composition du mélange de carburant. Mélange air-carburant: qu'est-ce que c'est, description, propriétés

Les performances du moteur dépendent des caractéristiques de l'essence, du gaz ou Gas-oil. Mais ce n'est pas de l'essence pure qui brûle sous le capot, mais le mélange carburant-air. Cela se passe à l'intérieur des cylindres. Dans le même temps, le système d'injection pour les analogues diesel et essence présente des différences significatives.

Attention! À bien des égards, la puissance du moteur et son fonctionnement stable dépendent précisément de la quantité de carburant dans le mélange injecté dans les cylindres.

Changer le rapport de carburant et d'air vous permet de faire une secousse et de prendre rapidement de la vitesse ou de monter une pente raide. De nombreux capteurs sont responsables du processus de sublimation de l'air et du carburant dans la voiture, ils prennent les indicateurs de contrôle et les envoient à l'unité de contrôle.

Contrôle du système d'injection de carburant dans la vidéo suivante :

Qu'est-ce qu'un système d'injection

Le système d'injection fournit le mélange air-carburant aux cylindres. Il se compose de nombreux capteurs et son fonctionnement est régulé par l'unité de contrôle. Le papillon des gaz est responsable de l'alimentation en air de cette unité. Avant d'être divisé en flux, le mélange s'accumule dans le récepteur. C'est lui qui mesure le débit d'air.

Le volume du récepteur doit être suffisant pour garantir qu'il n'y ait pas de manque d'air dans le système. Cela aide également à lisser l'ondulation au démarrage. Les injecteurs jouent un rôle énorme dans la conception. Ils sont installés à proximité des vannes.

Capteurs d'injection

Il existe un certain nombre de capteurs qui assurent l'alimentation normale du mélange air-carburant dans les cylindres, dont les principaux comprennent :

Capteur d'oxygène - il est responsable du contenu de cet élément dans les gaz d'échappement. On l'appelle aussi sonde lambda. Dans les systèmes avancés, il est possible d'utiliser deux de ces capteurs.
DPK - nécessaire pour synchroniser le système. Responsable du calcul de la vitesse du moteur et de la position du vilebrequin.
Le DMRV permet, selon le cycle sélectionné, de remplir les cylindres du moteur avec un mélange carburant-air équilibré.
TPS - avec son aide, il devient possible de déterminer la position de l'accélérateur. La tâche principale de la pièce est de calculer la charge qui tombe sur le moteur.

Naturellement, les voitures modernes ont un nombre beaucoup plus grand de capteurs, et tous ne sont pas associés à la fourniture d'un mélange air-carburant. Mais sans ces quatre, le travail de tout le système deviendrait impossible.

Concepts généraux du mélange air-carburant

Le mouvement des pistons dans les cylindres est dû à une microexplosion. En conséquence, de l'énergie mécanique est générée, qui est ensuite convertie en énergie de mouvement.

Attention! Le mélange air-carburant est abrégé en mélange air-carburant.

Le mélange carburant-air peut être soit homogène, soit constitué de plusieurs couches. Tout dépend du degré de charge et des paramètres donnés. Dans certains cas, la composition est modifiée pour permettre une plus grande économie de carburant. Naturellement, la puissance du moteur chute à cause de cela.

La composition du mélange carburant-air dépend de nombreux facteurs. L'un des éléments clés de ces dernières années est la teneur en monoxyde d'azote dans les gaz d'échappement. Les sondes lambda modernes sont capables d'analyser la structure des gaz d'échappement. Ceci est nécessaire pour ne pas nuire à l'environnement.

Attention! Toutes les voitures modernes qui répondent à la norme Euro-5 sont équipées de sondes lambda.

Qu'est-ce que la télévision ?

enrichi et appauvri

Le mélange carburant-air peut être riche ou pauvre. Si nous parlons de la norme, il s'agit de 14,7 kg d'air pour 1 kg de carburant. Ce paramètre peut dévier dans n'importe quelle direction.

Si l'inclusion d'air est plus grande, cela signifie que le mélange air-carburant est pauvre. Dans le cas où le nombre d'inclusions d'air est inférieur, la substance est dite enrichie.

Le carburateur est responsable de la création du mélange carburant-air. Néanmoins, si nous prenons en compte les dernières tendances de l'industrie automobile, il est pratiquement remplacé par les injecteurs.

Si nous prenons en compte la science traditionnelle de l'industrie automobile, il est généralement admis que le meilleur mélange carburant-air peut être créé par un carburateur bouillonnant. La substance est un mélange de vapeur et d'air. Il donne une efficacité maximale. Dans le même temps, la consommation d'essence est au niveau le plus bas possible.

Malheureusement, l'utilisation d'un carburateur bouillonnant est limitée. Tout cela à cause de son encombrement. De plus, l'appareil n'est pas sûr à utiliser. De plus, la proportion d'air et de carburant dépend largement des conditions extérieures telles que la température.

Utilisation optimale des assemblages combustibles enrichis et pauvres

De nombreux constructeurs automobiles ont pris toute une série de mesures pour réduire la consommation de carburant, et si vous regardez l'évolution de la consommation, nous pouvons dire qu'ils ont beaucoup accompli.

Un grand rôle dans la réduction de la consommation de carburant à l'heure actuelle a joué un réglage fin du système d'injection. Mais ce processus n'est pas facile. La moindre erreur peut provoquer le contraire du résultat attendu.

Attention! Trop d'air dans le mélange affecte la température de combustion. Il monte, ce qui, à son tour, entraîne une usure accélérée du moteur.

Le fait est que l'augmentation de la température à l'intérieur du système affecte négativement les parois des cylindres. Il n'est même pas nécessaire de parler d'une diminution de la puissance du moteur ici. De plus, avec l'augmentation de la charge, des pannes de courant inattendues commencent à être observées. En conséquence, la trajectoire du mouvement devient saccadée. Par conséquent, gravir une pente raide devient impossible. Dès que le rapport atteint 30 à 1, le moteur cale.

Il convient également de reconnaître que les possibilités d'un mélange air-carburant riche ne sont pas infinies. Son utilisation ne permettra pas à votre voiture de se transformer en Ferrari, mais elle augmentera les performances énergétiques. Mais ceci est à condition que le rapport corresponde aux paramètres du moteur installé dans la voiture. Sinon, il y aura des interruptions dans le fonctionnement du moteur et la puissance chutera. De plus, la consommation de carburant augmentera.

Attention! Dès que du carburant presque pur commence à s'écouler dans les cylindres, le moteur cesse de démarrer.

Homogène et stratifié

Un mélange air-carburant homogène est considéré comme optimal lorsqu'il est nécessaire d'assurer un fonctionnement stable du moteur à combustion interne. Il convient à presque tous les modes. Le principal avantage du fonctionnement du moteur sur cette substance est un transfert de chaleur stable. Cela vous permet d'atteindre une puissance maximale. Dans ce cas, la pression et la température sont dans des limites acceptables.

Attention! Un mélange homogène ou homogène a un effet positif sur la durée de vie du moteur.

Malheureusement, il n'était pas possible de se passer de défauts. Malgré toutes les raisons apparentes, un mélange air-carburant homogène présente un inconvénient important. Il pollue fortement les gaz d'échappement. Cela est dû aux microparticules qui ne brûlent pas à l'intérieur des cylindres.

Dans le cas d'un mélange air-carburant en couches, tout se passe différemment. Une substance pré-appauvrie est introduite à l'intérieur du cylindre. Mais sa structure est compilée en fonction du mode de fonctionnement spécifique du moteur. Cela permet l'utilisation la plus efficace des ressources disponibles.

Malheureusement, le mélange carburant-air en couches présente un inconvénient important: le système n'est pas toujours en mesure de contrôler la présence d'air dans la structure globale de la substance. Si ce paramètre est trop grand, l'allumage ne se produira pas. L'un des effets secondaires est également une combustion instable. Pour cette raison, la puissance chute et le moteur peut caler périodiquement.

Lors de l'utilisation d'un mélange air-carburant en couches, les capteurs et l'unité de commande jouent un rôle énorme. Le travail global de ces éléments vous permet de créer la structure optimale de la substance, qui sera parfaite pour le mode de fonctionnement sélectionné.

Dans la plupart des moteurs à combustion interne, afin de démarrer la réaction d'oxydation, un mélange air-carburant enrichi est d'abord injecté. Pour rendre cela possible, une autre soupape d'admission est installée dans les moteurs à carburateur. Les moteurs à injection utilisent des buses à cet effet.

Conclusion

Les performances du moteur dépendent de la qualité du mélange carburant-air. La modification de la teneur en carburant ou en air vous permet d'augmenter la puissance ou d'obtenir une plus grande économie.

Pour ajuster la composition du mélange air-carburant dans les systèmes d'injection modernes, des capteurs sont utilisés qui surveillent des dizaines de processus dans la voiture et envoient des données à l'unité de commande, et sur leur base, un ajustement a lieu.

Un mélange air-carburant trop pauvre est un problème assez courant qui entraîne de graves dysfonctionnements du moteur. Des erreurs et des violations du processus de formation du mélange peuvent survenir sur ou sur les moteurs, ainsi que sur les groupes motopropulseurs installés en plus.

Un mélange de carburant pauvre et riche est un écart par rapport à la norme, à la suite de quoi le moteur peut commencer à abuser du carburant, démarrer mal, perdre de la puissance dans différents modes, fumer, surchauffer.

Par exemple, si les cylindres sont constamment alimentés avec un mélange pauvre, les conséquences peuvent être assez graves. Dans certains cas, l'apparition d'un revêtement blanc sur les bougies d'allumage a été constatée, et un mauvais mélange provoque une surchauffe locale et la fonte des pistons.

Dans cet article, nous verrons ce qu'est un mélange pauvre dans un carburateur et comment éliminer un mélange pauvre. Nous répondrons également à la question de savoir ce qu'est un mélange pauvre sur l'injecteur, les raisons du mélange pauvre lorsque le moteur tourne au gaz, ainsi que comment détecter le problème vous-même et effectuer les réparations.

Mélange air-carburant pauvre : causes et symptômes d'un mélange pauvre

Au tout début, il est nécessaire de bien comprendre ce que signifie un mélange maigre. Il convient de rappeler que dans la chambre de combustion, la charge de carburant est non seulement constituée de carburant, mais comprend également une partie de l'air. Ces composants sont mélangés dans certaines proportions en fonction de différents modes de fonctionnement.

Si vous n'entrez pas trop dans les détails, le rapport de 1 kg d'essence pour 15 kg d'air entrant est considéré comme optimal. Un tel mélange est appelé stoechiométrique, c'est-à-dire qu'il a un rapport de 1:14,7. Ce rapport permet au moteur de développer une puissance suffisante, tout en maintenant une consommation de carburant acceptable.

Si la quantité d'air est réduite, par exemple, à 13 kg, la proportion d'essence dans le mélange augmentera naturellement. Le moteur commencera à donner encore plus de puissance, tandis que l'efficacité se dégrade, c'est-à-dire que la consommation augmente. Si vous réduisez davantage la quantité d'air, le mélange deviendra trop riche.

En fin de compte, un tel enrichissement signifiera que la charge perd sa capacité à s'enflammer, les cylindres ne fonctionnent pas. À un rapport de 1:5, le mélange trop riche dans les cylindres n'est plus enflammé par une étincelle.

Ce processus peut également se dérouler dans l'ordre inverse, c'est-à-dire qu'il y a une augmentation de la proportion d'air dans le mélange. Dans ce cas, on parle d'épuisement de la charge. Sur un mélange pauvre, la consommation de carburant est moindre, tandis que la puissance du moteur est également sensiblement réduite.

Le rapport d'une partie de l'essence et de l'air 1:21 est la valeur lorsqu'un mélange très pauvre, par analogie avec un mélange ré-enrichi, cesse de s'enflammer. Compte tenu de ces informations, il devient clair que pour différents modes de fonctionnement du moteur à combustion interne, la composition du mélange doit être modifiée.

Cela vous permet d'équilibrer au mieux la puissance du moteur et la consommation de carburant. Par exemple, avec des charges de moteur minimales, cela n'a aucun sens d'alimenter constamment les cylindres en un mélange de «puissance» stoechiométrique ou riche.

Si les charges augmentent, il n'est pas question d'économiser du carburant par épuisement, car en mode chargé, l'unité nécessite une puissance normale, voire maximale.

Donc, revenons à notre problème. Comme déjà mentionné, un mélange trop pauvre en gaz ou en essence peut apparaître aussi bien sur un carburateur que sur un moteur à injection. Il est bien évident que les principales raisons de cet appauvrissement sont :

alimentation en carburant insuffisante;
apport d'air en excès;

Les principaux signes de mélange pauvre peuvent être considérés que le moteur ne démarre pas bien et est instable au ralenti, le moteur cale immédiatement après avoir essayé de démarrer, pendant la conduite, le conducteur appuie fortement sur la pédale d'accélérateur, mais la voiture n'accélère pas, le bloc d'alimentation "ne tire pas" sous charge , secousses, etc.

Notez que les symptômes d'un mélange pauvre peuvent ressembler à des dysfonctionnements individuels du système d'allumage, des pannes UOZ. Sur les moteurs à carburateur, le moteur "éternue" dans le carburateur lorsqu'il fonctionne avec un mélange pauvre. Des pops dans la canalisation d'admission sont possibles sur l'injecteur. De plus, si les éléments et les réglages du système d'allumage sont en parfait état (, etc.), vous devez alors procéder au diagnostic et.

Nous ajoutons que dans certains cas, il est possible de dévisser les bougies d'allumage du moteur, après quoi le diagnostic principal est en outre effectué par la couleur de la suie sur les bougies. La suie légère brune indiquera qu'il n'y a pas de problèmes évidents avec la formation du mélange, c'est-à-dire que le mélange brûle normalement dans le moteur.

La suie noire est un signe d'enrichissement excessif du mélange. Une suie grisâtre ou blanchâtre indique que le moteur tourne avec un mélange pauvre, une surchauffe, etc. Nous notons également que la suie et sa couleur ne peuvent être considérées comme un signe précis que si le moteur est entièrement fonctionnel, l'allumage est configuré et fonctionne correctement, et il n'y a aucun problème avec les bougies.

Mélange pauvre au ralenti et sous charge : carburateur, injecteur

Pour déterminer les causes possibles d'un mélange pauvre, commençons par un carburateur ICE plus simple. Sur de tels moteurs, le problème est le plus souvent localisé dans le système d'alimentation. La liste des défauts courants comprend :

le carburateur prépare un mélange dont la composition ne correspond pas au mode de fonctionnement du moteur ;
il y a une alimentation insuffisante en carburant du réservoir de carburant, un niveau de carburant bas dans la chambre à flotteur du carburateur;
le carburant n'atteint pas complètement le carburateur, c'est-à-dire qu'il y a eu une fuite;

Il s'avère que le mauvais peut entraîner l'épuisement du mélange combustible. Par exemple, si le niveau de carburant bas dans la chambre du flotteur est réglé. De plus, la possibilité de colmatage des jets de carburant, de violations individuelles lors de leur réglage, etc. ne doit pas être exclue.

Il est également possible que le pointeau d'arrêt dans la chambre à flotteur du carburateur soit en position fermée. En parallèle, il est nécessaire de vérifier les conduites de carburant et les filtres à carburant, l'étanchéité du réservoir d'essence, le fonctionnement de la vanne d'air dans le bouchon du réservoir et la pompe à carburant.

En ce qui concerne l'alimentation en air, une aspiration tierce est le plus souvent notée aux endroits où le carburateur est connecté à la conduite d'admission, ainsi que dans la zone où le collecteur d'admission est connecté au moteur à combustion interne, etc. L'excès d'air peut être aspiré en raison du desserrage des fixations, de la destruction des joints, de la fissuration des éléments structurels et d'autres défauts.

Mélange pauvre sur l'injecteur : "check", mélange pauvre

Le système de puissance d'injection est plus complexe que le carburateur, car il comprend un grand nombre de capteurs électroniques. La défaillance d'appareils individuels ou l'épuisement du mélange pour d'autres raisons conduit au fait que, dans certains cas, le «contrôle» s'allume sur le tableau de bord.

Par exemple, de l'air peut être aspiré à l'endroit où le capteur est installé. mouvement oisif. L'une des causes les plus simples pourrait être un joint torique en caoutchouc fissuré ou endommagé qui scelle et scelle le joint.

Dans la liste des problèmes les plus courants, les experts distinguent:

contamination des buses d'injection ;
aspiration d'air d'admission ;
capteur d'oxygène (sonde lambda);
capteur de débit d'air massique ();

Un capteur de débit d'air sale entraîne généralement des dysfonctionnements constants dans le fonctionnement du moteur à combustion interne en raison de la formation de mélange. Ce capteur perd simplement la capacité de calculer correctement la quantité d'air consommé. Notez également la fuite de vide possible.

Une autre raison pourrait être la vanne EGR. Celui indiqué pendant le fonctionnement devient très sale et cesse de se fermer hermétiquement, à la suite de quoi l'excès d'air est aspiré dans l'admission à travers la soupape entrouverte. La défaillance du capteur de pression différentielle dans le système de recirculation peut également entraîner une augmentation du débit d'air à travers la vanne EGR.

En ce qui concerne le système d'alimentation, ce qui suit conduit à un mélange pauvre :

performances réduites de la pompe à carburant;
contamination des filtres à carburant et des conduites d'alimentation en carburant ;
performances réduites et contamination des buses d'injection ;
fuites à travers le régulateur de pression de carburant dans la rampe d'alimentation ;

Dans le système d'échappement, une attention particulière doit également être portée à la sonde lambda et au catalyseur. Assez souvent, c'est lambda qui montre un mélange pauvre, lors de la numérisation, l'erreur «catalyseur de mélange médiocre» est corrigée, les diagnostics déterminent un capteur d'oxygène défectueux, un mélange pauvre se forme en raison de dysfonctionnements du capteur d'oxygène et d'un échec / brûlé convertisseur catalytique.

Vérification et élimination des causes

Le diagnostic général commence par les capteurs ECM. En règle générale, le code P0171 se produit en raison d'un dysfonctionnement du capteur MAF (capteur de masse d'air). Le fait est que le capteur spécifié cesse de répondre en temps opportun aux changements liés au débit d'air. La cause est généralement l'accumulation de contaminants.

La contamination du capteur MAF peut se produire en raison de la pénétration de vapeurs de carburant qui pénètrent dans l'ensemble d'admission et d'accélérateur lorsque le moteur ne tourne pas. En conséquence, une couche de paraffines se forme sur le capteur, ainsi que sur son câblage, ce qui amène le capteur à envoyer un signal incorrect concernant le manque d'air pour la préparation du mélange.

Dans ce cas, l'unité de commande réduit automatiquement l'alimentation en carburant afin d'augmenter la quantité d'air. Le résultat est un mélange pauvre dans différents modes de fonctionnement de la centrale électrique. Après cela, l'erreur P0171 se produit, en parallèle, l'erreur P0100 ou P0102 peut être détectée. Ces codes indiquent généralement des problèmes et des dysfonctionnements dans le capteur MAF.

Pour éliminer les causes, le capteur doit être retiré, après quoi il est nettoyé. Comme nettoyant, vous pouvez utiliser un nettoyant pour carburateur. Nettoyez soigneusement l'appareil afin de ne pas endommager l'élément sensible. Si le nettoyage n'aide pas, le capteur doit être remplacé.

Dans le cas où le DMRV est en état de marche, une vérification supplémentaire consiste à déterminer une éventuelle dépressurisation et une fuite d'air. Des défauts peuvent survenir dans la zone de la canalisation d'admission, dans la zone du corps de papillon.

Il est nécessaire de vérifier séparément tous les raccords de tuyau d'aspiration, l'emplacement de montage du collecteur d'admission, le joint du corps de papillon, les joints du collecteur d'admission, etc.
De plus, les fissures ou autres dommages aux tuyaux du système de ventilation du carter, aux tuyaux du système de récupération des vapeurs de carburant, aux bouchons du collecteur d'admission ne sont pas autorisés.
Le système d'échappement doit être complètement scellé (sans épuisement des ondulations, etc.), car des défauts à proximité du site d'installation du capteur d'oxygène entraîneront également des défauts de formation du mélange.

Quant au capteur de pression différentielle dans le système EGR, s'il est présent, ce capteur peut également provoquer un code P0171 en cas de panne ou de dysfonctionnement. Le capteur spécifié est situé sur le moteur, fixé au tube principal pour fournir les gaz d'échappement à l'USR à l'aide de deux tuyaux séparés. Le capteur commande la soupape de recirculation des gaz d'échappement.

La saleté dans le capteur de pression différentielle affecte sa sensibilité, amenant le capteur à signaler qu'il n'y a pas assez de gaz d'échappement entrant dans le système, provoquant ainsi l'ouverture prolongée de la vanne EGR. Une telle ouverture conduit au fait qu'il y a plus d'air dans le mélange, un épuisement se produit.

Passons maintenant à la vérification Système de carburant, car une diminution du volume de carburant fourni dans certains cas ne permet pas d'enrichir le mélange, le laissant pauvre. Le diagnostic de l'alimentation en carburant comprend les étapes suivantes :

Tout d'abord, vous devez vous assurer que les filtres à carburant permettent au carburant de s'écouler dans le bon volume.
Ensuite, vous devrez mesurer la pression de carburant dans la rampe d'alimentation et vous assurer également que le régulateur de pression fonctionne.
En parallèle il peut être nécessaire de contrôler la pompe à essence et ses performances.
Une autre opération sera si nécessaire.

La présence d'un autoscanner professionnel ou d'un appareil compact qui se connecte à vous permet d'évaluer un certain nombre de paramètres sans démonter le moteur et retirer l'équipement. Si l'erreur P0171 apparaît avec une certaine fréquence, la cause peut être une connexion non fiable ou des dommages aux contacts électriques. Dans ce cas, le câblage des capteurs, les faisceaux de câbles vers le contrôleur, la "masse" sont vérifiés.

Dysfonctionnements HBO : erreur "mélange pauvre" sur le gaz

Vous devez comprendre que HBO est un système d'alimentation séparé. Pour cette raison, pour vérifier le mélange pauvre lors de la conduite au gaz, seules certaines des opérations seront les mêmes que dans le cas de la détermination de la cause du mélange pauvre sur un carburateur ou un moteur à injection conventionnel.

Au stade initial, vous devez vérifier le comportement de la voiture avec de l'essence. Dans certains cas, il arrive que lors du passage à l'essence, la voiture fonctionne normalement, aucune erreur ne se produit. Cependant, après le passage au gaz, des ratés commencent, une vérification est en cours, etc.

Si aucune fuite d'air n'est détectée nulle part, les capteurs électroniques sont également en parfait état, une attention particulière doit être portée aux points suivants:

installation et configuration correctes de HBO ;
propreté des filtres HBO, des canaux d'alimentation en gaz ;
état et réglage du réducteur de gaz ;

Compte tenu du fait qu'il existe de nombreuses générations de HBO, divers dysfonctionnements se produisent sur ces systèmes. Donc dans certains cas il est nécessaire de diagnostiquer certains éléments installés.

Par exemple, les premières générations d'installations à gaz (HBO-I, HBO-II) étaient caractérisées par un tel problème lorsque les performances (puissance) de la boîte de vitesses installée pouvaient tout simplement ne pas être suffisantes, à la suite de quoi, lors d'un travail en charge modes, il n'y a pas assez de gaz, le mélange devient plus pauvre, le moteur ne tire pas, des erreurs apparaissent, etc.

De plus, les injecteurs de gaz eux-mêmes peuvent également être une cause fréquente de mélange pauvre, et quelle que soit la génération de HBO. Il suffit d'imaginer une situation où l'unité électronique ouvre toutes les buses en même temps, mais l'une d'entre elles se ferme plus tôt. En conséquence, le mélange sera pauvre dans un seul des cylindres.

Résumé

Comme vous pouvez le constater, de nombreuses raisons conduisent à des troubles du mélange dans le sens d'un excès d'air dans le mélange air-carburant, c'est-à-dire qu'un épuisement se produit.

Notez que sur les moteurs à combustion interne à injection, une interférence avec le micrologiciel standard de l'ECU dans le cadre du retrait du catalyseur ou lors de l'installation de HBO peut entraîner une violation ultérieure de la formation du mélange et du mélange pauvre.

De telles manipulations avec le contrôleur se résument souvent à un logiciel désactivant certains capteurs, modifiant l'angle d'ouverture, la correction et le changement de vitesse, apportant certaines modifications aux cartes de carburant, etc.

De nombreux conducteurs tentent d'économiser du carburant en utilisant le réglage des puces en choisissant les versions dites «économiques» du micrologiciel ECU modifié. Dans le même temps, la réduction de la consommation dans de nombreux cas est obtenue grâce au mélange pauvre à différents modes de fonctionnement du moteur.

Il convient de rappeler qu'un micrologiciel tiers de mauvaise qualité peut entraîner de graves violations lors du fonctionnement du moteur à combustion interne et qu'au stade initial, le conducteur ne remarque pratiquement pas de signes extérieurs. Le «contrôle» ne s'allume pas sur le tableau de bord, en mode normal, l'appareil fonctionne de manière stable, etc.

Cependant, un problème de mélange pauvre peut survenir lorsque les charges du moteur sont augmentées au-dessus de la moyenne. Dans une telle situation, la bonne décision serait d'effectuer immédiatement un diagnostic informatique de la voiture. S'il est connu que le micrologiciel de l'ECU a changé, cela doit être signalé à des spécialistes.

Dans cet article, nous vous dirons ce qu'est un mélange pauvre ou riche d'essence et d'air. Quelles proportions sont optimales pour le fonctionnement du moteur. Un mélange finement dispersé d'air atmosphérique et de combustible liquide avec une petite inclusion de phase vapeur est appelé mélange combustible-air ou assemblages combustibles. C'est elle qui, brûlant dans les cylindres du moteur, donne un mouvement de translation aux pistons et assure le mouvement de la voiture. Selon leur structure, les assemblages combustibles peuvent être homogènes (homogènes en composition) ou avoir une structure en couches. En fonction du type de charge, des paramètres d'économie de carburant et de la composition requise des gaz d'échappement (teneur en substances nocives et en oxydes d'azote), le système d'injection de carburant sélectionne indépendamment la structure la plus optimale du mélange air-carburant.

FORMATION DE CARBURANT DANS LES MOTEURS

Dans les moteurs à combustion interne, un mélange combustible de la composition requise est préparé à partir de carburant et d'air dans un dispositif spécial - un carburateur, puis introduit dans la bonne quantité directement dans les cylindres du moteur.

Un mélange dans lequel 1 kg d'essence représente 15 kg d'air (avec une teneur standard en oxygène) est communément appelé Ordinaire. Pour être précis, un mélange dans le rapport d'essence et d'air dans un rapport de 1: 14,7 est appelé stoechiométrique. Si le moteur tourne dessus, sa puissance est assez élevée avec un bon rendement.

Réduire l'admission d'air à 12,5 - 13 kg. Le mélange sera enrichi (en essence) - il deviendra Puissance, car, brûlant le plus rapidement dans les cylindres, il crée une pression maximale sur les pistons, ce qui signifie une puissance élevée. Certes, l'économie se détériore de 15 à 20 %. Si, lors de la combustion, de 13 à 15 kg d'air sont consommés pour 1 kg d'essence, le mélange s'appelle enrichi si moins de 13 kg d'air - riche. Un enrichissement supplémentaire de 5 à 6 kg d'air pour 1 kg de carburant conduit au fait que la capacité du mélange à s'enflammer se détériore tellement que le moteur peut s'arrêter. Si le rapport essence/air devient 1:5, le mélange ne s'enflamme pas. Si vous recherchez l'efficacité, ajoutez un peu d'air au mélange - jusqu'à 15-17 kg pour 1 kg d'essence. Un tel mélange est appelé appauvri. La consommation d'essence devient minime, bien que la perte de puissance puisse atteindre 8 à 10% par rapport à la "puissante". Si l'air dépasse 17 kg - un mélange de cette composition s'appelle pauvre. Un mélange avec un rapport d'essence et d'air de 1:21 ou plus ne s'enflamme pas. Il est impossible d'épuiser le mélange indéfiniment: lorsqu'il y a plus de 20 kg d'air pour 1 kg d'essence, l'allumage d'une étincelle deviendra peu fiable et pourra s'arrêter. Tant qu'il fonctionne avec un mélange pauvre, il n'est pas nécessaire d'attendre une puissance suffisante et, curieusement, une économie. Après tout, les caractéristiques de traction de la voiture se détériorent tellement que le conducteur est obligé de la "fouler", en passant à une vitesse inférieure où il était facile de passer à une vitesse supérieure.

Si le mélange est trop riche, la puissance du moteur est considérablement réduite et la consommation d'essence augmente. Cela signifie qu'un mélange riche ou, pire, sur-enrichi est un excès d'essence ou un manque d'air.

POURQUOI LE MÉLANGE EST-IL PLUS LÉGER ?

Le mélange doit être épuisé dans tous les cas - c'est l'efficacité et la toxicité à la même puissance. Le mélange carburant-air est enflammé par une étincelle dans une certaine plage de concentrations. Un mouvement d'air dirigé (selon la forme du collecteur, des canaux de soupape, de la chambre de combustion du piston) dans le cylindre et un jet de carburant injecté peuvent réaliser un mélange "riche" local dans la zone de la bougie d'allumage dans tous les fonctionnements modes, ce qui lui permettra de s'allumer de manière fiable. Dans ce cas, le mélange total dans le cylindre sera "pauvre". Dans certains modes (x.x., faible charge), il n'est pas nécessaire d'avoir une grande dose de carburant. En conséquence, il n'y a pas besoin d'une grande quantité d'air. Pour de tels modes, la quantité d'air peut être réduite, par exemple, en n'ouvrant pas l'une des deux soupapes d'admission ou en déformant fortement les phases de leur ouverture/fermeture, créant une résistance supplémentaire à la sortie. Dans les modes de charge élevée, tout ce qui est possible est ouvert et le carburant injecté est tourbillonné avec de l'air dans le cylindre de telle sorte que le mélange à la bougie soit localement riche et, surtout, un allumage et une combustion séquentiels "en douceur" du carburant des portions dans ce tourbillon de « passions cylindriques » seront assurées. C'est-à-dire que le mélange est extrêmement appauvri, mais seuls les tourbillons d'air aident à le brûler normalement.

Référence historique. Le carburateur bouillonnant est une unité unique en son genre qui a permis de préparer le mélange air-carburant parfait. Un tel assemblage combustible est un mélange de vapeurs et d'air atmosphérique et permet d'atteindre un rendement moteur maximal avec une consommation minimale de carburant liquide. Malheureusement, la conception du carburateur bouillonnant était encombrante et dangereuse à utiliser, et le rapport entre la quantité d'air et de vapeur de carburant dépendait fortement de la température ambiante.

Référence historique. Après l'adoption d'un ensemble de règles et de lois, connu sous le nom d'EURO 3, qui réglemente la teneur en substances nocives pour l'environnement dans les gaz d'échappement des voitures, les fabricants de moteurs à combustion interne sont passés à un système d'injection de carburant multipoint. Chaque buse dessert son "propre" cylindre, et le système de dosage électronique sélectionne la composition requise du mélange, qui, au moins légèrement, diffère d'un cylindre à l'autre. En pratique, cette complication entraîne une baisse de fiabilité et une complication de la réparation en cas de panne.

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C'est ainsi que le carburant brûle dans un moteur de voiture de première classe. Le moteur de la voiture moderne, ayant reçu une telle "idéologie", s'est complètement renseigné. Soulageant une personne de ses soucis, la machine se diagnostique, signale des «bobos», vous indique quand vous rendre chez les maîtres.
En Russie, toute substance combustible - essence, kérosène, carburant diesel, alcool, gaz - les gens appellent carburant, bien que rien ne puisse brûler sans agent oxydant. Le plus souvent, il s'agit d'oxygène dans l'air. Quoi et comment flambe dans les cylindres des moteurs à essence largement utilisés?
Le carburant atomisé par les injecteurs s'évapore dans les canaux devant les soupapes d'admission. Dans les cylindres, un mélange de travail gazeux de carburant et d'air brûle. Elle est " homogène"(une composition dans tout le volume), - un tel système de contrôle électronique du moteur (ECM) est plus facile à contrôler. Mais si quelqu'un d'autre a une voiture à carburateur, alors beaucoup de choses sont vraies pour lui - la différence réside uniquement dans la manière de réguler les modes de fonctionnement.
En particulier, pour un allumage fiable, il est important de savoir comment les masses d'air et de carburant sont liées dans le mélange de travail. Un mélange de 14,7 g d'air et 1 g d'essence est appelé stoechiométrique. Il y a juste assez d'air pour une combustion complète de l'essence. Les écarts par rapport à cet idéal sont évalués par commodité par le soi-disant coefficient d'excès d'air λ. Dans notre exemple. Si λ est supérieur à un, le mélange est dit pauvre., moins riche. À λ = 1, une réaction oxydative à part entière est possible, ne laissant aucun composant inutilisé. Dans les gaz d'échappement (jusqu'à la première sonde à oxygène du système d'échappement), les deux principaux produits de combustion sont le dioxyde de carbone CO2 (13,7 % en volume) et la vapeur d'eau H2O (13,1 %). L'azote de l'air n'est pas combustible - ce ballast occupe 71,5%. Certes, dans un vrai moteur, tout n'est pas aussi fluide qu'en théorie. Même lorsqu'un mélange stoechiométrique est brûlé, du CO (jusqu'à 0,7 %) et du CH (jusqu'à 0,2 %) sont présents dans les gaz d'échappement. Et dans les régimes à températures élevées, des oxydes d'azote toxiques NOx peuvent également apparaître - environ 0,1%.
Avec ces doses de poisons, un convertisseur catalytique à trois voies fait face à près de cent pour cent, c'est son mode de fonctionnement normal. Les deux premiers, il "s'oxydera" (brûlera) et les oxydes de NOx seront réduits en azote inoffensif N 2.
Le carburateur, même avec le réglage le plus compétent, ne peut garantir la stoechiométrie même dans les modes de fonctionnement de base, sans parler des modes de transition. D'ici problèmes environnementaux. C'est la principale raison pour laquelle le monde automobile oublie progressivement les carburateurs (pour toute leur simplicité et leur attrait pour quelqu'un).
Mais réduisons un peu l'air... A λ = 0,8...0,9, on obtient un mélange pour les modes haute puissance, car son taux de combustion est le plus élevé. Mais une partie de la "charge" dans le cylindre n'a pas le temps de réagir, les parts de CO et de CH, ainsi que la consommation de carburant, sont un peu plus élevées qu'avec la stoechiométrie.
Encore moins d'air ? Un mélange trop riche brûle de manière inefficace. La consommation de carburant est élevée, la puissance est réduite, il y a beaucoup de produits toxiques dans les gaz d'échappement - CO, CH et C. Le premier d'entre eux est le monoxyde de carbone, "le monoxyde de carbone est incolore et inodore". En raison du manque d'oxygène, il s'est "sous-oxydé" en CO 2. Le second ce sont les « hydrocarbures », des vapeurs de carburant qui n'ont pas eu le temps de s'enflammer et qui ont été jetées dans la cheminée. Le troisième est les particules de carbone (suie noire) qui sont apparues lors des réactions, qui n'avaient pas non plus assez d'air pour brûler.
La suie perturbe le fonctionnement des bougies - les "ponts" de charbon interrompent les étincelles - et trop de carburant est brûlé dans le convertisseur, il surchauffe et à des températures supérieures à 1000 ° C, il prend fin. Par conséquent, le système d'autodiagnostic, ayant détecté qu'il y a trop de ratés d'allumage dans certains cylindres, éteint sa buse - et signale: "vérifiez le moteur!"
Eh bien, si l'agent oxydant est si petit que le mélange ne peut pas être enflammé, on l'appelle surenrichi. C'est pourquoi les vapeurs d'essence denses dans le réservoir n'explosent pas même avec une jauge de carburant électrique défectueuse et très étincelante.
Commencer à appauvrir le mélange en ajoutant de l'air stoechiométrique. Un mélange avec λ = 1,05 ... 1,1 offre le meilleur rendement, mais avec un manque de puissance notable. Un tel mélange brûle plus lentement et l'excès d'air équivaut à du ballast, qui emporte une partie de la chaleur utile dans le tuyau. Avec un mélange fortement pauvre (principalement dans les moteurs à injection directe de carburant dans les cylindres), les émissions de NOx commencent à augmenter si rapidement qu'un convertisseur conventionnel ne peut pas y faire face. Cela complique grandement le système d'épuration des gaz d'échappement. Mais pour les moteurs fonctionnant principalement à la stoechiométrie (c'est-à-dire les moteurs à injection conventionnels), ce sujet n'est pas pertinent. Enfin, un mélange dans lequel il y a tellement d'air qu'il ne s'enflamme pas est appelé trop épuisé. Ainsi, si le moteur "panne" avec une forte ouverture de l'accélérateur, cela signifie que l'injection de carburant ne suit pas l'admission d'air. Une cause bien connue est un filtre à carburant bouché à l'entrée de la pompe à carburant !
Ainsi, aujourd'hui, pour les moteurs à injection les plus courants, un mélange stoechiométrique est considéré comme optimal. C'est leur réglage principal, prescrit dans le soi-disant "micrologiciel d'usine". L'efficacité et la puissance du moteur sont à un niveau acceptable, les dommages à l'environnement sont minimes. Eh bien, savoir ou ne pas savoir comment fonctionne le système vous regarde. Peu imaginent le dispositif d'un ordinateur moderne, mais ils l'utilisent ! Il est important de remarquer les problèmes à temps - et le service est obligé de les éliminer.
Pour faciliter le renforcement des connaissances, vous pouvez vous tourner vers des exemples quotidiens - par exemple, vers un réchaud à gaz ou un réchaud de village. Si l'alimentation en air est réduite en fermant l'accélérateur pendant que le moteur tourne, l'ECM réduira de manière synchrone l'alimentation en carburant. Et la cuisinière commencera à émettre du monoxyde de carbone CO.
Le fait que du monoxyde de carbone a été libéré en grande quantité, disons des brandons noirs et carbonisés. Pourquoi le charbon n'a-t-il pas brûlé ? - Pas assez d'oxygène. Cela signifie qu'il y avait beaucoup de monoxyde de carbone CO... S'il y avait une flamme dans le four, comme dans une forge - blanche, rugissante - il n'y resterait que des cendres légères (minérales, incombustibles).
Eh bien, avec un poêle épuisé, le traitement est différent. Les hydrocarbures volatils s'évaporent faiblement de la surface du bois de chauffage froid. Et la réaction de combustion en chaîne n'est stable et généralement possible que si la température dans le foyer atteint rapidement 800 degrés, il est donc nécessaire de commencer l'allumage avec du combustible fin, mais en grande quantité, pour que la surface de combustion soit la plus grande possible. Ce sont des broussailles sèches, des copeaux, des copeaux, de l'écorce de bouleau, des journaux. Il y a beaucoup de choses en commun avec le moteur.
Rappelons que lors du démarrage, une essence très froide s'évapore légèrement - et il est difficile d'obtenir la composition souhaitée du mélange sans recourir à certaines mesures supplémentaires. Par conséquent, le contrôleur va ordonner aux injecteurs d'augmenter l'alimentation en essence afin que le mélange dans les cylindres puisse s'enflammer. Et au fur et à mesure que le moteur se réchauffe, la consommation de carburant, conformément au «brain firmware», diminue selon une certaine loi.
Mais le poêle est un exemple de combustion "sauvage", non organisée. Il est beaucoup plus révélateur d'expérimenter avec un brûleur à gaz. Parfois, vous ne pouvez pas enflammer un mauvais mélange gaz-air : du coton - mais il n'y a pas de feu ! S'il prend feu, il est bruyant, instable, parfois même se détache du brûleur.
Les images montrent des expériences avec un brûleur portable. Avec un débit d'air minimal, un mélange riche d'une étincelle piézo ne s'allume même pas. D'un match - à contrecœur. La flamme est jaunâtre, lente - elle a immédiatement fumé notre tige d'acier. Ensuite, ils ont ajouté de l'air - et ont obtenu un mélange qui s'enflamme parfaitement à partir d'une étincelle. La flamme est bleue, uniforme, chaude, il n'y a pas de suie, la tige est chauffée au rouge. Ce paramètre est le meilleur.
Tout moteur qui brûle du carburant est appelé moteur thermique pour une raison - il a le même «poêle», mais avec un travail mieux organisé. Et la tâche, dans l'ensemble, est la même : une efficacité maximale avec un minimum de dommages. Reste à le rappeler (voir graphique) : il est impossible d'atteindre en même temps une puissance maximale et une consommation minimale avec la même composition du mélange. Par conséquent, le mélange stoechiométrique est considéré comme optimal pour les moteurs à injection les plus courants. Avec lui, la puissance est suffisante, l'économie est acceptable et les dommages à la nature sont minimes.

Légendes des photos :
1. Voici comment brûle un riche mélange gaz-air. La flamme du brûleur est jaunâtre et, par rapport au réglage correct, est "froide". La tige de test est fumée.
2. Nous brûlons le mélange gaz-air de la composition optimale. La flamme est bleue, la tige est chauffée au rouge. Et derrière elle, la flamme n'est plus bleue - elle est éclairée par des particules de tartre, etc., détachées de la surface du métal.