Чёрный дым из выхлопной трубы бензинового двигателя: причины

В отличие от всех прочих цветовых оттенков дыма позади автомобиля, чёрный дым из выхлопной трубы бензин создаёт только в том случае, когда он не полностью сгорает в цилиндрах двигателя. По разным причинам, практически все они у современного мотора являются признаками неисправности.

Чёрный дым из выхлопной трубы бензинового двигателя: причины

Физическая сущность чёрного дыма

Нормальный выхлоп должен быть прозрачен. При сгорании топлива образуются бесцветные газы и водяной пар, который тоже выходит в газовой фазе. Чёрный цвет образуется благодаря твёрдым частичкам углерода, больше известным под именем сажи. Если подобным образом дымящий двигатель поработает, например, над свежим снежным сугробом, то это вещество несложно рассмотреть. Или просто заглянуть в выпускную трубу, там эта сажа обильно выделяется на стенках.

При работе исправного двигателя чёрного дыма быть не должно. Это становится ясно, если рассматривать вопрос даже не с точки зрения экологии, но просто по соображениям топливной экономичности. Если мотор выделяет несгоревший углерод, значит, часть топлива была потрачена впустую. Фактически при сгорании этого угля могла быть произведена полезная работа, а вместо того уже оплаченное горючее не было окислено с выделением тепловой энергии, а просто выброшено наружу, параллельно загрязняя воздух и окружающую обстановку. Так двигатель внутреннего сгорания работать не должен.

Почему так происходит

Чаще всего подобным прегрешением страдают карбюраторные двигатели, то есть те, в которых подготовкой рабочей смеси занимается полузабытое устройство, работающее по принципу подсоса топлива в летящий через диффузоры поток забортного воздуха. Их уже почти не осталось, но рассматривая такой простой прибор легче прийти к пониманию патологических процессов при организации горения в цилиндрах.

Карбюраторный двигатель

Исходная ситуация к рассмотрению: чёрный дым из выхлопной трубы, бензин, карбюратор. Хотя существуют и карбюраторные дизели или бензиновые моторы с более сложной топливной аппаратурой. Но там проблемы могут выглядеть иначе, хотя сажа везде одинаковая.

Дозировка состава топливовоздушной смеси здесь происходит исключительно системами карбюратора. Прибор достаточно сложный, даже в самом обычном распылителе бензина от старых автомобилей ВАЗ имеется примерно девять дозирующих систем, работающих последовательно или частично одновременно. И любая из них может давать лишнее топливо, которое полностью не сгорит, а выделит сажу на выхлопе.

Чаще всего этим грешат неправильно работающие главные дозирующие системы. В них имеются воздушные и топливные жиклёры, соотношение пропускных сечений которых обеспечивают так называемый стехиометрический состав, то есть строго определённое количество углеводородов на единицу кислородной массы. Эта смесь называется нормальной.

Существуют и другие составы смеси:

  • Обеднённая. Бензина чуть меньше, чем в оптимальной стехиометрии.
  • Бедная. Бензина совсем мало, смесь даже поджигается с большим трудом.
  • Обогащённая. Смесь для мощностных режимов, двигатель будет работать с максимальной отдачей, но неэкономично.
  • Богатая. Она так же плохо горит, как и бедная.

Именно в последнем случае начинается заметное выделение сажи в выхлопе. Причин, по которым главные дозирующие системы камер карбюратора попадают в такой режим, может быть несколько:

  • трудности с прокачиванием воздуха в цилиндры, например, загрязнённый воздушный фильтр или посторонние частицы в воздушных жиклёрах;
  • избыток топлива из-за нештатных сечений в топливных дозирующих элементах, может банально выкрутиться главный жиклёр;
  • грубо нарушенная регулировка уровня топлива в поплавковой камере;
  • механические проблемы с дроссельными заслонками в многокамерных карбюраторах.

Но необязательно проблема связана только с основным стационарным дозированием. Подливать лишний бензин может любая из систем карбюратора. Например, прохудившиеся диафрагмы, выпавшие эмульсионные трубки или нештатно включившаяся система холостого хода.

Диагностика производится по показаниям газоанализатора или визуально, по цвету выхлопа. Карбюратор нуждается в разборке, промывке или механическом ремонте.

Двигатель с впрыском топлива (инжекторный)

Совершенно другим случаем будет ситуация, когда имеется чёрный дым из выхлопной трубы, бензин, инжектор. Такие моторы хотя и принципиально потребляют такую же топливную смесь, но готовится она иным способом. Дозировка состава осуществляется электронным блоком (системой) управления двигателем (ЭСУД), который анализирует показания многочисленных датчиков, после чего даёт команду на открытие топливных форсунок на строго определённое время. Поскольку перепад давлений на форсунке известен, производительность её фиксирована, то количество впрыскиваемого во впускной коллектор бензина зависит только от этого измеряемого миллисекундами времени.

Отсюда и происходят возможные причины, по которым появляется чёрный дым из выхлопной трубы бензинового двигателя, оснащённого электронным впрыском:

  • нарушения в показаниях датчиков, в результате чего мозг системы формирует неверные команды;
  • излишнее давление, создаваемое топливным насосом, эта величина мало где контролируется ЭСУД, считается, что регулятор достаточно надёжен;
  • износ распылителей топливных форсунок, в результате чего они «переливают»;
  • отказы системы обратной связи по кислороду, которая контролирует состав смеси, оперативно внося поправки.

Диагностика инжектора затруднена, потребуется подходящий данному двигателю электронный сканер и немалый опыт специалиста. А при уточнении диагноза ещё и дополнительное оборудование, например форсуночный стенд.

Проблема усугубляется наличием в таких двигателях катализаторов. Это устройство, размещённое в выхлопной системе, где происходит дожигание отработавших газов. Даже при очевидном избытке углеводородов двигатель может не дымить, вся сажа выгорит на керамике каталитического нейтрализатора. При этом его температура растёт, коллектор в этом месте может раскалиться до видимого свечения. Но при доведении системы до подобного состояния ЭСУД обязательно заметит проблему, высветит контрольную лампу и сгенерирует код ошибки. Современные системы умеют спасать дорогостоящий катализатор, переводя двигатель в аварийный режим.

Прочие неисправности

Дымить сажей мотор может и при отсутствии неисправностей в топливной системе, какой бы он ни была. Практически любой дефект нарушает нормальное горение:

  • аномальная работа турбокомпрессора в двигателях с наддувом;
  • изменение фаз газораспределения, связанное с износом или поломками;
  • нарушения в работе автоматов опережения зажигания, как механических, так и электронных;
  • сильные загрязнения системы рециркуляции выхлопных газов, из-за чего двигателю не хватает кислорода в поступающем на впуск газе;
  • отложения или наличие посторонних предметов во впускном тракте;
  • снижение компрессии, общий износ двигателя.

Особо стоит рассмотреть ситуацию, в которой присутствует чёрный дым при запуске холодного двигателя. Для пуска мотора в холодное время года надо дополнительно обогащать смесь из-за того, что часть бензина конденсируется и плохо поджигается штатной искрой. Возникают две ситуации, когда выброс сажи является вынужденной мерой и когда работа системы пуска нарушена. Дым появится в любом случае. Отличие лишь в том, что расчётный режим холодного пуска быстрее приводит к желаемому результату, после чего дымление исчезает. Разрегулированная система и мотору не даст быстро запуститься, и дымить продолжит до полного прогрева. В инжекторных двигателях надо проверять температурный датчик, а в карбюраторных — настройки пусковой воздушной заслонки.

Немаловажным является и применение качественного топлива. Чёрный дым из выхлопной трубы бензин выдаст, если в нём нарушен углеводородный состав. Ведь идеальное стехиометрическое соотношение действует только тогда, когда топливо состоит из определённых стандартом фракций. Всевозможные контрафактные жидкости, получаемые из нефти простейшими способами, горят совершенно иначе, им потребуется гораздо больше воздуха, на что топливная система не рассчитана. В результате дымить будет даже совершенно исправный автомобиль. Вылечить такое можно только, заменив содержимое бака, пока не наступили необратимые изменения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *