Высокий расход топлива — это распространенная проблема, с которой сталкиваются автомобилисты. Несмотря на то, что двигатель работает эффективно, а автомобиль выглядит исправным, они все равно обнаруживают, что топливо расходуется слишком интенсивно.
Ответ на эту проблему может заключаться в неисправности электронной системы управления двигателем.
Неисправность системы управления двигателем — основная причина повышенного расхода топлива в современных автомобилях
Работа системы управления двигателем может нарушаться под воздействием различных факторов, главным из которых является неисправность датчиков, передающих основные параметры работы деталей двигателя в электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Для того чтобы ЭБУ мог правильно рассчитать состав топливовоздушной смеси, необходимы следующие датчики:
Неисправные датчики температуры охлаждающей жидкости и впускного коллектора
Терморезисторные датчики температуры, расположенные в охлаждающей жидкости и во впускном коллекторе, необходимы для правильного управления ЭБУ воздушно-топливной смесью. Если эти датчики повреждены, то смесь не формируется и не поддерживается оптимальным образом, что приводит к потере мощности и топлива.
Неисправность датчика положения дроссельной заслонки
Датчик положения дроссельной заслонки (TPS) необходим для правильного управления двигателем как на холостом ходу, так и при разгоне. При неисправности TPS блок управления двигателем (ЭБУ) неверно определяет нагрузку на двигатель, что приводит к неправильному составу топливно-воздушной смеси и потере мощности. Это также приводит к увеличению расхода топлива.
Во многих моделях автомобилей датчик TPS используется не только для управления двигателем, но и для электронной системы управления автоматической коробкой передач. Неисправность TPS может привести к неоптимальным режимам работы трансмиссии и, как следствие, к увеличению расхода топлива.
Датчики расхода воздуха
Расходомеры необходимы для определения количества воздуха, всасываемого в двигатель. Концепция проста — чем больше воздуха поступает в двигатель при открытии дроссельной заслонки, тем больше топлива требуется для создания идеальной воздушно-топливной смеси (целевое значение — 14,7:1). Существуют различные датчики расходомеров, каждый из которых основан на своем принципе работы, в том числе:
Датчики MAP и MAF
Датчики MAP (Manifold Air Pressure) используются для измерения давления воздуха во впускном коллекторе. На выходе они выдают аналоговый или частотный сигнал. С другой стороны, датчики MAF (Manifold Air Flow) измеряют скорость входящего потока воздуха. Это основано на различных принципах, включая электрическое сопротивление нагретого проводника, изменение частоты ультразвука в воздухе или изменение сигнала от реостата с механической заслонкой.
Потеря производительности и перерасход топлива, вызванные нарушениями в работе датчиков кислорода
Кислородные датчики (O2-датчики) необходимы для обеспечения обратной связи с блоком управления двигателем (ЭБУ) относительно состава топливовоздушной смеси. Другие названия этих датчиков — лямбда-зонд, кислородный датчик и датчик O2.
Если работа этих датчиков нарушается, ЭБУ не может точно рассчитать нагрузку на двигатель, что приводит к нарушению правильного состава топливовоздушной смеси. Это, в свою очередь, приведет к потере мощности двигателя и увеличению расхода топлива.
Неточное смесеобразование
Несоответствие между электрическим сигналом кислородного датчика и количеством кислорода в выхлопных газах приводит к тому, что ЭБУ неточно рассчитывает идеальную смесь, что приводит к повышенному расходу топлива. Источником повышенного расхода топлива могут быть и другие компоненты, не являющиеся критическими или необходимыми для работы двигателя. Еще одной причиной может быть несбалансированное давление в топливной системе двигателя.
Расчет впрыска топлива
ЭБУ двигателя рассчитывает впрыск топлива в зависимости от постоянства заданного давления топлива. При увеличении давления баланс воздушно-топливной смеси переходит в обогащенное состояние. Такой сценарий встречается нечасто, поскольку давление топлива контролируется простым, но надежным регулятором давления. В этом случае ЭБУ по показаниям датчика кислорода определяет переобогащение топлива и уменьшает время импульса форсунок, чтобы выровнять его.
Давление в топливной системе — ключевой момент
Если давление в топливной системе снижено, это серьезно сказывается на топливной экономичности. Мощность двигателя снижается, и нажатие на педаль газа ничем не помогает. Ускорение замедляется, и блок управления двигателем не в состоянии компенсировать недостаток топлива даже при самой большой длительности импульса впрыска топлива.
Кроме того, при широко открытой дроссельной заслонке падает подсос воздуха во впускном коллекторе, а значит, датчики расхода воздуха выдают сигнал, завышающий нагрузку на двигатель, что, к сожалению, не соответствует действительности. Это, в конечном счете, приводит к падению мощности двигателя.
Высокий расход топлива
Если автомобиль оснащен автоматической коробкой передач, то движение на низших передачах занимает больше времени, двигатель дольше работает на повышенных оборотах (что приводит к снижению КПД), а это приводит к повышенному расходу топлива.
Причины низкого давления топлива
- Засорение топливного фильтра или сетки предварительного фильтра на топливном насосе. Возможно, что давление топлива в режиме холостого хода будет нормальным, но при ускорении или движении на высоких скоростях давление может упасть ниже допустимого уровня.
Износ топливного насоса
С течением времени или из-за наличия абразивных частиц в низкосортном топливе топливный насос может износиться. При отсутствии должного профилактического обслуживания одной из наиболее частых причин повышенного расхода топлива является засорение форсунок двигателя. При пренебрежении правильной формой факела распыла и качеством распыляемого топлива смесь перестает быть правильной, что впоследствии приводит к снижению эффективности: двигатель становится «вялым», значительный процент топлива уходит в выпускной коллектор и катализатор автомобиля, тем самым сокращая срок его службы.
Следите за чистотой форсунок вашего автомобиля
Если не следить за форсунками автомобиля и не допускать их загрязнения, то можно столкнуться с серьезными проблемами. Разгон будет вялым, переключение передач будет происходить с задержкой, двигатель будет работать дольше и потреблять больше топлива.
Чтобы избежать этих проблем и сэкономить на топливе, необходимо следовать совету: регулярно проводить профилактическую очистку форсунок. Это поможет сохранить работоспособность вашего автомобиля.
Кроме того, обратите внимание на каталитический реактор (катализатор). Если он выйдет из строя, можно ожидать целого ряда других проблем.
Катастрофический катализатор
Поломка и разрушение катализатора может привести к резкому падению мощности двигателя и значительному увеличению расхода топлива. При значительном сопротивлении отработавших газов равновесие воздушно-топливной смеси резко нарушается в сторону переобогащения. Из-за минимального количества воздуха во впускном коллекторе блок управления двигателем ошибочно воспринимает ситуацию как необычайно высокую нагрузку и, соответственно, увеличивает время открытого состояния форсунок.
Лавина проблем
Может возникнуть целый каскад проблем — чем сильнее заблокирован катализатор, чем мощнее смесь, тем сильнее перегревается катализатор и в конце концов выходит из строя. Причины деградации катализатора:
-
Использование некачественного бензина.
-
Редко обслуживаемые, грязные форсунки двигателя.
-
Изношенные или сломанные свечи зажигания. Частично засоренный воздушный фильтр.
Причины замены воздушных фильтров
О том, что воздушные фильтры необходимо регулярно менять, хорошо известно, но многие до сих пор этого не делают. Засорение фильтра приводит не только к недостатку воздуха, но и, что более важно, к нарушению правильной работы датчиков расхода воздуха (MAP, MAF и т. д.). Как следствие, ЭБУ неверно интерпретирует нагрузку на двигатель и неправильно смешивает топливно-воздушную смесь, что приводит к повышенному расходу топлива.
Последствия неисправностей автоматических трансмиссий
Гидротрансформатор АКПП оснащен блокировочной муфтой (TCC), которая включается по сигналу от блока управления АКПП. В режиме блокировки скорость вращения первичного вала АКПП сравнивается со скоростью вращения коленчатого вала двигателя. Одновременно исключается проскальзывание гидротрансформатора, уменьшается частота вращения двигателя и снижается расход топлива.
Отрицательное влияние на расход топлива и перегрев трансмиссии
Отсутствие режима блокировки гидротрансформатора обычно приводит к повышенному расходу топлива и является распространенной проблемой для автомобилей. Кроме того, электронные системы управления многих моделей автоматических трансмиссий при неисправности блока блокировки гидротрансформатора отключают переход на повышающую (овердрайв) передачу. Это означает, что наиболее экономичная трансмиссия будет недоступна.
Современная автоматика в аварийных ситуациях
При возникновении критических ситуаций многие современные трансмиссии с электронным управлением переходят в аварийный режим работы, который принято называть «limp-in». Этот режим предназначен для защиты трансмиссии от дальнейших повреждений. В зависимости от модели, аварийный режим может включать 2-ю или 3-ю передачу, хотя некоторые ничего не подозревающие водители продолжают эксплуатировать автомобиль в этом режиме, что приводит к чрезмерному расходу топлива.
Стиль вождения и экономия топлива
Ключом к экономии топлива является быстрое переключение на высшую передачу и использование динамики автомобиля.
Если вам повезло, и на вашем автомобиле установлена система контроля скорости (например, «Speed Control» или «Cruise Control»), ознакомьтесь с ее работой. Обычно она включает в себя быстрый разгон до высшей передачи, сброс ускорения, а затем позволяет автомобилю двигаться накатом.
Если сравнить расход топлива при собственном стиле вождения и в режиме «Speed Control», то некоторые водители могут обнаружить, что их топливная экономичность снизилась.
Водители, чрезмерно использующие тормоза, тратят больше бензина
Некоторые водители переходят с механической на автоматическую коробку передач, не меняя своего стиля вождения. Они продолжают «работать» двумя ногами, но вместо того, чтобы нажимать левой ногой на сцепление, они продолжают нажимать на тормоз! В результате они жалуются на повышенный расход топлива.
Влияние кондиционера на расход топлива
Мы рассмотрим два случая — городскую езду и езду по шоссе. В городских условиях, когда двигатель часто работает на холостом ходу, кондиционер отнимает до 15% мощности двигателя. Это особенно актуально для слабых двигателей.
При высоких скоростях и нагрузках влияние системы кондиционирования на топливо незначительно
При работе двигателя на высоких оборотах и большой нагрузке (например, при движении по шоссе) влияние кондиционера на расход топлива даже не стоит рассматривать. В таких ситуациях двигатель обладает достаточной мощностью, а мощность, затрачиваемая на работу компрессора кондиционера, незначительна.
Кроме того, при включенном кондиционере окна автомобиля обычно закрыты, что улучшает аэродинамику и благоприятно сказывается на расходе топлива.
Расход топлива и вязкость смазочных масел
Выбор несоответствующих параметров вязкости для моторных масел, масел для КПП, раздаточной коробки и ведущих мостов существенно влияет на топливную экономичность. Использование масел с повышенными вязкостными характеристиками может увеличить расход топлива на 10–15%.
Влияние температуры двигателя на расход топлива
Наиболее подходящая температура для работы двигателя находится в пределах 97–104°C. При сильном нагреве двигателя нарушается баланс воздушно-топливной смеси, что приводит к ее разряжению. Это происходит из-за очень горячего впускного воздуха и слишком быстрого испарения топлива. Цилиндры двигателя не заполняются должным образом, в результате чего двигатель работает на обедненной смеси, что приводит к детонационному зажиганию и падению мощности. Это приводит к еще большему нагреву двигателя и увеличению расхода топлива.
Причины чрезмерного нагрева двигателя
-
Термостат застрял в закрытом положении.
-
Неисправность водяного насоса.
-
Крышка радиатора закрыта неплотно или повреждена.
-
Каналы радиатора и охлаждения двигателя засорены или в них скопилась накипь.
-
Неисправен вентилятор охлаждения.
В условиях холодного двигателя для эффективной работы в режиме прогрева ЭБУ требует обогащенного впрыска топлива. Если температура двигателя ниже рабочей, ЭБУ все равно будет поддерживать состав воздушно-топливной смеси в соответствии со своим алгоритмом прогрева. Например, при температуре ниже 80°С расход топлива может быть на 15–20% выше нормы. Низкая температура двигателя обычно вызвана отсутствием термостата или неисправным (неплотно закрытым) электродвигателем термостата.
Еще одно объяснение повышенного расхода топлива
Использование автомобиля на коротких расстояниях часто приводит к снижению температуры двигателя, что, в свою очередь, вызывает повышенный расход топлива. Например, если автомобиль используется для поездок на работу на расстояние всего 3 км, двигатель никогда не достигнет оптимальной температуры.