Какая нагрузка на двигатель на холостом ходу

Наблюдаю за диагностическими параметрами, всё вроде хорошо, но беспокоит нагрузка на двигатель (Calculated Engine Load).

Условия: Kia Ceed 2.0 AT, АКПП в положении P, полностью прогретый мотор, работа на холостых (холостые 800 зачипованы).
Средства: китайский адаптер ELM327BT + OBD Auto Doctor на Windows Phone.

Вот так было когда я забыл выключить фары:

Поменял воздушный фильтр:

Думаю, всё понятно что на что влияет. Еще, для справки:
— переключение АКПП в положение D добавляет 6-8%
— включение кондиционера увеличивает нагрузку на 7-10%

Вопрос в другом, почему такая большая нагрузка на холостых? 30% мощности ДВС уходит только на то, чтобы вращать навесное оборудование и самого себя… 30 процентов! На прошлой Мазде у меня было в пределах 16-18%.

Ниже никак… Понятно что в АКПП всё равно какое-то давление есть, но это процентов 5 максимум. Варианта два: либо навесное тормозит, либо ДВС не развивает полную мощность…ну либо третий вариант, нагрузка в районе 30% это нормально для данного мотора (может потому что мотор не очень, а может потому что сканеры некорректно показывают). Думаю, надо снять ремни навесного и покрутить за шкивы… вдруг подшипник какой, вдруг ролик… и грамотно померить компрессию — с другой стороны, вдруг кольца залегли или клапана регулировать пора. Давление топлива мерил 3.5 бар чётко, инжектор чистил, фильтры менял — всё ок. Может свечи…вроде иридий стоит че им будет, но всё равно надо проверить другие вкрутить. Ещё давно собираюсь вместо лямбды манометр вкрутить и посмотреть скока на выпуске давление (вроде должно быть не более 0,2 бар), не подзабился ли катализатор.

Нагрузочная характеристика двигателя определяется пропорциональностью главных параметров двигателя, а также показателем нагрузки при неизменных оборотах коленвала. Настоящее определение показывает деятельность мотора машины в движении в одинаковом скоростном режиме, на одной и той же передаче при различных сопротивлениях дорожного покрытия.

Типичный график нагрузочной характеристики мотора

Определяющими параметрами мотора по нагрузочной характеристике считаются GT и ge. Кроме этого, выделяют:

  • температуру высвобождаемого воздуха;
  • коэффициент заполнения;
  • коэффициент повышенности газов;
  • ускоренное впрыскивание;
  • токсичность выхлопных газов;
  • задымление (для дизельных двигателей).

Холостой ход при определённых оборотах соответствует крайней точке характеристики слева. Точка справа — предельной нагрузке, которую двигатель способен вынести на тех же оборотах.

В карбюраторном моторе снижение мощности при постоянном значении скорости происходит с помощью закрытия дросселя. Плотность снижается, а отсюда количество поступления топлива. Такой тип контроля именуется количественным. При закрытии дросселя экономия мотора изменяется. Её оценка, а также других параметров движка измеряется нагрузочной характеристикой.

Нагрузочная характеристика ДВС зависит от потребления горючего, удельной эффективности такого потребления, а также других параметров при равномерной скорости и режиме тепла.

Изменение часовой затраты горючего зависит от составляющих компонентов топлива, а также показателя заполнения. Одновременно с открытием дросселя сопротивление гидравлики впуска снижается, показатель заполнения поднимается, как и затраты горючего.

Вместе со всем этим процессом меняется качество впрыскиваемого топлива. Показатель избыточности воздуха меняется с требуемой мощностью и контролем экономии топлива.

Завышенные затраты горючего при максимальных параметрах нагрузки можно объяснить насыщением топлива за счёт раскрытия створок экономайзера.

Механический КПД стремится к нулю при холостых оборотах, т. к. вся деятельность движка тратится, чтобы преодолеть механические потери. Также на холостых оборотах происходит обогащение топлива, потому что при открытии дросселя давление и температура снижаются, условия для зажжения искры становятся хуже.

Вместе с открытием дросселя в месте средней нагрузки обогащённое топливо уже не требуется, происходит подача более «бедного» горючего. Это повышает индикаторный КПД.

Содержание

Способы снятия нагрузки

Мотор должен прогреться на маленькой нагрузке, дроссель открывают на всю. Частота оборотов движка регулируется с помощью тормозной системы. Как только тепловой и скоростной режимы устанавливаются в определённое положение, замеряют показатели:

  • весов;
  • затраты топлива по времени;
  • частоты оборотов;
  • температуры воды;
  • температуры масла.

Значения записываются, после чего выставляют другой режим, но с заниженными показателями. Измеряют и заново сравнивают. На основе всех испытаний строится график, где видны коэффициенты изменений различных показателей — затраты горючей смеси, излишки воздуха, наполнения, температуры. С помощью подобных опытов находят оптимальный режим работы двигателя.

Определение нагрузки дизельного двигателя

Нагрузочная характеристика дизеля обуславливается затратами топлива и всеми показателями работы движка и его загруженности — мощность и давление при стабильных оборотах коленвала. Эти функции, возникшие от неизменных вращений, устанавливаются для всех скоростных режимов. Следует учитывать расходы топлива, максимально возможную подачу его и затраты за определённый период. Всем этим и характеризуются показатели двигателя.

Различия дизельного и карбюраторного двигателей

Нагрузочные характеристики дизеля отличаются от карбюраторного из-за особенных способов сгорания, образования смеси и контролирования мощности. В дизельном моторе топливная воздушная масса образовывается за тысячные доли секунды. В таком случае средним показателем для заполненного объёма воздуха и горючего считается коэффициент лишнего газа. Когда топливо впрыскивается, то неоднородно распространяется в камере сгорания, образуя места различной консистенции газа и горючего. Именно от этого в дизельном моторе консистенция значительно беднее. Регулировка мощности возможна непосредственно до холостых ходов.

Мощность двигателя можно изменить, если меняются составляющие консистенции. Это делается при помощи снижения или повышения горючего, которое впрыскивается за конкретный отрезок времени при одинаковой подаче воздуха. Практически это делают при передвижении рейки топливного шланга.

Коэффициент наполнения не меняется, при возрастании мощности он минимизируется из-за повышения температуры. Показатель лишнего воздуха зависит от расхода топлива.

Высокая мощность у двигателей обнаруживается при пиковом показании значения, определяющего качество всего процесса работы. Отклонение в худшую сторону характеризуется задымлением выхлопных газов, накапливается нагар, снижается экономия, температура мотора возрастает в несколько раз. Отсюда видно, что эксплуатация дизеля в пределах максимальной мощности нецелесообразна.

Задымление при различных параметрах нагрузки

В дизельных движках, имеющих неисправности, чрезмерное задымление выхлопных газов образуется из-за изменения режима скорости и нагрузки. Существуют три вида задымления по цветам:

  • чёрный — масса веществ углерода, образующаяся из-за чрезмерного обогащения заряда работы. Это возникает за счёт уменьшения скорости, повышенных нагрузок и сильных форсировок;
  • белый — вещества горючего, которые не успели сгореть. Обычно бывает у непрогретого мотора;
  • голубой – углеводород не успевает сгорать и выходит с отработанными газами.

Задымление чаще происходит, если нагрузка не превышает пятьдесят процентов. Если переваливает за этот предел, то задымление прекращается. При проведении различных опытов было доказано, что дым голубого цвета не присутствует у дизельных двигателей с четырёхтактной фазой. В таких движках дым только чёрного цвета.

Повышение объёма горючего, попадающего в мотор, с одновременным повышением нагрузки является результатом уменьшения индикаторного КПД. Переходя к наименьшим нагрузкам от холостых оборотов, механический и индикаторный коэффициент полезного действия повышается. Если дальше повышать нагрузку — механический КПД возрастёт, а расход горючего будет уменьшаться. Если повысить впрыск горючего, то повышается мощность мотора, но экономия падает, происходит задымление выхлопных газов, движок сильно греется — это явный признак некачественной переработки топлива.

Можно ли снять нагрузку?

Следует дать движку прогреться достаточным образом, в это же время перемещается планка, которая регулирует впрыск горючего и контролирует тормоз, показания мотора выводятся на максимальные значения оборотов коленвала при выбранном режиме скорости. Итоговый режим соответствует предельной мощности при конкретных оборотах. Через небольшой отрезок времени после регулировки оборотов стоит измерить следующее:

  • отработанные газы, масло, показания температуры воды;
  • силу тормоза и момента вращения;
  • показания оборотов коленвала;
  • время затрат выбранной дозы горючего.

После всего проделанного с помощью регулирования тормоза оставляют выбранную частоту оборотов, уменьшают впрыск горючего с помощью планки топливного шланга, переходят к дальнейшему этапу и делают необходимые измерения. За счёт последовательного снижения подачи горючего и при определённом количестве оборотов образуется некоторое количество точек нагрузки. Рассчитывают оптимальную нагрузочную характеристику.

Если статья оказалась полезной, напишите нам об этом.

Обновление 2018 года: внимание, часть этой информации уже утратила актуальность, часть имеет определенные ошибки!

Ну что, пора перейти от теории к практике и приступить к анализу данных, которые мы можем получить нашего ЭБУ через OBD-II:

1) Обороты двигателя.
Польза: Кроме общей информации этот параметр позволяет нам выявлять «плавающие» обороты ХХ или неожиданно возросшие обороты ХХ.
У меня на прогретой машине разброс составляет не более +-10 об/мин.
Также можно посмотреть разницу между тахометром и реальностью. Тахометр может иметь достаточно большую погрешность на высоких оборотах (вплоть до +-250 об/мин при 5000).
Также этот параметр позволит поймать мертвый ДПКВ. Если вдруг вы пытаетесь завести автомобиль, стартер бодро крутит, а машина даже не делает попыток завестись – посмотрите, есть ли рост оборотов при прокрутке стартером? Если нет, то либо ДПКВ мертв, либо обрыв цепи ДПКВ.

2) Угол опережения зажигания (УОЗ).
Польза: Позволяет делать косвенные выводы о состоянии системы зажигания в первом цилиндре.
На ХХ на прогретом автомобиле скачет. По мурзилке на ХХ должен быть 9+-5.
Если вы повышаете обороты, то на графике УОЗ будет возрастать. Если с ростом оборотов у вас вдруг появляются провалы (за исключением момента, когда вы только что нажали на газ), это означает, что есть проблемы с воспламенением смеси, возможны пропуски зажигания.

3) Температура ОЖ (ДТОЖ). Она и в Африке температура 🙂
Если у вас вышел из строя ДТОЖ и все время занижает показания, то у вас может быть постоянное обогащение смеси и как результат – повышенный расход.
Польза: по ней в целом можно следить за моментом открытия термостата, удобно зимой использовать этот параметр, чтобы знать до какого уровня греть. У меня например, стрелка на приборной панели доходит до самого первого деления только при tОЖ=60 С. А я обычно грею машину до 40-45 градусов, а потом аккуратно еду. Обороты свыше 3000 даю только когда tОЖ достигает 80С. Но это все личное дело каждого 🙂
А еще при низкой tОЖ ЭБУ увеличивает степень обогащения смеси. Какая именно температура считается низкой – я не знаю 🙁
Кстати, есть небольшая идея увеличения мощности в ущерб расходу: в разрыв ДТОЖ впаять резистор и переключатель какой. Чтобы в одном положении ДТОЖ показывал все как есть сейчас, а в другом – занижал значения, что привело бы к обогащению смеси. Можно даже сделать три варианта:
-как есть
-занижение показаний (для обогащения смеси)
-завышение показаний (для того, чтобы ЭБУ перестал обогащать смесь на холодном двигателе). Но это так, фантазии 🙂

Чуть позже подумал и решил, что так делать не надо. А то, занижая температуру ОЖ вы можете проморгать момент, когда ваш двигатель закипит. Так что лучше не трогайте этот датчик 🙂

4) Давление во впускном коллекторе. Используется для расчета количества воздуха, поступающего в двигатель.
На ХХ на прогретом автомобиле нормальное значение 29-30 кпа (при включении потребителей, кондиционера – может быть выше).
Если сильно отличается – где-то у вас проблема. Плюс на ХХ давление не должно скакать. Оно конечно может быть пограничным и совершать небольшие скачки (что-то вроде 29.9-30.1, а прога будет показывать вам 29-30), но если там идет 29-33-28-35, а вы при этом стоите на месте – у вас где-то явные проблемы.

5) Температура воздуха на впуске (ДТВ). Вот это интересный параметр. Исходя из температуры и давления во впускном коллекторе ЭБУ считает количество поступающего воздуха. Зачем нужна температура? Чтобы учесть коэффициент температурного расширения воздуха, потому при определении количества смеси бензина и воздуха, ЭБУ важен не объем воздуха, а его масса.
И тут мы сталкиваемся с конструктивной засадой: датчик температуры воздуха объединен с ДАД и находится в очень «обогреваемом» месте. Поэтому зимой при -10 на прогретой и поработавшей машине можно наблюдать показания этого датчика +30 градусов. Фактически нагревается (от двигателя) сам датчик и сообщает мозгам уже не температуру воздуха, а скорей температуру корпуса впускного коллектора 🙁 Мозги думают, что воздуха поступило меньше (чем есть на самом деле) и в итоге плюют в цилиндры меньше бензина. Как результат – бедная смесь. Особенно заметно это летом – показания могут быть и +70С при температуре воздуха +30.
На elantra-club.ru были предложены такие мероприятия как вынос ДТВ отдельно куда-нибудь в начало впускного тракта, либо вообще воткнуть резистор, который бы всегда «занижал» показания. На Рено Логан схожая проблема и народ перемещает ДТВ в другое место.

6) Режим работы системы топливной коррекции. Может принимать два значения: closed loop и open loop.
Может принимать такие значения:
— Open loop due to insufficient engine temperature
— Closed loop, using oxygen sensor feedback to determine fuel mix
— Open loop due to engine load OR fuel cut due to deceleration
— Open loop due to system failure
— Closed loop, using at least one oxygen sensor but there is a fault in the feedback system
Closed loop, using oxygen sensor feedback to determine fuel mix (замкнутый круг) означает, что для приготовления смеси используются данные ДК1, т.е. при приготовлении следующей порции смеси ЭБУ ориентируется на то, что получилось в прошлый раз.
Closed loop, using at least one oxygen sensor but there is a fault in the feedback system — тоже самое, но уведомляется о том, что есть некая ошибка в системе.

Open loop означает, что для приготовления смеси вместо показаний ДК1 используются заранее заготовленные таблицы.
В частности ЭБУ переходит в режим Open loop due to engine load OR fuel cut due to deceleration при сильном нажатии на газ либо при полном отпускании газа на передаче и в этом случае сигнализирует о том, что подача топлива была полностью прекращена.
Open loop due to system failure означает, что система не может перейти в режим Closed loop из-за какой-то ошибки.

Многие ошибочно считают, что переход системы в Closed loop как-то связан с температурой ОЖ. Это абсолютно не так. Переход в Closed loop связан только с отклонением напряжения на ДК1 от опорного напряжения, что в свою очередь зависит от прогрева ДК1 с помощью нагревательного элемента. Переход в closed loop должен происходить быстро, несколько десятков секунд после запуска автомобиля.
Польза: если ваш двигатель не переходит в режим Closed loop, то у вас проблемы с ДК1 (возможно проблемы с его нагревательным элементом), скорей всего у вас при этом будет неприличный расход бензина.
Если ваш двигатель не переходит в open loop тогда, когда он должен это делать – у вас тоже есть какие-то проблемы 🙂
Я лично использую показания этого параметра как эдакий "экономайзер" — чтобы видеть, когда ЭБУ прекращает подачу топлива. Кстати отследить прекращение подачи топлива можно еще как минимум по двум показателям. В период прекращения подачи топлива STFT = 0.0% (стабильные) и напряжение ДК1=0.0В.

7) Расчетная нагрузка на двигатель. Это «виртуальный» параметр, который не отражает какого-то прямого показателя работы двигателя, а рассчитывается самим ЭБУ. В нашем случае – на основе ДАД+ДТВ. Расчитывается как отношение текущего воздушного потока к максимальному воздушному потоку. У некоторых автомобилей еще и учитывается атмосферное давление. Учитывается ли это у нас – я к сожалению не знаю 🙁
Теоретически: при полном открытии дросселя должен показывать 100%, но у меня почему-то не получилось достигнуть такого показателя. Да и вообще, у меня если честно, этот показатель выше 30-40% не поднимался. Сегодня попробовал сделать так: газ в пол на трейтьей, примерно на 3000 об. нагрузка дошла до

50%. Дальше к сожалению разгоняться было некуда, пришлось тормозить 🙂 Вполне возможно, что 100% достигается при

6000 об/мин.
Польза: Исходя из этого показателя на холостом ходу можно делать косвенные выводы о работе РХХ и потреблении бензина на холостом ходу.
Простой пример: прогретый заведенный двигатель, все педали (и тормоза!) отпущены, все электропотребители выключены. Смотрим показания нагрузки и оборотов ХХ, запоминаем.
Теперь включаем ближний свет, обогрев заднего стекла и печку на 3-ю скорость. Смотрим показатели: увеличилась нагрузка, обороты остались прежними! Почему? Потому что сопротивление вращению на шкиве генератора стало выше, потребовалось больше смеси, чтобы поддерживать заданные обороты ХХ, ЭБУ дал команду РХХ еще приоткрыть воздушный канал, соответственно с большим количеством воздуха увеличилось и время открытия форсунок.
Также если вы замените масло на менее вязкое (например 40 на 30), можете наблюдать уменьшение нагрузки на ХХ (ибо крутиться двигателю стало легче, следовательно, нужно меньше воздуха и бензина для поддержания оборотов).

В следующей части продолжим читать и понимать данные: топливные коррекции, датчики кислорода.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *