность дроссельного патрубка или карбюратора;
  • ослабла или сломана пружина выпускного клапана.

В непрогретом двигателе условия сгорания смеси неоптимальные из-за конденсации паров топлива на стенках цилиндров, что также приведет к содержанию СnНm в выхлопных газах выше нормы. Поэтому проверку и анализ выхлопа следует проводить на полностью прогретом двигателе.

Повышенное содержание окиси углерода СО и углеводородов СnНm в выхлопных газах возникает, если система питания подает в цилиндры двигателя богатую смесь, либо при переобогащении смеси из-за неисправностей в системе зажигания.

Например, если свеча загрязнена, искрообразования может не последовать, и несгоревшая топливовоздушная смесь поступит в выпускной тракт. Непрореагировавший кислород этой смеси будет принят датчиком кислорода как признак слишком бедной смеси, о чем он немедленно сообщит электронному блоку управления (ЭБУ). ЭБУ выдаст сигнал на обогащение смеси, искрообразование может еще более ухудшиться, а в выхлопных газах будет еще больше СО и СnНm. В этом случае следует искать неисправности в системе зажигания.

Читайте так же:
Регулировка карбюратора ваз 2105 на ваз 2101 дааз

Как убедиться, что система управления двигателем работает в замкнутом режиме (с обратной связью от датчика кислорода)?

В системе управления впрыском топлива датчик кислорода выполняет функцию определителя концентрации кислорода в выхлопных газах и входит в состав электронного сравнивающего устройства (компаратора). На одном входе компаратора сигнал, фиксирующий текущий (фактический) состав рабоче смеси, на другом – электронный сигнал, соответствующий оптимальному (метрическому) составу смеси. Компаратор работает в режиме релейного регулирования, постоянно сравнивая значения сигналов.
Для проверки системы регулирования поступают следующим образом:

1. Подключают стрелочный вольтметр к выходу датчика кислорода, используя булавку или «break-out-bох» (если есть). 3апускают и прогревают двигатель. Сигнал на выходе датчика кислорода исправного прогретого двигателя на холостом ходу должен переключаться между уровнями 0,2… 0,8 В с частотой 4…1 Гц.
Стрелка вольтметра в режиме измерения установившегося постоянного напряжения должна слегка колебаться в районе 0,45 В.

2. Глядя на вольтметр, отсоединяют от впускного коллектора вакуумный шланг. Напряжение на выходе датчика упадёт ниже 0,3 В, это реакция на обеднение смеси из-за утечки разрежения. ЭБУ в режиме с обратной связью компенсирует избыток кислорода подачей дополнительного топлива, смесь, опять станет стехиометрической, стрелка вольтметра опять вернется к напряжению 0,45 В.

3. Наблюдая за стрелкой вольтметра, из баллона с пропаном выпускают немного газа перед воздухозаборником двигателя. На некоторое; время вольтметр покажет 0,8 В, индицируя богатую смесь. Затем ЭБУ отработает это возмущение, уменьшив, подачу топлива через форсунки.
Режим опять станет стехиометрическим, стрелка, прибора будет, колебаться в районе 0,45 В.

Снижение токсичности методом дозирования топлива

Рабочая смесь, качество которой определяется коэффициентом избытка воздуха λ, оказывает решающее влияние на состав отработавших газов.

Двигатель обеспечивает получение максимального крутящего момента при λ = 0,9 – эта величина обычно программируется для режима полной нагрузки двигателя. Оптимальная топливная экономичность достигается при смесях, характеризующихся λ = 1,1. Это совпадает с возможностью получения низких выбросов CO и CH. Однако выбросы оксидов азота (NOx) при этом оказываются максимальными. Коэффициент избытка воздуха λ = 0,9 … 1,05 выбирается для режима холостого хода двигателя.

Слишком обедненная смесь приводит к появлению пропусков воспламенения, а так как смесь постепенно обедняется и далее, это влечет за собой быстрое увеличение выбросов СН.

Для предотвращения работы двигателя на сверхвысоких оборотах, когда требуется постоянное использование богатой смеси, осуществляется полное прекращение подачи топлива к двигателю.

Читайте так же:
Регулировка схождения передних колес газ 3309

Системы впрыска топлива позволяют добиться более точного контроля за составом смеси и значительно снизить количество выбросов отработавших газов.

Контроль выбросов дизель генератора

В дизельных двигателях за образование и уменьшение загрязняющих веществ отвечают:

В ней образуются загрязняющие и токсичные вещества, NOx, CO и происходит неполное окисление топлива. На происходящие в камере сгорания процессы оказывают влияние другие системы двигателя, такие как системы управления впускным зарядом воздуха и впрыска топлива. Обеспечив максимально полное сгорание горючего можно уменьшить количество вредных газов на выходе из установки.

Система очистки выхлопных газов.

Последующая очистка происходит в каталитических модулях, дополнительно снижающих концентрацию загрязняющих веществ. В некоторых случаях, например, в стехиометрических двигателях с искровым зажиганием, одного трехкомпонентного катализатора достаточно для достижения требуемого эффекта. В силовых агрегатах, работающих на обедненном углеводородами ДТ с примесями, требуется ряд каталитических устройств, включающих улавливающие фильтры и системы для минимизации образования вторичных загрязнителей (катализатор проскока аммиака (ASC) и др.).

Дым синевато-сизого цвета

diagnostika dvigatelya po cvetu vihlopnyh gazov

Синевато-сизый дым

Одним из явных признаков попадания излишков моторного масла в камеру сгорания является появление синеватого дымка из выхлопной трубы. Он подолгу не рассеивается в воздухе и обладает характерным запахом. Часто наряду с дымлением на конце выхлопной трубы заметно «масляное кольцо», — обволакивающий жирный след. Синеватое дымление может быть вызвано многими причинами:

  • поломкой;
  • залеганием или износом маслосъемных колец и втулок клапанов;
  • износом цилиндропоршневой группы;
  • использованием масла не соответствующей марки и вязкости, рекомендованной для данного двигателя;
  • износом или выходом из строя в результате перегрева двигателя маслосъемных колпачков.

Наиболее часто встречающийся дефект – износ или залегание поршневых колец. Часто этому сопутствует падение мощности двигателя, повышенный расход масла и топлива. Для определения степени износа цилиндропоршневой группы, необходима проверка степени сжатия (компрессии) во всех цилиндрах двигателя. Для этого необходимо вывернуть все свечи зажигания из цилиндров, замкнув на «массу» центральный высоковольтный провод или все высоковольтные провода. После чего установить на отверстие свечи компрессометр и попросить помощника прокрутить коленчатый вал двигателя при помощи стартера. Если компрессия в каком-либо из цилиндров ниже 8 – 11 в зависимости от марки и модели двигателя, причина дымления найдена.

Для проверки состояния маслосъемных колец необходимо взять шприц, залить с его помощью в каждый из цилиндров 5-10 мл моторного масла, затем установить компрессометр и прокрутить коленвал двигателя. Возросшая на 4-5 компрессия свидетельствует о поломке, износе или залегании маслосъемных колец.

Об износе деталей цилиндропоршневой группы могут свидетельствовать следы масла во впускном тракте под воздушным фильтром, а также то, что двигатель сильно «сапунит». Для проверки следует отсоединить шланг вентиляции картера от впускного тракта и несколько раз нажать на педаль акселератора. Сизый дым, обильно идущий из шланга, более чем красноречиво говорит о предстоящей замене поршневых колец или капитальном ремонте двигателя.

Читайте так же:
Регулировка газового котла аогв

В некоторых случаях замасливание свечей зажигания вплоть до их замыкания мостиком сажи и появление сильных детонационных стуков свидетельствует об износе сальников клапанных втулок или маслосъемных колпачков. В этом случае, после их замены детонационные стуки и сизое дымление из выхлопной трубы исчезает.

Химический состав выхлопных газов

Все автомобили выбрасывают в воздух канцерогены и токсичные вещества. Состав выхлопных газов автомобиля меняется в зависимости от типа двигателя, бензиновый или дизельный, однако основной набор остается прежним.
Итак, в состав автомобильных выхлопных газов входят:

КомпонентОбъемная доля в
бензиновом двигателе, %
Объемная доля в
дизельном двигателе, %
Токсичность
Азот74–7776–78нетоксичен
Кислород0,3–82–18нетоксичен
Водяной пар3–5,50,5–4нетоксичен
Диоксид углерода5–121–10нетоксичен
Оксид углерода0,1–100,01–5токсичен
Углеводороды0,2–30,009–0,5токсичны
Альдегиды0–20,001–0,009токсичны
Диоксид серы0–0,0020–0,03токсичен
Сажа, г/м30–0,040,1–1,1токсична
Бензапирен, г/м30,01–0,020–0,01токсичен

Как видно, состав выхлопных газов достаточно разнообразен, и большая часть компонентов токсична. Теперь давайте разберемся, какое влияние оказывают выхлопные газы на человека.

Химический состав выхлопных газов

Проверка авто с дизельными двигателями

Измерение дымности проводится в режиме свободного ускорения, т. е. когда обороты двигателя поднимают с минимальных до максимальных, выжав педаль газа до упора. Однако перед этим есть несколько моментов. Каких?

Разводы при проверке выхлопа дизельных автомобилей

Убедившись в прогреве движка до рабочей температуры, но не ниже 60 °С, его оставляют поработать на холостых (не более 5 минут). После замеряют тахометром минимальные и максимальные обороты частоты вращения коленчатого вала (в пределах заводских характеристик) и глушат двигатель. Только после этого в дымомер устанавливают зонд для отбора отработавших газов из выпускной трубы, заново запускают двигатель и начинают измерение:

— с холостых оборотов равномерно перемещают педаль за 0.5–1 сек. до упора. Держат педаль в этом положении 2–3 сек. Отпускают педаль и через 8–10 сек. вновь повторяют то же самое, итого не менее шести раз;

— измеряют значения kсу (дымность в режиме свободного ускорения) на последних четырёх циклах свободного ускорения по максимальному показанию. Полученные значения kсу считают достоверными, если четыре последовательных значения не образуют убывающей зависимости и располагаются в зоне шириной 0.25 м -1 .

Результатом измерения k является среднее арифметическое значение четырёх последних измерений, это и есть искомое расчётное значение коэффициента поглощения света.

Дымность автомобилей с раздельной выпускной системой измеряют в каждой выпускной трубе. За результат измерения принимают максимальное значение среднего арифметического k, полученное в одной из выпускных труб.

Если измерения прошли без нарушений стандарта, смотрим результаты.

Согласно Техрегламенту ТС 018/2011 «О безопасности колёсных транспортных средств», дымность дизелей не должна превышать значений коэффициента поглощения света k, указанного в заводской документации на автомобиль. Если таковых сведений нет, то показатель k не должен превышать:

Тип двигателя и экологический классКоэффициент k, м -1
без наддува, от Евро-3 и ниже2.5
с наддувом, от Евро-3 и ниже3.0
Евро-4 и выше1.5

Экология и автомобиль

Давайте выясним, в результате чего образуются вредные примеси в выхлопных газах автомобиля.

Как уже всем известно, топливо при взаимодействии с кислородом сгорает в камере, в результате чего интенсивно выделяется тепло, которое превращается в работу. По теории 14,7 кг воздуха необходимое для сгорания 1 кг бензина, но на самом деле воздуха нужно больше. Связано это с зажиганием и сгоранием бензиново-воздушной смеси (горючего), которая не готова на достаточном уровне до сгорания в тысячные доли секунд. От предыдущего цикла в смеси остаются вещества, которые оказывают препятствие соединения кислорода с топливом. На переходных режимах и при непрогретом двигателе не получается осуществить по объему цилиндра идеальное перемешивание смеси. Такой процесс приводит к неполному окислению топлива, правильный процесс сгорания нарушается и топливо нужно добавлять. Смесь называется богатой, если содержит количество топлива, что превышает допустимую норму, если эта норма снижена, горючая смесь считается бедной.

При запуске холодного двигателя в цилиндры поступает большое количество топлива: в таком случае количество кислорода является недостаточным и топливо полностью не сгорает. Даже если мощность двигателя повышена, он работает неэкономично, а токсичные продукты неполного сгорания выбрасываются в атмосферу.

Самые распространенные токсичные компоненты отработавших газов, которые загрязняют экологию:

  • CO — оксид углерода;
  • NOx — оксид азота;
  • CnHm — углеводород;
  • свинец (при использовании этилированного бензина).

Видео о развитии технологий и уменьшения влияния выхлопных газов:

Несколько отличается состав выбросов бензиновых двигателей автомобиля и дизельных. Так как в дизельном двигателе сгорания горючего продукта происходит в большем объеме, несгоревшие углеводороды и окись углерода выбрасываются в атмосферу в меньшем количестве, а вот окись азота за счет избытка воздуха превышает норму. Сажа — еще один компонент, который производят дизельные двигатели. Сернистый ангидрид производится при сгорании низкокачественного дизельного топлива.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector