Ухудшение впрыска как причина нарушения в работе двигателя

Какие причины могут привести к быстрому и не в нужное время увеличению давления газов в цилиндре. О двух причинах я уже много говорил.
Первая – низкооктановое топливо, которое помимо низкой детонационной стойкости может иметь и вторую очень неприятную особенность – более быстрое горение ТВС. Об этом немного подробнее - в зависимости от фракционного состава и технологии производства бензина его действительно важнейший, но нигде особо не регламентируемый параметр – время горения стехиометрической ТВС может сильно отличаться от стандартных конструкторских 2 мСек. И если для 92-95 г-бензина это значение обычно ИМХО меньше, то для 98 г-бензина напичканного антидетонационными присадками это значение значительно выше. Если привести бытовую аналогию: нормальный по времени горения бензин – как обычные сухие дрова, и жар дают и шашлыки можно приготовить. Бензин с малым временем горения – как сухая солома – горит быстро, жару много, но шашлык только обгорит снаружи. Бензин с большим временем горения – как сырые дрова или гнилушки – жару мало, тлеют долго, зато и опасности (детонации) от них никакой. За точные цифры не отвечу, но по характеру работы двигателя и силе выхлопа при желании можно отличить, что плеснули в бак.
Что нам плохого от этого? При запуске на стехиометрической ТВС из бензина с малым временем горения давление в цилиндре после подачи искры нарастает очень быстро, крайний случай – даже с возможным появлением детонации, чему способствует и регулировка УОЗ на более ранние значения относительно моего бесстукового лога. Реальное достижение максимального давления в цилиндре происходит при прохождении КВ после ВМТ на углах от 0 до 10гр, что и вызывает ударные нагрузки на ШПГ. Свой зимний случай появления стуков связываю именно с этой причиной, а противоположный вариант мягкого запуска на 98 г-бензине и появление злого рыка со стороны выпускного коллектора при движении на оборотах свыше 3500 (по силе звука выхлопа сначала даже подумал что прокладку сечет на выпуске двигателе) лишний раз убеждают меня в этом.
Вторая причина – работа при прогреве на сильно обедненной ТВС по причине даже небольшого загрязнения форсунки, что так-же может привести в крайнем случае к возникновению детонации в одном или нескольких цилиндрах с очень характерными сильными стуками, похожими на стук гидрокомпенсаторов. Но еще более важным сейчас считаю влияние недолива топлива на появление тарахтения именно из-за обеднения смеси (увеличение избытка воздуха λ), т.к. даже при использовании нормального бензина скорость горения обедненной ТВС УВЕЛИЧИВАЕТСЯ по сравнению с богатой и нормальной, т.е. время нарастания максимального давления в цилиндре уменьшается!

И вот из этого вывода о характерном увеличении скорости горения обедненной ТВС появляется и объяснение ИМХО, почему при определенной Т и влажности воздуха совсем новенькие и не только ФПС могут характерно тарахтеть. Остался последний виновник в нарушении нормального смесеобразования – избыток воздуха, приводящий к нештатному обеднению ТВС. Если не рассматривать вполне обычных причин подсоса воздуха из-за не плотностей в воздушном тракте двигателя после БДЗ, то основываясь на ваших сообщениях и записях пусков новых машинок можно предположить, что при определенной Т воздуха программа ЭБУ по расчету состава требуемой ТВС неправильно учитывает изменение плотности поступающего в двигатель воздуха от Т. Явная термозависимость появления стуков и характерное тарахтение новеньких холодных ФПС может говорить о косяке в программе прогрева для определенного диапазона температур, но возможна и другая природная причина. Наверное Ваговским конструкторам хорошо известен график зависимости плотности воздуха от его температуры (изменение плотности почти на 30% при изменении Т на 60грС) и не составляет никакого труда ввести корректирующие цифры для приготовления нужного состава ТВС в зависимости от массы заряда воздуха в цилиндре. При сильно минусовых Т это все прекрасно работает, стуков нет практически ни у кого. Но вот про увеличение влажности воздуха при околонулевых Т многие забывают. В чем разница между сухим и влажным воздухом при засасывании его в цилиндр? Так как при работе двигателя на холостом ходу БДЗ открывается на очень небольшой угол, а разряжение в цилиндре велико, то скорость воздушного потока через маленькое впускное отверстие большая. Находящаяся в воздухе влага при больших скоростях потока эффективно отбирает тепло у самого воздуха и дополнительно его охлаждает. Об этом эффекте скрытой теплоты испарения воды можете сами легко найти информацию (сам в свое время изучал кондиционеры-эвапораторы). Результатом такого незапланированного для ЭБУ охлаждения воздуха будет увеличение его плотности и повышение заряда в цилиндре – в массовом выражении за такт наполнения цилиндра воздуха будет больше чем надо для сгорания отмеренного форсункой топлива. Смесь получается более бедной (снова излишек кислорода) чем в норме и потому сгорает в цилиндре более быстро, что вновь приводит к более быстрому росту давления газов в цилиндре еще до оптимального угла поворота КВ на 12гр. Растет нагрузка на ШПГ и появляется характерное тарахтение при запуске в определенном диапазоне температур. Это ещё ничего – просто более шумная, тарахтящая работа движка при запуске, но вот при наличии любой из двух первых причин могут появиться и стуки ШПГ.
Из всего этого можно говорить о комплексной причине появления стуков на современных движках Евро-4. Стремление конструкторов втиснутся с «проверенным» атмосферным двигателем в жесткие рамки экологических стандартов с учетом отказа от прогревочного режима при определении суммарного выброса СО в ездовом цикле заставляет их ограничивать минимальные обороты холостого хода и всеми силами уменьшать подачу топлива при тарахтении на месте. Уменьшая подачу ТВС до минимально возможной и вытягивая стабильность оборотов только регулировкой УОЗ, они попадают в зону чрезвычайной чувствительности режима прогрева двигателя к параметрам самой ТВС, что и приводит к возможному появлению стуков даже на новых машинках. Ждать чудес от новой прошивки ИМХО не стоит, не пойдут они на нарушение Евро-4. Да у многих при работе на нормальном бензине и не стучит ничего (или внимание не обращают на тарахтение), вот только если с влажностью воздуха накосячили немного. Совсем не исключаю как раз наоборот - наличие отличной от примененной на моем двигателе прошивки под прогрев на 1050 RPM при -4грС (таблицу выкладывал в теме) и еще большее уменьшение оборотов прогрева до 950. На ваших записях со стуками всегда вижу только эту цифру, а это уже на случайность мало похоже.
Реальным способом ИМХО борьбы с ТАКИМИ тарахтениями и стуками при холодном пуске на сегодня считаю повышение подачи топлива в режиме прогрева путем именно имитации наброса нагрузки (например имитации включения обогрева лба), что заставит ЭБУ при поддержании стабильности оборотов откатится на более позднее зажигание (уход УОЗ в более позднее значение на несколько градусов). Второй вариант – накручивать ДТОЖ для получения более высоких оборотов прогрева чреват помимо возможного появления чека из-за постоянного контроля ЭБУ за ростом Т ОЖ еще и программным ограничением максимальных оборотов на уровне 1150 (для моей прошивки).
Для себя определил следующее – если при холодном запуске в -4 двигатель запускается на 1050 и слегка тарахтит (т.е. жестковато, но без стуков работает на хх в первые 2 минуты), а на рабочих оборотах под нагрузкой в районе 3800…4000 выхлоп громко не рычит, позвякивания детонации при разгоне не слышно, расход топлива при этом нормальный, то радостно катаюсь на таком бензине. Если запускается при тех же условиях мягко, а на трассе начинает орать выхлопная, то больше на такую заправку за «сырым» 98 не заезжаю. Сочетание тарахтения и стука при запуске и громкого рыка в движении с ростом расхода топлива, что соответствует попадалову на низкооктановый бензин у себя за последние 2 месяца не встречал.

Все что было написано выше по поводу влияния влажности на состав ТВС основано на этих сообщениях
viewtopic.php?f=11&t=8322&start=25#p261345
viewtopic.php?f=11&t=2598&start=2950#p269925
Вполне естественно , что мозги следят за температурой воздуха на впуске двигателя для оценки массового заряда поступающего в цилиндры воздуха и корректировке состава ТВС.
Спасибо авторам за наблюдательность.

Wart_123,

собственно, как объяснить обедненной ТВС, стук (цок-цок) на не прогретом двигателе, и именно во втором цилиндре ? а не в первом, третьем и четвертом?

Более того, некоторые знакомые мотористы, склоняются к проблеме с распредвалом

MVG писал(а):

собственно, как объяснить обедненной ТВС, стук (цок-цок) на не прогретом двигателе, и именно во втором цилиндре ? а не в первом, третьем и четвертом?

ИМХО именно тем, чему посвящена эта тема - небольшим недоливом топлива одной из форсунок, например во втором цилиндре. Это приводит к дополнительному обеднению смеси именно в этом цилиндре, увеличению скорости сгорания ТВС и преждевременному росту давления газов тоже именно там. Цок на своем месте - при прохождении ВМТ поршень именно этого цилиндра получает практически вертикальный удар и переддает его на поршневой палец и вкладыш КВ. Все остальное, что связано с общей подачей воздуха и качеством топлива лишь способствует обострению этой термочувствительности. Поэтому реально недолив может быть очень незначительным, а цокот при определенной Т уже есть. Несколько градусов похолоднее, начальная подача топлива чуть выше и проходим прогрев на том же топливе без цокота. Неравномерное распределение нагрузки между горшками на хх тоже всегда присутствует.

Откуда и как поршень получает практически вертикальный удар только в одном из цилиндров?

Вложение:

4-Stroke-Engine.gif

Звук цок-цок , мне кажется, идет из верхней части двигателя , а не из средней, там где выпускной распредвал (определял по палочке )

Для проверки теории, конечно, надо попробовать поотключать свечи или поменять местами форсунки

MVG писал(а):

Для проверки теории, конечно, надо попробовать поотключать свечи или поменять местами форсунки

Проше и полезнее для здоровья ката отключить подачу управляющих импульсов на подозрительную форсунку, а уж если снял форсунки то грех их не пшикнуть хотя бы очумелым балончиком для промывки карбюраторов. Если только для чистоты эксперимента переставить
У Дойца картинка работающего двигателя в разы красивее и нагляднее сам принцип четырехтактного двигателя, но даже они не обошлись без косяков с мультяшным УОЗ. Поэтому, ссылка в моем первом сегодняшнем сообщении рабочая, график нарастания давления в цилиндре при сгорании ТВС можете найти и более реальный чем у меня, поэтому на вопрос про причины получения удара по поршню при нахождении его почти в ВМТ легко найдете ответ в описании раннего зажигания.

Способ описаный Wart_123 работает 100%

Вы проверяли на своем Поло?

Тогда можете на "пальцах" рассказать про этот способ?

Не на Поло. На других авто. К Примеру Волга Сайбер. Ховер. (Достаточно)

MVG писал(а):

Тогда можете на "пальцах" рассказать про этот способ?

на этих машинах

Wart_123, говорил о нескольких.

а насколько быстро загрязняются форсунки? И по поводу оборотов при холодном старте, заметил особенность, может так не у меня одного, после пуска холодного двигателя, неважно при какой Т, обороты около 900, но если кратковременно нажать на гашетку, то обороты становятся около 1000. На слух сложно уловить, то ли действительно обороты больше, то ли тахометр глючит.

Скорость загрязнения форсунок напрямую зависит от качества используемого топлива. Наверное многие встречали сообщения, что после заправки топливом на неудачной заправке н-ное количество машинок отказалось ездить на бодяжном бензине. Причина – повышенное содержание смолянистых соединений в таком левом бензине, забивающее выходные сопла форсунок практически за несколько минут работы. На памяти ближайшее массовое попадалово на такой г-бензин было у нас на одной заправке в начале прошлой зимы, в районе Казани недавно такое тоже случалось. Автовладельцы потом долго разбирались с АЗС по поводу ремонта топливной аппаратуры. С нашими реалиями по подпольному производству самоварного бензина от такого пока никто не застрахован. На нормальном бензине по заявлением специалистов, профессионально занимающихся промывкой форсунок – 15…20 тыс.км пробега, после чего начинает сказываться уменьшение подачи топлива из-за зарастания выходных каналов форсунки несмываемыми бензином отложениями и коксом. Конечно, это их хлеб, но факт появления у некоторых стуков при запуске примерно на таких пробегах и случаи решения проблем с БДЗ заставляет прислушаться к их мнению.
Но есть и определенные особенности конструкции топливной системы, которые могут ИМХО приводить к ускорению этого процесса. Я уже как то выкладывал схему топливной системы ФПС, отличающуюся от применявшейся ранее на многих авто тем, что обратка топлива сливается в бензобак не с топливной рампы двигателя, а гораздо раньше – непосредственно с топливного фильтра совмещенного с регулятором давления.

Вложение:

Топливная система.JPG

Картинка с трехцилиндрового движка 1,2л, но принцип тот же.
На саму рампу подается только необходимое в текущий момент количество топлива под давлением 4Bar, подаваемое форсунками на двигатель. Если производительность самого насоса составляет 60л/час, то при движении на скорости около 100км/час двигатель потребляет всего около 6л/час. При этом сам фильтр пропускает через себя полный поток топлива и экономия у VW получается только на трубах. Ну и что плохого в десятикратном уменьшении потока?
Дело в том, что форсунки при работе охлаждаются только протекающим через них топливом, а при уменьшении скорости потока топлива через рампу оно немного больше чем раньше нагревается в ней тепловым излучением двигателя. Температура топлива растет, форсунки греются сильнее и отложения могут появляться более быстро.
Конечно это небольшой эффект, и даже уменьшение плотности более теплого бензина при впрыске вряд ли может привести к существенному обеднению ТВС. Сам процесс образования отложений активно происходит большей частью после остановки горячего двигателя, когда легкие фракции бензина начинают выпариваться из форсунки, а маслянистые накрепко прилипать и коксоваться в выходных каналах.
Но есть один минус в этой конструкции, который мне очень не нравится. Это отсутствие контроля реального давления топлива на самой рампе. Датчик давления топлива на рампе исключен из системы контроля двигателя и вся надежда только на регулятор рабочего давления в топливном фильтре. При снижении давления топлива на рампе из-за загрязнения фильтра или подводящего трубопровода мы и ЭБУ об этом сразу не узнаем и можем получить реальное ухудшение распыла и обеднение ТВС.

Вложение:

Устройство фильтра.JPG

Сам столкнулся с такой проблемой зимой и сразу написал об этом на форуме. В -24 перемерз случайно образовавшийся конденсат на выходе из топливного фильтра, при этом движок первоначально нормально завелся, но проработал всего 20 секунд на остатках давления топлива в рампе. После этого – ни в какую, ни с газом - ни без газа. При этом топливный насос работал, но топливо до рампы не доходило. Днем, когда отпустило до -18, удалось запуститься после 30 секунд кручения стартером, ледяную пробку в фильтре ИМХО размыло потоком бензина и движок нормально завелся, даже свечи не залил. Если со льдом такое возможно без видимых аварийных сигналов, то вероятно и грязь на выходе фильтра может привести к снижению давления топлива перед форсунками.

Уже наверное в десятый раз пишу, что стрелка штатного тахометра иногда подклинивает при запуске - у меня тоже бывает, что стрелка показывает меньше 1000, хотя по показаниям мультитроникса обороты в это время 1050 (как пример). Точность стрелочного тахометра не совсем подходит для точного отсчета оборотов при проверке соответствия их Т ОЖ из моей таблицы прогрева.
Еще одно предположение по поводу этой таблицы - возможно, что для машинок с АКПП действительно обороты прогрева двигателя заложены в прошивке ЭБУ слегка выше , чем для авто с МКПП. И стуки у меня были только дважды. Но проверить это наверное удасться только в следующую зиму.

Для информации - наши форсунки 03С906031А фирмы Deka начали применятся ещё на предке CFNA - двигателях BTS примерно с 2005 - года введения норм Евро-4 .

Все-таки, думаю форсунки ни при чем,
большее влияние это температура, влажность окр. воздуха, качество бензина

По своему опыту, все условия одни и те же, кроме температуры (стала сегодня +16)

Повышенной шумности (то бишь Цок о цок и др.) не наблюдаю на горячую