Вопрос

Проблема с выбросами: лямбда-зонд и уровень CO немного завышены в моей Mazda 626 1998 года выпуска

Я только что отвёз свою Mazda 626 1998 года выпуска на техосмотр, и мне сказали, что уровень угарного газа немного повышен. Проверка проводится с помощью газоанализатора выхлопных газов при частоте вращения двигателя от 2500 до 2800 в течение тридцати секунд.



Судя по тому, что я прочитал, обычно это указывает на то, что что-то приводит к обогащению топливной смеси:




Угарный газ (CO) — это не полностью сгоревшее топливо, а точнее, молекулы углеводородов, которые распадаются, но не сгорают в процессе горения. Повышенное содержание угарного газа (CO) является следствием одной проблемы — богатой топливно-воздушной смеси, но может иметь несколько причин.




Содержание CO в моём выхлопе составило 0,6 % по объёму, в то время как допустимый производителем предел составляет 0,3 %.



С выбросами оксидов азота проблем не возникло.



Однако во время этого теста также измеряется лямбда. У меня она была немного ниже нормы — 1,021, при допустимом значении 1,03. Это значение кажется разумным, поскольку мои топливные коррекции близки к нулю. Согласно тому, что я прочитал в «Управление двигателем: расширенная настройка», такая слегка заниженная лямбда является вполне разумной целью для стабильных условий движения:




Для достижения максимальной экономии мы смещаемся в другую сторону от стехиометрического баланса, стремясь к значению лямбда = 1,05 (примерно 15,5:1 A/F). ... Для этого мы смешиваем ровно столько топлива, чтобы при его полном сгорании вырабатывалось достаточно энергии для поддержания текущих условий, и добавляем достаточное количество избыточного кислорода, чтобы ни одна молекула топлива не осталась неиспользованной.




Таким образом, основываясь на объективных показаниях газоанализатора, я одновременно использую и обогащённую, и обеднённую смесь!



Теперь все, кто следил за приключениями моего проекта 626, знают, что у меня появился новый датчик кислорода и что у меня были проблемы с нестабильной работой двигателя, нехваткой мощности и неровной работой на холостом ходу. Эти проблемы были значительно уменьшены, но не устранены, когда я заменил стандартные свечи зажигания на высоковольтные свечи NGK g-power с тонким наконечником.



Теперь я думаю, что эти вещи взаимосвязаны. Наличие как не полностью сгоревшего топлива, так и избытка кислорода говорит о том, что у меня плохое/слабое воспламенение топливно-воздушной смеси, что приводит к медленному, неполному сгоранию.



Ночью я использовал искровой тестер с зазором 30 кВ, который выдавал слабую тонкую оранжевую искру, хотя, согласно народной мудрости, должна была появиться толстая голубовато-белая искра. Я проверил сопротивление проводов, и оно соответствует норме.



Я предполагаю, что у меня слабая катушка зажигания. В руководстве по обслуживанию Mazda указано, что необходимо провести три проверки блока катушек. Первичное и вторичное сопротивления соответствуют норме, хотя для стабилизации показаний первичной катушки требуется секунда или две. Сначала показания высокие, а затем медленно стабилизируются до правильного значения от 0,45 до 0,55 Ом. Я не смог провести третий тест — «Измерение сопротивления изоляции корпуса», который предполагает измерение сопротивления между клеммой заземления и корпусом с помощью «мегатестера на 500 В». Я также не смог провести тест на проводимость предложенный другим пользователем.



Я перепробовал почти всё, что только можно, и это единственное, что имеет для меня смысл, поэтому я заказал такой, который должен прийти примерно через неделю.



Я хотел бы узнать, что люди думают о моей теории.



Постскриптум. 8 апреля 2016 года



Сегодня я снова приехал на проверку, и на этот раз она прошла успешно. На этот раз лямбда-зонд показал 1,009, а уровень CO — 0,1%. Я не совсем понимаю почему, поэтому просто перечислю все, что изменилось.



Во-первых, я недавно установил датчик давления топлива и мне пришлось снять воздухозаборный шланг. Я забыл затянуть хомут в месте соединения шланга с корпусом дроссельной заслонки, поэтому затянул его. Возможно, туда попадал небольшой поток воздуха.



В первый раз, когда я проходил тест, я простоял в очереди 20 минут, и они измерили температуру двигателя как 126 °C*. Во второй раз я сразу приступил к тесту, температура была 96 °C*, и они трижды заставили меня резко увеличить обороты двигателя перед началом теста, а также довести их до 3000, хотя их оборудование показывало 2770.



Постскриптум 3 марта 2017 года



Я решил, что стоит ещё раз обратиться к вам после проверки выбросов в этом году.



Что ж, на прошлой неделе, когда я проходил техосмотр, у меня снова были проблемы с выбросами, но совсем незначительные. При работе на холостом ходу на 670 оборотах в минуту, согласно их оборудованию, уровень CO составлял 0,51 % при максимально допустимом значении 0,50 %, так что проблема была незначительной. При частоте вращения 2770 об/мин и температуре 80 °C, измеренной их оборудованием, в течение 30 секунд лямбда-зонд показывал значение 1,017, что было в пределах нормы, но уровень CO составлял 0,46 % при максимально допустимом значении 0,3 %.



Прочитав то, что @FredWilson написал здесь в прошлом году, я подумал, что, поскольку 98 % времени я езжу по городу на низкой скорости и с низкими оборотами, возможно, если я прокачусь на высоких оборотах по шоссе в течение 15 минут, то смогу сжечь весь углерод или серу, которые мешают работе катализатора. Поэтому я так и сделал и провёл повторное тестирование (через неделю после первого). На этот раз при 670 оборотах на холостом ходу показатель составил 0,04 %. При 2770 об/мин и температуре 91 °C, согласно показаниям их оборудования, лямбда-фактор составил 1,014, а уровень CO — 0,18 %, так что на этот раз всё прошло успешно.



Несколько замечаний: во время второго теста я снова был очень близок к 3000 об/мин, согласно показаниям тахометра, что наводит меня на мысль о том, что их оборудование не может работать на максимальных 2770 об/мин. Кроме того, в первый раз, когда я проводил тест, двигатель работал на холостом ходу довольно грубо, в то время как во второй раз холостой ход был намного более плавным. Не уверен, было ли это важным фактором или просто совпадением.



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/27812/emissions-problem-lambda-and-co-slightly-high-on-my-98-mazda-626

22 Комментария

  1. Ещё один момент, который нельзя упускать из виду, — это грязный воздушный фильтр. Я как раз работал над европейской OBD1 2000 Honda Civic D16Y8, у которой были проблемы с выбросами. Машина уже побывала у другого мастера, который сказал, что ей нужен новый двигатель. Первое, что я обнаружил, — это код датчика кислорода, и оказалось, что штырь датчика был физически сломан. Однако после замены датчика O2 и продолжительной езды на высоких оборотах в гору лямбда-зонд по-прежнему показывал значение 1,042, а уровень CO в выхлопной трубе при температуре 98 °C и 2720 об/мин составлял 0,72 %.



    Все данные сканирования были в норме, топливные жиклёры были в норме, датчик кислорода переключался нормально. Не найдя утечек в выхлопной системе, я решил проверить воздушный фильтр. Он был очень грязным, вероятно, его не меняли несколько лет.



    После замены воздушного фильтра я заметил лишь одно отличие в данных сканирования: IAC открывался на 2–3 %, а не на 4–5 %. Однако лямбда-зонд снизился до 1,020 (всё ещё немного бедновато, но ниже предела в 1,030), а уровень CO снизился до 0,16 % при пределе в 0,3 %.



    Поэтому я бы посоветовал в первую очередь заменить воздушный фильтр, если вы не можете найти причину, по которой двигатель продолжает выбрасывать углекислый газ, прежде чем покупать новый каталитический нейтрализатор!


  1. При нормальном сгорании стехиометрической смеси (лямбда 1,00) в выхлопных газах среднестатистического газового двигателя содержится от 1 до 1,5 % CO. Предполагается, что катализаторы сжигают этот избыток CO. Поэтому, если в выхлопных газах содержится 0,6 % CO, то наиболее вероятной причиной является либо то, что катализатор не прогрет, либо то, что смесь выходит за пределы диапазона рабочих смесей катализатора. Чем дальше смесь отстоит от лямбда 1:000, тем сложнее катализатору очистить все газы. При 2%-ной бедной смеси CO и углеводороды должны легко сгорать на качественном, полностью раскалённом катализаторе. NOx будет восстанавливаться очень плохо. Если бы смесь была на 2% богаче, ситуация была бы обратной. NOx восстанавливался бы лучше, но CO и углеводороды сгорали бы плохо.



    Если предположить, что полученные показания точны, то CO не указывает на бедную смесь. Если нет утечек выхлопных газов и показания лямбда-зонда верны, то двигатель работает на бедной смеси. Оптимальная эффективность катализатора достигается при значениях лямбда от 0,995 до 1,005. Большинство систем поддерживают лямбда-зонд в этом диапазоне в большинстве условий вождения. Опять же, если указанные значения верны, то катализатор либо не прогрет, либо неисправен, а система плохо регулирует подачу топлива.


  1. Из-за забитого воздушного фильтра в систему поступает меньше воздуха, поэтому смесь должна быть более богатой.
  1. @RonenFestinger Скорее всего, это связано с тем, что производитель сделал допущения относительно воздушного потока и воздушного фильтра. Не все рассчитывается в режиме реального времени, в компьютерных моделях делаются определенные допущения, и сильно загрязненный воздушный фильтр может внести достаточно изменений, чтобы немного исказить расчеты.
  1. Почему из-за забитого воздушного фильтра система работает с перебоями?
  1. Я просто использую самодельную морскую пену для очистки впускных клапанов и поршней.
  1. @RobertS.Barnes В этом тесте катализатор нагревается из-за того, что вы стараетесь увеличить объём выхлопных газов. Смесь всё ещё немного бедная, но уже ближе к тому, что нужно катализатору. Данных недостаточно, чтобы сказать наверняка, но этот катализатор, скорее всего, старый и слабый.
  1. Проблема решена. Не могли бы вы прокомментировать мои данные в PostScript?
  1. Я простоял в очереди около 20 минут, так что, думаю, двигатель уже прогрелся, не так ли? Я не уверен, что они проверяют уровень оксидов азота на месте, но они ничего не сказали об этом. Так может быть, это грязный двигатель, которому будет полезно пропустить через бак растворитель для лака или снять двигатель и помыть его, как предлагает Килмер? youtu.be/5icTmYItwiE
  1. Движение по шоссе на высоких оборотах в течение 15 минут очень эффективно для удаления нагара не только с катализатора. но и со свечей зажигания, выпускных клапанов, камеры сгорания и датчика кислорода. Ford TBA рекомендует поддерживать обороты на уровне не менее 3500 в течение 4–6 минут, но Chrysler не рекомендует поддерживать обороты выше 4300 более 15 секунд. Разгон можно выполнять на первой передаче (на автоматической коробке передач — в режиме «D1» или «L1»). Я обнаружил, что такой тип движения очень эффективен для устранения детонации («звона»), плохого ускорения, нестабильной работы на холостом ходу и чрезмерного расхода топлива в моих автомобилях, тем более что в городе я тоже езжу медленно.



    Вы можете дополнительно ускорить удаление нагара с помощью Marvel Mystery Oil (MMO). Одна обработка на галлон бензина в бензобаке — это агрессивная обработка. Выполняйте езду на высоких оборотах каждые 1/4 бака бензина после езды с частыми остановками. Я видел, как из моих двигателей валил дым, и это улучшало их работу! Используйте его в картере со свежим синтетическим маслом, заменив 20 % моторного масла на MMO, ездите на высоких оборотах, а затем снова замените масло через 200 миль. После очистки двигателя добавляйте MMO в бензобак по 4 унции на каждые десять галлонов бензина - вы увидите, что пробег увеличится на 8%, и у вас больше никогда не возникнет проблем с выбросами углерода. В зимние месяцы добавляйте 8% в картер двигателя.



    Вы можете использовать Berryman's B12 в сочетании с MMO для более эффективной очистки всей системы, особенно катализаторов и системы рециркуляции отработавших газов. В основном это ацетон и некоторые другие летучие органические соединения, которые действуют синергетически с MMO.



    Я делаю это со своей машиной уже 23 года, и она до сих пор работает как новая. Я только что прошёл техосмотр в Нью-Йорке, и показатели были намного ниже пороговых значений.


  1. Данные этого не подтверждают




    • Вы измерили сопротивление катушки и убедились, что оно в пределах нормы

    • Вы измерили сопротивление проводов и убедились, что оно в пределах нормы

    • Вы уже заменили вилки на те, для работы которых требуется меньшее напряжение



    Таким образом, хотя теория о неисправном катушечном магнитофоне может объяснить происходящее, я не уверен, что это так.






    Возможные объяснения полученных результатов



    Первое, что пришло в голову:




    • Утечка выхлопных газов



      Небольшая трещина в выпускном коллекторе или повреждённая прокладка головки блока цилиндров могут привести к попаданию кислорода в выхлопные газы. Это может объяснить, почему лямбда-зонд показывает слегка обедненную смесь, несмотря на более высокий, чем ожидалось, уровень CO.


    • Плохие кошки



      Неэффективный трёхкомпонентный каталитический нейтрализатор может не очищать выхлопные газы от остаточного CO. Если в вашем отчёте о выбросах указаны показатели NOx, это может помочь подтвердить или исключить такую возможность.


    • Систематическая неопределенность измерений



      Таким образом, анализатор выбросов сообщает значения CO и лямбда-коэффициента с некоторой систематической погрешностью. Будем надеяться, что это не так.



  1. Снижение выбросов NOx за счет рециркуляции отработавших газов ограничено. Кроме того, вы измеряете выбросы после cat, поэтому результаты ваших измерений не расскажут вам об уровнях NOx до запуска каталитического нейтрализатора.
  1. Не приведёт ли засорение системы рециркуляции отработавших газов к увеличению выбросов оксидов азота из-за повышения температуры сгорания?
  1. @RobertS.Barnes проблема может быть механической, а не электрической. Если есть засор, это может объяснить симптомы.
  1. Вы никогда не пользовались MMO, так откуда вы знаете, что он не увеличивает расход топлива? Он улучшает компрессию и, как следствие, расход топлива, обеспечивая более плотное прилегание верхних поршневых колец (как в двухтактном двигателе, в котором масло смешано с топливом). После миллионов использований он стал причиной только одной авиакатастрофы, причины которой неясны. Где написано, что он «плохо влияет на работу двигателей»? Я бы также хотел узнать, в каких регионах это прямо запрещено законом, или найти хоть какие-то доказательства того, что это в какой-то степени способствует вредным выбросам (это совсем не то же самое, что сжигать моторное масло).
  1. Если вы добавите масло в бензин, то увидите дым, и это нормально. Масло не увеличит пробег. Более того, известно, что оно ухудшает работу двигателя и даже приводит к авиакатастрофам (по данным Национального совета по безопасности на транспорте: en.wikipedia.org/wiki/Marvel_Mystery_Oil ). Мне кажется, что это волшебное число 8% просто выдумано. Это невозможно, поскольку минеральное масло имеет меньшую плотность энергии. Не говоря уже о том, что в некоторых странах запрещено добавлять MMO в топливо из-за вредных выбросов (поскольку вы сжигаете нефть!), которые это вызывает.
  1. Конечно, использование Seafoam через впускной коллектор очистит клапаны и головки, но никак не повлияет на топливный бак, топливный насос или топливные форсунки. Кроме того, это не поможет «сухой» стороне, то есть компонентам выхлопной системы, таким как датчики кислорода, система рециркуляции отработавших газов и каталитические нейтрализаторы. Я лично убедился в этом, экспериментируя с разными автомобилями на протяжении последних 35 лет. Я потратил бесчисленное количество часов на поиски лучшего способа очистки в интернете, так что попробуйте, и вы увидите.
  1. @RobertS.Barnes Проверка катализатора должна проводиться при 2500 об/мин. На холостом ходу катализатор может остыть и перестать работать. Кроме того, на холостом ходу не всегда поддерживается точное значение лямбда-регулирования 1,000. Некоторые системы подают обедненную смесь для экономии топлива. Они могут это делать, потому что оксиды азота не так важны. Я не рекомендую использовать какие-либо добавки для очистки катализатора, это может серьезно повредить его. Вы можете выжечь въевшуюся серу, совершив длительную поездку в гору на высокой скорости.
  1. У этого автомобиля система рециркуляции отработавших газов с электронным управлением, поэтому я проверил сопротивление контактов, как указано в WSM, и они соответствовали спецификации. Других тестов в списке нет. Я также покрыл впускной коллектор морской пеной.
  1. @RobertS.Barnes Мне нужно будет проверить обновление теста катушки, когда я вернусь с работы. Мне пришло в голову ещё одно возможное объяснение — засорение системы рециркуляции отработавших газов. Вы не знаете, работает ли система рециркуляции отработавших газов должным образом?
  1. Я визуально проверил выпускной коллектор на наличие трещин, а также осмотрел соединение и трубу между коллектором и катализатором и не заметил ничего очевидного, хотя, возможно, я что-то упустил. Они не сообщали о каких-либо проблемах с оксидом азота, хотя я не уверен, что они проверяют это при мне. См. моё дополнение по поводу блока катушек.
  1. m.smogtips.com/failed-high-carbon-monoxide-CO.cfm
Вы уже ответили на этот вопрос