Богатая топливовоздушная смесь

Богатой называют топливовоздушную смесь, в которой топлива больше, чем может полностью сгореть в имеющемся воздухе. Для бензина граница проходит по стехиометрическому соотношению: 14,7 части воздуха на одну часть топлива по массе. Всё, где воздуха меньше, — богатая смесь, всё, где больше, — бедная.

Как выражают состав смеси

В автодиагностике состав описывают двумя способами, и оба встречаются в сканерах и документации.

• AFR (air-fuel ratio, соотношение воздух/топливо) — сколько граммов воздуха приходится на грамм топлива. Для бензина стехиометрия — 14,7, богатая смесь — меньше: 14, 13, 12,5.
• Лямбда (коэффициент избытка воздуха) — фактическое AFR, поделённое на стехиометрическое. Удобна тем, что не зависит от топлива: стехиометрия всегда равна единице, богатая смесь — меньше единицы.

Лямбду удобнее сравнивать между разными топливами. У пропан-бутана стехиометрическое AFR около 15,5, у бензина с примесью спирта — ниже 14,7, но в лямбде граница «богатая / бедная» у всех одна и та же — единица.

У дизеля термин работает иначе. Дизель в целом всегда работает с избытком воздуха, и даже на полной нагрузке лямбда у него остаётся выше единицы. «Богатой» его смесь называют, когда топлива подаётся так много, что мотор подходит к дымовому пределу: воздуха на всё топливо уже не хватает локально, в зонах впрыска, и из трубы идёт чёрный дым. Поэтому цифры и границы, привычные для бензинового мотора, к дизелю напрямую не переносятся.

Обогащённая и переобогащённая: когда богатая смесь — норма

Сама по себе богатая смесь не неисправность. Блок управления обогащает её намеренно в нескольких режимах:

• холодный пуск и прогрев — бензин плохо испаряется на холодных стенках, часть оседает плёнкой, и без добавки мотор не заведётся;
• резкое открытие дросселя — ускорительное обогащение компенсирует топливо, которое не успело испариться;
• полный газ — мощностное обогащение до лямбды около 0,85–0,9: такая смесь даёт максимум мощности и охлаждает камеру сгорания;
• длительная высокая нагрузка — защитное обогащение, чтобы не перегреть выпускные клапаны и катализатор.

Всё это кратковременные режимы, в основном в разомкнутом контуре, когда ЭБУ не подстраивает смесь по лямбда-зонду. Переобогащённой смесь называют, когда избыток топлива держится там, где его быть не должно: на прогретом холостом ходу и при ровной езде в замкнутом контуре.

Как система замечает обогащение

Передний лямбда-зонд измеряет остаточный кислород в выхлопе. Мало кислорода — значит, смесь богатая: узкополосный датчик отвечает напряжением выше 0,45 В, широкополосный — значением лямбды ниже единицы. ЭБУ укорачивает импульс впрыска, и эта поправка видна в сканере как отрицательная краткосрочная и долгосрочная топливная коррекция. Если поправки не хватает, блок фиксирует системное переобогащение кодом P0172 по банку 1 или P0175 по банку 2.

Противоположное состояние — бедная смесь, идеальная точка между ними — стехиометрическая смесь.

Отчего смесь становится богатой на прогретом моторе, по каким признакам это видно, чем она опасна для двигателя и что будет, если продолжать так ездить, — разобрано в гайде богатая смесь: что это значит, причины и чем опасна.