Меню

Как измерить качество смеси



Индикатор качества смеси ИКС-1

Качество горючей смеси в карбюраторных двигателях устанавливается вручную при настройке карбюратора, и очень часто этот процесс проводится «на глазок». Однако лучшим решением станет использование специального прибора — индикатора качества смеси.

Что такое индикатор качества смеси

В современных инжекторных двигателях за качество смеси (ее состав и соотношение топлива и воздуха) отвечает электроника, поэтому водитель не беспокоится о режиме работы двигателя, его токсичности и расходе топлива. Но все иначе с карбюраторными моторами — в них предусмотрена возможность регулировки качества смеси, которая производится с помощью винта качества карбюратора на холостом ходу.

От качества горючей смеси, то есть от соотношения топлива и воздуха, зависят основные характеристики двигателя: мощность и расход топлива, а также стабильность работы и токсичность выхлопных газов (в первую очередь — содержание угарного газа). Обычно отношение топлива и воздуха в горючей смеси составляет 1:15 (при пуске холодного двигателя — 1:10), однако для каждого конкретного двигателя эта цифра может отличаться, поэтому и возникает необходимость проводить настройки карбюратора.

В простейшем случае настройка качества горючей смеси производится до достижения стабильной работы двигателя на холостом ходу при определенных оборотах, однако такой подход далеко не всегда позволяет достичь успеха, поэтому лучше использовать специальное устройство — индикатор качества смеси (ИКС).

ИКС имеет очень простое устройство, но при этом он эффективен и может использоваться даже неопытными автовладельцами. Интересно, что наиболее популярный в нашей стране индикатор — ИКС-1 — выпускается не первый десяток лет, но все еще очень востребован и популярен. Это лучше всех слов говорит о полезности прибора.

Устройство индикатора

Индикатор имеет очень простое устройство. Его основу составляет специальная свеча зажигания со встроенным стеклянным световодом, на корпусе свечи надета черная трубка со стеклом в торце и отклоняющимся зеркальцем, образующим что-то вроде перископа. К свече подведен высоковольтный провод со шпилькой, повторяющей форму контактной головки свечи (в приборе ИКС-1 наконечник провода позволяет подключать «подсвечники» различных типов).

Также в комплект индикатора входит уплотнительное кольцо для свечи, с помощью которого обеспечивается герметичность камеры сгорания при установке качества смеси.

В приборе ИКС-1 используется свеча зажигания с резьбой М14×1,25 с максимальной длиной резьбовой части 12 мм — этого достаточно для настройки большинства карбюраторных двигателей отечественных автомобилей.

Принцип работы индикатора

Как определить качество горючей смеси? Можно взять несколько датчиков, измеряющих основные параметры двигателя, и с помощью электронного блока отрегулировать подачу топлива и воздуха — такое решение сегодня используется в инжекторных двигателях. Однако множество датчиков и блок управления — это дорого и не всегда удобно. Оказывается, что для настройки карбюраторного двигателя можно использовать куда более простой и доступный «прибор» — наш глаз.

На самом деле ничего удивительного здесь нет: топливно-воздушная смесь, сгорающая в камере сгорания, образует пламя определенного цвета, который в значительной степени зависит от ее состава и соотношения количества топлива и воздуха. Горючая смесь оптимального состава образует пламя ярко-голубого цвета, а отличие цвета свидетельствует о необходимости регулировки качества смеси.

Можно сказать, что индикатор качества смеси — это окно для камеры сгорания, которое позволяет наблюдать цвет образуемого пламени, и тут же производить настройку карбюратора.

Настройка карбюратора с помощью индикатора качества смеси

Процесс работы с ИКС сводится к следующему:

  1. Запустить и прогреть двигатель;
  2. Заглушить двигатель, вывернуть свечу второго или третьего цилиндра, вкрутить вместо нее свечу ИКС;
  3. Установить на свечу трубку;
  4. Запустить двигатель, повернуть зеркальце с таким расчетом, чтобы из удобного положения видеть цвет пламени в камере сгорания;
  5. Винтом количества установить минимально устойчивые обороты двигателя;
  6. Винтом качества найти такое положение, при котором пламя в камере сгорания приобретает ярко-оранжевый цвет (это свидетельствует о переобогащении смеси, обычно достигается при выворачивании винта);
  7. Вворачивая винт качества, добиться появления ярко-голубого пламени;
  8. Еще немного ввернуть винт качества (не более чем на половину оборота);
  9. Заглушить двигатель, вывернуть ИКС и вернуть свечу зажигания.

Как видите, настройка качества горючей смеси с помощью ИКС очень проста и требует минимум времени, однако нужно обратить внимание на несколько важных моментов:

  • Настройку лучше производить в затемненном месте — свет от сгорающей смеси в немалой степени задерживается стеклянным световодом в свечи, поэтому наблюдаемый в зеркальце цвет пламени не виден при ярком внешнем освещении;
  • Ни в коем случае нельзя наблюдать цвет пламени непосредственно через стекло — для безопасности предусмотрено отклоняющееся зеркало;
  • Свеча зажигания в ИКС не предназначена для длительной работы на высоких оборотах, поэтому частота вращения коленвала при настройке двигателя не должна превышать 1200 об/мин.

В остальном индикатор качества смеси — это очень простое и удобное в использовании средство, которое, к тому же, имеет доступную стоимость. Поэтому иметь его стоит всем, кто эксплуатирует автомобиль с карбюраторным двигателем. Это поможет и обеспечить лучшую работу мотора, и сэкономить топливо, и снизить негативное влияние на окружающую среду.

Длительная езда на автомобиле приводит к утомляемости мышц шеи и наносит вред здоровью позвоночника. Решить эти проблемы помогают подушки на подголовники. О том, что такое подушки на подголовники и зачем они нужны, а также об ассортименте, подборе и применении данных аксессуаров — узнайте из статьи.

Читайте также:  Прибор для измерения частоты тока устройство

Для нарезки наружной резьбы с помощью круглых и прямоугольных плашек необходимо использовать специальное приспособление — плашкодержатель или вороток для плашек. Все о воротках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и применении этих приспособлений — читайте в статье.

Резьбовой крепеж прост и надежен, однако повреждение болта или шпильки может привести к невозможности его извлечения и замены. Эта проблема решается с помощью специального инструмента — набора экстракторов. Об этих приспособлениях, их типах, конструкции, выборе и применении читайте в данной статье.

Почувствовав дыхание зимы, все автомобилисты задумываются о замены сезонной резины. И очень многие из нас при покупке зимних шин встают перед трудным выбором — «шиповки» или «липучки»? Каждый тип шин имеет свои преимущества и недостатки, и отдать предпочтение чему-то одному бывает очень сложно. В этой статье мы попытаемся сделать этот непростой выбор.

Заливка в бак некачественного дизельного топлива может навредить мотору вплоть до полного его выхода из строя. Минимизировать или исключить негативные последствия заправки низкокачественным дизелем помогает специальная автохимия — присадки в дизтопливо, о которых подробно рассказано в данной статье.

Использование правильного типа шин гарантирует автомобилю устойчивость и управляемость в любой дорожной ситуации. Только шины, используемые по сезону, гарантируют оптимальные сцепные характеристики с дорожным покрытием и минимальный тормозной путь.

На всех механических транспортных средствах помимо основных указателей поворота должны присутствовать вспомогательные огни — боковые повторители поворота. Все о повторителях, их классификации, устройстве, характеристиках и работе, а также о подборе и замене данного типа приборов — читайте в статье.

Источник

Альфометр

Инструкция по установке и эксплуатации.

1. Краткое описание.

Прибор альфометр, который Вы держите в руках, предназначен для визуального контроля за текущим составом топливо-воздушной смеси в бензиновых как инжекторных, так и карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. Представляет собой микропроцессорную систему, которая оцифровывает выходной сигнал датчика кислорода, измеряет его и индицирует на линейке светодиодов в соответствии с вычисленным значением коэффициента избытка воздуха (принятое обозначение — греческая буква Альфа) или в американской технической литературе — (греческая буква Лямбда). От обычного аналогового альфометра его отличает то, что он не просто измеряет напряжение, генерируемое датчиком, а «знает» характеристику кислородного датчика, способен распознавать слабо различающиеся сигналы и на основе измерений вычисляет коэффициент. Может устанавливаться в салоне автомобиля в качестве дополнительного прибора, а также служить устройством для настройки по топливу бензиновых двигателей. В качестве чувствительного элемента используется стандартный кислородный датчик на основе окиси циркония, применяемый в системах управления двигателем автомобилей (далее СУД). Шкала в виде светодиодной линейки проградуирована в единицах коэффициента избытка воздуха ( ). Коэффициент «1» соответствует стехиометрическому составу. Значения меньше «1» означают богатую смесь, больше «1» — бедную. В таблице указаны виды топлива, с которыми прибор может использоваться и массовое соотношение воздуха к топливу, соответствующие стехиометрическому составу смеси, индицируемые прибором как «1». Стехиометрический состав — это теоретически верное соотношение топлива и воздуха, при котором в процессе горения кислород воздуха и топливо будут израсходованы полностью без остатка.

Неэтилированный бензин 14,7 : 1
Метанол (метиловый спирт) 6,5 : 1
Этанол (этиловый спирт) 9,0 : 1
Пропан (сжиженный газ) 15,7 : 1
Возможно также использование для систем с оксидом азота.

Рекомендуется к использованию с прибором кислородный датчик BOSCH 0 258 005 247.

2. Установка прибора в автомобиле.

2.1. Поместите прибор в удобном для обозрения месте приборной панели. Прилагаемую косу проводов через отверстие в кузове проложите в подкапотное пространство. Разъём датчика должен находиться в подкапотном пространстве как можно ближе к месту установки датчика, а разъём прибора внутри салона ближе к панели приборов. Закрепите косу проводов за кузов автомобиля так, чтобы никакой участок её не мог быть повреждён взаимным перемещением агрегатов автомобиля. Подключите красный провод косы к бортовой сети автомобиля к шине «15» или к шине «Х» внутри салона, т.е. к «плюсу» бортовой сети после замка зажигания через предохранитель с током размыкания 5 — 7,5 ампер. Возможно использование только для автомобилей с напряжением бортовой сети 12 — 14 вольт и с отрицательным полюсом на кузове. Чёрному проводу обеспечьте надёжный контакт с кузовом автомобиля настолько близко к прибору, насколько возможно. Цветной провод подключите к выключателю габаритных огней таким образом, чтобы на нём появлялся «плюс» при включении наружного освещения в тёмное время суток. Прибор будет уменьшать яркость свечения при включении наружного освещения.

2.2. Если в вашем автомобиле кислородный датчик установлен и работает в составе системы управления двигателем, вы должны использовать самостоятельно изготовленную переходную колодку или прямое соединение таким образом, чтобы чёрный провод чёрного разъёма косы был соединён с чёрным проводом имеющегося датчика кислорода. Серый провод разъёма косы с серым проводом датчика кислорода. Если у датчика нет серого провода, то серый провод разъёма надо надёжно соединить с массой двигателя. Не отключайте датчик от штатной проводки автомобиля.

Читайте также:  Приемы измерения микрометрическими инструментами

2.3. Если в вашем автомобиле кислородный датчик установлен, но не используется системой управления, установите в штатное гнездо в выпускной системе датчик фирмы BOSCH 0 258 005 247. Подключите разъём датчика к прилагаемой косе проводов.

2.4. Если в Вашем автомобиле кислородный датчик не был установлен, разметьте отверстие в приёмной трубе выпускной системы в месте соединения всех труб в одну настолько близко к двигателю, насколько возможно. Датчик должен внутри трубы омываться выхлопными газами из всех цилиндров двигателя. Снимите приёмную трубу выпускной системы. В размеченном месте просверлите отверстие диаметром не менее12 мм. и приварите гайку с резьбой М18х1,5 с высотой не более 8 мм. Вверните датчик в гайку до упора и убедитесь, что колпачок датчика находится полностью внутри выпускной трубы, а в месте сварки по периметру гайки нет сквозных отверстий.

Во избежание повреждения датчика в процессе эксплуатации автомобиля, гайка в трубе должна быть сориентирована таким образом, чтобы от датчика до кузова автомобиля оставался зазор не менее 15 мм и датчик не выступал вниз в дорожный просвет. Ось датчика во избежание попадания внутрь конденсата должна быть повёрнута под углом не менее 10 градусов вверх от горизонтали.

4. Особенности использования прибора и практические советы.

4.1. Кислородный датчик начинает работать при достижении температуры чувствительного элемента 350 градусов Цельсия. Поэтому сразу после включения необходимо подождать несколько минут его полного прогрева. В случае если в автомобиле был установлен однопроводной (не подогреваемый) зонд, необходимо дождаться, пока выхлопными газами он будет прогрет до рабочей температуры. Подогреваемые зонды, такие, как, например, рекомендуемый для прибора BOSCH 0 258 005 247 прогреваются после запуска двигателя примерно за 0,5 — 1 минуту.

4.2. Во время использования необходимо помнить, что у кислородного датчика присутствует зависимость выходного напряжения от температуры. Примерная зависимость изображена на графике.

Наиболее явно она проявляется в области меньше 0,95. Это значит, что в режимах, близких к максимальной мощности, когда выпускная труба сильно разогрета, возможны показания слегка более бедной смеси, чем есть на самом деле. Величина этой погрешности не может быть предсказана, т.к. зависит от конструктивных особенностей автомобиля, таких как насколько далеко от двигателя расположен датчик или теплоизолирована труба, или нет. Также влияние оказывает степень настройки двигателя в смысле количества топлива, догорающего в выпускной трубе. А это угол опережения зажигания и степень обогащения.

4.3. Если датчик включен в обратную связь системы управления двигателем, то он будет индицировать изменяющийся состав смеси в соответствии с алгоритмом управления. Наиболее вероятно вы увидите непрерывное переключение из области бедной в богатую и обратно. Это стандартный способ для большинства систем управления двигателем. При разгоне автомобиля с активным дросселированием смесь будет богатой, а при торможении двигателем — обеднённой. В этом случае альфометр будет скорее индикатором работы СУД, чем измерительным прибором.

4.4. Если в автомобиле кислородный датчик программно отключен или СУД предназначена для работы без него, а также для карбюраторного автомобиля используйте рекомендуемый для альфометра BOSCH 0 258 005 247. Альфометр калиброван с этим датчиком. Точность измерений с новым зондом будет не хуже +/- 7%.

4.5. Прибор может использоваться для настройки систем питания бензиновых двигателей. Строго говоря, в основном для этого он и предназначен. Не важно, карбюраторный или впрыскной мотор настраивается. В карбюраторе подлежит настройке семейство жиклёров, а в электронной системе — калибровки программы. С помощью прибора можно настроить практически все режимы работы системы питания, т.к. он индицирует мгновенное значение состава смеси. Конечно, нужно точно знать, какой жиклёр или калибровка задействованы в текущий момент времени. Например, во время разгона в начальный момент в карбюраторе смесь обогащается через ускорительный насос, а затем через главную дозирующую и переходную системы.

Совершенно понятно, что для достижения цели надо знать и измерять, насколько близко мы к цели продвинулись и делать выводы о правильности произведённых действий. В смысле оценки процессов, происходящих в камере сгорания бензиновых моторов, есть гораздо более совершенный прибор — это мультигазовый газоанализатор. Однако, его высокая инерционность, жесткие требования по обслуживанию, большая цена и громоздкие размеры не позволяют эксплуатировать в автомобиле и даже выполнять измерения в режимах, отличных от статических. Известные оценочные способы, такие, как цвет изолятора свечи, дают, во-первых, усреднённый результат, а во-вторых, приблизительно верный, в случае, если свеча по тепловой характеристике правильно подобрана к двигателю. Таким образом, сегодня не видно разумной альтернативы альфометру, использующему для измерения кислородный датчик, несмотря на ряд недостатков и ограничений, присущих косвенным измерениям. Также важно понимать, что альфометр — это только часть газоанализатора, измеряющая содержание кислорода, самого информативного параметра в смысле коэффициента избытка воздуха.

Для достижения желаемого результата нужно точно представлять себе цель настройки, т.к. от этого зависит значение коэффициента обогащения, которое должно быть получено. Качественная зависимость мощности и топливной экономичности двигателя от при прочих равных условиях иллюстрирует график.

Читайте также:  Схема включения ваттметров для измерения однофазной цепи

4.5.1. Если целью является экономия топлива, то во всех режимах движения нужно получить значение, близкое к величине 1 — 1,08. За исключением режима разгона. Для получения лучших экономических показателей при разгоне сначала с помощью ускорительного насоса или его программного аналога делают заведомо богатую смесь, затем её постепенно обедняют до границы разгона без «провалов». Разгонная величина коэффициента индивидуальна для каждого двигателя и не может быть строго определена.

4.5.2. Если целью настройки является мощностная смесь, то необходимо добиться значения 0,82 — 0,89. Однако точно измерить это значение вы не сможете из-за непредсказуемо высокой температуры в районе датчика кислорода. Тем не менее, это на практике не нужно. Если мотор настраивается на мощность, то расход топлива не имеет значения. В области богатых смесей двигатель очень слабо чувствителен к составу в сторону обогащения. Поэтому, если прибор на всех режимах уверенно показывает состав менее 0,95 и более 0,8, то можно считать задачу выполненной. Также есть одно обстоятельство, которое позволяет регулировать в мощностных режимах смесь несколько более богатую, чем требуется. Дело в том, что топливо играет роль охладителя для камеры сгорания. Поэтому всегда лучше слегка обогатить, чем забеднить. Вращающий момент мотор не потеряет, зато склонность к калильному зажиганию и детонации, когда горячо, будет снижена.

4.5.3. Независимо от цели настройки не следует делать богатым холостой ход. Ничего, кроме отложения сажи в камере сгорания, и, как следствие, перебоев в искрообразовании получить невозможно. Процесс образования сажи, несмотря на богатую смесь, не возникает в мощностных режимах, когда высокая температура очищает контакты и изоляторы свечи.

4.5.4. Неким компромиссом между расходом топлива и мощностью можно считать двойной вариант настройки. Это когда, например, дозирующие элементы первой камеры двухкамерного карбюратора настраивают на экономичный режим работы. Для этого отсоединяют привод заслонки второй камеры, чтобы она всегда была закрытой, и, делая пробные поездки, подбирают нужные жиклёры первой камеры. Затем включают обе камеры и, манипулируя только жиклёрами второй камеры, добиваются мощностных значений в режиме «газ в пол». Полным аналогом для впрыскного мотора является разделение калибровок на экономичные и мощностные по признаку оборотов и величины открытия дросселя, которое применяется практически во всех системах управления двигателем.

4.6. Если показания прибора не соответствуют вашим представлениям о том, что есть на самом деле. То есть, если у вас есть основания считать, что прибор неисправен или даёт ложную информацию. Такое тоже возможно. Необходимо иметь в виду, что если у двигателя есть неисправности, например, в системе зажигания, то ожидать достоверных показаний не следует. Самый простой случай, когда одна из свечей или её провод пробиты по изолятору и воспламенение в цилиндре происходит с перебоями. Тогда выхлопные газы будут содержать большое количество не прореагировавшего кислорода, что прибор интерпретирует в бедную смесь, когда она на самом деле таковой не является. Большое количество масла, попадающее в камеры сгорания, во-первых, будет расходовать часть кислорода на своё горение, а во-вторых, оседающие продукты горения и несгоревшие частицы его будут покрывать изолирующей плёнкой чувствительный элемент датчика. Смесь будет индицироваться, как бедная, хотя это не так. Чересчур позднее зажигание, когда топливо догорает в выпускной трубе, может настолько разогреть датчик, что, несмотря на чрезмерно богатую смесь, показания прибора будут только в области слегка обогащённой. В случае, когда в двигатель поступает откровенно неравномерная по составу смесь, например, одна из форсунок «льёт». Если вы отрегулируете смесь по прибору, скорее всего остальные цилиндры будут слишком обеднёнными, т.к. в среднем концентрация кислорода останется нормальной. Если одна из форсунок не открывается, то можно ожидать аналогичного эффекта, как при неработающей свече.

4.7. Вы можете проверить работу регулятора давления топлива. Отсоедините вакуумный шланг от регулятора на холостом ходу, смесь должна стать богаче.

4.8. Вы можете проверить баланс работы форсунок. На холостом ходу отключайте по очереди форсунки и отмечайте для каждой изменение показаний альфометра. При одинаковой производительности изменения будут для всех одинаковы.

4.9. Для систем без расходомера воздуха вы можете проверить работу воздушного фильтра. Сравните показания альфометра на полной нагрузке с фильтром и без него. Если без фильтра смесь беднее, фильтр вносит ограничения.

4.10. Для двигателей с широкофазными валами на холостом ходу может индицироваться очень бедная смесь, тогда как двигатель нормально работает. Это следствие широкой фазы перекрытия и плохой продувки камер сгорания. С ростом оборотов показания альфометра придут в норму. В таком случае лучше холостой ход настроить по мультигазовому газоанализатору.

В любом случае, при работе с прибором надо помнить, что делает выводы о качестве регулировок всегда тот человек, который производит настройки. Выводы должны базироваться на знаниях и опыте настройщика. Показания альфометра — это только один из множества факторов, которые нужно принимать во внимание при столь тонкой работе. Несомненно, он очень важный и один из самых информативных, однако, решение за вами.

Источник