Дизельные двигатели, при сопоставимых параметрах нагрузки, изначально отличаются от бензиновых более низким расходом топлива, а также лучшей динамикой тяговых показателей, развивая максимальный крутящий момент на более низких оборотах. Это способствовало современному широкому распространению дизелей не только на тракторах, грузовиках и спецмашинах, но и на легковых автомобилях. Однако в тех случаях, когда возникают проблемы с повышенным расходом дизтоплива, дизельный мотор теряет всю свою экономичность. Какие могут быть причины большого расхода топлива и что в этом случае делать?

Часть информации, которая изложена в данной статье, будет справедливой и для бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Однако, с учётом характерных особенностей устройства системы рабочего процесса дизеля, в первую очередь, она ориентирована на выявление причин перерасхода и способов экономии именно дизельного топлива.

Основной показатель экономичности любого из двигателей – это удельный расход топлива. То есть, тот объём горючего, который потребляется техникой за 1 час при мощности устройства в 1 кВт. Дизели традиционно более экономичны, чем бензиновые моторы.

Для двигателей дизельных данное значение составляет 200-230 гр., а для бензиновых силовых агрегатов тот же параметр бо́льший – 265-305 г. Это усреднённые значения. Кроме них, имеется целый ряд внешних и внутренних факторов, напрямую влияющих на фактические показатели для конкретно взятой техники. Среди основных из них – следующие:

• вес трактора или автомобиля (чем он значительней, тем тяжелей мотору будет раскручивать передаточный механизм и тем больше энергии будет нужно для разгона);
• давление воздуха в шинах (пониженное – приводит к существенному снижению уровня коэффициента полезного действия двигателя);
• уровень загрязнённости воздушного фильтра;
• длительная работа в режиме холостого хода;
• агрессивная манера вождения с резкими разгонами и замедлениями, с излишними раскручиваниями двигателя на низких передачах.

Главный и явный признаков повышенного расхода дизтоплива во время работы двигателя – это существенная разница между указанными в документации на силовой агрегат значениями потребления горючего со значениями фактическими. Кроме этого, высокий расход горючего чаще всего будет сопровождаться ещё и нехарактерным поведением мотора во время работы.

Признаки повышенного расхода дизельного топлива

Это связано с тем, что излишки дизтоплива при его попадании в камеру сгорания не сжигаются качественно и полностью, и это всегда приводит к потере мощности. Двигатель начинает «задыхаться», в выхлопной системе начинают раздаваться характерные хлопки из-за того, что топливо начинает «догорать» уже там. Дополнительный, очень часто проявляющийся визуальный признак повышенного расхода топлива на дизеле – это излишняя дымность, очень тёмный или чёрный цвет выхлопных газов, выбрасывающихся из трубы.

К основным причинам повышенного расхода горючего на дизельных моторах и одновременного появления повышенного дымного выхлопа следует отнести:

• Появление недостаточной герметичности системы питания.

Герметичность системы питания для дизельного мотора имеет особое значение. В частности, подсос воздуха во впускной части системы (от топливного бака до топливоподкачивающего насоса) приводит к нарушению работы топливоподающей аппаратуры. А нарушенная герметичность части системы, находящейся под давлением (от топливоподкачивающего насоса до форсунок) вызывает подтекание и значительный перерасход горючего. Нарушение герметичности в системе питания часто возникает из-за нарушения плотности соединений, вследствие естественного износа либо механического повреждения. Нарушения в герметичности соединений топливопроводов высокого давления определяют по небольшому выходу дизтоплива в местах крепления трубок у штуцеров насоса и форсунок при работающем двигателе.

• Засорение воздушного и (или) топливного фильтров.

Это очень распространённая причина появления повышенного расхода топлива на дизельном двигателе, которую, возможно, следует даже поставить на первое место в списке основных причин перерасхода. Быстрее загрязнение фильтров происходит при регулярной эксплуатации техники на грунтовых или гравийных дорогах и по бездорожью; при периодическом использовании дизтоплива сомнительного качества, с посторонними примесями. Впрочем, пагубное влияние на состояние воздушных фильтров оказывает и загрязненный воздух особенно оживлённых дорог в стеснённом состоянии современных мегаполисов.

• Засорение сливного топливопровода.

Если забит, либо был деформирован сливной топливопровод (от насоса к топливному баку), это также негативно повлияет на расход дизельного топлива.

• Загрязнение либо изнашивание форсунок.

Это уже более серьёзная проблема, требующая ремонта или замены форсунок на новые. При использовании некачественного топлива эти довольно взыскательные устройства очень быстро засоряются, что приводит к их порче в дальнейшем.

• Нарушение значения угла опережения топливного впрыска в зависимости от частоты вращения.

От частоты вращения коленчатого вала – скорости движения поршня в цилиндре двигателя – зависит количество рабочего тела в камере сгорания двигателя и его температура. С увеличением частоты вращения коленвала абсолютные длительности задержек воспламенения (в миллисекундах) сокращаются, однако относительные длительности в градусах оборота коленчатого вала при этом возрастают. Не надо забывать и о таком моменте, как задержка впрыскивания (время между началом подачи топлива насосом и впрыском топлива форсункой в камеру сгорания). Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем раньше нужно впрыснуть в камеру сгорания топливо, и наоборот.

• Большие зазоры в клапанном механизме.

Правильные зазоры в клапанной группе – это необходимый эелемент, который обеспечивает правильную работу всего газораспределяющего механизма двигателя в целом. Величина тепловых зазоров может составлять 0,08…0,45 мм, и нормируется для каждого двигателя его предприятием-изготовителем. После прогрева дизельного двигателя все его работающие детали в той или иной степени подвержены тепловому расширению, которое зависит как от степени нагревания, так и от размеров деталей, от коэффициента температурного расширения того металла, из которого эти детали изготовлены. Большинство деталей двигателя расширяются достаточно сильно, так как имеют довольно серьёзный коэффициент линейной деформации металла, из которого сделаны.

• Сильная степень износа кривошипно-шатунного механизма, из-за которого падает мощность мотора.

Соответственно, в целях её поддержания на необходимом для работы уровне водитель или механизатор будет чаще и энергичнее пользоваться педалью акселератора.

• Загрязнение цилиндров и поршневых колец.

В этом случае, как правило, из трубы валит густой чёрный дым плюсом к перерасходу дизтоплива.

• Выход из строя ТНВД – топливного насоса высокого давления.

• Сбои в работе электроники, ведущие к тому, что датчики формируют неправильные данные, а бортовой компьютер, соответственно, нормирует впрыск с ошибками.
• Высокая степень износа сцепления.

• Нарушение в регулировании угла, под которым происходит опережение впрыска горючего в соответствии с частотой вращения.
• Недостаточный прогрев двигателя.

Во время зимнего сезона температура охлаждающей жидкости падает ниже требуемого значения, и из-за этого сам двигатель не может набрать необходимую для полноценной работы температуру. В подобной ситуации мотор будет использовать больше горючего для собственного прогрева, что повлияет на общий расход дизеля порядка десяти процентным его повышением.

• Разбалансированный сход-развал колёс.

Когда колёса стоят под разным углом и в разном направлении, это вызывает гораздо бо́льшее сопротивление при езде и, соответственно, повышает расход топлива. Нормальный расход горючего возвращается после регулировки сход-развала.

• Аэродинамические препятствия различного рода.

Это может быть всё, что так или иначе вызывает повышенное сопротивление при езде. В частности, не соответствующая норме резина, багажники и боксы и т.д.

• Автоматическая коробка переключения передач.

использование коробки-«автомата» всегда и в любом случае чревато повышенным, по сравнению с традиционной «механикой», расходом топлива.

Кроме обозначенных высокого расхода и усиленной дымности, большинство указанных причин может также привести к ухудшению динамики разгона; к неустойчивой работе силового агрегата на холостом ходу; к определённым проблемам с его запуском.

• Не забывать об особенной высокой требовательности современных дизельных двигателей к качеству горючего.

Импортные дизели и прежде отличались большой «разборчивостью» к качестве солярки. А теперь, с повсеместным распространением системы электронного впрыска «Коммон Рэйл», – тем более. В связи с этим, необходимо заправляться только на хорошо знакомых автозаправках проверенных и испытанных поставщиков горючего. Если же возникает необходимость заправиться на незнакомой АЗС, то желательно использовать в этом случае специальные присадки.

• Следить за правильной регулировкой настроек топливной аппаратуры.

Дизельный двигатель в конструктивном смысле сложнее бензинового. Смесеобразование и впрыск здесь производится посредством ТНВД – топливного насоса высокого давления, оснащённого электронной системой управления. С солидным возрастом и эксплуатационным износом техники, прежде всего – тяжёлой, большегрузной, настройка важна особенно, поскольку возникают естественная разбалансировка; увеличение зазоров, снижающих качество смеси; нарушение угла опережения впрыска.

В частности, угол опережения впрыска имеет различные оптимальные значения при разных оборотах: 3° – 800 об/мин. (холостой ход), 4° – 1000 об/мин., 5° – 1500 об/мин., и т. д. Он зависит от давления дизтоплива внутри корпуса топливного насоса и от износа волнового профиля специальной шайбы. Для достижения оптимальных значений в корпусе ТНВД предусмотрен поршень (или, так называемый «таймер»), который посредством поводка разворачивает шайбу и устанавливает тем самым время начала подачи топлива к форсунке. Своевременная замена износившейся шайбы зачастую решает проблему с топливным потреблением и перерасход горючего. Кроме того, на экономию диз заметно повлияет своевременное корректирование цикловой подачи, которая должна соответствовать объему поступающего воздуха.

• Любителям резкого и агрессивного стиля вождения сто́ит пересмотреть свои привычки, отказавшись от резкого «газования» с быстрыми наборами мощности и торможениями.

Лучше придерживаться оптимального для экономичного расхода горючего плавного и стабильного стиля управления техникой. Показатели оборотов дизельного двигателя должны быть в пределах 1600-2000 оборотов. Есть смысл также отказаться от переключений на повышенные передачи при разгазовке до больших оборотов.

• Вовремя менять засорившиеся расходники – топливные и воздушные фильтры, не допуская значительного снижения их пропускной способности.
• Выбирать оптимальное для дизельных двигателей моторное масло с показателями низкой вязкости. Не сто́ит экономить на масле: производить его замену нужно в установленный производителями срок, и проводить эту замену в полном соответствии с техническими параметрами трактора или автомобиля.
• Не забывать регулярно контролировать уровень давления в шинах, подкачивая их по мере необходимости до установленных значений.

Итак, в большинстве случаев повышенный расход дизельного двигателя является первым серьёзным звонком о том, что в тракторе или грузовике имеет место неисправность. Выявить эту неисправность и устранить её нужно, по возможности, в сжатые сроки, не откладывая эти действия «в долгий ящик».

Расчет расхода топлива дизельного погрузчика