Борьба с расходом топлива

[Андрус]

В связи с развернувшимися дебатами в ветке про регулировку клапанов о влиянии Лямбда-датчика (он же Датчик кислорода) на расход топлива,- публикую выдержку из статьи, которую нашел на просторах интернета.
( http://www.tourerv.ru/?show=articles&view=37 )

Итак, одной из основных причин перерасхода топлива у исправной в целом машины является плохой датчик кислорода, который называют также «лямбда-зонд» или «02 sensor».

У двигателя с впрыском бензина, как известно, расход топлива зависит от ширины импульсов на инжекторах. Чем шире импульс, тем больше топлива влетит во впускной коллектор. Ширину управляющих импульсов, поступающих на инжекторы, задает блок управления двигателем (блок EFI). При этом блок управления двигателем руководствуется показаниями различных датчиков (датчики, показывающие температуру воды, угол открытия дроссельной заслонки и т.д.), но он «не знает» точно, сколько бензина будет подано через инжекторы на самом деле. Вязкость бензина может быть разной, инжекторы слегка засорились, по какой-то причине чуть изменилось давление топлива и т.д. В то же время все современные автомобили в выпускном тракте имеют катализатор. Эти катализаторы (2- или 3-компонентные) доокисляют вредные вещества выхлопных газов до приемлемого значения. Но успешно выполнять свою задачу эти катализаторы могут только при стехиометрическом соотношении топливной смеси, т.е. смесь должна быть не бедной и не богатой, а нормальной. Для того чтобы топливная смесь была нормальной, чтобы компьютер понял, что он делает, т.е. для обеспечения обратной связи, и служит датчик кислорода. Когда с него на блок EFI приходит слабый сигнал, это значит, что в выхлопных газах завышено содержание кислорода, т.е. смесь в цилиндрах бедная. В ответ на это блок управления двигателем тут же чуть увеличивает ширину импульсов на инжекторы. Топливная смесь становится богаче, и содержание кислорода в выхлопных газах снижается. В ответ на это снижение тут же увеличивается уровень сигнала с датчика кислорода. Блок EFI реагирует на увеличение сигнала с датчика кислорода, т.е. на обогащение топливной смеси, уменьшением ширины управляющих импульсов, идущих на инжекторы. Смесь снова становится бедной, и сигнал с датчика кислорода вновь слабеет. Таким образом, в процессе работы двигателя происходит непрерывное (с частотой 1-5Гц) регулирование состава топливной смеси. Но только до тех пор, пока датчик исправен. Этилированный бензин, низкая компрессия, «текущие» колпачки (да и просто время) убивают датчик кислорода, и интенсивность сигнала, поступающего с него, снижается. По этому снижению сигнала блок управления двигателем решает, что топливная смесь слишком бедная. Что он должен сделать? Правильно, увеличить ширину импульсов на инжекторы, буквально заливая при этом двигатель бензином. А сигнал с датчика кислорода не увеличивается, ведь датчик-то «мертвый». Вот вам и вполне исправная машина с повышенным расходом топлива.

Что же первое приходит на ум пытливому автовладельцу в этом случае? Конечно же, убрать этот датчик к чертовой матери. А самый простой способ — это, как поется в известной песне, «фельдшер, вырви провода». Теперь сигнал от датчика кислорода отсутствует вообще. Исходя из этого факта, блок EFI «понимает», что датчик неисправен, тут же записывает это в свою оперативную память, по внутренним цепям отключает неисправный датчик, включает на щитке приборов сигнал неисправности (поскольку эта неисправность считается мелкой, «check» загорается не у всех моделей) и включает обходную программу. Так блок управления двигателем поступает со всеми датчиками, сигналы от которых ему не нравятся. Задача обходной программы, прежде всего, состоит в том, чтобы автомобиль, невзирая ни на что (в том числе и на расход топлива), хоть как-то, но смог доехать до дома. Так что простое отключение датчика кислорода, как правило, не позволит сэкономить на заправках. В свое время мы пытались имитировать сигнал от датчика кислорода. Но компьютер не обманешь. Он тут же вычислил, что сигнал от датчика кислорода присутствует, но не меняется в зависимости от изменения ширины импульсов на инжекторах и режима работы двигателя. Далее со стороны блока EFI последовали все те же действия, что и при простом отключении датчика кислорода.

Однако следует заметить, что датчик кислорода мгновенно не «умирает». Просто сигнал с него становится все слабее и слабее. Состав топливной смеси соответственно все богаче и богаче. Так же следует учитывать, что величина сигнала с датчика кислорода, при всех прочих равных условиях, будет тем больше, чем горячее сам датчик. Поэтому некоторые конструкции даже предусматривают электрический подогрев чувствительного элемента датчика кислорода.

Итак, при снижении сигнала с датчика кислорода выход один — заменить этот датчик. Возможны три варианта замены. Во-первых, купить (или заказать) новый оригинальный датчик кислорода, стоить он будет 200-300$ (цирконий и платина нынче дороги). Второй вариант — купить новый, но не оригинальный датчик. Его стоимость составит около сотни долларов, но величина сигнала изначально будет ниже процентов на 30, чем у оригинального датчика. Это нами проверено. Третий вариант — бывший в употреблении датчик с «контрактного» двигателя, т.е. двигателя без пробега по СНГ. Вариант недорогой, всего 5-10$, но всегда есть вероятность «пролететь», так как на датчике не написано, в каком он состоянии, а реально проверить это можно только на автомобиле, используя специальные приборы. Ведь мощность сигнала от датчика кислорода настолько мала, что обычный тестер без труда «садит» этот сигнал и уверенно показывает 0. Хотя встречаются умельцы, которые к вывернутому датчику кислорода подключают тестер и, нагревая сам датчик зажигалкой, демонстрируют отклонение стрелки прибора. На самом деле такая проверка недостаточна для того, чтобы сделать вывод об исправности датчика.

Покупка датчика на обычной разборке — это даже не вариант. Там они, хлебнувшие наших условий эксплуатации, как правило, совсем уже «мертвые».

Закончить эту часть грустной истории о расходе топлива хотелось бы следующей историей. Один владелец автомобиля «Pontiac Grand AM», которому мы сообщили все изложенное ранее по поводу датчиков кислорода и расхода топлива на его машине, решил поэкспериментировать с этим датчиком. Его эксперименты мы затем продолжили и, уничтожив несколько более-менее исправных датчиков, выяснили следующее. Если, вывернув датчик кислорода, при комнатной температуре поместить его минут на десять в концентрированную ортофосфорную кислоту, а затем хорошо промыть водой, датчик немного «оживает». Сигнал с датчика, восстановленного таким образом, иногда увеличивается до 60% от нормы. Если увеличить время «купания» датчика, результаты будут хуже. Можно проводить эту операцию, не вскрывая датчик, а можно его и вскрыть. Для этого на токарном станке резцом срезаем защитный колпачок с дырками и помещаем в кислоту элемент датчика, который представляет собой керамический стержень с напыленными на него токопроводящими полосками (электродами). Эти полоски можно легко разрушить, если использовать наждачную бумагу (или растворить в кислоте). Идея же восстановления заключается в том, чтобы с помощью кислоты разрушить нагар и свинцовую пленку на поверхности керамического стержня, не повредив при этом токопроводящие полоски. Защитный колпачок датчика затем крепится на место с помощью одной капли нержавеющей проволоки в дуге аргоновой сварки.

Поскольку при нашей работе нам приходится диагностировать много машин, то у нас уже есть какая-то статистика. Из нее следует, что выход из строя датчика кислорода (лямбда-зонда) не всегда ведет к переобогащению топливной смеси. Параметры японских систем управления двигателем, как правило, подобраны очень точно, в отличие, например, от американских, и выход из строя датчика кислорода иногда вызывает даже снижение расхода топлива. Это происходит потому, что из-за различных причин у двигателя постоянно низкий расход топлива (может, фильтры инжекторов засорены, может, давление топлива чуть меньше нормы, может, еще что-нибудь), но в этом случае у двигателя слегка снижена мощность, ведь он все время работает на обедненной смеси. Пока датчик кислорода был целым, компьютер, руководствуясь его показаниями, делал топливную смесь оптимальной. Когда этот датчик «умер», компьютер включил обходную программу и перестал оперативно регулировать состав топливной смеси. А все параметры различных устройств, различных датчиков и т.д. в этом случае как раз обеспечивают работу двигателя на обедненных смесях. Конечно, в ущерб мощности, но ее, этой мощности, у японских двигателей всегда с избытком, и особых неудобств водителям это обычно не доставляет. У американских машин этого, как следует из нашей практики, нет. Когда у «японки» кончается датчик кислорода, расход топлива подпрыгивает примерно до 20 л (у 2-литрового двигателя) на 100 км. У американской машины в этом случае из выхлопной трубы идет черный дым и расход более 25 л на 100 км. Но таких счастливчиков, у которых выход из строя датчика кислорода в двигателе вызывает лишь экономию топлива, немного.

Заканчивая рассказ о кислородном датчике, хочется отметить, что существуют машины с впрыском топлива, но без кислородного датчика. Это, как правило, старые машины, и там компьютер не «знает», сколько на самом деле бензина он льет в двигатель. А для поддержания расхода топлива в приемлемых пределах у этих машин есть так называемый СО-потенциометр. С помощью этого устройства можно изменять ширину импульсов на инжекторах, ориентируясь на данные газоанализатора, подключенного к выхлопной трубе. Для этого, естественно, надо периодически посещать автомастерские, где имеются эти газоанализаторы. И в заключение хотелось бы упомянуть, что уже существуют фирмы, которые восстанавливают датчики кислорода. Они с помощью электрофореза в течение нескольких часов очищают керамику (диоксид циркония) датчика от нагара и свинца, после чего сигнал датчика становится не хуже, чем у нового неоригинального датчика.

[jammer]

Андрус

Да, хорошая статья , я вот просто и подумал, что видимо контроллер управления движком в плане работы по обходной цепи настроен оптимально и при "умирании" датчика расход не увеличивается . Об этом и писали другие участники, что пробовали ездить без датчика , да и я без датчика тарабанил на холостых правда , но покрайней мере никакого дыма , более едкого запаха выхлопа не почувствовал.

Так же проверял у знакомого на осциллографе работу датчика и убедился в полне его исправности , хотя вот как в статье написано было замечено чуть меньшее выходное напряжение с датчика чем должно быть заявлено. Но фронты нарастания напряжения при обогащении смеси были в допуске.

[DrBit]

Второй вариант — купить новый, но не оригинальный датчик. Его стоимость составит около сотни долларов, но величина сигнала изначально будет ниже процентов на 30, чем у оригинального датчика. Это нами проверено.

Жаль ничего не сказано про зонды NTK по 30-40$ которые многие (я в том числе) себе навтыкали? Это наверное вообще "заглушки"

[Андрус]

Я себе покупал Бош стоимость где-то 1500р.

[jammer]

Вот тут так очень интересно и грамотно описано про "скважность импульсов" , тех самых импульсов которые подаются на форсунки, было бы интересно посмотреть а будет ли изменяться эта скважность от того подключен датчик кислорода или нет.
Из этого можно было бы сразу и сделать вывод о расходе топлива

Была у меня мысль девайс сделать который какраз измеряя эту самую скважность будет оповещать водителя о том какой его расход , ну это уже по правильному борт компутер называется а по нашемупо старинке прибор экономайзера чтоли , как в жигах стоял , но там показания снимались за счёт разряжения во впускном коллекторе т.к. бенз там был неподконтрольный  ну а тут реальные импульсы на форсунку = кол-во бенза... хм, ну это я так включил радиолюбительскую смекалку

[massa1960]

ЗАМЕНИЛ ДВИГАТЕЛЬ НА КОНТРАКТ С ПРОБЕГОМ 8 КИЛОМЕТРОВ,СОВСЕМ НОВЫЙ.ЗАПУСТИЛСЯ БЕЗ ПРОБЛЕММ ДРОСЕЛЬ И ТОПЛИВНЯ  РАМПА С КЛАПАНОМ И ФОРСУНКАМИ НА НЁМ СТОЯЛЯ,ЗАМЕНИЛ ПРОГОРЕВШИЙ КАТАЛИЗАТОР,СЕЙЧАС ПРОБЕГ 8ТЫСЯЧ НО ПОВЫШЕН РАСХОД НА 0,9 ЛИТРА,ТО ЖЕ ДУМАЮ ПОЧЕМУ?

[massa1960]

НА СТАРОМ ЗИМОЙ БЫЛ 10/100 ГОРОД-ТРАССА,ЛЕТОМ 8,5 В ЭТОМ ЖЕ РЕЖИМЕ,ГЛАВНОЕ ЧТО УВЕЛИЧИЛСЯ РОВНО ОДИНАКОВО ЛЕТО И ЗИМА.ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ,ДВИГУН ПРОСТО ОГОНЬ,НО МОМЕНТ С РАСХОДОМ ВОЛНУЕТ,ЗИМЫ КОНЕЧНО В СИБИРИ СУРОВЫЕ БЫВАЮТ,НО СТАРЫЙ ТАК НЕ КУШАЛ ТОПЛИВО,ЕЛ ТОЛЬКО МАСЛО.

[Gart]

...ДВИГУН ПРОСТО ОГОНЬ,НО МОМЕНТ С РАСХОДОМ ВОЛНУЕТ...

Помягче орудуйте тапком, будет поменьше. Расход 10/100 - норма для наших движков.
Причем и для НС и для К3(на поллитра меньше) и для EF. Здесь: https://terios-club.ru/forum/index.php?topic=39.0

[massa1960]

Движемся в режиме пенсионера,вопрос то в том что новый кушает больше чем старый,при том же движении.

[Gart]

Слишком много нюансов влияет на расход. Ваши 10% могут быть обусловлены другой ДЗ(более чистой в некоторых местах), другой лямбдой, другими форсунками(менее засранными, поэтому более производительными), устающими ступичными подшипниками, другим маслом в редукторах, другим размером шин, и ещё много чем,часто не имеющим прямого отношения к расходу топлива.
ИМХО -- волевым усилием задушить в себе перфекциониста и ездить с удовольствием.

[massa1960]

Спасибо за пожелание,но я добьюсь нужных результатов,8 трасса и 10 город и зимой и летом в среднем,так же было и с прежним мотором,его прокапиталю,он жрал только масло.

[luazik]

Да он же (двигатель) масло ел, вот бензин и экономился. Оно (масло) тоже ведь топливо.

[Gart]

  Да, вполне логичная версия. Одобрям-с.

[Titan90]

Завидую вашему расходу, по трасе выходит около 12, а по городу под 20. Завтра поеду диагностику делать, какие нибудь датчики приговорят

[jammer]

Заметил такую особенность, может косвенно влиять на расход. В общем старые моторы крутятся легче новых и на высоких оборотах эти динамические потери влияют на расход и на мощность а к примеру падение компрессии на старом моторе компенсируется именно теми самыми высокими оборотами.
В общем сам порой удивлялся , что старый мотор с изношенными кольцами может ехать быстрее и экономичнее, чем новый и даже стартером маслается куда резвее. Ну это речь не про ушатанный мотор а про старенький на ходу, где есть масложер, масса проблем, но все за тысячи км приработалось.