О чем может рассказать цвет выхлопных газов? Причины дыма из выхлопной трубы – определяем по цвету Диагностика по цвету выхлопных газов.

Цвет и интенсивность выхлопа можно считать достаточно объективными показателями для оценки состояния дизельного мотора. По этим признакам опытный водитель может определить его неисправность, степень изношенности, экономичность. Если двигатель исправен и правильно отрегулирован, то его выхлопные газы практически бесцветны, а густой черный дым может появиться только непосредственно после запуска мотора. В принципе такое происходит почти у всех автомобилей с дизельным двигателем, и это явление вполне нормальное. Почему выхлопные газы имеют такой цвет? Основным окрашивающим элементом является сажа, а точнее ее мельчайшие частички. Кстати сама по себе сажа не токсична, а вред для здоровья несут большое количество ароматических углеводородов, которые сажа поглощает и удерживает в себе. Еще одним красителем, придающим дыму голубоватый оттенок, выступают несгоревшие полностью частички углеводородов.

Итак, если выхлопные газы стали окрашенными, значит нужно искать неисправность в двигателе. Если дым имеет черный или близкий к черному цвет, то причиной может быть неисправность форсунок. Возможна также неисправность в топливном насосе высокого давления, когда топливо поступает с передозировкой или в других элементах подачи топлива. Также стоит проверить воздушный фильтр. Черный выхлоп может появиться и при сильном износе цилиндров, обгорании поршневых колец, износе распределительного вала и при неправильно отрегулированных зазорах в клапанном механизме.

Иногда выхлоп приобретает белый цвет. Нормальным это можно считать только при работе двигателя зимой, при низкой температуре. В таком случае белый цвет придает выхлопным газам сконденсировавшийся пар, появившийся в результате перепада температур. Если белый цвет выхлопных газов появляется только в момент запуска, а потом, после прогрева мотора до рабочей температуры цвет пропадает, то, скорее всего причина в свечах накаливания, которые стали плохо работать.

Некоторые дизельные моторы во время прогрева выделяют голубоватый дым. Такое возможно, если в цилиндры попадает масло, например из-за превышения его уровня в картере, износа цилиндропоршневой группы, поршневых колец, маслоотражательных колпачков, направляющих колпачков. Также это может быть связано с плохим качеством топлива и температурой двигателя, которая ниже оптимальной.

Кроме вышеописанных способов оценки цвета выхлопа, что называется «на глаз», в автосервисах это можно сделать более точно с помощью специальных приборов для измерения задымленности отработанных газов и использовать эти данные для оценки состояния двигателя.

В настоящее время существует множество самых разнообразных приборов, предназначение которых — помощь в диагностике двигателя. Какие-то из них работают с блоком управления двигателя, позволяя воспользоваться средствами самодиагностики и управления исполнительными механизмами, т. е. сканеры неисправностей. Другие передают сведения о работе систем зажигания и различных датчиков. Больше всего в этом помогает, естественно, осциллограф. С помощью различных вакуумметров и компрессометров мы можем получить информацию о механическом состоянии , т. е. о компрессии и герметичности надпоршневого пространства. Мы можем даже оценить состояние внутренней поверхности цилиндров с помощью эндоскопа. Однако единственный прибор, с помощью которого у нас получится оценить то, как проходит сам процесс сгорания топлива, — это газоанализатор.

Существует великое множество различных табличных данных и указаний типа: «Если CH превышает X процентов, следует посмотреть туда, сюда и туда». Спору нет, это очень полезные данные, и во многих случаях они действительно помогают. Да и знать конкретные цифры для конкретного автомобиля, так или иначе, надо, во всяком случае нелишне знать, что у такого-то автомобиля при исправном двигателе и системах зажигания и подачи топлива содержание CH в выхлопе не должно быть выше Y процентов. Совсем другое дело — знать, а что же эти цифры обозначают и откуда берутся.

Существует мнение, и мы его поддерживаем, что проведение грамотной диагностики невозможно без знания того, как, собственно, работает двигатель. Это куда более важно, нежели умение работать с аппаратурой для ремонта. Ведь никакой прибор никогда в жизни не скажет вам: «Оборван сине-зеленый провод в трех сантиметрах от замка зажигания». Пример этот приведен для того, чтобы показать: любой диагностический прибор, выражаясь не вполне научно, лишь дает подсказку насчет того, где же может скрываться неисправность. Работа же диагноста — правильно воспользоваться этой подсказкой и найти причину. А затем ее устранить. Ну да это уже не столь сложно — устранить проблему, как правило, гораздо проще, чем найти. К чему такое длинное вступление? К тому, что в данной статье будут рассмотрены вопросы в большей степени теоретические, нежели практические.

Проверка на герметичность

Итак, газоанализ. Прежде чем перейти собственно к рассказу про CO и CH, стоит напомнить: любой, даже самый совершенный газоанализатор не отобразит реального содержания газов в выхлопе, если нарушена герметичность выхлопного тракта. То есть он будет выдавать некорректную информацию. Казалось бы, если в выхлопной трубе давление выше атмосферного, как туда может попасть воздух? Чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить о том, что выходят из цилиндров не непрерывным потоком, а циклически: между моментами, когда открывается выпускной клапан и газы выходят из цилиндра, существуют моменты, когда выпускной клапан закрыт и газы движутся по трубе, так сказать, по инерции. В эти моменты они создают в трубе разрежение. Результатом чего и является как раз подсасывание атмосферного воздуха.

В итоге — сбивающие с толку показания и лишняя головная боль диагносту. Поэтому, повторимся, всегда перед проведением теста необходимо проверить выхлопной тракт на герметичность. Для этого существует два способа. Первый из них более инновационный. Как известно, есть специальные дымогенераторы, аналогичные тем, что используются при выступлениях певцов и артистов. Суть в том, что при движении создаваемого ими плотного дыма по магистрали сразу же становятся видны все утечки. По словам Рязанова, многие из тех, с кем ему приходилось общаться, хотят использовать такой аппарат в работе. Несмотря на это, почти никто его не применяет.

Сложно сказать, почему. Вероятнее всего, дело в цене. Жидкость для создания дыма достаточно дорога. Поэтому практически повсеместно используется второй способ, имеющий достаточно почтенный возраст для того, чтоб называться "дедовским". Несмотря на это, эффективности он не потерял и вряд ли потеряет ее до тех пор, пока систему выпуска отработанных газов не сделают кардинально иной. Смысл банален до тривиальности: один человек чем-либо зажимает выходное отверстие выхлопной трубы. Тем самым давление в ней повышается. Другой же человек просто проводит рукой рядом с выхлопной трубой, по всей ее длине. Если рука чувствует движение воздуха — весьма вероятно, что в этом месте расположена утечка. Второй способ, несмотря на свою архаичность, безусловно, выигрывает в соотношении «Эффективность / Цена».

Что на выходе

Убедившись в герметичности выхлопного тракта, подключаем газоанализатор. Двигатель заведен, выхлопные газы выходят, а газоанализатор их усердно, простите за тавтологию, анализирует, показывая различные цифры. Что есть что? Начнем издалека. При сгорании бензина, если заглянуть в учебник химии (а горение есть не что иное, как химическая реакция), получаются H20 и CO2. К сожалению, это происходит лишь при полном идеальном сгорании смеси. В жизни идеальных процессов не существует. В двигателях же внутреннего сгорания этот прискорбный факт подкрепляется еще и тем, что мы имеем дело с процессом динамическим.
В процессе горения меняются и объем (ибо поршень движется), и температура, и давление, и даже теплопроводность самой среды. Рассчитать процесс горения смеси в камере сгорания очень и очень сложно. Всему этому мы и обязаны содержанию в выхлопе всяческих посторонних веществ. Наиболее известными из них являются старые добрые CO и CH. Что же они из себя представляют? CH — это общее обозначение всех углеводородов, которые получаются из несгоревшего бензина (именно всех, а не какого-то конкретного одного, как считают некоторые авторемонтники). То есть, повторимся, CH — это попросту несгоревший бензин. CO — это бензин, который гореть начал, но по каким-то причинам ему не посчастливилось найти еще одну молекулу кислорода, дабы догореть (то бишь окисляться) до CO2. Для лучшего понимания Рязанов приводит аналогию с костром:

	Так выглядит состав выхлопных газов исправного при нормальном смесеобразовании. Как видно, значения параметров в пределах нормы, но не эталонные.
	Здесь мы видим повышенное содержание CH. Чаще всего причиной этому — пропуски воспламенения. Кроме CH заметно и повышенное содержание кислорода. Кислород попадает в выхлопные газы из камеры сгорания вместе с несгоревшим бензином
	В данном случае имеются неплотности в соединениях. При этом подсасывается атмосферный воздух. В результате содержание кислорода значительно вырастает, количество же остальных газов остается почти таким же, потому что их содержание в атмосферном воздухе невелико. Вместе с выросшим количеством кислорода, на газоанализаторе видно и повысившийся расчетный коэффициент «лямбда».
	Состав выхлопных газов двигателя, соответствующего нормам Euro-2. Сразу чувствуется влияние катализатора, который исправно дожигает отработанные газы. Содержание CO — ниже предела измерений используемого газоанализатора. CH также очень мало. О хорошем сгорании топлива говорит и высокое содержание CO2 вкупе с низким содержанием кислорода. И параметр «лямбда», соответственно, почти равен 1.

Когда-то давно, когда об инжекторах большей частью думали, а использовали почти везде , и газоанализаторы были под стать. С тем, что можно было получить от карбюраторного смесеобразования, этих двух параметров было вполне достаточно как для диагностики, так и для регулировки системы подачи топлива. Теперь все стало сложнее. Во-первых, ужесточились экологические нормы.

Во-вторых, системы впрыска позволяют получить более точное смесеобразование. А вот чтобы этим точным смесеобразованием воспользоваться, мало двух вышеназванных параметров. Поэтому в настоящее время необходимо учитывать и другие газы. Какие? Во-первых, теперь учитывается и содержание CO2. Это продукт полного сгорания бензина, и он тоже важен. Кроме того, в выхлопе содержатся кислород и различные окиси азота. Откуда берутся окиси азота? Ответ логичен: они берутся из воздуха, потому что именно в воздухе содержится около 80% азота. И при температурах порядка 1000 °С азот вполне охотно начинает реагировать с кислородом, т. е. гореть.
Поскольку же температура в 1000 °С не является чем-то экстраординарным для камеры сгорания, появление окисей азота закономерно и даже ожидаемо. Из вышесказанного, кстати, стоит сделать вывод, что использование двухкомпонентного газоанализатора аналогично тому, чтобы повесить над входом вывеску: «Мы не профессионалы». Как минимум необходим четырехкомпонентный прибор. Четырехкомпонентные газоанализаторы измеряют содержание CO, CH, NOx, CO2.
Пятикомпонентные газоанализаторы замеряют еще и количество кислорода. Использование пятикомпонентного газоанализатора все же предпочтительнее. Впрочем, при выборе «газоанализатора нет вообще или есть двухкомпонентный», безусловно, стоит отдать предпочтение второму варианту.
Также хотелось бы отвлечься на важный нюанс. Если измерение первых четырех параметров происходит с использованием инфракрасных камер, то датчик кислорода (для измерения количества кислорода) работает по другому принципу. Поэтому он имеет определенный срок службы, и периодически его необходимо менять. Кроме того, поскольку в воздухе содержится и приличное количество кислорода, работать этот датчик начинает с момента контакта с атмосферой. Отсюда вытекают два факта: во-первых, независимо от того, пользовались ли вы газоанализатором или нет, на периодичность замены датчика кислорода это не влияет; во-вторых, при покупке датчика кислорода необходимо проверить герметичность упаковки. Если она негерметична, то срок службы этого датчика будет меньше ровно на столько дней, сколько прошло с момента нарушения герметичности упаковки. А установить, когда это произошло, вряд ли получится.

CH, как уже говорилось, — это несгоревшее топливо. Если данный параметр завышен, значит, бензин горит не полностью. Возможно это в двух случаях:

1)богатая смесь. Здесь все просто. Бензина много. Воздуха мало. И далеко не на каждую молекулу бензина находится молекула кислорода. Топливо и хотела бы сгореть, но кислорода не хватает. Вот и выбрасывается бензин в буквальном смысле в трубу;

2)бедная смесь. Да, звучит парадоксально. Казалось бы, кислорода достаточно и ни одна молекула бензина не уйдет обиженной. Однако так не происходит, и бензин не горит.

Как же понять, бедная у нас или богатая смесь? Вот тут и приходит на помощь знание второго параметра. Как уже говорилось, CO — это тот бензин, который гореть начал, но что-то помешало ему это сделать. А помешала ему это сделать нехватка кислорода. В случае бедных смесей кислорода у нас в избытке, и уж если наткнулась молекула бензина на молекулу кислорода, то и вторая молекула кислорода наверняка где-то близко. Поэтому если уж молекула бензина начала гореть (т. е. окисляться), то окислится наверняка. Таким образом, при бедных смесях содержание CO близится к нулю. В случае же с богатой смесью кислорода не хватает никому. Поэтому наряду с возросшим CH будет присутствовать и повышенный CO.
К сожалению, даже при идеальном составе смеси не будет достигаться идеального горения и в трубу станет уходить фактически топливо, от которого еще можно получить полезную работу. Дожигается оно в катализаторе (при его наличии). Механической энергии мы от этого не получаем, но хотя бы не портим экологию.
Как видно, уже зная только два параметра, можно сделать какие-то выводы о том, как работает двигатель.

Газоанализ спешит на помощь

Впрочем, возможности газоанализа на этом отнюдь не исчерпываются, а скорее, только начинаются. Возьмем для рассмотрения такую неисправность, как пропуски воспламенения. Пропуски воспламенения принципиально делятся на два случая: пропуски зажигания, когда по какой-то причине не возникает искры, и нарушение формирования заряда смеси, когда искра есть, но топливо не сгорает. Одной из причин нарушений формирования заряда смеси является неправильная работа форсунок. То есть форсунка не распыляет топливо ровным факелом, а просто подает бензин большой каплей.
Как известно, сам по себе бензин не горит, а горят его пары в смеси с воздухом. Поэтому, если мы имеем каплю чистого бензина, окруженную чистым воздухом, он не загорится. Так или иначе, если мы столкнулись с проблемой пропусков воспламенения, возможны варианты. Самым простым случаем является тот, когда двигатель троит, т. е. один цилиндр просто не работает. Тут определиться достаточно просто: проверить искру, проверить, подается ли топливо. В общем, стандартный набор процедур.
Гораздо хуже, когда пропуски происходят хаотично. Сейчас не сработал первый цилиндр, потом второй и т. д. То есть нет одного явно неработающего цилиндра, с которым можно четко определиться. При такой проблеме проявляется неприятный эффект: вибрации двигателя и автомобиля в целом.

Надо заметить, что причиной вибраций могут быть не только пропуски воспламенения. Например, причиной этого может быть просто обрыв ремня, приводящего в движение балансирный вал, или же просто разбитые подушки крепления двигателя.
Вот здесь газоанализатор практически незаменим, ибо позволяет сэкономить много времени и труда на проверку гипотезы. Если с воспламенением все нормально, то и состав выхлопа будет в норме. Если же пропуски воспламенения присутствуют, это явно отобразится на показаниях.
Во-первых, если топливо не сгорает, оно просто уходит в выхлоп. Это уже резкое повышение CH. Кроме того, при нормальном сгорании смеси выделяется и CO2. Содержание CO2 в воздухе мало; если же смесь не сгорает, то и воздух тоже уходит в выхлоп. Поэтому содержание CO2 в выхлопе будет пониженным. Кроме того, воздух, идущий в выхлоп, резко увеличивает и количество кислорода. Этот метод, естественно, не скажет, то ли дело в зажигании, то ли в формировании смеси.
Но тут уж грешно жаловаться. Подключение мотор-тестера и проверка работы системы зажигания вряд ли будет проблемой для сведущего человека. Да и куда проще искать, когда знаешь, что именно ищешь. Переходя от частного к общему, газоанализ позволяет нам определить некую генеральную линию поиска неисправности.
Как пример можно привести весьма распространенную жалобу клиентов на высокий расход топлива. Тут нелишне заметить, что в первую очередь стоит расспросить хозяина о стиле езды. Правда, как показывает опыт большого количества диагностов, клиенты в подавляющей массе говорят, что ездят спокойно. К сожалению, понятие спокойной езды у всех свое. Посему после расспросов клиента необходимо довериться беспристрастным приборам. А точнее — сначала одному беспристрастному прибору, о пользе которого мы и говорим в этой статье.
Наиболее вероятной причиной большого расхода является, естественно, богатая смесь. Но при этом не стоит забывать, что и бедная смесь может являться причиной той же самой проблемы. Почему это происходит — было сказано выше, но мы повторим. При обедненной смеси все равно происходит неполное сгорание топлива. При этом двигатель не развивает необходимой мощности, и инстинктивное действие водителя — нажать педаль газа сильнее. Получается, что топливо не только не сгорает, но и количество этого несгоревшего топлива увеличивается в результате попыток поддать газку.

Как своими силами снизить токсичность выхлопных газов и пройти ТО

В 80% на токсичность выхлопных газов влияет несколько основных факторов:
1. Топливо (первый и главный фактор)
2. Состояние двигателя (износ, количество загрязнений)
3. (тип, качество, чистота)
4. Состояние (сопротивление)

Давайте разберем каждый из факторов.

1. Топливо. Прежде чем ехать на технический осмотр, за несколько дней до этого, следует заливать только качественный бензин с высоким октановым числом. Такой подход резко снизит содержание токсинов в выхлопных газах.

2. Состояние двигателя. Это самый распространенный фактор, который приводит к изменению состава выхлопа. Рекомендуется два раза в год проводить чистку топливной системы и не забывать периодически менять топливный фильтр. Очень сильно на токсичность влияет состояние свечей зажигания, рекомендуется их заменить перед ТО.

3. Моторное масло. Как не странно, качество моторного масла тоже изменяет состав выхлопных газов. Синтетическое моторное масло приводит к снижению токсичности, а минеральное к увеличению. Поэтому, перед прохождением ТО, рекомендуется заменить старое моторное масло на свежее, использовать необходимо только качественное масло, купленное у официальных представителей.

4. Состояние воздушного фильтра. Всем известно что сопротивление воздушного фильтра (загрязнение) вызывает снижение мощности, к избыточному разряжению во впускном коллекторе и увеличению токсичности. Перед прохождением ТО, его также следует заменить на новый!


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.

По цвету и консистенции выхлопных газов можно с высокой долей вероятности судить о и его основных систем.

В идеальном случае у автомобиля с полностью выхлопные газы невидимы, однако на практике случается так, что цвет дыма из выхлопной трубы варьируется в очень широком диапазоне: от белого к синеватому и от сизого до черного.

Причины появления «цветного» дыма – неполноценное сгорание топлива и попадание в цилиндры двигателя или охлаждающей жидкости.

Белый цвет

Хочется сразу предупредить: не впадайте в панику, если сразу после запуска двигателя из глушителя идет белый дым. В большинстве случаев это всего лишь пар.

В остывшей за ночь выпускной системе двигателя происходит конденсация водяного пара. С началом работы двигателя горячие отработанные газы, проходящие через выпускную систему, нагревают ее и небольшое количество накопленной жидкости испаряется и выводится наружу вместе со сгоревшим топливом через выхлопную трубу.

Чем холоднее воздух на улице и чем выше его влажность, тем более густым и видимым будет белое облако пара.

Если же по мере и его выпускной системы белый дым не исчезает, проверьте, не попадает ли в камеру сгорания . Чаще всего такое случается при повреждении прокладки между головкой и блоком цилиндров.

Синевато-сизый цвет

Синий цвет выхлопных газов в компании с повышенным расходом моторного масла – свидетельство изношенности двигателя, когда в камере сгорания и цилиндрах вместе с горючей смесью сгорает масло, которого там быть не должно.

Как оно попадает в цилиндры? Через маслосьемные колпачки клапанов из-за потери резиной эластичности.

Часто из-за плохого качества топлива кольца поршней закоксовываются и утрачивают подвижность, в результате чего полностью не снимается со стенок цилиндров и сгорает вместе с топливом.

Кроме залегания и износа поршневых колец, в процессе эксплуатации двигателя истончаются стенки цилиндров, приводя к уменьшению компрессии и попаданию масла в камеру сгорания.

Результат – синий дым из выхлопной трубы и повышенный расход масла.

Черный цвет

Обычно выхлопные газы окрашивает в черный цвет сажа, которая появляется в них из-за неполного сгорания топлива.

Если выраженный черный выхлоп появился после , следовательно , залитого в топливный бак, не только оставляет желать лучшего – оно представляет угрозу работоспособности вашего двигателя.

Лучшее, что можно сделать в такой ситуации – скорее избавиться от такого топлива в баке и выполнить промывку топливной системы.

Еще одна причина черного дыма из выхлопной трубы – неисправность электронной системы управления двигателем.

Нестабильная работа системы за контролем качества горючей смеси и эффективности сгорания топлива приводит чаще всего к переобогащению горючей смеси за счет уменьшения в ней доли воздуха.

По этой причине для полного сгорания топлива кислорода банально не хватает, несгоревшая или неполноценно сгоревшая часть топлива превращается в сажу.

Заметив изменение цвета выхлопных газов автомобиля, не пускайте развитие ситуации на самотек – обязательно посетите сервисный центр или станцию технического обслуживания.

Чистого выхлопа вашему автомобиля, а вам — удачи!

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.