72

Инженерные коммуникации	34
Оборудование, инструменты, станки	172
Прочее	106
Строительство, реконструкция, ремонт	212
Технические средства безопасности	8
Управление строительством	11
Энергоэффективные и экологические технологии	8

В сознании многих прочно ассоциируется с определением токсичности выхлопных газов автомобиля. Это действительно так. Контроль токсичности - одна из основных функций газоанализатора, но не единственная. В этой статье мы расскажем, как можно использовать газоанализатор для диагностики бензиновых двигателей.

Устаревшее представление, что газоанализатор служит только для регулировки и контроля токсичности выхлопных газов, не позволяет многим автомеханикам-диагностам правильно оценить состояние двигателя и системы зажигания. Да и проблема экологии работников автосервиса часто мало волнует. Для опытного же диагноста газоанализатор служит своего рода "глазами", позволяя "заглянуть" внутрь камер сгорания работающего двигателя и определить, как идет процесс горения топливовоздушой смеси. Как врачу для постановки диагноза необходимы анализы пациента, так и мастеру нужны данные "анализа", чтобы выявить "болячки" двигателя, ведь состав выхлопных газов напрямую зависит от его состояния.

Эффективность работы двигателя в первую очередь определяется полнотой сгорания топлива. Она зависит от многих факторов:

• от оптимального соотношения воздуха и топлива (за это отвечают системы измерения расхода воздуха и дозирования топлива);
• от их тщательного перемешивания (на это влияет состояние форсунок, впускных каналов и камер сгорания);
• от эффективности предварительного сжатия заряда смеси, которое зависит от состояния ЦПГ и ГРМ;
• от эффективности воспламенения, что подразумевает исправность всех элементов системы зажигания и оптимальный УОЗ.

Любое отклонение от нормы или несогласованность в работе систем двигателя приводит к снижению его эффективности и, как следствие, к изменению концентрации продуктов сгорания. Конструктивные недочеты, эксплуатационные отклонения параметров, нарушения регулировок - все это, так или иначе, отражается на составе "выхлопа". Попробуем разобраться, какую информацию можно извлечь из состава выхлопных газов.

Немного теории. 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 (СО2)______________0.03%

Остальные газы, в основном инертные, присутствуют в малых количествах и в нашем случае значения не имеют, как впрочем, и аргон. Цифры, очень близкие к приведенным, можно увидеть на табло газоанализатора, если включить его на "свежем воздухе".

Итак, в цилиндрах двигателя сгорает горючая смесь. Реакция окисления углеводородов топлива происходит по следующей схеме:

СН + О2 => СО2 + Н2О.

Состав смеси принято оценивать коэффициентом избытка воздуха "лямбда". Он представляет собой отношение реального количества воздуха, поступившего в цилиндры, к тому количеству, которое необходимо для полного сгорания поступившего в цилиндры топлива. Смеси, в которых количество воздуха совпадает с теоретически необходимым, называются стехиометрическими. Лямбда в этом случае равна 1. Если количество воздуха больше необходимого, то смесь принято называть бедной, и лямбда находится в диапазоне 1.0...1.3. Более бедная смесь перестает воспламеняться. Если же воздуха меньше необходимого, то смесь называют богатой. Такая смесь характеризуется значением лямбда 0.8...1.0.

Казалось бы, при сгорании стехиометрической смеси выхлопные газы должны состоять из углекислого газа СО2, водяного пара Н2О и азота N2. 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, не оборудованного катализатором, при смеси, близкой к стехиометрической, выглядит так:

Значения параметров 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 СО2. Грубо говоря, чем качественнее сгорает топливо в двигателе, тем больше СО2 в составе ОГ, и это один из критериев, которыми можно воспользоваться при проверке и регулировке систем топливоподачи.

Как же извлечь из данных газоанализа необходимую информацию?

Прежде всего, нужно понять, что газоанализатор не укажет на неисправный датчик или пробитую свечу, но с его помощью можно определить направление поиска. Рассмотрим это на примерах.

Бедная смесь. Этот режим характеризуется низким содержанием СО, пониженным СО2, повышенным - кислорода и СН. Расчетный параметр лямбда окажется больше единицы. С первыми тремя параметрами все ясно, низкие значения СО и СО2 и повышенная концентрация кислорода образуются из-за нехватки топлива и (или) избытка воздуха. Возникает вопрос - почему имеет место повышенная концентрация СН? Все просто - бедные смеси хуже горят. Причины бедной смеси применительно к инжекторным двигателям - подсос воздуха во впускной тракт, низкое давление топлива, неверные показания датчика массового расхода воздуха (ДМРВ), неверная регулировка топливоподачи. Искать конкретную причину необходимо уже с помощью других приборов (мотортестера, осциллографа, топливного манометра, тестера утечек). Бедную смесь нельзя путать со следующим дефектом.

Негерметичность системы выпуска. 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 О2 в ОГ увеличится достаточно сильно! Ведь в воздухе его почти 21%, а в ОГ около 1%. В то же время СО2 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 О2 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. Добавим еще, что подобный дефект с помощью двухкомпонентного газоанализатора обнаружить попросту невозможно. Некоторые могут вычислять корректированное значение СО. Дело в том, что концентрация СО может быть не только измерена, но и рассчитана, исходя из концентрации других компонентов выхлопных газов. При этом оба значения СО не должны значительно различаться. Расхождение же будет свидетельствовать о подсосе воздуха через неплотности в выпускной системе.

Богатая смесь. В этом случае газоанализатор покажет высокое содержание СО, повышенное СН, пониженное СО2, О2, и лямбда меньше единицы. Причин много - неверные показания ДМРВ (чаще всего), повышенное давление топлива, неверный сигнал датчика температуры (ДТОЖ). 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.

Высокое содержание СН. Мы уже говорили о том, какими путями СН появляется в отработавших газах. Нормальное значение этого параметра - 50..200 ррm. Если на табло прибора мы видим СН, равный 300..400 и более, это повод искать причину, по которой бензин попросту не сгорает, другими словами, имеют место пропуски воспламенения. Не "пропуски искры", как иногда выражаются, а именно воспламенения. А вот причин этих пропусков много. Изношенные или неисправные свечи (см. рис.), высоковольтные провода, дефектный модуль или катушка зажигания, не отрегулированные клапаны, пониженная компрессия, неисправная (забитая) форсунка.

Это может проявляться как в одном, так и в нескольких цилиндрах. Еще одна причина повышенного содержания в ОГ паров топлива - неплотный или начинающий прогорать выпускной клапан. В этом случае на такте сжатия часть топливного заряда попросту выталкивается в выпускной тракт. Двигатель при этом может работать вполне нормально, и остальные параметры газоанализа будут в норме. Ниже приведен пример параметров выхлопа двигателя, имеющего дефектные свечи.

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 причина не в богатой смеси. Высокое содержание кислорода вместе с высоким СН позволяет сделать предположение о пропусках. Закономерен вопрос - откуда кислород? Да из тех же цилиндров, которые при пропусках просто выплевывают атмосферный воздух, смешанный с бензином, не воспламеняя его. СО2 понижено, что тоже говорит о ненормальном сгорании. Ну а лямбда - прибор рассчитывает ее, исходя в том числе, и из содержания кислорода. Именно пропуски вспышек и наблюдаются в таком случае, и они хорошо слышны у среза выхлопной трубы.

Датчики кислорода и катализаторы. То, что автомобиль оснащен ДК и катализатором, не избавляет, как ни странно, от применения газоанализатора. Кстати, именно появление катализатора дало немалый импульс развитию многокомпонентных приборов газоанализа. Двухкомпонентные газоанализаторы, как диагностические приборы, в этих условиях оказались малоэффективными. Они не давали полноценной информации о работе двигателя, так, как каталитические нейтрализаторы активно уменьшают именно концентрацию измеряемых ими продуктов сгорания СО и СН. Для замера состава ОГ при помощи двухкомпонентного газоанализатора ранее некоторые модели автомобилей снабжались специальным патрубком для отбора пробы газов до катализатора. С появлением четырехкомпонентных газоанализаторов необходимость в этом отпала. Такие газоанализаторы позволяют расчетным путем определить исходный состав топливной смеси даже для двигателей, выхлопная система которых оборудована катализатором. Помимо этого, они предоставляют диагносту несколько дополнительных параметров, анализ которых позволяет глубже понять характер процессов, происходящих в двигателе. Полноценная диагностика включает в себя проверку правильного функционирования системы управления двигателем, даже если последняя не предоставляет возможности что-то отрегулировать. Итак, автомобиль, оборудованный датчиком кислорода и катализатором. Вставляем зонд прибора в выхлопную трубу, ждем. Если все в порядке, будет что-то похожее:

Что мы видим? Что катализатор свое дело знает, полноценно "дожигая" ОГ до гораздо более безобидного состояния. СО - внизу предела измерения, совсем мало СН. Зато значение СО2 близко к максимальному, и очень мало кислорода, ибо весь ушел на превращение СО и СН в безвредные СО2 и Н2О. Ну и лямбда почти в идеале. При проведении таких замеров важно, чтобы двигатель был полностью прогрет, а система управления работала в режиме замкнутой петли обратной связи по датчику кислорода. Кстати, оценить эффективность катализатора можно по скорости его прогрева, наблюдая изменение концентраций компонентов ОГ после запуска двигателя. Двигателю и катализатору перед этим необходимо дать остыть в течение 30–40 мин.

Приведем еще пример. Ниже приведен состав ОГ двигателя с полностью неработающей форсункой (бывает и такое). Полная дисгармония, огромное содержание кислорода и отсюда запредельная лямбда. Естественно, при работе на такой смеси некоторое время система управления пытается корректировать смесь, но безрезультатно. Прописывается ошибка по датчику кислорода, система управления переходит в аварийный режим работы с разомкнутой петлей по ДК.

Естественно, рассмотренные примеры охватывают далеко не полный перечень возможных ситуаций. Иногда один двигатель содержит кучу разных "болячек", и выявить дефект с первого взгляда на табло газоанализатора не удается. В любом случае, нужно подходить к поиску дефекта творчески, газоанализатор - только помощник вашему опыту и интуиции.

Напоследок несколько нетривиальных способов использования газоанализатора:

• Если двигатель не запускается, убедитесь в том, что концентрация СН в выхлопной трубе равна или выше 2000 ppm. В противном случае топливо в двигатель не поступает.
• При поиске мест утечек топлива обследуйте проботборным зондом газоанализатора подозрительные места. Скачек концентрации СН укажет источник течи.
• Если двигатель перегревается, поднесите зонд газоанализатора к открытому расширительному бачку системы охлаждения. Наличие в парах СН и СО свидетельствует о пробитой прокладке ГБЦ.

Диагностика состояния узлов и агрегатов двигателя сегодня стоит ощутимых для семейного бюджета денег. Вместе с тем, определить состояние двигателя и довольно легко и точно оценить серьезность имеющихся неисправностей можно по цвету и оттенку выхлопных газов.

Наверное, многие из вас замечали, что дым из выхлопных труб различных автомобилей бывает белым, черным или сизым. Это – важный диагностический признак, напрямую указывающий на различные неисправности в двигателе и его системах. В дальнейшем речь пойдет именно о них.

Чаще всего двигатель начинает дымить при различных неполадках системы подачи топлива, системы зажигания или даже системы охлаждения, поломки или износа узлов газораспределительного механизма и (или) цилиндропоршневой группы. В зависимости от вида и характера неисправности, двигатель начинает сильно дымить при избытке топлива, поступающего в цилиндры или при нарушении условий его сгорания, а также при попадании в цилиндры различных технических жидкостей (вода, масло, антифриз). В зависимости от типа неисправности, выхлопные газы приобретают характерный для нее цвет.

Разные цвета выхлопных газов

Часто бывает так, что неисправность одной системы двигателя обуславливает появление другой, которая, в свою очередь, служит причиной его дымления. Например, нарушение циркуляции жидкости в системе охлаждения может обуславливать систематический перегрев двигателя и как следствие, приводить к сильному износу поршневых колец. В результате чего, в цилиндры двигателя начинает поступать больше моторного масла. Сгорая, оно придает сизый оттенок выхлопным газам.

Определяя неисправность двигателя по цвету выхлопных газов, необходимо также сопоставлять его с другими сопутствующими неполадками:

• падение мощности;
• появление детонационных стуков;
• повышенный расход масла или тосола;
• масляные пятна в расширительном бачке;
• белесо-молочный цвет моторного масла и т.д.

Также необходимо помнить, что появление дыма может возникать в результате влияния различных факторов окружающей среды (температура воздуха, влажность и т.д.)

Дым белого цвета

Появление белого дыма из системы выпуска отработавших газов при запуске и работе двигателя в режиме прогрева – явление нормальное. Это не дым, а водяной пар. Дело в том, что в выпускном трубопроводе, глушителе и резонаторе часто конденсируется влага. Часто можно видеть капли воды, стекающие из выхлопной трубы вместе с паром. По мере прогрева двигателя влага испаряется и дымление исчезает.

Белый дым

Водяной пар также появляется и при низких температурах воздуха. И чем холоднее на улице, тем плотнее выделяется пар из выхлопной трубы. Этот пар может быть белого или слегка сизоватого цвета и легко рассеивается в окружающем воздухе. Если белый дым появляется на хорошо прогретом двигателе, а сочащаяся жидкость несколько плотнее воды и имеет специфический запах антифриза, — это явное свидетельство попадания в цилиндры охлаждающей жидкости через пробой в прокладке головки блока цилиндров (ГБЦ), либо через трещины в головке или блоке цилиндров.

Оттенок испаряющейся жидкости во многом зависит от состава используемого охлаждающего агента (вода, тосол или антифриз), погоды и режима работы двигателя. В некоторых случаях он может напоминать сизый масляный дым. Но, в отличие от него испаряющаяся жидкость быстро растворяется в окружающем воздухе. Также, испаряющаяся жидкость не оставляет жирных следов на разогретой выхлопной трубе.

Для проверки следует поднести чистый лист не очень плотной бумаги или сухую чистую бумажную салфетку к выхлопной трубе прогретого до рабочей температуры двигателя. Следы влаги постепенно испарятся, а жирные масляные следы будут хорошо видны на поверхности бумаги.

Для выяснения причины попадания охлажадющей жидкости в цилиндры двигателя, необходимо осторожно снять крышку с расширительного бачка или заливной горловины радиатора при работающем двигателе и проверить наличие масляной пленки, запаха или пузырьков выхлопных газов.

Посмотрите видео о диагностике неисправностей двигателя при белом дыме из выхлопной трубы:

Очень часто при трещине в блоке цилиндров или пробое прокладки отмечается постоянное падение уровня охлаждающей жидкости без следов утечки. Для проверки пробоя достаточно пережать руками верхний патрубок, идущий к радиатору и запустить двигатель. Если при заведомо исправном термостате через короткое время чувствуется давление, значит имеет место прорыв отработавших газов в систему охлаждения.

При выраженном пробое прокладки ГБЦ жидкость в расширительном бачке может бурлить и выбрасываться как при перегреве. При остановке двигателя уровень жидкости начинает постепенно понижаться. Это означает ее уход в цилиндры через неплотно прилегающую прокладку, либо трещину в ГБЦ. Далее, жидкость попадает в картер двигателя, где смешивается с моторным маслом, образуя жидкую эмульсию мутного или белесо-молочного цвета. Эмульсия оставляет на крышке маслозаливного отверстия характерный желто-серый или белесый налет.

Попадание в цилиндр двигателя воды, антифриза или тосола во время его работы может привести к гидроудару и как следствие, выходу его из строя. Если размеры трещины или пробоя незначительны, то эти признаки могут отсутствовать. Для проверки, в какой из цилиндров происходит утечка жидкости, производится следующая процедура. Автомобиль устанавливается на стояночный тормоз, включается передача или блокировка двигателя. На неработающем двигателе выворачивается свеча зажигания, снимается крышка с радиатора или расширительного бачка. После этого, во все цилиндры поочередно подается воздух при перекрытых клапанах. Если при проверке какого-либо из цилиндров наблюдается появление пузырьков в охлаждающей жидкости, значит, имеется повреждение, нарушающее герметичность цилиндра, а дальнейшая более точная диагностика неисправности возможна только после демонтажа головки блока цилиндров.

Прогар прокладки ГБЦ

В ряде случаев, прогару прокладки ГБЦ может предшествовать деформация — изгиб головки блока цилиндров в результате перегрева двигателя, например, при неисправной помпе, термостате или вентиляторе принудительного охлаждения. Блок цилиндров и ГБЦ также необходимо проверить на наличие трещин визуально, а также на специальном оборудовании под давлением. В некоторых случаях попадание охлаждающей жидкости в цилиндры происходит через поврежденную или неплотно прилегающую прокладку впускного коллектора. В этом случае часто жидкость попадает в камеры сгорания через системы обогрева впускного коллектора. В таких случаях следов выхлопных газов в системе охлаждения нет, но жидкость уходит без видимых признаков течи, а в поддоне двигателя наблюдается образование эмульсии.

Подобные признаки, связанные с появлением белесого дыма требуют точного выявления и устранения прямой причины, в противном случае это моет привести к более серьезной поломке и соответственно, к более дорогому ремонту. После устранения указанных неисправностей, полезно проверить работу всех элементов системы охлаждения: термостата, насоса, датчика температуры, вентилятора и пр., поскольку в большинстве случаев они возникают именно в результате перегрева двигателя.

Дым черного цвета

Черный дым из выхлопной трубы

Черный коптящий дым из выхлопной трубы в большинстве случаев свидетельствует о переобогащенной горючей смеси, либо о нарушении ее горения в цилиндрах. Черный дым может быть прямым следствием неисправной системы зажигания, подачи, смешения или впрыска топлива.

Черный дым представляет собой частицы сажи, оседающей на свечах зажигания, тарелках клапанов, стенках цилиндров и системе выпуска отработавших газов. Кроме того, продукты неполного сгорания топлива образуют кокс, что сопровождается появлением детонации, калильного зажигания (дизелингом), а в ряде случаев становится причиной залегания поршневых колец и нарушении герметичности клапанов. Появление черного дыма обычно сопровождается резко возросшим расходом топлива, затрудненным запуском и потерей мощности. На карбюраторных двигателях появление черного дыма свидетельствует об износе дозирующей иглы, нарушении регулировке поплавка в поплавковой камере или засорения воздушных жиклеров.

Также, причиной сильного дымления может быть нарушенная установка угла опережения зажигания. Инжекторные двигатели обычно дымят в результате переобогащения горючей смеси в результате выхода из строя различных датчиков (абсолютного давления, кислорода (лямбда-зонд), массового расхода воздуха и др.), а также выхода из строя форсунок, что может таить опасность гидроудара или возгорания, т.к. из неисправной форсунки в цилиндр может попасть большое количество топлива. Дизельные двигатели часто дымят черным дымом при выходе из строя ТНВД, а также в нарушении регулировки угла опережения впрыска топлива.

Одним из самых неприятных последствии при появлении черного дыма является повышенный износ и даже поломка деталей кривошипно-шатунного механизма вследствие смыва масла со стенок цилиндра большим количеством топлива. Большое количество топлива, попадая из камеры сгорания в картер, разжижает масло, значительно ухудшая его лубрикационные (смазывающие) свойства. Признаком этого является появление у масла характерного запаха топлива (бензина или солярки у дизельных двигателей).

Дым синевато-сизого цвета

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.

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.

Заключение

Во всех случаях, когда двигатель начинает дымить, эксплуатировать автомобиль категорически не рекомендуется, поскольку последствия беспечной езды с неисправным двигателем может обернуться неожиданными и крупными затратами на капитальный ремонт, а то и полной заменой двигателя.

Анализ цвета выхлопных газов дизельного двигателя является одним из способов контроля нормальной работы силового агрегата. По цвету выхлопа дизеля можно с большой точностью оценить состояние мотора, локализовать неисправности систем и конструктивных узлов двигателя, выявить износ , сбои в работе дизельных форсунок, и т.д.

Дым дизельного мотора является продуктом сгорания рабочей смеси в виде газа. Оптимально настроенный с исправными системами после прогрева не дымит, выбросы в атмосферу визуально заметны только в холодное время года и представляют собой белый водяной пар. Изменение цвета выхлопных газов дизельного мотора указывает на ряд определенных неисправностей . В разных случаях выхлоп дизеля зачастую бывает:

• белым (с оттенком серого);
• сизым (серовато-синим);
• густым черным (дым с сажей);

Читайте в этой статье

Дизель дымит белым выхлопом

Топливный впрыск дизельного агрегата означает подачу топлива в цилиндры под большим давлением через дизельную форсунку. В момент прохождения солярки через форсунку образуется так называемый факел распыла, благодаря чему подаваемое топливо равномерно разделятся в цилиндре дизеля на маленькие капли. Далее распыленные частицы горючего внутри цилиндра нагреваются, начинается их активное испарение.

Полностью исправный четырехтактный дизельный двигатель при любом режиме работы (на холостом ходу или под нагрузкой) агрегата получает эффективно распыленную порцию топлива в четко заданный момент после такта сжатия в цилиндре мотора. Далее происходит самовоспламенение смеси от нагрева. После топливно-воздушная рабочая смесь солярки и воздуха полноценно сгорает, отдавая максимум полезной энергии поршню. Итогом становится выпуск отработавших газов из цилиндра. Белый дым из трубы дизельного двигателя возникает по следующим причинам:

• повышенная влажность в выхлопной системе на прогреве;
• топливо может не полностью сгорать в цилиндрах дизеля;
• попадание охлаждающей жидкости в цилиндры ДВС;

Конденсат в выхлопной системе

Для режима прогрева холодного мотора белый выхлоп исправного дизеля представляет собой нормальное явление. На самом деле, белый цвет дает водяной пар в выхлопной системе автомобиля. Вода конденсируется из воздуха после простоя машины. Часть конденсата после запуска двигателя вытекает в виде капель воды и собирается на конце выхлопной трубы, а другая часть воды начинает испаряться. После нагрева системы выхлопа дизельного или бензинового мотора вода и конденсирующийся пар обычно исчезают. Исключение составляет зимний период. Чем ниже температура на улице, тем продолжительнее и интенсивнее идет парообразование. Причина — выхлопная система нагревается на морозе заметно медленнее.

Солярка сгорает не полностью

Также белый выхлоп во время прогрева дизеля возникает по причине несвоевременного самовоспламенения рабочей смеси в цилиндре. Беловато-серый цвет выхлопа указывает на присутствие газов, которые должны были толкать поршень в цилиндре, а оказались в выхлопе.

Отметим, что такое явление свойственно как исправному дизельному мотору в процессе прогрева зимой, так и неисправному дизелю. В первом случае солярка попадает в цилиндр, испаряется, но полного сгорания смеси не происходит с учетом фиксированного угла подачи топлива. Вызвано это недостаточной температурой внутри цилиндра для своевременного воспламенения, что немедленно проходит с нагревом ДВС и не является неисправностью.

Появление белого выхлопа с сероватым оттенком на полностью прогретом дизеле говорит об отклонениях от нормы. Причиной является все та же задержка самовоспламенения топлива в камере сгорания в результате нарушенного угла подачи горючего, но это происходит уже после выхода мотора на рабочую температуру.

Если дизель дымит белым, это говорит о том, что дизельные форсунки нормально подают и распыляют солярку. Запаздывание вспышки приводит к снижению температуры в цилиндре, скорость и равномерность сгорания смеси уменьшается, причем независимо от эффективности распыла топлива форсункой. В таком случае белый цвет выхлопа дизельного мотора указывает на:

• проблемы со свечами накала;
• падение компрессии в цилиндрах;
• износ плунжерных пар ТНВД;
• повышенное давление впрыска форсунок;

С такими неисправностями дизельный двигатель начинает испытывать трудности с , дизель может троить, нестабильно работать на холостых оборотах и под нагрузкой. У силового агрегата пропадает мощность, снижается разгонная динамика, заметно возрастает расход топлива, реакции ДВС на нажатие педали газа становятся менее четкими.

Охлаждающая жидкость в цилиндрах

Наличие в выхлопе прогретого дизеля очень густого белого дыма может быть вызвано попаданием охлаждающей жидкости в цилиндры мотора из . Цвет выхлопа может меняться, так как наличие антифриза или тосола в камере сгорания заставляет дизель дымить белым, сероватым или бело — сизым дымом. Это зависит от компонентов, которые входят в состав ОЖ в системе охлаждения. На густоту дыма также влияет наружная температура воздуха (при отрицательных показателях выхлоп становится более густым).

Главной причиной дымности дизеля в этом случае выступает вода, содержащаяся в охлаждающей жидкости. Она активно испаряется от контакта с разогретыми узлами. Результатом становится обильный туман из выхлопной трубы. Данная неисправность особенно опасна для дизеля сравнительно с бензиновой машиной. Содержание серы в солярке повышено, в цилиндре высокая температура, а попадание воды из ОЖ приводит к активному образованию оксида серы. Наличие сернистого ангидрида губительно сказывается на ресурсе дизельного двигателя и сопряженных систем.

ОЖ попадет в цилиндры в результате того, что может быть пробита, деформирована или прогорела прокладка Также частой причиной выступает трещина в или в самом блоке цилиндров. Жидкость может проникать в цилиндр ДВС также через систему впуска. К такому приводит негерметичная прокладка впускного коллектора, если на конкретном моторе это возможно конструктивно.

Дополнительно диагностировать проникновение жидкости в цилиндры можно путем контроля состояния системы охлаждения, проверки уровня ОЖ, а также по наличию выхлопных газов (газовых пробок) в охлаждающей системе двигателя. Для этого достаточно открутить пробку радиатора или расширительного бачка. Запах выхлопных газов и /или масляная пленка на поверхности ОЖ укажут на диагноз. Уровень жидкости при попадании в цилиндры закономерно снизится. Если холодный мотор запустить, при этом не закручивая пробки расширительного бачка, тогда повысится давление в системе охлаждения, уровень ОЖ в расширительном бачке поднимется, но будет нестабилен. Также в бачке появятся пузыри газа, ОЖ может разбрызгиваться из заливной горловины бачка.

Если двигатель заглушить, жидкость из системы охлаждения начнет попадать в цилиндр, пройдет через поршневые кольца и окажется в . Так антифриз попадает в поддон картера двигателя. Постепенно масло перемешается с ОЖ. Результатом станет появление эмульсии. Само моторное масло от контакта с жидкостью визуально светлеет и теряет блеск. Полезные свойства масла теряются. Проникновение эмульсии в систему смазки вызовет появление характерной светлой пены коричневато-желтого цвета. Указанная пена отложится на клапанной крышке и пробке маслозаливной горловины.

Небольшие микротрещины означают, что в системе охлаждения может и не быть признаков попадания газов и масла. Количество ОЖ в моторном масле при таких повреждениях не велико, масло может выглядеть чистым, процесс пенообразования под пробкой клапанной крышки присутствует, но он не интенсивный.

Более серьезные повреждения приводят к активному накоплению ОЖ в надпоршневом пространстве, что затрудняет пуск ДВС (тяжелое вращение коленвала стартером). Обильная течь охлаждающей жидкости в цилиндр может привести к гидроудару, погнутым шатунам и капитальному ремонту.

Необходимо добавить, что подобные проблемы часто связаны с предшествующим перегревом дизельного двигателя. Параллельно устранению основной проблемы система охлаждения может также потребовать тщательной проверки. Необходимо убедиться в работоспособности термостата, радиатора, пробок радиатора и расширительного бачка, вентилятора охлаждения, исправности датчика включения вентилятора, целостности патрубков и надежности соединений.

Заключение

Наличие белого дыма, за исключением конденсата «на холодную», в выхлопе дизельного мотора говорит о неисправности мотора. В последнем описанном случае очевидна необходимость срочного ремонта дизельного ДВС. Если вы заметили признаки попадания ОЖ в цилиндры или другие описанные выше симптомы, тогда дальнейшая эксплуатация неисправного двигателя категорически запрещена. Проблема может быстро ухудшиться по причине того, что эмульсия в масле существенно увеличивает износ как цилиндропоршневой группы (ЦПГ), так и других систем и узлов дизельного или бензинового двигателя.

Читайте также

Синий выхлоп дизельного мотора, неисправности и причины появления сизого выхлопа дизеля. Износ цилиндропоршневой группы, компрессия, подача дизтоплива.

Почему двигатель после запуска дымит черным дымом. Причины появления белого дыма или синего цвета выхлопных газов. Диагностика неиспрвностей, рекомендации.

Многие опытные водители знают, что диагностировать некоторые неисправности автомобиля можно по цвету выхлопных газов. Если при работе двигателя выхлопная труба начала выпускать дым различных цветов - от белого до черного, это явный признак наличия неисправностей в работе автомобиля.

Фото: JT (flickr.com/photos/environmentblog/)

И здесь главное своевременно среагировать на тревожные знаки, выявить и устранить возможные неисправности или поломки, чтобы избежать проведения серьезного и дорогостоящего ремонта.

Сегодня мы попытаемся разобраться в том, какие виды неисправностей можно диагностировать по цвету выхлопных газов на примере инжекторного и карбюратного бензинового двигателя .

Но перед тем как перейти к рассмотрению неисправностей, надо сказать о некоторых общих моментах.

Прежде всего, стоит отметить, что в момент завода автомобиля в холодную погоду, белый дым - это абсолютно нормальное явление, при условии, что он пропадает, когда двигатель хорошенько прогреется. Причина белесого дымка - пар, образовавшийся от сгорания конденсата, образовавшегося в топливной системе автомобиля .

Так же не является неисправностью едва заметный белый дымок, выходящий из выхлопной трубы в мороз. Впрочем, в сильный мороз этот дымок может быть достаточно хорошо заметен, но это тоже вполне нормальное явление, так же, как и пар изо рта при выдыхании теплого воздуха.

При этом важно уметь отличать пар от белого дыма. Сделать это достаточно легко, пар полупрозрачен и быстро рассеивается после выхода из трубы. Дым же более плотный и тянется шлейфом, быстро рассеиваясь лишь при наличии ветра.

Но дым из выхлопной трубы может быть не только белым. Он так же может быть и черным, и синеватым, и сизым.

Цвет дыма меняется в зависимости от качества топливной смеси (как правило, переобогащение топливом), а так же от того, что примешалось к топливной смеси при работе двигателя. А это может быть моторное масло или охлаждающая жидкость . Эти примеси не сгорают полностью в цилиндрах и окрашивают выхлоп в различные цвета.

Очевидно, что за некачественную подготовку топливной смеси отвечает механизм топливоподачи. А попадание в цилиндры посторонних жидкостей говорит о чрезмерном износе отдельных деталей поршневой группы .

Но не все так однозначно. Например, ситуация может развиваться по такому сценарию: сломалась система охлаждения двигателя , который начинает периодически перегреваться . Это влечет за собой пригорание поршневых колец, которые начинают пропускать в цилиндр масло и появляется дым из выхлопной трубы.

Можно заменить кольца, на какое-то время дым прекратится, но если не устранить первопричину - плохую работу системы охлаждения, то через некоторое время неисправность даст о себе знать снова, дым опять появится.

То есть дым из выхлопной трубы чаще всего говорит о том, что есть серьезные проблемы с двигателем, а именно с системой топливо-подачи или охлаждения, но для того чтобы точно определить, в чем первопричина, придется проанализировать и сопоставить все имеющиеся факты.

Для примера рассмотрим несколько возможных ситуаций…

Инжекторный двигатель

О наличие неисправностей или поломок в двигателе инжекторного типа, оснащенного системой впрыска , выхлопная система автомобиля сигнализирует выводом черного, синего или белого выхлопа.

Черный выхлоп

В двигателях данного типа, как и в карбюраторных аналогах, может происходить образование и вывод выхлопных газов черного цвета. Зачастую эта проблема возникает вследствие подачи слишком богатой топливной смеси.

Подобная неисправность проявляется из-за поломки любого датчика или выходом из строя управляющего блока системы подачи топлива. В данном случае потребуется лишь простая замена датчика (если неисправным оказался он) или замена всего блока управления (более сложная и дорогостоящая операция).

Дополнительными причинами появления черного выхлопа может стать зависание иглы в форсунке на системе впуска, постоянная подача небольшого напряжения на рабочий инжектор или же появление возможных неполадок в работе управляющего блока (например, изменение частот передачи импульсов).

Белый или синий (сизый) выхлоп

Часто белый или сизый выхлоп появляется вследствие попадания воды в топливо или масляной смеси в камеру сгорания. Для ДВС, оснащенных системой турбонаддува, появление белых или сизых выхлопных газов зачастую обусловлено поломками основной турбины наддува.

Карбюраторный двигатель

В двигателе карбюраторного типа появление неисправностей проявляется выводом выхлопных газов, также имеющих белый, сизый и черный цвет.

Белый выхлоп

Как и в случае с инжекторными двигателями, в ДВС данного типа белый выхлоп свидетельствует о присутствии воды в топливе. Причин появления воды в топливном баке достаточно много - образование конденсата в баке и в трубопроводах; высокая влажность воздуха при заправке топлива; попадание воды из системы охлаждения.

Среди прочих причин появления белого выхлопа можно назвать снижение герметичности прокладки блочной головки, попадание жидкости-хладагента в топливные цилиндры, утечка воды из системы, которая отвечает за подогрев карбюратора.

В некоторых случаях густой белый дым появляется вследствие плохого прогрева двигателя до нужной температуры, в результате чего часть воды может остаться в выхлопной системе (вот почему для автомобиля очень вредны короткие поездки, особенно в холодную погоду).

Сизый выхлоп

Выхлоп сизого или синего цвета появляется в результате попадания некоторого количества масла в камеру сгорания. Часто это может быть связано с изношенностью цилиндров и поршней топливной системы ДВС.

Степень изношенности деталей определяется при помощи измерения уровня компрессии . Если уровень компрессии соответствует установленным значениям, следовательно, за образование сизого выхлопа отвечают клапанные уплотнители - втулки и манжеты.

Часто сизый выхлоп проявляется вследствие залегания, поломки или износа маслосъемных поршневых колец.

К наиболее вероятными причинам вывода сизых выхлопных газов также можно отнести снижение упругости манжет и колец во втулках и тарелках клапанов; высокую степень износа клапанных седел и основных деталей цилиндров и поршней; завышенный уровень масла в картере ; а также применение топлива низкого качества с масляными примесями.

Черный выхлоп

Выхлоп черного цвета в карбюраторных двигателях образуется в результате недостаточного сгорания топливной смеси с образованием густой сажи. Основной причиной подобного явления является подача слишком обогащенной топливной смеси в карбюратор.

К дополнительным причинам вывода черных выхлопных газов из выхлопной системы можно отнести высокий уровень топлива в камере поплавкового типа; плохо открытая заслонка для подачи воздуха; присутствие засорений в жиклере; изношенность отверстий жиклеров; применение жиклеров неподходящих размеров и типов; поломка клапана системы холостого хода; неисправность в работе свечей зажигания.

Конечно, это лишь несколько вероятных причин, из-за которых может появиться дым из выхлопной трубы, но главное - теперь вы знаете, в каком направлении нужно копать, чтобы докопаться до истинной причины появления неисправности.