Большой расход топлива: основные причины

Высокий расход топлива — частая проблема для автовладельцев. Автомобиль выглядит нормально, объем двигателя не слишком велик, но почему такой высокий расход топлива?! Причина — в нарушении работы электронной системы управления двигателем.

Неисправность системы управления двигателем приводит к увеличению расхода топлива

Неисправность системы управления двигателем является основной причиной повышенного расхода топлива в современных автомобилях. В первую очередь это связано с неправильной работой датчиков, которые передают необходимую информацию в электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Основными датчиками, которые необходимы ЭБУ для точного расчета состава воздушно-топливной смеси, являются:

Датчики температуры охлаждающей жидкости и впускного коллектора

Работа этих датчиков температуры основана на характеристике термистора. Если датчики температуры повреждены, то ЭБУ не сможет правильно регулировать состав топливовоздушной смеси. Это приводит к образованию либо слабой, либо чрезмерно богатой смеси, что в обоих случаях означает снижение мощности двигателя и нерациональное использование топлива.

Неисправные датчики положения дроссельной заслонки

Некорректная работа датчика положения дроссельной заслонки (ДПЗ) может негативно сказаться как на холостом, так и на разгонном режиме управления двигателем автомобиля. Как правило, это приводит к ухудшению качества приготовления топливно-воздушной смеси, снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.

Во многих моделях автомобилей повреждение TPS может также привести к неоптимальной работе автоматической коробки передач, что еще больше увеличивает расход топлива.

Расходомеры входящего воздуха

Датчики предназначены для расчета количества воздуха, поступающего в двигатель. Принцип действия прост: чем больше воздуха поступает в двигатель при открытии дроссельной заслонки, тем больше топлива необходимо для создания желаемого воздушно-топливного отношения (в идеале — 14,7:1). Существует целый ряд датчиков-расходомеров, которые имеют различные концепции работы, в том числе:

Датчики MAP и MAF

MAP (Manifold Air Pressure)

Это датчики разряжения воздуха во впускном коллекторе, имеющие на выходе аналоговый или частотный сигнал.

MAF (Manifold Air Flow)

Эти датчики измеряют скорость входящего потока воздуха, и их работа основана на различных принципах, таких как электрическое сопротивление нагретого проводника, изменение частоты ультразвука в потоке воздуха, изменение сигнала от реостата, соединенного с механической заслонкой, и т. д.

Датчики кислорода: Важнейший компонент

Кислородные датчики (O2-датчики) являются важнейшим компонентом в работе двигателя. Они имеют множество других названий, таких как лямбда-зонд, кислородный датчик, датчик O2. Назначение этих датчиков — обеспечивать обратную связь и передавать электрический сигнал в ЭБУ о степени обогащения топливовоздушной смеси.

Если эти датчики не функционируют, ЭБУ не сможет правильно рассчитать нагрузку на двигатель, что приведет к перебоям в работе смеси, снижению мощности двигателя и увеличению расхода топлива.

Неточный сигнал коррелирует с повышенным расходом топлива

Разница между электрическим сигналом от датчика кислорода и количеством кислорода в выхлопных газах приводит к тому, что ЭБУ ошибается в определении идеальной комбинации газов. Это приводит к повышенному расходу топлива. Неисправности деталей, не являющихся основными для двигателя, также являются причиной повышенного расхода топлива. Кроме того, в топливной системе двигателя присутствует ненормальная сила.

ЭБУ двигателя и впрыск топлива

Блок управления двигателем (ECU) отвечает за расчет впрыска топлива, чтобы давление топлива оставалось постоянным. Если давление топлива увеличивается, то воздушно-топливная смесь переходит в состояние обогащения. Такое случается редко, поскольку регуляторы давления поддерживают постоянное давление топлива. ЭБУ корректирует время импульса форсунки, чтобы компенсировать чрезмерное впрыскивание топлива, определяемое датчиком кислорода.

Пониженное давление топлива оказывает большее влияние на экономию топлива

При низком давлении топлива мощность двигателя ослабевает, а скорость разгона снижается. Нажатие на педаль акселератора только усугубляет проблему. Электронный блок управления (ЭБУ) не в состоянии восполнить недостаток топлива даже при максимальном импульсе впрыска. Кроме того, при открытой дроссельной заслонке давление во впускном коллекторе падает, что заставляет датчики расхода воздуха выдавать ложный сигнал о нагрузке на двигатель. Это, в свою очередь, приводит к окончательному снижению мощности двигателя.

Эффекты автоматической трансмиссии

Если автомобиль оснащен автоматической коробкой передач, то увеличивается время работы на низших передачах, в результате чего двигатель дольше работает на высоких оборотах. Это приводит к снижению КПД и увеличению расхода топлива.

Причины низкого давления топлива

Давление топлива в режиме холостого хода может быть в пределах нормы, но при разгоне или на высоких скоростях оно может падать ниже допустимого. Часто это связано с засорением топливного фильтра или сетки предварительного фильтра-насоса.

Причины плохой экономии топлива

Топливный насос может износиться со временем или в результате загрязнения частицами некачественного топлива. Неисправные форсунки также являются одним из основных источников плохой топливной экономичности, если они не обслуживаются регулярно. Это связано с тем, что распыл форсунок может быть изменен, что влияет на состав топливно-воздушной смеси. Это приводит к снижению мощности двигателя, часть топлива уходит в выпускной коллектор и каталитический нейтрализатор, что приводит к сокращению срока службы.

Виновник — прогоревший катализатор

Сгоревший и разрушенный катализатор является причиной значительного снижения эффективности работы двигателя и расхода топлива, значительно превышающего норму. Из-за большого сопротивления отработавших газов резко нарушается баланс воздушно-топливной смеси, что приводит к ее переобогащению. Поскольку количество воздуха, поступающего во впускной коллектор, невелико, блок управления двигателем воспринимает это как большую нагрузку, тем самым удлиняя время работы форсунок.

Блокировка каталитического нейтрализатора

Происходит снежный накат — чем больше забит катализатор, чем гуще смесь, тем больше катализатор перегревается и разрушается. Основания для разрушения катализатора:

1. Использование некачественного топлива.

2. Редко обслуживаемые, грязные форсунки двигателя.

3. Использованные или вышедшие из строя свечи зажигания. Забитый воздушный фильтр.

Причины замены воздушного фильтра

Несмотря на то, что об этом часто вспоминают, многие не выполняют своевременную замену воздушного фильтра. Это приводит к двум последствиям: во-первых, возникает эффект «воздушного голодания», во-вторых, нарушается правильная работа датчиков расхода воздуха (MAP, MAF и т. д.). Эти просчеты ЭБУ приводят к неправильному составу топливно-воздушной смеси, что неизбежно ведет к увеличению расхода топлива.

Последствия неисправностей автоматической коробки передач

Преобразователь крутящего момента автоматической коробки передач (TCC) срабатывает по сигналу блока управления автоматической коробки передач. В режиме блокировки частота вращения первичного вала АКПП сравнивается с частотой вращения коленчатого вала двигателя. Это приводит к отсутствию проскальзывания гидротрансформатора, снижению оборотов двигателя и расхода топлива.

Отсутствие режима блокировки гидротрансформатора = повышенный расход топлива

Для автомобилей, не имеющих режима блокировки гидротрансформатора, характерно повышенное потребление топлива и возможный перегрев автоматической коробки передач. Многие типы автоматических трансмиссий при неисправности блока блокировки гидротрансформатора не переходят на наиболее эффективную передачу (овердрайв). Это означает, что автомобиль будет не так экономичен, как мог бы быть.

Неадекватные условия

Современные автоматические коробки передач с электронным управлением при возникновении серьезных неисправностей переходят в режим «limp-in», предохраняющий трансмиссию от дальнейших повреждений. В зависимости от модели этот режим может быть ограничен либо 2-й, либо 3-й передачей. К сожалению, некоторые неопытные автомобилисты, вместо того чтобы своевременно устранить неисправность АКПП, продолжают эксплуатировать автомобиль в таком аварийном режиме, что приводит к перерасходу топлива.

Стиль вождения и экономия топлива

Ключевым элементом экономичного вождения является своевременное переключение передач и использование кинетической энергии. Если ваш автомобиль оборудован системой контроля скорости («Speed Control» или «Cruise Control»), обратите пристальное внимание на алгоритм работы системы. Он включает в себя быстрый разгон до высшей передачи, сброс скорости, а затем движение накатом. При сравнении расхода топлива в режиме «Speed Control» и собственного стиля вождения некоторые водители могут оказаться в менее выгодном положении.

Повышенный расход топлива при смене коробки передач

Некоторые водители, переведя свой автомобиль с механической коробки передач на автоматическую, не изменили свой стиль вождения, то есть они по-прежнему ездят обеими ногами, но теперь уже с тормозом вместо сцепления! Именно такие водители могут жаловаться на повышенный расход топлива.

Влияние кондиционеров на расход топлива

При сравнении двух сценариев — езды по городу и по трассе — кондиционер потребляет определенную долю мощности двигателя для работы компрессора на холостом ходу, особенно в городских условиях. Обычно эта доля составляет 5–15% и увеличивается при более слабых двигателях.

При высоких скоростях и нагрузках

При работе двигателя на высоких скоростях и больших нагрузках (на трассе) влияние кондиционера на расход топлива практически незаметно. На этих режимах работы мощность двигателя велика, и часть мощности, затрачиваемой на работу компрессора кондиционера, можно не учитывать. При работе кондиционера окна автомобиля обычно закрыты, что улучшает аэродинамические характеристики и благоприятно сказывается на расходе топлива.

Влияние вязкости на использование топлива

Выбор неподходящих значений вязкости для моторного масла, коробки передач, раздаточной коробки и передних мостов может оказать огромное влияние на топливную экономичность. Использование слишком вязких смазочных материалов может привести к дополнительному расходу 10–15% топлива.

Влияние температуры двигателя на расход топлива

Идеальная температура двигателя для оптимального расхода топлива составляет 97–104°C. Если двигатель перегревается, то правильное соотношение воздуха и топлива нарушается. Воздух всасывается слишком горячим, что приводит к быстрому испарению топлива. В результате цилиндры заполняются неправильно, что приводит к детонации, потере мощности и еще большему перегреву, увеличивающему расход топлива.

Причины перегрева двигателя

1. Термостат заклинило.

2. Неисправность водяного насоса.

3. Крышка радиатора двигателя ненадежно закреплена или повреждена.

4. Загрязненный радиатор двигателя или наличие накипи в радиаторе и каналах охлаждения двигателя.

5. Вентилятор радиатора не работает должным образом.

В условиях холодного двигателя ЭБУ рассчитывает более богатый впрыск топлива для обеспечения стабильной работы при прогреве. Если температура двигателя ниже нормальной рабочей температуры, ЭБУ все равно будет регулировать состав воздушно-топливной смеси в соответствии с алгоритмом прогрева двигателя. Например, при температуре ниже 80°С расход топлива может быть на 15–20% выше обычного. Основной причиной работы холодного двигателя обычно является отсутствие термостата или неисправный (незакрепленный) электродвигатель термостата.

Еще одна причина повышенного расхода топлива

Одной из причин повышенного расхода топлива является недогрев двигателя до оптимальной температуры. Если автомобиль проезжает всего несколько километров за одну поездку, например, от дома до работы, то двигатель никогда не достигнет своей обычной рабочей температуры.