Почему дымит дизельный двигатель: причины и методы устранения

На российских дорогах довольно часто можно наблюдать, как дизельная фура, преодолевающая затяжной подъем, буквально извергает клубы черного дыма, уподобляясь исландскому вулкану «Эйяфьятлайокудль» в разгар его извержения. К сожалению, подобное встречается не только на грузовиках, но и на легковых авто, под капотом которых слышится характерное урчанье дизеля. Этой болезнью часто страдают двигатели, работающие на солярке.

Что это: конструктивные особенности дизельного агрегата, или его неправильная эксплуатация, и почему дымит дизельный двигатель? Предлагаем вашему вниманию анализ наиболее распространенных проявлений болезни и вызывающих ее причин.

Откуда появляется дым на выхлопе дизеля

Принцип работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС) ясен из самого их названия. То есть, механическая энергия в них получается из тепловой в процессе сгорания топлива внутри цилиндров. Повседневный опыт подсказывает нам, что сухие дрова, положенные в горящий костер, практически не дают дыма. Так же ведет себя и дизельный двигатель.

Исправный, хорошо отрегулированный мотор, не выделяет при своей работе сколь-нибудь заметного дыма. И, наоборот, если из выпускной системы выходят сизые облачка или густые черные клубы, это говорит о том, что или топливо плохое, или оно не полностью сгорает. А возможно, в цилиндры попадает еще что-нибудь, например, смазочное масло или тосол.

Почему дым из глушителя чаще наблюдается у дизелей. Дело в том, что дизельное топливо (солярка) воспламеняется от раскаленного до 750 — 800°C воздуха, а не от свечи зажигания, как в бензиновых движках. Чтобы цикл дизеля проходил успешно, требуется исправное состояние всасывающего тракта, системы питания, цилиндро-поршневой группы (ЦПГ).

Дизтопливо обладает более высокой температурой воспламенения, чем бензин. Кроме того, в дизеле топливно-воздушная смесь образуется за более короткое время, что приводит к ее неоднородности.

Элементарно, Ватсон

В идеале выхлоп исправного дизеля должен быть прозрачным. Если дизельный двигатель дымит, это говорит о нарушениях в работе или неисправности одной или нескольких систем двигателя. Причем виновника повышенной дымности выдает цвет дыма. Забегая вперед, можно сказать:

• серый или черный дым свидетельствует о неполном сгорании топлива;
• голубовато-синий или сизый цвет выхлопа указывает на угар смазочного масла и некоторые другие причины;
• пушистые белые облака, напоминающие продувку бульбулятора (по выражению любителей кальяна), на самом деле — попадание охладителя в камеры сгорания.

Так что предварительный диагноз определяется по окраске выхлопа. Более точно определить причину дымления установят специалисты на станции технического обслуживания (СТО), используя диагностическое оборудование и газоанализатор. В таблице приведены некоторые цифры, регламентирующие максимальное содержание вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Также указываются и возможные неисправности в системах двигателя.

Химический элемент	Норма для дизельного двигателя	Причина несоответствия норме
Азот (N2)	76 — 78%	Обеднённый состав топливной смеси, перегрев двигателя
Кислород (O2)	0,5% макс.	Негерметичность выпускного коллектора
Оксид углерода (CO)	0,01 — 0,5%	Засорение фильтров, завышенное давление топлива в системе питания, переобогащенная смесь
Углекислый газ (CO2)	1,0 — 10%	Засорение фильтров, превышение давления топлива, переобогащенная смесь
Углеводороды (CH)	50 PPM макс.	Пропуски воспламенения (неисправность свечей накаливания), богатая смесь

Черный дым за трубой…

Наиболее характерным для дизеля является черный дым. Дымление может быть разной степени: от светло-серого до ядовито-черного, как при сжигании автомобильных покрышек. Монохромный цвет обусловлен присутствием в выхлопных газах частиц сажи, остающихся после неполного сгорания топлива.

Объяснение этому можно дать в двух словах: переобогащенная смесь, которая не успевает полностью сгореть в цилиндре и догорает при низкой температуре в системе выпуска. Такая смесь получается из-за нехватки воздуха, либо избытка топлива. Существуют и другие отклонения. Перечислим некоторые причины появления черного дыма:

• Некачественное топливо.
• Загрязнение воздушного фильтра или подводящих каналов.
• Недостаточная компрессия в цилиндрах.
• Неисправность форсунок. Дым появляется при резком нажатии на газ, либо при работе дизеля под нагрузкой. Дополнительным подтверждением этой неисправности является тряска мотора на холостых оборотах.
• Ранний момент впрыск топлива, в результате чего воспламенение происходит с запозданием, и образуется много сажи.
• Покрывается нагаром клапан системы EGR (рециркуляция отработанных газов), в результате чего механизм клинит в открытом положении, и увеличивается поступление выхлопных газов во впускной коллектор.
• Отказ кислородного датчика, вследствие чего электронный блок управления двигателем (ЭБУ) начинает работать «вслепую».
• Забит противосажевый фильтр.

Наиболее опасны неисправные форсунки и продолжительная езда с большим опережением впрыска. Итоги: прогар предкамер, повреждение поршней и перемычек, что чревато дорогостоящим ремонтом. В остальных случаях езда с черным дымом не столь опасна для двигателя.

Рецепты лечения коптящего двигателя

Ранее было сказано, что топливно-воздушная смесь в дизеле перед воспламенением обладает большей неоднородностью по сравнению с бензиновыми двигателями. Бензиновая смесь обладает гомогенным характером, чего не скажешь про распыленное облако солярки. Поэтому даже исправный современный дизельный двигатель все равно более склонен к проявлению дымности.

Какие меры помогут снизить дымность черного выхлопа дизельного двигателя:

• Следить за состоянием воздушного фильтра, вовремя менять сменный фильтрующий элемент. Особенно не допускать его заливания, преодолевая водные препятствия. Если такое случилось, фильтр нужно основательно высушить или заменить.
• Проверить герметичность воздушных каналов (шланги, хомуты, интеркулер). Для этого можно использовать велосипедный насос. Создавая давление в заглушенной системе при неработающем двигателе, слушать — нет ли шипения воздуха в местах соединений.
• Следить за исправностью топливного насоса высокого давления (ТНВД), в случае подозрений произвести его стендовую диагностику.
• Контролировать состояние топливных форсунок. Отложения нагара на распылителе легко обнаружить визуально, сняв форсунку с головки блока. При необходимости их следует отремонтировать.
• Если двигатель дергается на холостых оборотах, или при резком открытии дросселя наблюдаются провалы, обратите внимание на электромагнитный датчик ЕГР (система рециркуляции выхлопных газов).
• Проверить компрессию в цилиндрах, что под силу выполнить самостоятельно.
• На современных дизелях имеется противосажевый фильтр, который необходимо регулярно очищать и промывать. И, конечно, своевременно менять, когда он выработает срок службы.

Все оттенки синего

Причины возникновения синего выхлопа весьма многообразны. Это и нарушения образования топливного факела, и плохие условия для его самовоспламенения, и, наконец, попадание масла в рабочую камеру. Каждому фактору присущ свой оттенок дымности.

Выхлоп синего цвета с едким, острым запахом свидетельствует о недостаточной эффективности топливной струи. Часть горючего не сгорает, а вылетает из глушителя в виде мельчайших капелек, которые и придают выхлопу синий цвет. Но это еще полбеды, ведь сгорание основной смеси происходит не в воздушном объеме камеры сжатия, а довольно часто на днище поршня. Не стоит напоминать, что это приведет в ближайшей перспективе к его обгоранию, задирам на поверхности цилиндров и к весьма недешевому ремонту.

Сизый оттенок выпускных газов говорит о затрудненном самовоспламенении топливной смеси. Во-первых — недостаточное давление (компрессия) в конце хода сжатия. Основная причина заключается в износе деталей ЦПГ. Низкая компрессия вызывается также неплотным прилеганием тарелок клапанов к седлам в результате образования на них нагара. Во-вторых — недостаточная температура для самовоспламенения вследствие неисправности свечей накаливания.

Наконец, дымок разных оттенков, начиная от светло-голубого и заканчивая густо-синим, указывает на то, что в цилиндрах сгорает масло. Откуда оно проникает:

• из картера двигателя через маслосъемные кольца, если они изношены или залегли в канавках;
• из клапанной коробки через изношенные маслосъемные колпачки;
• через уплотнения подшипников турбины компрессора;
• из воздушного фильтра при забитой вентиляции картера.

О чем говорит белый шлейф за глушителем

Белый дым из трубы Сикстинской капеллы, где проходят выборы очередного предстоятеля Римско-католической церкви — Папы Римского, информирует паству о том, что новый Папа выбран. Для получения белого дыма кардиналы использовали ранее сырую солому.

Так же и в дизельном двигателе — белый цвет дыма из глушителя указывает на присутствие в очаге (камеры сгорания) воды, в качестве которой выступает охлаждающая жидкость. Причиной попадания тосола или антифриза в цилиндры дизеля может быть:

• пробитая прокладка головки блока цилиндров;
• сгнивший патрубок охлаждения корпуса дроссельной заслонки.

Чтобы проверить эту версию, достаточно открыть крышку расширительного бачка. Подтверждением послужит бульканье жидкости, маслянистая пленка на ее поверхности и запах выхлопных газов. Кроме того, уровень жидкости в бачке будет пониженным, а в масляном картере будет какая-то жижа.

Внимание: кратковременный белый дым после запуска двигателя не является признаком неисправности двигателя. В этом случае происходит испарение конденсата, образовавшегося в глушителе при стоянке автомобиля. То есть это не дым, а пар.

Проблема повышенной дымности актуальна для многих дизелей, что вызвано особенностями дизельного рабочего такта. Усугубляющим фактором является заправка некачественным топливом и несвоевременное техническое обслуживание. В некоторых случаях причину дымления реально выяснить самостоятельно, окончательный диагноз поставит стендовая диагностика топливной системы двигателя и проверка на газоанализаторе.

Когда появляется белый дым из выхлопной трубы дизельного двигателя?

Из выхлопной трубы дизельного двигателя может выходить дым разных цветов: черного, синего, серого, белого. Каждый из этих оттенков отчетливо различим при выхлопе. Автовладельцев часто интересует, почему дымит дизельный двигатель.

Для качественного контроля за функционированием силового агрегата необходимо производить тщательный анализ оттенков и цветов выхлопных газов. Цвет выхлопа дизельного движка дает исчерпывающую информацию о состоянии узлов и деталей мотора.

Это позволяет устранить неисправности в системах и узлах силового агрегата, проверить состояние деталей цилиндропоршневой группы, газораспределительного механизма, исключить отказы распылителей, элементов топливного насоса ТНВД и пр.

Основные признаки нормальной работы дизельного двигателя

Белый дым из выхлопной трубы дизельного двигателя является продуктом сгорания топливовоздушной смеси, находящимся в газообразном состоянии. При оптимальных настройках прогревшийся дизель не дымит. Нормальная работа двигателя сопровождается выходом белого водяного пара, заметного в зимнее время, когда понижена температура окружающей среды.

Появление оттенков в выхлопных газах дизеля свидетельствует о возникновении неисправностей в силовом агрегате. Цвет отработанного газа может быть в различных вариантах:

• бело-серый;
• сизый;
• серовато-синий;
• черный дым с сажей.

Как отличить дым белого цвета от водяного пара

Чтобы определить, какого качества выходит дым, необходимо приблизить белый лист бумаги к выходу трубы прогретого мотора. Водяные пятна быстро испаряются, оставляя бумагу чистой. Жирные отметины на бумаге свидетельствуют о присутствии масляных включений в выхлопе.

Дым, содержащий масляные фрагменты, более густой и имеет характерный запах гари. При нахождении масла в отработанных газах наблюдается усиленный расход моторного масла.

Процесс образования выхлопных газов

Дизельное топливо, находясь под высоким давлением,впрыскивается в цилиндры через специальный распылитель — форсунку. Солярка распыляется на мелкие фрагменты в цилиндре. Мельчайшие частицы солярки подвергаются нагреву в камере сгорания и активно испаряются.

Работа четырехтактного двигателя проходит в несколько этапов:

1. Получение распыленной порции горючего в заданное время как при холостых оборотах, так и при работе под нагрузкой, когда поршень цилиндра находится в верхнем положении, т. е. в момент сжатия.
2. Самовоспламенение топливовоздушной смеси благодаря сжатию и высокой температуре.
3. Полноценное сгорание с максимальной отдачей полезной энергии на поршень.
4. Выход отработавших газов из цилиндров.

Причины возникновения белого дыма

При прогреве холодного дизеля выход дыма белого цвета является нормой, т. к. это водяной пар, образующийся в процессе испарения конденсата, образовавшегося из воздуха во время простоя авто. Некоторое количество влаги выливается из выхлопной трубы при запуске мотора, остальное количество воды испаряется.

По мере прогревания всех частей выхлопной системы влага и пар полностью уходят. В зимнее время выделение пара более продолжительное и интенсивное вследствие медленного прогрева узлов и деталей.

Дым белого цвета появляется по следующим причинам:

1. Повышенная влажность узлов и деталей системы выхлопа при прогреве.
2. Неполноценноесжигание солярки в цилиндрах.
3. Неисправность свечей накаливания.
4. Недостаточный уровень компрессии в цилиндрах.
5. Вспышка в камерах сгорания происходит с некоторым запозданием.
6. Выход из строя плунжеров и втулок топливного насоса.
7. Проникновение охлаждающей жидкости в цилиндры двигателя.
8. Нахождение конденсата в системе выхлопа.

Чем опасно неполное сгорание дизельного топлива

Частичное сжигание солярки ведет к возникновению дымабелого цвета. Несвоевременнаявспышка топливовоздушных смесей в цилиндрах приводит к выходу беловато-серого газа, не успевшего полноценно оказать толчок на поршень и попавшего в выхлопную трубу.

В исправных дизелях такое случается при запуске мотора в зимнее время. Значение температуры в цилиндрах не является достаточным для самовоспламенения, соляркаиспаряется, и смесь не полностью сгорает. Это не является дефектом, т. к. дымность полностью исчезает по мере нагрева двигателя.

Серьезное отклонение от нормы характеризуется появлением выхлопа бело-серого цвета при прогретом движке. Здесь наблюдается самовоспламенение с задержкой из-за несвоевременной подачи солярки форсунками, но температура мотора при этом имеет достаточную рабочую величину.

Если форсунки подают и распыляют топливо без задержек, но бело-серый дым все равно выделяется, топливовоздушная смесь сгорает не до конца из-за снижения температуры в цилиндрах вследствие низкого качества свечей накаливания, уменьшения уровня давления, дефектов деталей топливного насоса.

Данные неисправности приводят к следующим проблемам:

• трудности, возникающие при запуске силового агрегатакак холодного, так и прогретого;
• появление эффекта троения дизельного мотора;
• нестабильность работы двигателя на холостом ходу и под нагрузкой;
• падение мощности силового агрегата;
• ухудшение разгонной динамики;
• увеличение потребления горючего;
• снижение реакции двигателя на педаль газа.

На что влияет охлаждающая жидкость, попадающая в камеры сгорания дизеля

Когда в камеру сгорания прогретого дизеля проникает жидкость из системы охлаждения, то из трубы появляется выхлоп, насыщенный густым белым дымом. Оттенок дыма может изменяться от белого до сизого по мере сжигания антифриза. Компоненты, составляющие охлаждающую жидкость, влияют на окраску выходящих газов. Плотность дыма зависит от температуры окружающей среды, в морозы выхлоп имеет более густую консистенцию.

Вода, находящаяся в тосоле, активно испаряется, попадая нараскаленные узлы, и выходит из трубы в виде обильного тумана.

Дизельный мотор особенно страдает от данной неисправности:солярка становится более насыщена серой, что приводит к образованию бесцветного газа с удушливым запахом — оксида серы. При работе в таких условиях резко уменьшается срок эксплуатации дизельного двигателя из-за быстрого выхода из строя его элементов.

Условия попадания антифриза в топливную систему

Охлаждающая жидкость проникает в цилиндры разными путями:

• пробоины, деформации, прогары в прокладке блока цилиндров;
• трещины в корпусе блока цилиндров;
• потеря герметичности уплотнений впускного коллектора.

Диагностика работы системы охлаждения

Чтобы найти причину проникновения антифриза в цилиндры двигателя, необходимо проверить систему охлаждения:

1. Проконтролировать уровень антифриза в расширительном бачке.
2. Исключить образование воздушных пробокв магистралях.

Алгоритм действий при проведении проверочных мероприятий:

• снять колпачок с расширительной емкости;
• проверить количество тосола;
• запустить непрогретый дизель, не закрывая пробку расширительной емкости;
• заглушить мотор.

Если охлаждающая жидкость имеет доступ к камерам сгорания, то в бачке появляется характерный запах гари и на поверхности возникают маслянистые пленки.

При смешивании антифриза с маслом в картере происходит потеря полезных свойств смазки. Смазочное вещество осветляется, пропадает его характерная маслянистость. В результате образуется коричневая пена, которая при отложении на клапанахприводит к образованию трещин.Образовавшаяся эмульсия, находящаяся в масле, способствует ускоренному износу всей поршневой группы, цилиндров и многих других важных элементов дизельного мотора.

Наибольший вред приносит проникшая охлаждающая жидкость при накоплении ее над поршнями — запуск дизельного двигателя затруднен, коленчатый вал тяжело вращается. Протечки охлаждающей жидкости приводят к гидравлическим ударам, деформациям элементов двигателя, капитального ремонта избежать не удастся.

Неисправности в системе охлаждения могут вызвать серьезные поломки в двигателе. Если появился дым белого цвета, то необходимо срочно произвести проверку работоспособности таких узлов:

• термостат;
• радиатор;
• крышка расширительной емкости;
• вентилятор;
• состояние патрубков и трубок;
• герметичность мест соединений.

Дым белого цвета в выхлопных газах прогретого дизельного двигателя свидетельствует о серьезных дефектах, возникших в силовом агрегате. Такой мотор нуждается в срочной тщательной диагностике и обязательном квалифицированном ремонте. Эксплуатировать автомобиль, выпускающий не пар, а белый дым, не рекомендуется.