Большой расход топлива: основные причины

Экономия топлива — это то, на что часто жалуются водители своих автомобилей. Автомобиль может быть в хорошем состоянии, двигатель может быть не очень мощным, но почему расход топлива так необъяснимо высок? Ответ может заключаться в неисправности электронной системы управления двигателем.

Неисправность системы управления двигателем — главная причина повышенного расхода топлива в новейших автомобилях

Некорректная работа системы управления двигателем является основной причиной повышенного расхода топлива на современных автомобилях. Это связано с некорректной работой датчиков, которые передают электронному блоку управления (ЭБУ) важнейшие параметры работы компонентов двигателя. В первую очередь для идеального расчета состава топливовоздушной смеси ЭБУ необходимы следующие основные датчики:

Датчики температуры

Датчики температуры — иначе называемые датчиками охлаждающей жидкости — основаны на свойстве термистора. При нарушении этих показаний ЭБУ не может правильно управлять топливно-воздушной смесью. Это может привести как к «обедненной», так и к «богатой» смеси, что в обоих случаях приведет к снижению мощности и увеличению расхода топлива.

Неисправность датчика положения дроссельной заслонки

Датчик положения дроссельной заслонки (TPS) необходим для управления двигателем. При его неисправности ЭБУ неправильно определяет необходимую нагрузку на двигатель. Это приводит к неэффективной топливно-воздушной смеси, потере мощности и повышенному расходу топлива.

Кроме того, во многих моделях автомобилей TPS используется в электронных системах управления двигателем и автоматической коробкой передач. Поэтому при повреждении TPS автоматическая трансмиссия работает в неоптимальных режимах, что приводит к еще большему расходу топлива.

Расходомеры для измерения количества поступающего воздуха

Эти датчики необходимы для измерения количества воздуха, поступающего в двигатель. Логика довольно проста: при более широком открытии дроссельной заслонки двигатель всасывает больше воздуха, и для создания идеальной топливно-воздушной смеси (обычно 14,7:1) требуется больше топлива.

Существуют различные типы расходомеров, каждый из которых имеет свой особый принцип работы.

MAP и MAF пояснения

MAP

Датчики давления воздуха в коллекторе (MAP) измеряют давление воздуха во впускном коллекторе. Эти электронные барометры имеют на выходе либо аналоговый, либо частотный сигнал.

MAF

Датчики Manifold Air Flow (MAF) определяют скорость входящего потока воздуха. В их работе используются различные принципы, такие как электрическое сопротивление нагретого проводника, изменение частоты ультразвука в воздушном потоке, сдвиг сигнала от реостата, связанного с механической заслонкой, и другие.

Кислородные датчики (O2 Sensors)

Кислородные датчики, называемые также лямбда-зондом, кислородным датчиком, датчиком кислорода и датчиком O2, играют важную роль в обеспечении обратной связи и передаче электрического сигнала в ЭБУ о степени обогащения воздушно-топливной смеси. Если работа этих датчиков нарушена, то ЭБУ делает неверные расчеты относительно величины нагрузки на двигатель, что приводит к нарушению правильного состава смеси, потере мощности двигателя и чрезмерному расходу топлива.

Несоответствие между сигналом датчика кислорода и содержанием кислорода в выхлопных газах

Расхождение между напряжением, выдаваемым кислородным датчиком, и содержанием кислорода в выхлопных газах приводит к тому, что ЭБУ неправильно рассчитывает состав смеси. Это приводит к увеличению расхода топлива.

Неисправность неосновных компонентов

Кроме того, к увеличению расхода топлива могут приводить неисправности компонентов, не являющихся основными для работы двигателя. Кроме того, к этому же может привести неравномерное давление в топливной системе двигателя.

Блок управления двигателем (ECU) и впрыск топлива

Для расчета впрыска топлива блок управления двигателем (ЭБУ) использует постоянство заданного давления топлива. При повышении давления топлива происходит нарушение баланса воздушно-топливной смеси, что приводит к ее обогащению. Поскольку вероятность слишком высокого давления топлива очень мала благодаря простым в использовании и надежным регуляторам давления, ЭБУ компенсирует избыточное впрыскивание топлива, сокращая время импульса форсунок по показаниям датчика кислорода.

Влияние низкого давления на расход топлива

Снижение давления в топливной системе приводит к более серьезным последствиям в плане расхода топлива. Мощность двигателя снижается, разгон становится медленнее, и ЭБУ не может компенсировать нехватку топлива даже при самой длинной длительности импульса впрыска. Кроме того, при открытой дроссельной заслонке уменьшается объем всасываемого воздуха, поэтому датчики расхода воздуха выдают неточный сигнал о нагрузке на двигатель, что приводит к снижению мощности двигателя.

Влияние автоматической коробки передач на расход топлива

Если автомобиль оснащен автоматической коробкой передач, то работа с низшими передачами более продолжительна, и двигатель работает на более высоких оборотах (с меньшим КПД), что приводит к увеличению расхода топлива.

Причины низкого давления топлива

1. Засорение топливного фильтра или сетки фильтра предварительной очистки бензонасоса. Давление топлива в режиме холостого хода может быть нормальным, но при динамичном разгоне или при движении на высоких скоростях оно может упасть ниже допустимого уровня.

Износ топливного насоса

Износ топливного насоса может происходить как по прошествии времени, так и в результате воздействия абразивных частиц, содержащихся в низкосортном топливе.

Неисправность форсунок двигателя

При отсутствии надлежащей профилактики загрязненные форсунки двигателя являются частой причиной увеличения расхода топлива. Это связано с тем, что форма факела распыла и качество распыления топлива искажаются, что приводит к нарушению нормального смесеобразования. Это, в свою очередь, приводит к снижению КПД: двигатель «глохнет», большое количество топлива уходит в выпускной коллектор и катализатор автомобиля, что сокращает срок его службы.

Загрязненные инжекторы приводят к ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля

При загрязнении инжекторов сильно страдают эксплуатационные характеристики автомобиля. Замедляются режимы переключения передач, двигатель длительное время работает на повышенных оборотах, растет расход бензина. Чтобы избежать этого, мы рекомендуем регулярно проводить профилактическую очистку топливных форсунок. Это поможет сэкономить топливо и избежать выхода из строя каталитического реактора.

Разрушенный катализатор приводит к потере мощности и повышенному расходу топлива

Обугленный и разрушенный катализатор является причиной значительного падения мощности и резкого увеличения расхода топлива. Отработавшие газы сталкиваются с огромным сопротивлением, что приводит к нарушению топливно-воздушного баланса в сторону переобогащения. Поскольку впускной коллектор имеет низкое разряжение, блок управления двигателем регистрирует большую нагрузку и увеличивает время нахождения форсунок в открытом состоянии.

Перегрев каталитического нейтрализатора

Происходит явление, сходное с лавиной,— по мере забивания катализатора смесь становится все более концентрированной, что приводит к нагреву и разрушению каталитического нейтрализатора. Причины его разрушения:

1. Использование некачественного бензина

2. Редко обслуживаемые, грязные форсунки двигателя

3. Изношенные или изношенные свечи зажигания Забитый воздушный фильтр

Причины замены воздушных фильтров

Все знают об этом, но почему-то многие не меняют воздушный фильтр своевременно. При засорении воздушного фильтра не только возникает эффект «воздушного голодания», но и, что более важно, нарушается работа датчиков входящего потока воздуха (MAP, MAF и т. д.). ЭБУ ошибочно рассчитывает нагрузку на двигатель, что приводит к неправильному составу смеси. Увеличение расхода топлива неизбежно.

Последствия неисправности автоматической коробки передач

Гидротрансформатор автоматической коробки передач оснащен блокировочной муфтой (TCC), которая включается по команде от блока управления АКПП. При включении режима блокировки частота вращения первичного вала АКПП сравнивается с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Соответственно, не происходит проскальзывания гидротрансформатора, замедляются обороты двигателя и снижается расход топлива.

Отсутствие режима блокировки, больший расход топлива

Без режима блокировки гидротрансформатора топливная экономичность автомобиля будет снижаться. Кроме того, автоматическая трансмиссия будет более склонна к перегреву. А если блокировка гидротрансформатора выйдет из строя, то электронная система управления трансмиссией не позволит водителю переключиться на повышенную передачу. Это означает, что автомобиль не сможет перейти в наиболее экономичный режим работы.

Электронные трансмиссии: Режим Limp-in

Современные автоматические коробки передач с электронным управлением при возникновении критических неисправностей могут переходить в аварийный режим работы (limp-in), чтобы защитить трансмиссию от дальнейших повреждений. В зависимости от модели этот режим может быть ограничен 2-й или 3-й передачей. Однако если неопытные водители не диагностируют трансмиссию и продолжают движение в режиме limp-in, это может привести к большому расходу топлива.

Экономичная техника вождения и топливная эффективность

Принцип экономичного вождения заключается в быстром переключении на повышенную передачу и использовании момента качения. Если на вашем автомобиле установлена система автоматического регулирования скорости (например, круиз-контроль), обязательно ознакомьтесь с параметрами ее работы. При этом необходимо быстро переключиться на повышенную передачу, сбросить ускорение и продолжить движение накатом. Если сравнивать экономию топлива при использовании круиз-контроля с собственным стилем вождения, то некоторые водители окажутся в проигрыше.

Расход топлива при переходе с механической на автоматическую коробку передач

Некоторые водители, переоборудовав свой автомобиль с механической на автоматическую коробку передач, не изменили своего стиля вождения. Они по-прежнему ездят на двух ногах, но левая нога уже не лежит на педали сцепления, а стоит на тормозе! Это может объяснить, почему они жалуются на повышенный расход топлива.

Влияние кондиционера на расход топлива

Рассматривая два сценария — движение по городу и по шоссе,— мы видим, как кондиционер влияет на расход топлива. При движении по городу, когда двигатель долгое время работает на холостом ходу, кондиционер забирает часть мощности двигателя на свою работу. По мере ослабления двигателя доля мощности, отбираемая кондиционером, возрастает. В среднем на холостом ходу она может составлять 5–15%.

При высоких оборотах двигателя и нагрузках (например, на шоссе) влияние кондиционера на экономию топлива незначительно. Мощность, вырабатываемая двигателем, значительна, поэтому энергию, затрачиваемую на работу компрессора кондиционера, можно не учитывать. Более того, закрытие окон автомобиля при включенном кондиционере может сделать его более аэродинамичным и, следовательно, более экономичным.

Расход топлива и вязкость смазочных материалов

Неправильно подобранный уровень вязкости моторного масла, масел для коробок передач, раздаточных коробок и мостов может существенно повлиять на топливную экономичность. Использование масел со слишком высоким индексом вязкости может привести к увеличению расхода топлива на 10–15%.

Влияние температуры двигателя на расход топлива

Наилучшая температура двигателя для обеспечения топливной экономичности — 97–104 °C. Если двигатель работает слишком горячо, то изменяется объем топливовоздушной смеси. В результате топливо быстро испаряется, и цилиндры двигателя заполняются недостаточно. Это приводит к снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива из-за дополнительного нагрева двигателя.

Причины перегрева двигателя

1. Термостат может быть заблокирован от закрытия.

2. Неисправность водяного насоса.

3. Не закрыта или сломана пробка радиатора двигателя.

4. Нечистый радиатор двигателя или слой накипи в радиаторе и каналах охлаждения двигателя.

5. Неисправность вентилятора охлаждения радиатора.

В условиях прохладного двигателя программное обеспечение ЭБУ отрабатывает обогащенный впрыск топлива, необходимый для стабильной работы в режиме прогрева. Если температура двигателя ниже рабочей, ЭБУ продолжает регулировать качество воздушно-топливной смеси, исходя из алгоритма прогрева двигателя. Например, при температуре ниже 80°С расход топлива может увеличиться на 15–20% по сравнению с ожидаемым. Первопричиной низкой температуры двигателя обычно является либо отсутствие термостата, либо поврежденный (слабо закрытый) термостат.

Холодная реальность

Реальная проблема заключается в том, что эксплуатация автомобиля при коротких поездках приводит к повышенному расходу топлива. Если человек едет на автомобиле на работу, которая находится на расстоянии 3 км, то двигатель не успевает набрать оптимальную температуру.