Перевитрата палива
Перевитрата палива. Діалог діагностування з клієнтом #1
Отже, у мене на діагностичному посту стоїть чистий, доглянутий автомобіль не старше десяти років з інжекторним бензиновим двигуном об'ємом 2 літри. Власник автомобіля емоційно та переконливо розповідає мені про те, де і якого він залив бензину, і на скільки кілометрів вистачило цієї заправки. Далі він виробляє нескладні обчислення, у тому числі випливає, що «паливний апетит» цього транспортного засобу перевищує певні норми. У результаті покупець робить логічний висновок, що несправний якийсь датчик, через який зріс витрата палива. Звичайно, краще один раз витратитися на діагностику і заміну датчика, щоб потім витрати на паливо, що постійно дорожчає, не лягали важким тягарем на сімейний бюджет. Логічно. Клієнт завжди правий.
Я уважно, із співчуттям вислуховую розповідь клієнта, готуючи при цьому автомобіль до діагностики. Встановлюючи витяжний шланг на вихлопну трубу, я бачу, що на її зрізі немає пояска чорної кіптяви, що виступає назовні - ознаки сильного перезбагачення суміші. Далі підключаю газоаналізатор та сканер – головні діагностичні прилади. Відкриваю капот, оглядаю двигун; перевіряю рівень олії та наявність охолоджуючої рідини – це необхідні перевірки, завжди. Заводжу двигун. Дивлюся, щоб згасла лампочка Check Еngine. Двигун працює рівнота впевнено. Включаю газоаналізатор та виводжу на монітор показання діагностичного сканера. Клієнт стоїть поруч і з цікавістю, але з деякою часткою скептицизму спостерігає мої дії. Я переглядаю свідчення з діагностичних приладів і переконуюсь, що двигун працює нормально.
Зазвичай я починаю діалог із несподіваного питання:
— Сподіваюся, ви матеріаліст – у містику і всяку біса не вірите?
— Звичайно, я матеріаліст, колишня куля…, невіруюча.
— Ви заливаєте якісне пальне у бак на заправках, де не дурять клієнтів?
— Звісно, лише найкращий бензин на найфірменніших АЗС.
— Ночами на стоянці чи біля будинку у вас не зливають бензин із бака?
— Бензин не підтікає з бака чи із трубопроводів? Запаху бензину немає?
- Такого не буває.
- Тобто Ви підтверджуєте, що все паливо, яке ви залили в бак автомобіля, згоряє в його двигуні, а не зникає безвісти невідомо куди.
Клієнт замислюється, осмислює інформацію та у 99,3% випадків з деяким подивом відповідає:
— Тоді подивимося, що відбувається з паливом далі. Щоб двигун працював і рухав ваш автомобіль, у ньому має згоріти певна кількість палива. Вічний двигун ще не винайдено, на жаль. Звертаю Вашу увагу, що у двигуні згоряє не бензин, а точніше, паливоповітряна суміш – випарений бензин із повітрям атмосфери. У повітрі міститься 21% кисню, а бензин – найефективніше паливо, його теплотворна здатність 47000 кДж/кг. Щоб ця паливоповітряна суміш добре і ефективно згоряла в двигуні внутрішнього згоряння (ДВС), вона повинна бути близькою до стехіометричної. Тобто у її складі має бути бензину рівно стільки, щоб згорів.весь кисень повітря. Якщо у складі паливоповітряної суміші бензину буде більше, ніж необхідно, то деяка його частина, на окислення якої не вистачить кисню, вилітатиме з вихлопної труби у вигляді чорного диму. Така суміш називається перезбагаченою. Якщо перезбагачувати суміш більш допустимого, то закоптяться свічки, двигун заллє і він затихне. І навпаки, якщо у складі паливоповітряної суміші палива менше, ніж необхідно, то така суміш називається переобідненою. Це також не дуже добре. Переобіднена суміш важко запалюється від іскри, погано і неповно згоряє в циліндрах двигуна. Якщо суміш збідняти надмірно, то двигун починає працювати нерівно, трястись і теж, зрештою, заглухне. З цих міркувань випливає, що автомобільний двигун працює у вузькому діапазоні складу паливоповітряної суміші. Конкретніше: допустиме збіднення суміші щодо стехіометричного не більше ніж на 10%. Далі збідняти не можна, двигун працювати не буде. А збагачувати суміш можна не більше ніж на 15%, та й то не надовго: наприклад, при різкій «газівці», щоб не було провалу. Також збагачення суміші необхідне під час роботи двигуна у режимі великих навантажень, коли, наприклад, ви намагаєтеся розігнатися підйомі. Один мій знайомий жив у будинку біля жвавої дороги, що має помітне піднесення. Йому довелося поміняти хорошу квартиру, щоб не задихнутися вихлопними газами автомобілів, що йдуть на підйом. І це, незважаючи на всі розмови про боротьбу за екологію: проти законів фізики не підеш.
Розумні люди вивели співвідношення, що у складі стехіометричної (ідеальної) паливоповітряної суміші має бути 14,7 масових частин повітря та 1 масова частина бензину. До речі, маса 1 кубометра повітря становить 1,24 кілограми. Відповідно до законів фізики, це співвідношення 14,7 : 1дійсно для бензинового двигуна будь-якого автомобіля, в тому числі Вашого. При цьому склад суміші повинен бути близьким до стехіометричного на всіх режимах роботи двигуна: на холостих, малих, середніх та високих оборотах. Відхилення від стехіометрії виправдані при прогріванні двигуна, розгоні, їзді на підйом і під час руху з гірки (не накатом), коли відбувається збіднення суміші в режимі примусового холостого ходу. Але в середньому, ще раз наголошую: більшу частину часу двигун працює, спалюючи паливоповітряну суміш близьку до стехіометричної. Інакше не може, закони фізики об'єктивні. Деякі автовиробники випускають двигуни, що працюють на дуже збіднених сумішах, наприклад: Міцубісі GDI та Toyota D-4. Але такі двигуни невиправдано складні і виявилися не екологічними.
Р0171 – суміш надто бідна,
Р0172 – суміш надто багата,
Р0130 – датчик кисню до нейтралізатора несправний,
Р0133 - повільний відгук датчика кисню 1 .
У розділі "поточні дані" знаходимо показання 1-го датчика кисню. Бачимо, що вихідна напруга датчика поступово змінюється від 0,1 до 0,9 вольта, на графіку синусоїда. Датчик кисню працює добре. Це звичайний процес лямбда-регулювання. Блок управління двигуном (ЕБУ) контролює та коригує склад паливоповітряної суміші. Висновок: суміш нормальна, інакше й не може бути. Але чомусь багато автолюбителів вважають, що в підвищеній витраті палива винен саме датчик кисню і часто навмання змінюють цей датчик на новий (не дешевий) або контрактний. Не треба поспішати і беззастережно змінювати ці датчики, працездатність яких можна без особливих зусиль, чітко і достовірно перевірити за допомогою діагностичного сканера, осцилографа або звичайногомультиметр. Про датчики кисню буде окрема розповідь. Щоб остаточно переконати клієнта у відсутності перезбагачення суміші, викручую одну свічку запалювання. На електродах немає чорного бархатистого нальоту сажі. Коментарі потрібні?
— Якщо з двигуном все нормально, то чому ж такависока витрата палива ?
- Ще німого терпіння; розглянемо другу причину перевитрати палива.
Спершу з'ясуємо: від чого взагалі залежить витрата палива. По-перше: від об'єму двигуна. За два обороти (1 цикл, 4 такти) у двигуні згоряє рівне його обсягу кількості паливоповітряної суміші. У нашому випадку 2-літровий двигун всмоктує за два обороти 2 літри суміші, близької до стехіометричної. А за один оборот двигун всмокче 1 літр паливоповітряної суміші. Неважко підрахувати скільки палива міститься в 1 літрі нормальної паливоповітряної суміші, знаючи співвідношення 14,7 : 1. Вважаємо: один літр повітря за нормальних умов важить 1,22 грама, а палива має бути в 14,7 разів менше, тобто 0,083 грама. З урахуванням збіднення суміші, розрідження у впускному колекторі та коефіцієнта наповнення циліндрів вважатимемо, що у двигуні вашого транспортного засобуза один оборот згоряє 0,056 г бензину. Все точно і безперечно. Чи не правда? Після цих міркувань ми логічно підійшли до важливого визначення: у найзагальнішому вигляді витрата палива визначається кількістю оборотів, які зробив двигун за цей проміжок часу. Отже: друга причина перевитрати палива - двигун робить невиправдано велику кількість обертів. В окремих випадках причиною перевитрати є конкретна несправність - неправильно працює коробка-автомат. Це означає, що перемикання передач із нижчою на вищу можуть бути затягнуті, тобто відбуваються при розкручуваннідвигуна до вищих оборотів. Природно, що при цьому двигун робить чимало зайвих оборотів і витрати пального відповідно збільшуються. Як це перевірити?
Я звертаюся до клієнта:
— Шановний власник цього автомобіля, я сподіваюся, що Ви досвідчений водій, і чи не маєте Ви підозр на те, що коробка-автомат працює некоректно? Чи не здається Вам, що передачі перемикаються із запізненням на дуже високих оборотах.
Добре, якщо клієнт відповість:
— Я впевнений, що АКПП працює нормально.
Якщо клієнту важко відповісти, то доведеться покататися з ним, щоб самому перевірити правильність роботи коробки. Потрібно звернути увагу клієнта, що на багатьох коробках-автоматах є режим OD/OFF – заборона включення підвищеної передачі. Докладніше: коли цей режим увімкнено (натиснуто кнопку на селекторі), то на панелі приладів горить лампочка OD/OFF. При цьому не включається 4-а передача і під час руху на 3-й передачі двигун робить у півтора рази більше оборотів, витрата палива відповідно збільшена в 1,5 раза. Режим OD/OFF краще взагалі не включати, в цьому немає потреби: лампочка OD/OFF на панелі не повинна горіти. Забороняти включення підвищеної передачі Over Drive рекомендують при їзді з причепом або під час руху з гірки, щоб гальмувати двигуном, а не палити колодки.
Таким чином, ми дійшли висновку, що основних причин перевитрати палива відсутні. Звичайно, є й інші причини, наприклад: низький тиск у шинах, погано відрегульовані гальма, густе мастило у вузлах тертя, підвищений лобовий опір, їзда проти вітру та багато інших. Але це другорядні причини.
Клієнт не здається:
— Але чому все-таки мій автомобіль споживає так багато палива? В чому причина? Що несправне?
Клієнт правий: витрата 16-18 літрів бензину на 100 км не назвеш нормальним.
Давайте розмірковувати далі. Ще трохи терпіння та уваги. Уявіть, що ви мчите по широкій рівній трасі зі швидкістю 100 км/год. На тахометрі показання: 2500 об/хв. Сто кілометрів Ви проїжджаєте з вітерцем за 1 годину (60 хвилин). Підрахуємо, скільки оборотів зробив двигун за ці 60 хвилин: 2500х60 = 150000 оборотів. Знаючи кількість оборотів, можна досить точно підрахувати і скільки грамів палива при цьому згоріло. Виходить 7,5 літра на 100 км, реально.
- Так, приблизно стільки.
Вважатимемо, що це нормальна витрата?
- Та це нормально. .
— А тепер скажіть мені, будь ласка: скільки часу Вам знадобиться, щоб накрутити 100 кілометрів по місту в метушні, метушні та в пробках? Прикиньте: скільки обертів зробить двигун вашого автомобіля за цей час? Скільки разів Вам доведеться гальмувати та розганятися?
— Та набагато більше, ніж при їзді за містом.
— І найдивовижніше те, що витрата палива зросте в стільки ж разів і навіть більше з урахуванням динаміки навантаження на двигун.
Таким чином ми ще раз підтвердили, що Ваш автомобіль справний, паливний апетит у нього нормальний і не треба змінювати ніякі датчики. А витрата бензину висока тому, що при русі по жвавих міських магістралях, Ви довго стоїте в пробках і біля світлофорів, рухаєтеся повільно на знижених передачах, нервуєте, часто прискорюєтеся і гальмуйте. Ви ж не глушите двигун, коли стоїте у пробці або біля світлофора.Ефективний ККД у працюючого двигуна автомобіля, що стоїть у пробці, дорівнює нулю : вся теплота від згоряючого палива йде не на корисну роботу, а на обігрів навколишнього середовища. У цьому немає Вашої вини. Ви заручник дорожнійситуації: вирватися із метушні або об'їхати пробку неможливо. Автомобілі, що літають, як у «П'ятому елементі», з'являться ще не скоро.
Власник автомобіля, як усі українські, не здається.
– Але чому ж тоді цей «залізний кінь» почав їсти бензину більше ніж раніше? Можливо, все-таки змінити датчик кисню - не дарма ж люди радять ...?
— Навряд чи ці мужики мають уявлення про те, як ЕБУ здійснює коригування складу суміші за показаннями лямбда-зонда. Я зрозуміло висловлююсь? Якщо вам зрозумілі мої міркування, то я відповім і це питання. Аналізуємо ситуацію. Зараз холодна пора року. Коли Ви заводите вранці улюблений автомобіль, то прогріваєте його хвилин 10 - 15. Він працює при цьому на підвищених оборотах і збагаченої суміші, інакше заглухне. Бензин при цьому "вилітає в трубу". Дороги слизькі. Ви рухаєтесь повільно на знижених передачах. Двигун робить більше оборотів: витрата палива від цього не зменшується. У вузлах тертя мастило замерзло, загусло – це теж не знижує витрати дорогоцінного палива. Світловий день коротший, прохолодний: в автомобілі постійно включені обігрівач, обігрівачі, фари та ін. Зрозуміло, до чого це призводить. Незабаром настане літо, і витрата палива зменшиться, згідно з тими самими законами фізики. Але вас це не стурбує. Чи не так? До хорошого швидко звикаєш. А автомобіль у Вас справді хороший: комфортабельний, зручний, потужний, надійний та економічний. Але за зручність треба платити. І паливний апетит у цього «залізного коня» цілком нормальний. Ви зі мною згодні?
— Так, цілком погоджуюся.
— Датчик кисню мінятимемо?
- Ні дякую. Виходить, що витрата палива мені просто видалася завищеною.
- Виходить, що здався. У таких випадках треба зробитинаступне: з'єднати разом три пальці правої руки, торкнутися ними чола, потім пупка, потім правого плеча і лівого плеча. — Дякую, я все зрозумів.
- Ось так то. Будь ласка. До побачення.
Я від'єдную діагностичні прилади та показую клієнту, як пройти до каси.