Почему дизельный двигатель дымит черным дымом?

По характеру дымления из выхлопной трубы судят о неполадках мотора. Цвет выхлопа, условия появления ненормальных выбросов, сопутствующие симптомы расскажут о многом.

Причины появления черного дыма в дизельном двигателе

Черный дым дизельного двигателя свидетельствует о неполном сгорании топлива. Черным цветом не горит масло, не испаряются антифриз и вода. Это справедливо как для бензиновых, так и для дизельных моторов. В дизельном агрегате топливо сгорает наиболее экономично, но при возникновении неисправности дизель дымит интенсивнее. Основные причины дыма черного цвета у дизельного мотора следующие:

1. Недостаточное количество воздуха.
2. Перелив топлива.
3. Несвоевременная подача горючего.
4. Плохое смесеобразование.
5. Падение компрессии.

Рассмотрим эти причины подробнее.

1. Недостаточное количество воздуха

В дизельном двигателе нет дроссельной, воздушной заслонок, однако воздуха все равно иногда не хватает. Происходит это по следующим причинам:

1) Засорен воздушный фильтр. Это простейшая из причин, которую сразу нужно исключить при диагностике. Сильное дымление проявляется при нажатии на педаль газа, увеличении нагрузки. На холостых оборотах дизель, до поры, до времени, работает нормально. Автомобиль вяло разгоняется, а расход топлива при этом увеличивается.

Есть Нюанс. На современных моделях устанавливается датчик воздушного фильтра. Он передает информацию о повышенном сопротивлении во впускном тракте на электронный блок управления (ЭБУ). Автоматика ограничивает подачу дизтоплива, а на экране процессора загорается Check Engine. При этом машина не дымит и не загрязняет атмосферу, но и не может динамично разгоняться.

2) Наддув. Дизельные двигатели часто оборудуются наддувом. Это увеличивает располагаемую мощность за счет увеличения массового заряда воздуха для горения и соответствующего ему увеличению подачи топлива. Мотору с наддувом не хватает воздуха по следующим причинам:

• выход из строя турбины;
• неисправность вакуумного насоса, устройства изменения геометрии турбины;
• нарушение герметичности системы. При этом воздух вырывается через неплотность, что зачастую сопровождается характерным свистом;
• выход из строя интеркуллера. В частности радиатор охлаждения воздуха наддува бывает засорен и не справляется с задачей. Горячий воздух направляется в камеру сгорания в должном объеме, но его масса (из-за термического расширения) недостаточна для сгорания;
• дым может появляться при забитом катализаторе, сажевом фильтре.

Дымит ли дизель черным дымом при недостатке воздуха зависит также от совершенства и исправности системы управления подачей топлива.

2. Перелив топлива

К переливу топлива приводит:

1. Неисправность топливного насоса высокого давления (ТНВД). Кроме неравномерной настройки цикловой подачи по цилиндрам, на дымность влияет и износ плунжерных пар. При износе последних подача сокращается, т.к.увеличивается зазор между плунжером и втулкой, и солярка частично утекает в него. Это топливо так и называется — «утечным». Оно перепускается на слив в бак, или в подающую топливную магистраль. Чтобы поддержать объем горючего, идущего в цилиндр, плунжерную пару регулируют разворотом ее втулки. Подача нормализуется, но за счет увеличения продолжительности впрыска. Он заканчивается слишком поздно и солярка не успевает догореть. В результате при интенсивном разгоне, принятии нагрузки, равномерном движении с полной нагрузкой из трубы идет дым. Плунжерные пары следует своевременно менять, а не вытягивать цикловую подачу на пределе регулировки.
2. Неисправные форсунки. Неправильно отрегулированное давление впрыска, плохая подвижность иглы распылителя, отломившийся, кончик распылителя — все это приводит к переливу. На современных машинах, где давление дизельного топлива превышает 1000 bar, из-за высокой скорости струи происходит размывание сопла распылителя — проходное сечение увеличивается.

3. Несвоевременная подача топлива

1. Установка момента впрыска. Горючее в дизеле подается перед достижением поршнем верхней мертвой точки (ВМТ) конца сжатия. Таким образом, на смесеобразование отводятся миллисекунды. В отличие от дизеля, в бензиновой машине смесь формируется в течение почти двух ходов поршня (такты всасывания и сжатия). Поэтому регулировка момента впрыска должна быть очень точной. В классической топливной системы регулировка происходит разворотом корпуса ТНВД — также, как регулировка опережения зажигания в системе с трамблером, но намного точнее. В системе Common Rail за это отвечает электроника. Свои настройки (механические и электронные) имеют насос-форсунки. Черный выхлоп характерен в основном для позднего впрыска. Топливо горит, когда поршень уже давно идет вниз, как бы вдогонку за поршнем, толкает его неэффективно, машина теряет мощность, разгоняется вяло, хуже заводится и дымит при нажатии на газ. Двигатель при этом работает очень мягко. На холостых оборотах дымность не проявляется из-за малой подачи.
2. Позднее попадание горючего в цилиндр происходит из-за воздушных пузырей в системе. Воздушный пузырь сжимается плунжером, и лишь потом происходит впрыск. Воздух — злейший враг топливной системы дизелей.
3. Неисправная форсунка вызывает расширение продолжительности впрыска. При установке слишком низкого давления, подача начинается чуть раньше, а заканчивается позже. Еще явственнее проявляется дефект зависания иглы. Если игла заклинивает в корпусе распылителя, форсунка остается постоянно открытой. Дизтопливо без сопротивления проникает в камеру сгорания, когда поршень еще не достаточно подошел к ВМТ. Происходит раннее воспламенение и давление газов жестко воздействует поднимающийся поршень. Машина теряет мощность. Встречный толчок сочетается с появлением характерного стука. Поскольку форсунка продолжает оставаться открытой, подача заканчивается поздно, и из трубы валит густой дым. Машина стучит, дымит и еле едет.

4. Плохое смесеобразование

Описанные выше неисправности форсунок, а также износ, закоксовка распылителей приводит к ухудшению распыла, уменьшению дальнобойности струи, изменению формы факела. Все это ведет к неправильному распределению капель дизтоплива в воздушном объеме камеры сгорания, увеличению частиц топлива. Такое горючее не успевает ни испариться, ни сгореть, и вырывается из трубы черным дымом, случается и огнем.

Если форсунка откровенно льет, а не распыляет ДТ, последнее может стекать через лабиринт колец. Попадание солярки в поддон рассмотрим в следующем разделе.

5. Падение компрессии

Состояние цилиндропоршневой группы (ЦПГ), механизма газораспределения оказывают влияние на массовый заряд воздуха для горения. Обычный износ меньше влияет на появление дыма, чем неисправности топливной аппаратуры. Выхлоп дизеля может быть серый, или серо-черный. На первый план выходят другие неисправности, такие как ухудшение запуска и расход масла.

Но при серьезных повреждениях картина меняется. Так, при залегании колец одного из цилиндров солярка беспрепятственно стекает по стенке гильзы в картер. Постепенно масло разбавляется топливом. Давление картерных газов увеличивается. Солярка смешанная с маслом образует пары, которые, через вентиляцию картера устремляются на всасывание. Избыточное горючее сгорает с образованием сажи, усугубляет закоксовку. Естественное следствие — черный выхлоп.

Нулевая компрессия может быть вызвана и сгоревшим клапаном газораспределения.

Комплексное проявление неисправностей

Неисправности, связанные с появлением черного дыма из выхлопной трубы дизельного двигателя чаще проявляются в комплексе и в развитии. Так, при зависании иглы распылителя мы наблюдаем и перелив солярки, и увеличение продолжительности впрыска, и ухудшение распыла, а может и проникновение дизтоплива в масло.

Если машина долго дымит, а владелец не предпринимает никаких мер, двигатель закоксовывается, залегают кольца. Неисправности нарастают, как снежный ком.

При неправильной установке фаз газораспределения нельзя говорить о корректном угле опережения впрыска, а еще мотор получает меньше воздуха, не освобождается полностью от отработавших газов.

Неправильная установка фаз газораспределения особенно на дизеле грозит серьезной поломкой и дорогостоящим ремонтом. Ее следует поручить профессионалам.

Что делать водителю при появлении черного топливного выхлопа

При появлении черного дыма в первую очередь нужно вспомнить о воздушном фильтре. Его замену обычно можно выполнить своими руками. Самому можно почистить радиатор интеркуллера, поискать неплотности в нагнетательном тракте.

При появлении на экране панели приборов сигнале о неисправности, например Check engine нужно расшифровать информацию самостоятельно, при наличии оборудования и в соответствии с руководящей документацией, либо обратиться в автосервис.

После исправления недочетов необходимо сбросить ошибку в бортовом компьютере. Это делают самостоятельно, проконсультировавшись с дилером, либо обращаются в автосервис.

Дизельные двигатели в основном требуют профессионального вмешательства. Даже простой, на первый взгляд процесс замера компрессии требует применения специального оборудования и навыков. Для этого нужен компрессометр, который бы вкручивался в гнездо форсунки или свечи накаливания. Дилетанты часто заламывают запальные элементы, и для ремонта приходится снимать головку блока. Установка угла опережения впрыска, диагностика турбины, автоматика системы Common Rail также дело специалистов.

Снизить вероятность появления неисправности помогает регулярное техническое обслуживание, своевременное устранение неполадок. Дизельный двигатель — сложный агрегат компоненты которого работают в тесной взаимосвязи. Частные неисправности со временем становятся комплексными и требуют более глубокого и дорогостоящего вмешательства.

Образование сажи выхлоп ведет к закоксовке поршневых колец, гидрокомпенсаторов, других важных механизмов.

https://avtocity365.ru/ustrojstvo-i-ekspluatatsiya-avtomobilya/chernyj-dym-dizelya/