El rendimiento del motor depende de las características de la gasolina, gas o combustible diesel. Pero no es gasolina pura lo que se quema debajo del capó, sino la mezcla de combustible y aire. Esto sucede dentro de los cilindros. Al mismo tiempo, el sistema de inyección para análogos de diesel y gasolina tiene diferencias significativas.
¡Atención! En muchos sentidos, la potencia del motor y su funcionamiento estable dependen precisamente de la cantidad de combustible en la mezcla que se inyecta en los cilindros.
Cambiar la proporción de combustible y aire le permite dar un tirón y aumentar rápidamente la velocidad o subir una pendiente pronunciada. Muchos sensores son responsables del proceso de sublimación de aire y combustible en el automóvil, toman indicadores de control y los envían a la unidad de control.
Controlando el sistema de inyección de combustible en el siguiente video:
¿Qué es un sistema de inyección?
El sistema de inyección suministra la mezcla aire-combustible a los cilindros. Consta de muchos sensores, y su funcionamiento está regulado por la unidad de control. La válvula de mariposa es responsable del suministro de aire en esta unidad. Antes de dividirse en chorros, la mezcla se acumula en el receptor. Es él quien mide el flujo de aire.
El volumen del receptor debe ser suficiente para garantizar que no falte aire en el sistema. También ayuda a suavizar la ondulación al inicio. Los inyectores juegan un papel muy importante en el diseño. Se instalan cerca de las válvulas.
Sensores de inyección
Hay una serie de sensores que aseguran el suministro normal de la mezcla de aire y combustible a los cilindros, los principales incluyen:
- Sensor de oxígeno: es responsable del contenido de este elemento en los gases de escape. También se llama sonda lambda. En sistemas avanzados, es posible utilizar dos sensores de este tipo.
- DPK: necesario para sincronizar el sistema. Responsable de calcular la velocidad del motor y la posición del cigüeñal.
- El DMRV permite, según el ciclo seleccionado, llenar los cilindros del motor con una mezcla equilibrada de aire y combustible.
- TPS: con su ayuda, es posible determinar la posición del acelerador. La tarea principal de la pieza es calcular la carga que cae sobre el motor.
Naturalmente, los automóviles modernos tienen una cantidad mucho mayor de sensores, y no todos están asociados con el suministro de una mezcla de combustible y aire. Pero sin estos cuatro, el trabajo de todo el sistema sería imposible.
Conceptos generales de la mezcla aire-combustible
El movimiento de los pistones en los cilindros se produce por microexplosión. Como resultado, se genera energía mecánica, que posteriormente se convierte en energía de movimiento.
¡Atención! La mezcla aire-combustible se abrevia como mezcla aire-combustible.
La mezcla aire-combustible puede ser homogénea o constar de varias capas. Todo depende del grado de carga y los parámetros dados. En algunos casos, la composición se cambia para proporcionar una mayor economía de combustible. Naturalmente, la potencia del motor cae debido a esto.
La composición de la mezcla aire-combustible depende de muchos factores. Una de las claves de los últimos años es el contenido de óxido nítrico en los gases de escape. Las sondas lambda modernas pueden analizar la estructura de los gases de escape. Esto es necesario para no dañar el medio ambiente.
¡Atención! Todos los automóviles modernos que cumplen con el estándar Euro-5 están equipados con sondas lambda.
¿Qué es TVS?
enriquecido y empobrecido
La mezcla aire-combustible puede ser rica o pobre. Si hablamos del estándar, entonces esto es 14,7 kg de aire por 1 kg de combustible. Este parámetro puede desviarse en cualquier dirección.
Si la inclusión de aire es mayor, significa que la mezcla de aire y combustible es pobre. En el caso de que el número de inclusiones de aire sea menor, la sustancia se denomina enriquecida.
El carburador es responsable de crear la mezcla de aire y combustible. Sin embargo, si tenemos en cuenta las últimas tendencias en la industria automotriz, prácticamente se ve superado por los inyectores.
Si tenemos en cuenta la ciencia tradicional de la industria automotriz, generalmente se acepta que la mejor mezcla de aire y combustible puede ser creada por un carburador burbujeante. La sustancia es una mezcla de vapor y aire. Da la máxima eficiencia. Al mismo tiempo, el consumo de gasolina está en el nivel más bajo posible.
Desafortunadamente, el uso de un carburador burbujeante es limitado. Todo por su voluminosidad. Además, el dispositivo no es seguro de usar. Además, la proporción de aire y combustible depende en gran medida de las condiciones externas, como la temperatura.
Uso óptimo de elementos combustibles enriquecidos y pobres
Muchas empresas automovilísticas han tomado toda una serie de medidas para conseguir reducir el consumo de combustible, y si nos fijamos en la evolución del consumo, podemos decir que han conseguido mucho.
Un papel importante en la reducción del consumo de combustible en este momento ha jugado un ajuste fino del sistema de inyección. Pero este proceso no es fácil. El más mínimo error puede causar el resultado contrario al esperado.
¡Atención! Demasiado aire en la mezcla afecta la temperatura de combustión. Se eleva, y esto, a su vez, conduce a un desgaste acelerado del motor.
El hecho es que el aumento de la temperatura dentro del sistema afecta negativamente las paredes de los cilindros. Ni siquiera hay necesidad de hablar aquí de una disminución en la potencia del motor. Además, con el aumento de la carga, comienzan a observarse fallas de energía inesperadas. Como resultado, la trayectoria del movimiento se vuelve desigual. Por lo tanto, subir una elevación empinada se vuelve imposible. Tan pronto como la relación llega a 30 a 1, el motor se para.
También vale la pena reconocer que las posibilidades de una rica mezcla de aire y combustible no son infinitas. Su uso no permitirá que su automóvil se convierta en un Ferrari, pero aumentará el rendimiento de potencia. Pero esto siempre que la relación corresponda a los parámetros del motor que está instalado en el automóvil. De lo contrario, habrá interrupciones en el funcionamiento del motor y la potencia caerá. Además, el consumo de combustible aumentará.
¡Atención! Tan pronto como comience a fluir combustible casi puro en los cilindros, el motor dejará de arrancar.
Homogéneo y en capas
Una mezcla homogénea de combustible y aire se considera óptima cuando es necesaria para garantizar un funcionamiento estable del motor de combustión interna. Es adecuado para casi todos los modos. La principal ventaja de la operación del motor en esta sustancia es la transferencia de calor estable. Esto le permite alcanzar la máxima potencia. En este caso, la presión y la temperatura están dentro de los límites aceptables.
¡Atención! Una mezcla homogénea u homogénea tiene un efecto positivo en la vida útil del motor.
Desafortunadamente, no fue posible prescindir de las deficiencias. A pesar de todas las razones aparentes, una mezcla homogénea de combustible y aire tiene una desventaja significativa. Contamina fuertemente los gases de escape. Esto se debe a las micropartículas que no se queman dentro de los cilindros.
En el caso de una mezcla de aire y combustible en capas, todo sucede de manera diferente. Una sustancia previamente agotada se alimenta dentro del cilindro. Pero su estructura se compila según el modo específico de funcionamiento del motor. Esto permite el uso más eficiente de los recursos disponibles.
Desafortunadamente, la mezcla de combustible y aire en capas tiene un inconveniente importante: el sistema no siempre puede controlar la presencia de aire en la estructura general de la sustancia. Si este parámetro es demasiado grande, no se producirá la ignición. También uno de los efectos secundarios es la combustión inestable. Debido a esto, la potencia cae y el motor puede detenerse periódicamente.
Cuando se utiliza una mezcla de aire y combustible en capas, los sensores y la unidad de control juegan un papel muy importante. El trabajo general de estos elementos le permite crear la estructura óptima de la sustancia, que será perfecta para el modo de operación seleccionado.
En la mayoría de los motores de combustión interna, para iniciar la reacción de oxidación, primero se inyecta una mezcla aire-combustible enriquecida. Para que esto sea posible, se instala otra válvula de admisión en los motores con carburador. Los motores de inyección utilizan boquillas para este fin.
Conclusión
El rendimiento del motor depende de la calidad de la mezcla aire-combustible. Cambiar el contenido de combustible o aire le permite aumentar la potencia o lograr una mayor economía.
Para ajustar la composición de la mezcla de aire y combustible en los sistemas de inyección modernos, se utilizan sensores que monitorean docenas de procesos en el automóvil y envían datos a la unidad de control, y en base a ellos se realiza el ajuste.
La mezcla de aire y combustible demasiado pobre es un problema bastante común que conduce a fallas graves en el motor. Pueden ocurrir errores y violaciones del proceso de formación de la mezcla en o motores, así como en unidades de potencia con instalación adicional.
Una mezcla de combustible pobre y rica es una desviación de la norma, como resultado de lo cual el motor puede comenzar a usar demasiado combustible, arrancar mal, perder potencia en diferentes modos, humo, sobrecalentamiento.
Por ejemplo, si los cilindros se alimentan constantemente con una mezcla pobre, las consecuencias pueden ser bastante graves. En algunos casos, se notó la aparición de una capa blanca en las bujías, y una mala mezcla provoca un sobrecalentamiento local y la fusión del pistón.
En este artículo, veremos qué es una mezcla pobre en un carburador y cómo eliminar una mezcla pobre. También responderemos a la pregunta de qué es una mezcla pobre en el inyector, las razones de la mezcla pobre mientras el motor funciona con gasolina, y cómo detectar el problema usted mismo y realizar reparaciones.
Mezcla pobre de aire y combustible: causas y síntomas de una mezcla pobre
Desde el principio, es necesario comprender claramente lo que significa una mezcla magra. Cabe recordar que en la cámara de combustión la carga de combustible no solo consiste en combustible, sino que también incluye parte del aire. Estos componentes se mezclan en determinadas proporciones en relación con diferentes modos de funcionamiento.
Si no entra en demasiados detalles, la proporción de 1 kg de gasolina por 15 kg de aire entrante se considera óptima. Tal mezcla se llama estequiométrica, es decir, tiene una relación de 1:14,7. Esta relación permite que el motor desarrolle suficiente potencia, al mismo tiempo que mantiene un consumo de combustible aceptable.
Si la cantidad de aire se reduce, por ejemplo, a 13 kg, la proporción de gasolina en la mezcla aumentará naturalmente. El motor comenzará a dar aún más potencia, mientras que la eficiencia empeora, es decir, aumenta el consumo. Reducir aún más la cantidad de aire hará que la mezcla se vuelva demasiado rica.
En última instancia, dicho enriquecimiento significará que la carga pierde su capacidad de ignición, los cilindros no funcionan. En una proporción de 1:5, la mezcla demasiado rica en los cilindros ya no se enciende con una chispa.
Este proceso también puede proceder en el orden inverso, es decir, hay un aumento en la proporción de aire en la mezcla. En este caso, estamos hablando de agotamiento de la carga. Con una mezcla pobre, el consumo de combustible es menor, mientras que la potencia del motor también se reduce notablemente.
La proporción de parte de gasolina y aire 1:21 es el valor cuando una mezcla muy pobre, por analogía con una re-enriquecida, deja de encenderse. Dada esta información, queda claro que para diferentes modos de funcionamiento del motor de combustión interna, se debe cambiar la composición de la mezcla.
Esto le permite equilibrar mejor la potencia del motor y el consumo de combustible. Por ejemplo, con cargas mínimas del motor, no tiene sentido alimentar constantemente una mezcla estequiométrica o rica de "potencia" en los cilindros.
Si las cargas aumentan, entonces no se trata de ahorrar combustible por agotamiento, ya que en los modos cargados, la unidad requiere un rendimiento normal o incluso máximo.
Entonces, volvamos a nuestro problema. Como ya se mencionó, una mezcla demasiado pobre en gas o gasolina puede aparecer tanto en un carburador como en un motor de inyección. Es bastante obvio que las principales razones de este empobrecimiento son:
- suministro insuficiente de combustible;
- admisión de exceso de aire;
Los principales signos de mezcla pobre pueden considerarse que el motor no arranca bien y es inestable al ralentí, el motor se detiene inmediatamente después de intentar comenzar a moverse, mientras conduce, el conductor presiona con fuerza el acelerador, pero el automóvil no acelera, la unidad de potencia "no tira" bajo carga, espasmos, etc.
Tenga en cuenta que los síntomas de una mezcla pobre pueden parecerse a fallas individuales del sistema de encendido, fallas UOZ. En los motores de carburador, el motor “estornuda” en el carburador cuando funciona con una mezcla pobre. Es posible que se produzcan chasquidos en la tubería de entrada en el inyector. Además, si los elementos y la configuración del sistema de encendido están en perfecto orden (, etc.), entonces debe continuar con el diagnóstico y.
Agregamos que, en algunos casos, es posible desenroscar las bujías del motor, luego de lo cual el color del hollín en las velas realiza un diagnóstico primario adicional. El hollín marrón claro indicará que no hay problemas evidentes con la formación de la mezcla, es decir, la mezcla se quema normalmente en el motor.
El hollín negro es un signo de enriquecimiento excesivo de la mezcla. Una luz grisácea o un hollín blanquecino indican que el motor está funcionando con una mezcla pobre, sobrecalentamiento, etc. También notamos que el hollín y su color pueden considerarse una señal precisa solo si el motor funciona completamente, el encendido está configurado y funcionando correctamente, y no hay problemas con las velas.
Mezcla pobre al ralentí y bajo carga: carburador, inyector
Para determinar las posibles causas de una mezcla pobre, comencemos con un carburador ICE más simple. En tales motores, la mayoría de las veces el problema se localiza en el sistema de energía. La lista de fallas comunes incluye:
- el carburador prepara una mezcla que no corresponde en composición al modo de funcionamiento del motor;
- hay un suministro insuficiente de combustible desde el tanque de combustible, un bajo nivel de combustible en la cámara del flotador del carburador;
- el combustible no llega por completo al carburador, es decir, hubo una fuga;
Resulta que el incorrecto puede conducir al agotamiento de la mezcla combustible. Por ejemplo, si se establece el nivel bajo de combustible en la cámara del flotador. Además, no se debe descartar la posibilidad de obstrucción de los chorros de combustible, violaciones individuales durante su ajuste, etc.
También es posible que la aguja de cierre en la cámara del flotador del carburador se encuentre en la posición cerrada. Paralelamente, es necesario verificar las líneas de combustible y los filtros de combustible, la estanqueidad del tanque de gasolina, el funcionamiento de la válvula de aire en la tapa del tanque y la bomba de combustible.
En cuanto al suministro de aire, la succión de terceros se observa con mayor frecuencia en aquellos lugares donde el carburador está conectado a la tubería de admisión, así como en el área donde el colector de admisión está conectado al motor de combustión interna, etc. El exceso de aire puede ser aspirado como resultado del aflojamiento de los sujetadores, la destrucción de las juntas, el agrietamiento de los elementos estructurales y otros defectos.
Mezcla pobre en el inyector: "verificar", mezcla pobre
El sistema de inyección de energía es más complejo que el carburador, ya que incluye una gran cantidad de sensores electrónicos. La falla de los dispositivos individuales o el agotamiento de la mezcla por otras razones conduce al hecho de que, en algunos casos, se enciende la "verificación" en el panel de instrumentos.
Por ejemplo, se puede aspirar aire en el lugar donde está instalado el sensor. movimiento inactivo. Una de las causas más simples podría ser una junta tórica de goma agrietada o dañada que sella y sella la junta.
En la lista de los problemas más comunes, los expertos distinguen:
- contaminación de las boquillas de inyección;
- succión de aire de admisión;
- sensor de oxígeno (sonda lambda);
- Sensor de flujo de masa de aire ();
Un sensor de flujo de aire sucio generalmente provoca fallas constantes en el funcionamiento del motor de combustión interna debido a la formación de mezcla. Este sensor simplemente pierde la capacidad de calcular correctamente la cantidad de aire consumido. Tenga en cuenta también la posible fuga de vacío.
Otra razón podría ser la válvula EGR. El indicado durante la operación se ensucia mucho y deja de cerrarse herméticamente, como resultado, el exceso de aire es aspirado hacia la admisión a través de la válvula entreabierta. La falla del sensor de presión diferencial en el sistema de recirculación también puede provocar un aumento del flujo de aire a través de la válvula EGR.
En cuanto al sistema de energía, lo siguiente conduce a una mezcla pobre:
- rendimiento reducido de la bomba de combustible;
- contaminación de filtros de combustible y líneas de suministro de combustible;
- rendimiento reducido y contaminación de las boquillas de los inyectores;
- fugas a través del regulador de presión de combustible en el riel de combustible;
En el sistema de escape también se debe prestar especial atención a la sonda lambda y al catalizador. Muy a menudo, es la lambda la que muestra una mezcla pobre, al escanear, se corrige el error "catalizador de mezcla pobre", los diagnósticos determinan un sensor de oxígeno que funciona mal, se forma una mezcla pobre debido al mal funcionamiento del sensor de oxígeno y una falla / quemado conversor catalítico.
Comprobación y eliminación de causas.
El diagnóstico general comienza con los sensores del ECM. Como regla general, el código P0171 ocurre debido a un mal funcionamiento del sensor MAF (sensor de masa de aire). El hecho es que el sensor especificado deja de responder de manera oportuna a los cambios relacionados con el flujo de aire. La causa suele ser la acumulación de contaminantes.
La contaminación del sensor MAF puede ocurrir debido a la entrada de vapores de combustible que penetran en el conjunto de admisión y acelerador cuando el motor no está funcionando. Como resultado, se forma una capa de parafinas en el sensor, así como en su cableado, lo que hace que el sensor envíe una señal incorrecta sobre la falta de aire para la preparación de la mezcla.
En este caso, la unidad de control reduce automáticamente el suministro de combustible para aumentar la cantidad de aire. El resultado es una mezcla pobre en diferentes modos de operación de la planta de energía. Después de eso, ocurre el error P0171, en paralelo, se puede detectar el error P0100 o P0102. Dichos códigos generalmente indican problemas y fallas en el sensor MAF.
Para eliminar las causas, se debe quitar el sensor, luego de lo cual se limpia. Como limpiador, puede usar un limpiador de carburador. Limpie el dispositivo con cuidado para no dañar el elemento sensible. Si la limpieza no ayuda, entonces se debe reemplazar el sensor.
En el caso de que el DMRV funcione correctamente, se realizará una verificación adicional para determinar la posible despresurización y fuga de aire. Pueden ocurrir defectos en el área de la tubería de entrada, en el área del cuerpo del acelerador.
- Es necesario revisar por separado todas las conexiones de la manguera de vacío, la ubicación de montaje del colector de admisión, la junta del cuerpo del acelerador, las juntas del colector de admisión, etc.
- Además, no se permiten grietas u otros daños en las tuberías del sistema de ventilación del cárter, las mangueras del sistema de recuperación de vapor de combustible, los tapones en el colector de admisión.
- El sistema de escape debe estar completamente sellado (sin quemado de corrugaciones, etc.), ya que los defectos cerca del sitio de instalación del sensor de oxígeno también provocarán fallas en la formación de la mezcla.
En cuanto al sensor de presión diferencial en el sistema EGR, si está presente, este sensor también puede causar un código P0171 en caso de falla o mal funcionamiento. El sensor especificado está ubicado en el motor, conectado al tubo principal para suministrar gases de escape al USR usando dos tubos separados. El sensor controla la válvula de recirculación de gases de escape.
La suciedad en el sensor de presión diferencial afecta su sensibilidad, lo que hace que el sensor indique que no ingresa suficiente gas de escape al sistema, lo que hace que la válvula EGR se abra durante mucho tiempo. Tal apertura conduce al hecho de que hay más aire en la mezcla, se produce el agotamiento.
Ahora pasemos a verificar Sistema de combustible, ya que una disminución del volumen de combustible suministrado en algunos casos no permite enriquecer la mezcla, dejándola pobre. El diagnóstico del suministro de combustible implica los siguientes pasos:
- En primer lugar, debe asegurarse de que los filtros de combustible permitan que el combustible fluya en el volumen adecuado.
- Luego, deberá medir la presión del combustible en el riel de combustible y también asegurarse de que el regulador de presión esté funcionando.
- Paralelamente, puede ser necesario verificar la bomba de combustible y su rendimiento.
- Otra operación será si es necesario.
La presencia de un autoescáner profesional o un dispositivo compacto que se conecta le permite evaluar una serie de parámetros sin desmontar el motor y quitar el equipo. Si el error P0171 aparece con cierta frecuencia, entonces la causa puede ser una conexión poco confiable o daños en los contactos eléctricos. En este caso, se verifica el cableado de los sensores, los arneses de cableado al controlador, "tierra".
Mal funcionamiento de HBO: error de "mezcla pobre" en el gas
Debe comprender que HBO es un sistema de suministro de energía separado. Por ello, para comprobar la mezcla pobre en conducción a gas, sólo algunas de las operaciones serán las mismas que en el caso de determinar la causa de la mezcla pobre en un motor convencional de carburador o inyección.
En la etapa inicial, debe verificar cómo se comporta el automóvil con gasolina. En algunos casos, sucede que al cambiar a gasolina, el automóvil funciona normalmente, no se producen errores. Sin embargo, después de cambiar a gas, comienzan los fallos de encendido, se activa un control, etc.
Si no se detectan fugas de aire en ninguna parte, los sensores electrónicos también están en perfecto estado, entonces se debe prestar especial atención a los siguientes puntos:
- correcta instalación y configuración de HBO;
- limpieza de filtros HBO, canales de suministro de gas;
- estado y ajuste del reductor de gas;
Dado el hecho de que hay muchas generaciones de HBO, se producen varios fallos de funcionamiento en dichos sistemas. Por lo que en algunos casos es necesario diagnosticar ciertos elementos instalados.
Por ejemplo, las primeras generaciones de instalaciones de gas (HBO-I, HBO-II) se caracterizaron por tal problema cuando el rendimiento (potencia) de la caja de cambios instalada simplemente no podía ser suficiente, como resultado de lo cual, cuando se trabaja en cargado modos, no hay suficiente gasolina, la mezcla se vuelve más pobre, el motor no tira, aparecen errores, etc.
Además, los inyectores de gas en sí también pueden ser una causa frecuente de mezcla pobre, independientemente de la generación de HBO. Basta imaginar una situación en la que la unidad electrónica abre todas las boquillas al mismo tiempo, pero una de ellas se cierra antes. Como resultado, la mezcla será pobre en solo uno de los cilindros.
Resumiendo
Como puede ver, hay bastantes razones que conducen a trastornos de mezcla en la dirección de una cantidad excesiva de aire en la mezcla de aire y combustible, es decir, se produce el agotamiento.
Tenga en cuenta que en los motores de combustión interna de inyección, la interferencia con el firmware estándar de la ECU en el marco de la eliminación del catalizador o durante la instalación de HBO puede conducir a una violación posterior de la formación de mezcla y mezcla pobre.
Tales manipulaciones con el controlador a menudo se reducen a que el software deshabilita ciertos sensores, cambia el ángulo de apertura del acelerador, la corrección y el cambio, realiza ciertos cambios en los mapas de combustible, etc.
Muchos conductores intentan ahorrar combustible mediante el ajuste de chips eligiendo las llamadas versiones "económicas" del firmware de ECU modificado. Al mismo tiempo, la reducción del consumo en muchos casos se consigue gracias a la mezcla pobre en los diferentes modos de funcionamiento del motor.
Debe recordarse que el firmware de terceros de baja calidad puede provocar violaciones graves durante el funcionamiento del motor de combustión interna y, en la etapa inicial, el conductor prácticamente no nota las señales externas. El "check" no se enciende en el tablero, en modos normales la unidad funciona de manera estable, etc.
Sin embargo, puede ocurrir un problema de mezcla pobre cuando las cargas del motor aumentan por encima del promedio. En tal situación, la decisión correcta sería realizar de inmediato un diagnóstico informático del automóvil. Si se sabe que el firmware de la ECU ha cambiado, esto debe informarse a los especialistas.
En este artículo te diremos qué es una mezcla pobre o rica de gasolina y aire. Qué proporciones son óptimas para el funcionamiento del motor. Una mezcla finamente dispersa de aire atmosférico y combustible líquido con una pequeña inclusión de la fase de vapor se denomina mezcla aire-combustible o conjuntos combustibles. Es ella quien, ardiendo en los cilindros del motor, da movimiento de traslación a los pistones y asegura el movimiento del automóvil. Dependiendo de su estructura, los elementos combustibles pueden ser homogéneos (de composición homogénea) o tener una estructura en capas. Dependiendo del tipo de carga, los parámetros de economía de combustible y la composición requerida de los gases de escape (contenido de sustancias nocivas y óxidos de nitrógeno), el sistema de inyección de combustible selecciona de forma independiente la estructura más óptima de la mezcla aire-combustible.
FORMACIÓN DE COMBUSTIBLE EN MOTORES
En los motores de combustión interna, se prepara una mezcla combustible de la composición requerida a partir de combustible y aire en un dispositivo especial, un carburador, y luego se alimenta en la cantidad correcta directamente a los cilindros del motor.Una mezcla en la que 1 kg de gasolina equivale a 15 kg de aire (con un contenido estándar de oxígeno) se denomina comúnmente normal. Para ser precisos, una mezcla en la proporción de gasolina y aire en una proporción de 1:14,7 se denomina estequiométrica. Si el motor funciona con él, su potencia es bastante alta con una buena eficiencia.
Reduzca la entrada de aire a 12,5 - 13 kg. La mezcla se enriquecerá (con gasolina) - se convertirá energía, porque, al quemarse en los cilindros más rápidamente, crea la máxima presión en los pistones, lo que significa alta potencia. Es cierto que la economía se está deteriorando en un 15-20%. Si durante la combustión se consumen de 13 a 15 kg de aire por 1 kg de gasolina, la mezcla se llama enriquecido si hay menos de 13 kg de aire - rico. El enriquecimiento adicional de 5-6 kg de aire por 1 kg de combustible conduce al hecho de que la capacidad de ignición de la mezcla se deteriora tanto que el motor puede detenerse. Si la proporción de gasolina y aire se convierte en 1:5, entonces la mezcla no se enciende. Si se esfuerza por lograr la eficiencia, se debe agregar un poco de aire a la mezcla, hasta 15-17 kg por 1 kg de gasolina. Tal mezcla se llama agotado. El consumo de gasolina se vuelve mínimo, aunque la pérdida de potencia es de hasta un 8-10% en comparación con el "potente". Si el aire tiene más de 17 kg, una mezcla de esta composición se llama pobre. Una mezcla con una proporción de gasolina y aire de 1:21 o más no se enciende. Es imposible agotar la mezcla indefinidamente: cuando hay más de 20 kg de aire por 1 kg de gasolina, el encendido por chispa no será confiable y puede detenerse. Mientras funcione con una mezcla pobre, no hay necesidad de esperar suficiente potencia y, curiosamente, economía. Después de todo, las características de tracción del automóvil se están deteriorando tanto que el conductor se ve obligado a "acelerarlo", cambiando a una marcha más baja donde era fácil conducir a una más alta.
Si la mezcla es demasiado rica, la potencia del motor se reduce significativamente y aumenta el consumo de gasolina. Esto significa que una mezcla rica o, peor aún, demasiado enriquecida es un exceso de gasolina o una falta de aire.
¿POR QUÉ ES MÁS POBRE LA MEZCLA?
La mezcla debe agotarse en cualquier caso: esto es eficiencia y toxicidad a la misma potencia. La mezcla de combustible y aire se enciende con una chispa en un cierto rango de concentraciones. El movimiento de aire dirigido (según la forma del colector, los canales de las válvulas, la cámara de combustión del pistón) en el cilindro y un chorro de combustible inyectado pueden lograr una mezcla "rica" local en el área de la bujía en todas las operaciones. Modos, lo que le permitirá encenderse de manera confiable. En este caso, la mezcla total en el cilindro será "pobre". En algunos modos (x.x., carga baja) no se necesita una gran dosis de combustible. En consecuencia, no hay necesidad de una gran cantidad de aire. Para tales modos, la cantidad de aire se puede reducir, por ejemplo, no abriendo una de las dos válvulas de admisión o distorsionando en gran medida las fases de su apertura / cierre, creando una resistencia adicional en la salida. En los modos de carga alta, todo lo que es posible se abre y el combustible inyectado se arremolina con aire en el cilindro de tal manera que la mezcla en la vela será localmente rica y, lo más importante, encendido secuencial y combustión de combustible "suaves". Las porciones en este torbellino de "pasiones cilíndricas" estarán aseguradas. Es decir, la mezcla está extremadamente empobrecida, pero solo los vórtices de aire ayudan a quemarla normalmente.Referencia histórica. El carburador burbujeante es una unidad única que permitió preparar la mezcla perfecta de aire y combustible. Tal elemento combustible era una mezcla de vapores y aire atmosférico y permitía lograr la máxima eficiencia del motor con un consumo mínimo de combustible líquido. Desafortunadamente, el diseño del carburador burbujeante era engorroso e inseguro de usar, y la proporción de la cantidad de aire y vapor de combustible dependía en gran medida de la temperatura ambiente.
Referencia histórica. Tras la adopción de un conjunto de normas y leyes, conocido como EURO 3, que regula el contenido de sustancias nocivas para el medio ambiente en los gases de escape de los automóviles, los fabricantes de motores de combustión interna cambiaron a un sistema de inyección de combustible multipunto. Cada boquilla sirve a su “propio” cilindro, y el sistema de dosificación electrónica selecciona la composición requerida de la mezcla, que, al menos ligeramente, difiere de un cilindro a otro. En la práctica, esta complicación conduce a una disminución de la fiabilidad y complicación de la reparación en caso de avería.
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Un moderno sistema de gestión del motor garantiza que se queme en sus cilindros una mezcla de aire y combustible respetuosa con el medio ambiente. Pero algunos automovilistas, que cambian el firmware, incluidos los que afectan la composición de la mezcla, quieren lograr aún más potencia o un menor consumo de combustible.
Las leyes de la física son las mismas para cualquier tecnología. Pero lo que está oculto a nuestros ojos en un motor de pistón, a veces es visible desde el exterior en un motor a reacción. Especialmente brillante: en motores de turbinas de gas de aviones. En un motor AL-31 perfectamente sintonizado, la llama del postquemador no es amarillenta, como en los motores de muchas otras compañías, sino azul transparente, lo que indica una alta pureza de combustión, menor consumo de combustible. Pero lograr tal resultado sin empeorar la estabilidad del motor está lejos de ser fácil.
Así es como se quema el combustible en un motor de automóvil de primera clase. El motor de automóvil moderno, habiendo recibido tal "ideología", se ha vuelto completamente sabio. Al aliviar a una persona de preocupaciones, la máquina se diagnostica a sí misma, informa "llagas", le dice cuándo acudir a los maestros.
En Rusia, cualquier sustancia combustible (gasolina, queroseno, combustible diesel, alcohol, gas) la gente llama combustible, aunque nada puede arder sin un agente oxidante. La mayoría de las veces es oxígeno en el aire. ¿Qué y cómo arde en los cilindros de los motores de gasolina ampliamente utilizados?
El combustible atomizado por los inyectores se evapora en los canales frente a las válvulas de admisión. En los cilindros, se quema una mezcla de trabajo gaseosa de combustible y aire. Ella es " homogéneo"(una composición en todo el volumen), - dicho sistema de control electrónico del motor (ECM) es más fácil de controlar. Pero si alguien más tiene un automóvil con carburador, entonces muchas cosas son ciertas para él: la diferencia está solo en las formas de regular los modos de operación.
En particular, para un encendido confiable es importante cómo se relacionan las masas de aire y combustible en la mezcla de trabajo. Una mezcla de 14.7 g de aire y 1 g de gasolina se llama estequiométrico. Hay suficiente aire para la combustión completa de la gasolina. Las desviaciones de este ideal son evaluadas por conveniencia por los llamados exceso de aire coeficiente λ. En nuestro ejemplo. Si λ es mayor que uno, la mezcla se llama pobre., menos rico. En λ = 1, es posible una reacción oxidativa completa, sin dejar componentes sin usar. En los gases de escape (hasta la primera sonda de oxígeno del sistema de escape), los dos principales productos de la combustión son el dióxido de carbono CO2 (13,7 % en volumen) y el vapor de agua H2O (13,1 %). El nitrógeno del aire no es combustible: este lastre ocupa el 71,5%. Es cierto que en un motor real, no todo es tan fluido como en teoría. Incluso cuando se quema una mezcla estequiométrica, los gases de escape contienen CO (hasta un 0,7 %) y CH (hasta un 0,2 %). Y en regímenes con altas temperaturas, también pueden aparecer óxidos de nitrógeno tóxicos NOx, alrededor del 0,1%.
Con estas dosis de venenos, un catalizador de tres vías se las arregla casi al cien por cien, este es su modo normal de funcionamiento. Los dos primeros los "oxidará" (quemará), y los óxidos de NOx se reducirán a nitrógeno inofensivo N 2.
El carburador, incluso con el ajuste más competente, no puede garantizar la estequiometría incluso en los modos de funcionamiento básicos, sin mencionar los de transición. De aquí problemas ambientales. Esta es la principal razón por la que el mundo del automóvil se está olvidando poco a poco de los carburadores (a pesar de su sencillez y atractivo para alguien).
Pero reduzcamos un poco el aire... A λ = 0,8... 0,9, se obtiene una mezcla para modos de alta potencia, porque su índice de combustión es el más alto. Pero una parte de la "carga" en el cilindro no tiene tiempo de reaccionar, las proporciones de CO y CH, así como el consumo de combustible, son algo más altas que con la estequiometría.
¿Aún menos aire? Una mezcla demasiado rica se quema de manera ineficiente. El consumo de combustible es alto, la potencia se reduce, hay muchos productos tóxicos en los gases de escape: CO, CH y C. El primero de ellos es el monóxido de carbono, "el monóxido de carbono es incoloro e inodoro". Debido a la falta de oxígeno, se "suboxidó" a CO 2. El segundo son los “hidrocarburos”, vapores de combustible que no tuvieron tiempo de encenderse y fueron arrojados por la chimenea. El tercero son las partículas de carbón (hollín negro) que aparecieron durante las reacciones, que tampoco tenían suficiente aire para quemarse.
El hollín interrumpe el funcionamiento de las velas (los "puentes" de carbón interrumpen las chispas) y se quema demasiado combustible en el convertidor, se sobrecalienta y, a temperaturas superiores a 1000 ° C, llega a su fin. Por lo tanto, el sistema de autodiagnóstico, al detectar que hay demasiados fallos de encendido en algún cilindro, apaga su boquilla y señala: "¡verifique el motor!"
Bueno, si el agente oxidante es tan pequeño que la mezcla no puede encenderse, se llama sobreenriquecido. Es por eso que los vapores de gasolina densos en el tanque no explotan incluso con un indicador de combustible eléctrico defectuoso y con muchas chispas.
Comience a empobrecer la mezcla agregando aire estequiométrico. Una mezcla con λ = 1.05 ... 1.1 proporciona la mejor eficiencia, pero con una notable falta de potencia. Tal mezcla se quema más lentamente y el exceso de aire equivale a lastre, que se lleva parte del calor útil a la tubería. Con una fuerte mezcla pobre (principalmente en motores con inyección directa de combustible en los cilindros), las emisiones de NOx comienzan a aumentar tan rápidamente que un convertidor convencional no puede hacer frente a ellas. Esto complica enormemente el sistema de limpieza de gases de escape. Pero para los motores que funcionan predominantemente en estequiometría (es decir, motores de inyección convencionales), este tema no es relevante. Finalmente, una mezcla en la que hay tanto aire que no se enciende se llama agotado. Entonces, si el motor "falla" con una fuerte apertura del acelerador, significa que la inyección de combustible no se mantiene al día con la entrada de aire. ¡Una causa bien conocida es un filtro de combustible obstruido en la entrada de la bomba de combustible!
Entonces, hoy en día, para los motores de inyección más comunes, una mezcla estequiométrica se considera óptima. Esta es su configuración principal, prescrita en el llamado "firmware de fábrica". La eficiencia y la potencia del motor están en un nivel aceptable, el daño al medio ambiente es mínimo. Bueno, saber o no saber cómo funciona el sistema es asunto tuyo. Pocos imaginan el dispositivo de una computadora moderna, ¡pero lo usan! Es importante notar los problemas a tiempo, y el servicio está obligado a eliminarlos.
Para facilitar el fortalecimiento del conocimiento, puede recurrir a ejemplos cotidianos, por ejemplo, a una estufa de gas o una estufa de pueblo. Si el suministro de aire se reduce al cerrar el acelerador mientras el motor está funcionando, el ECM reducirá el suministro de combustible sincrónicamente. Y la estufa de la cocina comenzará a emitir monóxido de carbono CO.
El hecho de que se liberara mucho monóxido de carbono, digamos tizones negros carbonizados. ¿Por qué no se quemó el carbón? - No hay suficiente oxígeno. Esto significa que había mucho monóxido de carbono CO ... Si hubiera una llama en el horno, como en una fragua, blanca, rugiente, solo quedaría ceniza ligera (mineral, no combustible).
Pues con una estufa agotada, el trato es diferente. Los hidrocarburos volátiles se evaporan débilmente de la superficie de la leña fría. Y la reacción en cadena de combustión es estable y generalmente posible solo si la temperatura en el hogar alcanza rápidamente los grados 800. Por lo tanto, es necesario comenzar a encender con combustible fino, pero en grandes cantidades, para que la superficie de combustión sea lo más grande posible. Estos son maleza seca, virutas, astillas, corteza de abedul, periódicos. Hay mucho en común con el motor.
Recuerde que al arrancar, la gasolina muy fría se evapora ligeramente, y es difícil obtener la composición deseada de la mezcla sin recurrir a algunas medidas adicionales. Por lo tanto, el controlador ordenará a los inyectores que aumenten el suministro de gasolina para que la mezcla en los cilindros pueda encenderse. Y a medida que el motor se calienta, el consumo de combustible, de acuerdo con el "firmware del cerebro", disminuye según una determinada ley.
Pero la estufa es un ejemplo de combustión "salvaje", desorganizada. Es mucho más revelador experimentar con un quemador de gas. A veces no se puede encender una mezcla pobre de gas y aire: algodón, ¡pero no hay fuego! Si se incendia, es ruidoso, inestable, a veces incluso se desprende del quemador.
Las imágenes muestran experimentos con un quemador portátil. Con un flujo de aire mínimo, una rica mezcla de una chispa piezoeléctrica ni siquiera se enciende. De un partido - de mala gana. La llama es amarillenta, lenta: inmediatamente humeó nuestra varilla de acero. Luego agregaron aire y obtuvieron una mezcla que se enciende perfectamente con una chispa. La llama es azul, uniforme, caliente, no hay hollín, la varilla se calienta al rojo vivo. Esta configuración es la mejor.
Cualquier motor que queme combustible se llama motor térmico por una razón: tiene la misma "estufa", solo que con un trabajo mejor organizado. Y la tarea, en general, es la misma: máxima eficiencia con un mínimo de daño. Queda por recordar (ver gráfico): es imposible lograr la máxima potencia y el mínimo consumo de combustible al mismo tiempo con la misma composición de la mezcla. Por lo tanto, la mezcla estequiométrica se considera óptima para los motores de inyección más comunes. Con él, el poder es suficiente, la economía es aceptable y el daño a la naturaleza es mínimo.
Pies de foto:
1. Así es como se quema una rica mezcla de gas y aire. La llama del quemador es amarillenta y, en comparación con el ajuste correcto, es “fría”. La varilla de prueba está ahumada.
2. Quemamos la mezcla gas-aire de la composición óptima. La llama es azul, la varilla se calienta al rojo vivo. Y detrás de ella, la llama ya no es azul: está iluminada por partículas de escamas, etc., desprendidas de la superficie del metal.