Как влияет повышенное давление топлива на расход топлива

Большой расход топлива – основные причины.

Большой расход топлива – частая жалоба водителей на свой автомобиль.
Автомобиль, на первый взгляд, в хорошем состоянии и объем двигателя скромный, но почему такой неоправданно большой расход топлива?!

1. Неисправность в электронной системе управления двигателем.
Среди множества причин повышенного расхода топлива на современных автомобилях неисправность системы управления двигателем выходит на одно из первых мест. Это, во-первых, некорректная работа датчиков, передающих в электронный блок управления двигателем (ЭБУ) основные параметры работы узлов двигателя.
Основные датчики, необходимые ЭБУ для оптимального расчета воздушно-топливной смеси, это:
-Датчики температуры (coolant sensors) охлаждающей жидкости и впускного коллектора.
Принцип работы основан на свойстве терморезистора. При повреждении датчиков температуры ЭБУ не оптимально управляет смесеобразованием. Воздушно-топливная смесь или «бедная», или «богатая». В любом случае работа двигателя сопровождается потерей мощности и перерасходом топлива.
-Датчики положения дроссельной заслонки – Throttle Position Sensor (TPS).
При неисправности TPS нарушается управление двигателя и в режиме холостого хода, и в режиме ускорения, ЭБУ неправильно воспринимает требуемую нагрузку на двигатель. Последствия: неправильная подготовка топливно-воздушной смеси, потеря мощности и перерасход топлива.
Во многих моделях автомобилей датчик TPS участвует в электронных системах управления и двигателем, и акпп. Неоптимальные режимы работы акпп из-за поврежденного TPS неизбежно влекут за собой повышенный расход топлива.
-Датчики-расходомеры поступающего воздуха.
Необходимы для измерения количества поступающего в двигатель воздуха.
Принцип простой, чем больше воздуха проступает в двигатель при открытии дроссельной заслонки, тем больше требуется топлива для подготовки оптимальной воздушно-топливной смеси (в идеале – 14,7:1).
Существует несколько видов датчиков-расходомеров, имеющих различные принципы работы, это:
MAP (Manifold Air Pressure) – датчики разряжения воздуха во впускном коллекторе (электронные барометры), имеющие на выходе или аналоговый, или частотный сигнал.
MAF (Manifold Air Flow) – датчики скорости потока поступающего воздуха, работа которых основана на различных принципах: электрическом сопротивлении разогретого проводника, изменении частоты ультразвука в потоке воздуха, изменении сигнала с реостата, связанного с механической заслонкой и др.
При нарушении работы этих датчиков ЭБУ неправильно рассчитывает величину нагрузки двигателя, что ведет к нарушению правильного смесеобразования, потери мощности двигателя и перерасходу топлива.
Кислородные датчики (О2 sensors).
Другие названия: лямбда-зонд, oxygen sensor, датчик кислорода, О2 sensor. Необходимы в качестве обратной связи и передающие электрический сигнал в ЭБУ о степени обогащения воздушно-топливной смеси.
Несоответствие электрического сигнала кислородного датчика и доли кислорода в выхлопных газах ведет к ошибочному расчету в ЭБУ оптимального смесеобразования. Это ведет к повышенному расходу топлива.

На причину повышенного расхода топлива влияют также и неисправности узлов, которые не являются основными и необходимыми для работы двигателя.
Например, система EGR (Exhaust Gas Recirculation), которая служит для снижения выброса вредных компонентов сгорания топлива. При неисправности клапана EGR(заклинил в открытом состоянии) в режиме холостого хода выхлопные газы прорываются во впускной коллектор и резко нарушают баланс воздушно-топливной смеси. ЭБУ в таких случаях не в состоянии управлять работой двигателя. При этой неисправности расход топлива может заметно увеличиться, особенно в условиях города, когда доля работы двигателя в режимах холостого хода и частых перегазовок большая.
Неисправности, связанные с системой управления двигателем, без электронной диагностики, без сканирования датчиков и исполнительных механизмов трудно устраняются. Найти неисправность двигателя методом переборки всех его датчиков и аксессуаров – это потратить много времени и денег.

2. Ненормированное давление в топливной системе двигателя.
ЭБУ двигателя производит расчет впрыска топлива, основываясь на постоянстве заданного топливного давления. При повышенном давлении топлива нарушается баланс воздушно-топливной смеси в сторону обогащения. Ситуация, при которой давление топлива может быть слишком высокой достаточно редкая, ведь заданное давление топлива поддерживается простыми и надежными регуляторами давления. Но и в этом случае ЭБУ по показаниям кислородного датчика о переобогащении топлива компенсирует избыточный впрыск топлива, уменьшая время импульса на инжекторах.
Более серьезное влияние на расход топлива оказывает пониженное давление в топливной системе. В этом случае мощность двигателя занижена, нажатие на педаль газа только ухудшает ситуацию, динамика разгона ухудшается, ЭБУ не способен компенсировать недостаток топлива за счет даже максимального времени импульса впрыска топлива. Кроме того, при широко открытой дроссельной заслонке падает разряжение во впускном коллекторе – значит, датчики-расходомеры воздуха выдают завышенный сигнал нагрузки двигателя, не соответствующий действительности. Это приводит к окончательному падению мощности двигателя.
Если автомобиль оборудован автоматической трансмиссией, то время работы на пониженных передачах увеличивается, двигатель дольше работает на повышенных оборотах (уменьшается К.П.Д.), отсюда большой расход топлива.
Причины низкого давления топлива:
Засоренный фильтр тонкой очистки топлива или предварительный фильтр-сетка бензонасоса. При этом, давление топлива в режиме холостых оборотов может быть в норме, а при динамичном ускорении или при движении с большими скоростями – падать ниже допустимого.
Износ топливного насоса от времени или от воздействия абразивными частицами в некачественном топливе.

3. Неисправность инжекторов двигателя.
Эксплуатируемые без профилактического обслуживания, грязные инжекторы двигателя – одна из самых распространенных причин повышенного расхода топлива.
Из-за нарушения формы факела распыления и качества распыления топлива нарушается нормальное смесеобразование, в результате чего имеем снижение к.п.д.: двигатель «троит», значительная часть топлива бесполезно «догорает» в выпускном коллекторе и катализаторе автомобиля, снижая ресурс его работы.
При загрязненных инжекторах резко ухудшается динамика ускорения автомобиля, затягиваются режимы переключения передач, двигатель долго работает на повышенных оборотах, расход топлива увеличивается.
Создаются условия, при которых увеличивается нагрузка на высоковольтные детали систем зажигания двигателей: свечи, в/вольтные провода, катушки зажигания, электронные трамблеры, что приводит к их повреждению или резкому уменьшению полезного ресурса работы.
Наши рекомендации – периодически делайте профилактическую очистку инжекторов, это один из важных способов экономии топлива.

4. Выход из строя каталитического реактора (катализатора).
Прогоревший и разрушенный катализатор — причина резкого снижения мощности двигателя и очень большого расхода топлива.
При большом сопротивлении выхлопным газам резко нарушается баланс воздушно-топливной смеси в сторону переобогащения, т.к. при малом разряжении во впускном коллекторе блок управления двигателем анализирует большую нагрузку и увеличивает время открытого состояния инжекторов.
Происходит лавинообразный процесс — чем больше «забит» катализатор, тем богаче смесь, тем больше перегревается и разрушается катализатор.
Причины разрушения катализатора:
Использование некачественного бензина.
Редко обслуживаемые, грязные инжекторы двигателя.
Старые или поврежденные свечи зажигания.

5. Засоренный воздушный фильтр.
Эту причину знают все, но почему-то многие забывают вовремя заменить воздушный фильтр. При засоренном воздушном фильтре не только получаем эффект «воздушного голодания», но, что гораздо важнее, нарушается корректная работа датчиков-расходомеров поступающего воздуха (MAP, MAF и т.п.).
ЭБУ ошибочно рассчитывает нагрузку двигателя, соответственно, некорректно происходит смесеобразование. Повышенный расход топлива при этом неизбежен.

6. Влияние неисправностей автоматической трансмиссии.
Гидротрансформатор акпп оборудован фрикционом блокировки (TCC), который срабатывает по сигналу блока управления автоматической трансмиссии.
В режиме блокировки скорость вращения первичного вала акпп сравнивается со скоростью вращения коленчатого вала двигателя. При этом проскальзывание в гидротрансформаторе отсутствует, скорость вращения двигателя уменьшается, потребление топлива так же уменьшается.
Отсутствие режима блокировки гидротрансформатора – всегда повышенный расход топлива при кажущейся норме в работе автомобиля, а так же перегрев акпп.
Электронные системы управления многих моделей акпп при неисправностях в узле блокировки гидротрансформатора запрещают так же переход на повышающую передачу (overdrive gear), то есть в автомобиле будет отсутствовать самая экономичная передача.
Современные акпп с электронным управлением при критических неисправностях переходят в аварийный режим работы (limp-in), который предохраняет трансмиссию от дальнейшего разрушения. В некоторых моделях этот режим включает только 2-ю передачу, в других только 3-ю передачу.
Некоторые неопытные водители, вместо своевременной диагностики акпп, продолжают эксплуатировать автомобиль в аварийном режиме, это приводит к огромному расходу топлива.

7. Манера вождения автомобиля и экономия топлива.
Основной принцип экономичного вождения – быстрый переход на высшую передачу и использование наката (движение по инерции).
Если Ваш автомобиль оборудован системой поддержания скорости («Speed Control» или «Cruise Control»), присмотритесь к алгоритму работы таких систем. Это быстрый разгон до высшей передачи, сброс ускорения и движение накатом. Если сравнить потребление топлива в режиме «Speed Control» и в собственной манере управления, то некоторые автомобилисты будут в проигрыше.
Некоторые водители, сменившие автомобиль с мкпп на автомат не изменили манеру вождения, то есть продолжают «работать» двумя ногами, но под левой ногой не педаль сцепления, а тормоз!
Такие водители наверняка жалуются на повышенный расход топлива.

8. Влияние работы автокондиционеров на расход топлива.
Рассмотрим два случая: эксплуатация в условиях городской езды и на трассе. В городском режиме, где время работы двигателя в режиме холостого хода продолжительное, кондиционер отбирает часть мощности двигателя на работу компрессора. Причем, чем слабее двигатель, тем большая доля отбора мощности идет на работу кондиционера. Обычно на холостых оборотах это от 5% до 15%.
В режиме работы двигателя на больших скоростях и нагрузках (на трассе) влияние кондиционера на расход топлива мало заметен. В этих режимах работы мощность двигателя высокая и частью мощности, затраченной на работу компрессора кондиционера можно пренебречь. При работе кондиционера окна автомобиля, как правило, закрыты, что улучшает аэродинамику и положительно влияет на расход топлива.

9. Вязкость смазочных масел и расход топлива.
Неправильный выбор параметров вязкости масел двигателя, кпп, раздаточной коробки, ведущих мостов, разумеется, очень сильно влияет на экономию топлива. Использование масел с неоправданно высокими вязкостными характеристиками способно увеличить расход топлива на 10-15%.

10. Влияние на расход топлива рабочей температуры двигателя.
Оптимальная рабочая температура двигателя – 97-104°С.
При перегреве двигателя нарушается баланс воздушно-топливной смеси, смесь становиться разряженной из-за перегретого впускного воздуха и быстро испаряющегося топлива. Наполнение цилиндров двигателя при этих условиях плохое: двигатель работает на обедненной смеси, появляется детонационное зажигание и резкая потеря мощности. Эти условия ведут к дальнейшему перегреву двигателя и повышенному расходу топлива.
Основные причины перегрева двигателя:
Термостат заклинил в закрытом состоянии.
Неисправность водяной помпы.
Неплотно закрытая или поврежденная крышка радиатора двигателя.
Грязный радиатор двигателя или слой накипи внутри радиатора и каналах охлаждения двигателя.
Неисправность вентилятора охлаждения радиатора.

В условиях холодного двигателя программа ЭБУ рассчитывает обогащенный впрыск топлива, это необходимо для устойчивой работы в режиме прогрева. Если температура двигателя ниже рабочей, ЭБУ продолжает управлять качеством воздушно-топливной смеси по алгоритму прогрева двигателя. Например, при температуре ниже 80°С расход топлива может увеличиться на 15-20% больше номинального. Причина низкой температуры двигателя обычно кроется в отсутствии термостата или в неисправном (неплотно закрытом) термостатедвигателя.
Есть еще одна причина повышенного расхода топлива из-за низкой температуры двигателя – это постоянная эксплуатация автомобиля на короткие расстояния. Если водитель использует автомобиль, чтобы доехать до места работы в 3-х км. от дома и обратно, то двигатель никогда не нагреется до рабочей температуры.

11. Неправильный выбор размера колес.
Любая конструкция автоматической трансмиссии разработана с учетом эксплуатации автомобиля с определенным типом и размером колес. Гидравлика, кинематика и электронная система управления акпп будет оптимально работать только с рекомендованным типом и размером колес. Нарушение этого требования ведет к закономерному результату – повышенному расходу топлива.
Некоторые современные электронные трансмиссии (например, Chrysler 41TE, 42LE) имеют режим адаптации (quick learn), позволяющий оптимизировать управление акпп в зависимости от ее гидромеханических характеристик и адаптации к заданному размеру колес (pinion factor). Но, если на обычный легковой автомобиль будет установлены колеса от внедорожника, то никакие чудеса современной электроники не спасут Вас от перерасхода топлива.

Причина большого расхода топлива чаще лежит на поверхности – достаточно сделать грамотную диагностику двигателя, но иногда встречается комплекс неисправностей, связанных с различными узлами и агрегатами автомобиля, каждый из которых вносит свою долю ошибок в общую туманную картину неоправданно большого расхода топлива.
Если Вам в подобной ситуации придется обращаться в какой-либо автосервис с проблемой перерасхода топлива, не обвиняйте сразу специалистов в некомпетентности, они не смогут за один сеанс электронной диагностики точно определить ее причину.
Иногда проблему повышенного расхода топлива можно решить только поэтапно, убирая ошибки в каждом неисправном узле автомобиля, наберитесь терпения.