Анализ параметров рабочего процесса двигателя ВАЗ 1111

 

 

 

Рис.7. Двигатель, газораспределительный механизм ВАЗ 11113 (1111).

 

 1. Коленчатый вал;

2. Крышка первого коренною подшипника;

3. Звездочка коленчатого вала;

4. Шкив коленчатого вала;

5. Шпонка шкива и звездочки коленчатого вала;

6. Храповик;

7. Передний сальник коленчатого вала;

8. Крышка привода механизма газораспределения;

9. Шкив генератора;

10. Звездочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания;

11. Ремень привода вентилятора, насоса охлаждающей жидкости и генератора;

12. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания;

13. Вентилятор системы охлаждения двигателя;

14. Блок цилиндров;

15. Головка цилиндров;

16. Цепь привода механизма газораспределения;

17. Прокладка крышки головки цилиндров;

18. Звездочка распределительного вала;

19. Маслосъемное кольцо;

20. Поршень;

21. Нижнее компрессионное кольцо;

22. Верхнее компрессионное кольцо;

23. Установочный выступ на корпусе подшипников распределительного вала;

24. Выпускной клапан;

25. Впускной клапан;

26. Корпус подшипников распределительного вала;

27. Распределительный вал;

 28. Рычаг привода клапана;

29. Маслоналивная горловина крышки головки цилиндров;

30. Крышка головки цилиндров;

31. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости;

32. Свеча зажигания;

33. Палец поршня;

34. Маховик с зубчатым ободом в сборе;

35. Держатель заднего сальника коленчатого вала;

36. Упорное полукольцо коленчатого вала;

37. Передняя опора двигателя;

38. Задняя опора двигателя;

39. Передняя крышка картера сцепления;

40. Масляный картер;

41. Кронштейн передней опоры;

42. Пружина передней опоры;

43. Буфер подушки передней опоры;

44. Резиновая подушка передней опоры;

 

 

 

 

1111-1006015	Вал распределительный
2108-1005034	Сальник
2108-1007055	Толкатель
2108-1007028	Сухарь клапана
2108-1007025	Тарелка пружины
2108-1007020	Пружина наружная
2108-1007021	Пружина внутренняя
2108-1007022	Шайба опорная
2108-1007026-01,   2108-1007026-03	Колпачок маслоотражательный
2108-1007032-20+0,02,  2108-1007032-22+0,22	Втулка направляющая
21081-1007010	Клапан впускной (01)
2108-1007010	Клапан впускной (02)
2108-1007056	Шайба регулирововчная
2101-1007035	Кольцо стопорное
+0,02 2108-1007033-20	Втулка направляющая
+0,22 2108-1007033-22	Втулка направляющая
2108-1007012	Клапан впускной

 

 

Рис.8. Чертеж газораспределительного механизма ВАЗ 11113 (1111).

 

Рис.9. Диаграмма фаз газораспределения четырехтактного двигателя.

α - угол опережения открытия впускного клапана

β - угол запаздывания закрытия впускного клапана

γ - угол опережения открытия выпускного клапана

δ - угол запаздывания закрытия впускного клапана

α+β- угол перекрытия клапанов

ВМТ – верхняя мертвая точка

НМТ – нижняя  мертвая точка

упКВ – угол поворота коленчатого вала

Системы охлаждения, смазки двигателя.

 

 При работе двигателя  на детали кривошипно-шатунного и  газораспределительного механизмов действуют  знакопеременные силы, высокая температура, давление, агрессивная среда рабочих, отработанных и картерных газов. 
          Работа двигателя при температуре охлаждающей жидкости ниже или выше рабочей температуры приводит к ухудшению характеристик двигателя и повышенному износу его деталей. Перегрев двигателя, сопровождающийся закипанием жидкости в системе охлаждения, может иметь и более серьёзные последствия. Из-за уменьшения зазоров в паре трения поршень – цилиндр, усиливается трение между деталями, выгорает смазка, становится возможным заклинивание поршня в цилиндре, «сход» хрома с верхнего компрессионного кольца, появление задиров на юбке поршня и стенках цилиндров, а также частичное оплавление и деформация поршня. Вследствие возникающих напряжений на стыке привалочных плоскостей блока и головки блока возможны деформации этих плоскостей с последующим прогоранием прокладки головки блока. Перегрев головки блока приводит к деформации посадочных отверстий сёдел выпускных клапанов, потере натяга седла вплоть до его выпадения из гнезда. 
          Последствия масляного голодания могут быть не менее катастрофичны. Отсутствие масла в паре трения шейка коленчатого вала – подшипник, через непродолжительное время приведёт либо к заклиниванию коленчатого вала в опорах, либо к проворачиванию в опорах вкладышей. Недостаток смазки других деталей двигателя ускоряет их износ. 
          Для эффективной и продолжительной работы двигателя должно быть обеспечено соответствующее охлаждение и смазка его деталей.

 Назначение, устройство и работа системы охлаждения.

 

          Тепло от нагретых деталей двигателя на 60 – 70% отводится системой охлаждения двигателя. Оставшиеся 30 – 40% тепла отводятся системой смазки и рассеиваются от корпусных деталей двигателя в подкапотное пространство. 
          Система охлаждения может быть воздушной или жидкостной. 
          При воздушной системе охлаждения тепло от деталей двигателя и, в первую очередь, от камер сгорания и цилиндров передаётся обдувающему их воздуху, который циркулирует в воздушной рубашке охлаждения. Рубашку охлаждения образуют рёбра охлаждения цилиндров и кожух, внутрь которого эти цилиндры помещаются. Воздух через кожух прокачивается вентилятором системы охлаждения с приводом от электродвигателя или ременным приводом от коленчатого вала двигателя. Количество воздуха на входе в рубашку охлаждения регулируется заслонками, управляемыми водителем вручную, или автоматически, с помощью термостатов или иных специальных приспособлений. Цилиндр воздушного охлаждения и простейшая схема воздушной системы охлаждения показана на рисунке. 
          Жидкостная система охлаждения имеет рубашку охлаждения, радиатор с расширительным бачком и паровоздушным клапаном горловины радиатора (расширительного бачка), жалюзи радиатора, насос охлаждающей жидкости, термостат, вентилятор, соединительные патрубки и шланги. Рубашка охлаждения, радиатор, патрубки и шланги заполняются охлаждающей жидкостью. Общее устройство жидкостной системы охлаждения показано на. 
          При работе двигателя насос, приводимый в движение от коленчатого вала через ременную передачу, создаёт циркуляцию охлаждающей жидкости. Если двигатель «холодный» жидкость не попадает в радиатор и циркулирует по малому кругу рубашки охлаждения. По мере прогрева двигателя часть жидкости, а затем и вся жидкость начинает циркулировать через радиатор по большому кругу рубашки охлаждения. В радиаторе жидкость охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором, а при движении автомобиля ещё и встречным потоком воздуха. Охлаждённая жидкость забирается из радиатора насосом и вновь подаётся в рубашку охлаждения. 
          Насос охлаждающей жидкости традиционной конструкции – центробежного типа, обычно состоит из корпуса и крышки. Корпус крепится к блоку цилиндров двигателя и соединяется выпускным отверстием с рубашкой охлаждения блока. Крышка насоса крепится к корпусу и имеет вал, установленный в крышке на подшипнике и, уплотнённый с внутренней стороны сальником. На внутреннем конце вала крепится рабочее колесо - крыльчатка. На внешнем конце вала устанавливается фланец шкива привода насоса и вентилятора. Привод насоса осуществляется от коленчатого вала клиновидным ремнём или зубчатым ремнём ГРМ. 
          Простота конструкции насоса обусловливает его высокую надёжность. К основным неисправностям насоса относятся неисправность подшипника и/или неисправность сальника вала. Неисправность подшипника, как правило, сопровождается повышенным шумом при работе и люфтами вала насоса. Признаком износа сальника является вытекание охлаждающей жидкости через контрольное отверстие в корпусе и/или по валу насоса наружу рубашки охлаждения двигателя. 
          Вентилятор системы охлаждения с электрическим приводом включается от датчика управления вентилятором (термореле) при достижении жидкостью охлаждения верхнего предела рабочей температуры и выключается при охлаждении жидкости до нижнего предела рабочей температуры. Механический привод вентилятора обеспечивает его постоянную работу при работающем двигателе независимо от температуры охлаждающей жидкости.  
          Термостат регулирует и поддерживает температурный режим двигателя, пропуская жидкость по малому кругу при прогреве холодного двигателя, и по большому кругу, при работе двигателя на рабочих температурах (85 - 110°C). 
          Термостаты имеют одно- или двух клапанную конструкцию. Термосиловой элемент термостата размещается в пластмассовом или металлическом корпусе термостата и представляет собой закрытый латунный цилиндр, внутри которого находится твёрдый или жидкий наполнитель. Объём наполнителя увеличивается при нагревании. Увеличение или уменьшение объёма наполнителя приводит к перемещению (открыванию – закрыванию) клапанов термостата.    Жидкостные системы охлаждения автомобилей относятся к типу закрытых и сообщаются с атмосферой только через паровоздушный клапан пробки расширительного бачка. В расширительный бачок жидкость поступает из радиатора вследствие расширения жидкости при нагревании. Закрытая система охлаждения способствует поддержанию в системе повышенного давления (в пределах 1,10 – 1,35 атм.), что необходимо для повышения температуры кипения охлаждающей жидкости выше 100°С. 
          В качестве охлаждающих жидкостей в системах охлаждения двигателей используются антифризы. Основой антифризов являются этиленгликоль или пропиленгликоль. Этиленгликоль – бесцветная сильно ядовитая жидкость с низкой температурой замерзания, маслянистая на ощупь и сладковатая на вкус. На основе этиленгликоля выпускаются антифризы с торговой маркой «Тосол». Пропиленгликоль меньше вреден для здоровья, но по рабочим характеристикам уступает этиленгликолю. В охлаждающие жидкости добавляются присадки сдерживающие коррозию металла и препятствующие образованию накипи на стенках рубашки охлаждения. Также антифризы имеют низкую температуру начала кристаллизации и обладают смазывающими свойствами. Применять в качестве охлаждающей жидкости воду не рекомендуется, так как при этом сокращается срок службы насоса системы охлаждения и двигателя в целом. Также не следует смешивать между собой антифризы разных производителей.

 Назначение, устройство и работа системы смазки.

 

          Система смазки несёт три основных функции: 1) обеспечивает смазку трущихся поверхностей деталей; 2) отводит тепло от деталей; 3) выносит продукты износа из пар трения. По способу подвода масла к деталям различают систему смазывания под давлением (принудительную), смазывания разбрызгиванием и комбинированную систему. 
          Подавляющее большинство смазочных систем автомобильных двигателей это системы комбинированного типа. В комбинированных системах наиболее нагруженные детали двигателя смазываются под давлением, а остальные разбрызгиванием. Под давлением смазываются все (за редким исключением) валы двигателя - коленчатый вал, распределительный вал, вал вспомогательных механизмов (промежуточный вал), балансирные валы, вал турбокомпрессора и др. Пульсирующей струёй через отверстие в шатуне смазываются стенки цилиндров. В некоторых конструкциях пульсирующая струя масла через специальные форсунки подаётся под головку поршня для её охлаждения. Масло, которое попадает на вращающиеся и движущиеся детали двигателя разбрызгивается этими деталями, образуя «масляный туман». В масляном тумане работают и смазываются детали двигателя, к которым масло не подаётся под давлением. 
          Комбинированная система смазки имеет масляный насос с маслоприёмником и встроенным редукционным клапаном , масляный фильтр, масляный радиатор и резервуар для масла, которым является масляный поддон у двигателей традиционной конструкции, или масляный бак двигателей, имеющих, так называемый «сухой картер». 
          Масляный насос шестерёнчатого или роторного типа приводится в движение непосредственно от коленчатого вала двигателя либо через распределительный вал или вал вспомогательных механизмов. На двигателях, имеющих сухой картер, привод масляного насоса может осуществляться от электродвигателя. Рабочие шестерни масляного насоса имеют внутреннее  или внешнее  зацепление. Насосы с шестернями внутреннего зацепления более компактные и размещаются в крышке коленчатого вала, а ведущая шестерня посажена на передний носок КВ. Масляный насос нагнетает масло к деталям и создаёт необходимое давление в системе смазки. Величина давления во многом зависит от частоты вращения коленчатого вала. Для двигателей различных конструкций эта величина составляет 0,4 – 0,8 кгс/см², при оборотах КВ до 1000 об/мин. (оборотах холостого хода), и 4,0 – 5,0 кгс/см², при оборотах КВ 5000 – 7000 об/мин. (оборотах максимальной мощности). Максимальное давление в системе регулируется посредством редукционного клапана. 
          Редукционный клапан встроен в корпус насоса и  перепускает часть «лишнего» масла с выхода насоса на его вход. Рабочим элементом клапана является подпружиненный шарик, поршенёк или плоская металлическая шайба. Имеют распространение конструкции редукционных клапанов с направляющими поверхностями и без них. Клапаны с направляющими поверхностями предрасположены к заклиниванию в закрытом положении при попадании под клапан посторонних частиц. Попадание инородных частиц под клапан, который не имеет направляющей, приводит к его негерметичности. Негерметичность клапана также возможна вследствие износа седла и поверхности клапана. 
          Масло, поступающее к деталям двигателя от масляного насоса, очищается от механических примесей в масляном фильтре. Различают одинарные и двойные системы очистки масла. Одинарные полнопоточные системы получили наибольшее распространение на двигателях легковых автомобилей. Масло на входе в масляную магистраль фильтруется через единственный масляный фильтр тонкой очистки. Двойная очистка масла подразумевает наличие двух фильтров: полнопоточного фильтра грубой очистки масла, включённого в систему последовательно, и фильтра тонкой очистки, подключаемого в систему параллельно. Через фильтр грубой очистки фильтруется всё масло, имеющееся в двигателе. Через фильтр тонкой очистки масло фильтруется «порционно».   
          Масляный фильтр тонкой очистки может иметь разборную или неразборную конструкцию. 
          Фильтр разборной конструкции имеет корпус, стационарно прикреплённый к двигателю и съёмный фильтрующий элемент, заменяемый при каждой смене масла. 
          Неразборные фильтры имеют корпус, фильтрующий элемент и несколько встроенных клапанов. Используются три основных типа клапанов: 1) противодренажный клапан – предотвращает стекание масла из фильтра обратно в картер при неработающем двигателе; 2) обратный клапан (противосливной) – исключает вытекание масла из фильтра при снятии фильтра с двигателя; 3) перепускной клапан – пропускает масло в масляную магистраль минуя фильтрующий элемент в случае повышении давления масла на входе в фильтр. Повышенное давление на входе в фильтр возможно вследствие загущения масла при низких температурах или засорения фильтрующей кулисы. Наличие или отсутствие того или иного клапана у фильтра зависит от конструкции двигателя и способа крепления к нему фильтра. 
          Совпадение размеров присоединительных элементов фильтров различных производителей не предполагает их автоматической взаимозаменяемости и пригодности использования на всех типах двигателей, к которым они подходят по креплению и габаритам. 
          Фильтры неразборной конструкции подлежат замене при каждой смене масла в соответствии с требованиями по эксплуатации автомобиля.  
          Помимо функции смазывания трущихся деталей система смазки несёт функцию охлаждения этих деталей. При этом само масло не должно сильно нагреваться во избежание снижения вязкости и способности удерживаться на деталях а, следовательно, и смазывающей способности. Охлаждение масла происходит в поддоне картера и частично в корпусе наружного фильтра вследствие их обдува встречным потоком воздуха при движении автомобиля и воздухом от вентилятора системы охлаждения двигателя. На части двигателей, имеющих высокую теплонагруженность, для охлаждения масла применяют масляные радиаторы. 
          Масляный радиатор подключается к масляной магистрали параллельно, снабжается предохранительным клапаном, отключающим радиатор от системы смазки при падении давления ниже 0,4 – 0,8 кгс/см² и термостатом, включающим/выключающим радиатор в соответствии с заданной температурой. 
          Масляные радиаторы бывают с воздушным и жидкостным охлаждением. На легковых автомобилях первый тип радиаторов имеет большее применение. 
          Масляный радиатор с воздушным охлаждением пластинчатого или трубчатого типа, устанавливается перед радиатором системы охлаждения. Охлаждение радиатора происходит потоком воздуха создаваемого вентилятором системы охлаждения.

Система охлаждения двигателя ВАЗ 1111, 11113     Рис.10. Система охлаждения двигателя ВАЗ 1111, 11113 1 - пробка расширительного бачка; 2 - расширительный бачок; 3 - пароотводящий шланг; 4 - подводящий шланг радиатора; 5 - радиатор двигателя; 6 - крыльчатка вентилятора; 7 - кожух радиатора; 8 - датчик включения электровентилятора; 9 - сливная пробка; 10 - зубчатый ремень привода ГРМ; 11 - насос охлаждающей жидкости; 12 - всасывающая труба насоса; 13 - подводящая труба отопителя; 14 - кран; 15 -отводящая труба отопителя; 16 - радиатор отопителя; 17 - датчик температуры охлаждающей жидкости (в левом торце головки блока цилиндров); 18 - шланг отвода охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения впускной трубы; 19 - отводящий шланг радиатора; 20 - выпускной патрубок головки блока; 21 - заправочный шланг; 22 - термостат; 23 - шланг всасывающей трубы насоса. Система охлаждения - жидкостная, закрытого типа, с принудительной циркуляцией. Герметичность системы обеспечивается впускным и выпускным клапанами в пробке расширительного бачка. Выпускной клапан поддерживает давление в системе на горячем двигателе (за счет этого повышается температура кипения жидкости, уменьшаются паровые потери), он открывается при давлении около 110 кПа (1,1 кгс/см2). Впускной клапан открывается при понижении давления в системе относительно атмосферного на 3-13 кПа (0,03-0,13 кгс/см2) (на остывающем двигателе). Тепловой режим работы двигателя поддерживается термостатом и электровентилятором радиатора. Насос охлаждающей жидкости - лопастной, центробежного типа, приводится от шкива коленчатого вала зубчатым ремнем привода ГРМ. Корпус насоса - алюминиевый. Валик вращается в двухрядном подшипнике с "пожизненным" запасом смазки. Наружное кольцо подшипника стопорится винтом. На передний конец валика напрессован зубчатый шкив, на задний - крыльчатка. К противоположному торцу крыльчатки прижато упорное кольцо из графитосодержащей композиции, под которым находится сальник. При выходе насоса из строя рекомендуется заменять его в сборе. Перераспределением потоков жидкости управляет термостат с твердым термочувствительным элементом. На холодном двигателе клапан термостата перекрывает патрубок, ведущий к радиатору, и жидкость циркулирует только по малому кругу (через байпасный патрубок термостата), минуя радиатор. Малый круг включает радиатор отопителя и впускную трубу. При температуре 87±2°С клапан начинает перемещаться, открывая основной патрубок; при этом часть жидкости циркулирует по большому кругу, через радиатор двигателя. При температуре около 102°С основной клапан полностью открывается, а байпасный закрывается, и вся жидкость циркулирует через радиатор двигателя. Ход основного клапана должен составлять не менее 8 мм. Радиатор двигателя состоит из двух вертикальных пластмассовых бачков (левый - с перегородкой) и двух горизонтальных рядов круглых алюминиевых трубок с напрессованными охлаждающими пластинами. Для повышения эффективности охлаждения пластины штампуются с насечкой. Жидкость подается через верхний патрубок, а отводится через нижний. Рядом с впускным патрубком расположен тонкий патрубок пароотводящего шланга. Электровентилятор радиатора включается через реле 113.3747 датчиком-выключателем ТМ-108, ввернутым в правый бачок радиатора. Его контакты замыкаются при температуре 99±3°С, а размыкаются при 94±3°С. Реле расположено под панелью приборов слева.  Расширительный бачок изготовлен из полупрозрачного полиэтилена, что позволяет визуально контролировать уровень жидкости. В верхней его части выполнен штуцер для пароотводя-щего шланга от радиатора двигателя, в нижней - для заправочного шланга. Для контроля температуры охлаждающей жидкости в головку цилиндров двигателя ввернут датчик, подающий сигнал на указатель температуры приборной панели.

Смазка двигателя - комбинированная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники, пары "опора - шейка распредвала"; разбрызгиванием масло подается на стенки цилиндров (далее к поршневым кольцам и пальцам), к паре "кулачок распределительного вала - толкатель" и стержням клапанов, остальные узлы смазываются самотеком. Масляный насос - шестеренчатый, с внутренним зацеплением, с редукционным клапаном, смонтирован в корпусе на стенке блока цилиндров (со стороны шкива коленчатого вала). Ведущая шестерня (меньшего диаметра) установлена на двух лысках на переднем конце вала. Маслоприемник крепится болтами к крышке второго коренного подшипника и корпусу насоса. Масляный фильтр - полнопоточный, неразборный, с перепускным и противодренажным клапанами.

 Система вентиляции картера  - закрытая, принудительная. Картерные  газы через шланг поступают  в полость под крышкой головки  цилиндров, а оттуда - на холостом ходу - под дроссельную заслонку карбюратора или - на больших и средних оборотах двигателя - в корпус воздушного фильтра.

Системы топлива, воздухоснабжения: смесеобразование и топливовоздушные смеси, пуска двигателя.

Система питания служит для приготовления топливовоздушной (горючей) смеси и распределения её по цилиндрам двигателя. Система должна обеспечивать работу двигателя в широком диапазоне частот вращения коленчатого вала и нагрузок (режимов). 
Можно выделить следующие режимы работы: 1) режим пуска и прогрева; 2) режим холостого хода; 3) частичные нагрузки; 4) полные нагрузки; 5) переходные режимы. Для получения оптимальных рабочих характеристик двигателя на каждом из этих режимов, горючая смесь в цилиндре должна отвечать двум основным требованиям: 1) сгорать быстро и 2) сгорать полностью. При этом, содержание вредных веществ в отработавших газах не должно превышать общепринятых норм токсичности. 
Топливовоздушная смесь имеет качественные и количественные показатели. 
Качество смеси. Смесь должна быть хорошо перемешана и гомогенна (однородна). Однородность может быть достигнута лишь в газовых или парогазовых смесях, т.е. тогда, когда топливо полностью подвергается испарению. Улучшению испаряемости содействуют такие мероприятия как подогрев воздуха на входе во впускной коллектор (карбюратор) и распыл топлива (например, через форсунку под давлением). Процессу смесеобразования также способствует создание турбулентности и завихрений потока, что обеспечивается специальной конструкцией (формой) камеры сгорания и впускного тракта. 
При наличии факторов ухудшающих условия испарения (например, низкая температура) качество смеси также ухудшается. 
Гомогенные смеси образуются, главным образом, в двигателях с внешним смесеобразованием, работающих на лёгком топливе и с зажиганием от искры. Процесс образования смеси в таких двигателях достаточно продолжителен по времени. 
Необходимое качество смеси в дизельных двигателях достигается подачей топлива в камеру сгорания через форсунку под большим давлением в конце такта сжатия. Высокое давление впрыска (150 – 2000 бар) необходимо для преодоления компрессии, уменьшения времени подачи топлива и его дробления на мелкие капли. Специальные формы камер сгорания обеспечивают создание вихревых потоков, способствующих лучшему распределению (перемешиванию) топлива в воздушном заряде. Тем не менее, топливовоздушные смеси дизельных двигателей – гетерогенны (неоднородны) и отношение воздуха к топливу может изменяться от чистого воздуха, располагаемого за периферией струи распыла топлива, до чистого топлива в средней части этой струи. В силу конструкции и особенностей работы дизелей, смесеобразование в них продолжается и во время процесса сгорания. 
Состав смеси. Горючая смесь состоит из воздуха и паров топлива, соединённых между собой в определённой пропорции. Состав смеси во многом определяется конкретным режимом работы двигателя. Топливовоздушная смесь, где на одну весовую часть топлива приходится 14,7 весовых частей воздуха, называется нормальной смесью или смесью, имеющей стехиометрический состав. Топливо в смеси стехиометрического состава сгорает полностью и без остатка (т.е. для сгорания одного килограмма бензина требуется примерно 14,7 килограммов воздуха). Если смесь содержит меньшую часть топлива, она называется – обеднённой смесью, если большую, то обогащённой. 
Для описания состава смеси используют специальный показатель – коэффициент избытка воздуха, который обозначается буквой лямбда (λ). Коэффициент представляет собой отношение действительного количества воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, к теоретически необходимому количеству, обеспечивающему полное сгорание топлива. При стехиометрическом составе смеси λ = 1. Если λ > 1, смесь обеднённая, если λ < 1, то обогащённая. Бензиновый двигатель не может работать на смесях богаче λ = 0,5 и беднее λ = 1,3 – 1,5, при этом надёжное воспламенение смеси от электрической искры возможно лишь в диапазоне коэффициента избытка воздуха λ = 0,8 – 1,3. Конструкция дизельных двигателей определяет их способность работать на более обеднённых смесях (λ = 1,8), что необходимо для полного сгорания топлива и уменьшения выбросов сажи. 
Соотношение количества топлива и воздуха оказывает существенное влияние на рабочие характеристики двигателя. 
Смеси, состав которых близок к стехиометрическому, обеспечивают работу двигателя со средними показателями мощности и экономичности. 
Обеднённые смеси горят медленнее, что приводит к некоторому уменьшению давления в цилиндре. Мощность и крутящий момент двигателя также снижается. Одновременно уменьшается расход топлива и выбросы в атмосферу оксида углерода. Смеси нормального и обеднённого состава приготавливаются топливными системами для работы двигателя в режиме холостого хода, частичных нагрузок и на устоявшихся частотах вращения коленчатого вала, т.е. тогда, когда от двигателя не требуется полная мощность. 
Максимальная мощность и максимальный крутящий момент двигателя достигаются при работе на обогащённой смеси с коэффициентом λ = 0,9. Однако это сопровождается некоторым увеличением расхода топлива и концентрации в отработавших газах углеводородов, сажи и оксида углерода. Смесь обогащённого состава приготавливается системами питания для работы двигателя в режиме полных нагрузок, а также пуска и прогрева. 
Слишком бедные и богатые смеси либо вообще не воспламеняются, либо горят плохо, запуск двигателя в этом случае становится затруднённым, а работа неравномерной, мощность падает, увеличивается расход топлива. Указанные признаки являются общими признаками работы двигателя, имеющего нарушения смесеобразования. Также, при работе на бедной смеси может иметь место: 1) вспышки во впускном коллекторе или диффузорах карбюратора; 2) детонация; 3) перегрев впускного коллектора; 4) увеличение концентрации окислов азота. При работе на богатой смеси может иметь место: 1) дымный выпуск чёрного цвета из глушителя; 2) «выстрелы» в глушителе; 3) повышенное отложение нагара на деталях ЦПГ, свечах зажигания и клапанах; 4) увеличение содержания оксидов углерода в отработавших газах.