Каждый год с наступлением холодов в автомобильном сообществе разгорается спор: нужно ли по старинке прогревать двигатель? Чтобы разрешить его, стоит отвлечься от эмоций и понять, чем может грозить та или иная методика
Времена меняются. Еще с десяток лет назад ответ на вопрос о необходимости прогревать двигатель был однозначным: греть нужно. Но прогресс не стоит на месте. Изменились сами моторы - высокотехнологичные материалы, тщательно просчитанная прочность конструкции, специальные программы блока управления для работы в холодное время года. Стали другими и смазочные материалы. Если в прежние времена моторное масло на морозе густело и не могло эффективно защищать детали от повреждений, то современные продукты сохраняют свои свойства даже при очень низких температурах. Отсюда и возникло мнение, что современные моторы прогрева не требуют. Однако на деле все не так просто.
Факторы риска
Сперва разберемся с технической частью вопроса. Допустим, ваш автомобиль можно по праву назвать современным, а в его двигатель залито дорогое синтетическое масло. Достаточно ли этого, чтобы обходиться без прогрева? Увы, нет. Причин тому несколько.
Во-первых, каким бы качественным и дорогим ни было масло, оно все равно густеет при низких температурах. Еще более вязкими на морозе становятся полусинтетические и минеральные масла. А это значит, что при холодном пуске мотору придется работать в условиях некоторого дефицита смазки. Последствия могут быть незначительными, но со временем эффект начнет накапливаться, приводя к повышенному износу деталей. Кстати, все это касается и трансмиссий, особенно автоматических коробок передач, ведь залитая в них смазка точно так же густеет от холода, заставляя масляный насос работать с повышенной нагрузкой!
Юридические тонкости
Противники прогрева мотора нередко апеллируют к... европейским запретам! И правда, во многих странах Старого Света (даже в холодной Финляндии) стоять на месте с работающим двигателем категорически запрещено - нарушитель может получить немалый штраф. Но связано это не с небрежением к автомобилям, а с заботой об экологии! Одно дело, когда вредные выхлопы вылетают из едущей машины, другое - если она выделяет их, стоя на месте. В качестве компенсации придумали массу разных хитростей. Например, в северных странах большинство машин оснащено электрическими подогревателями, а на всех стоянках имеются специальные розетки для подключения бортовых «грелок». Кстати, подобный запрет есть и в нашей стране: пункт 17 ПДД запрещает стоянку (прекращение движения более чем на пять минут) с работающим двигателем в жилой зоне или на дворовой территории.
Во-вторых, в непрогретом двигателе из-за теплового зазора между поршневыми кольцами и стенками цилиндра некоторая часть рабочих газов прорывается в картер. А это, разумеется, приводит и к потере мощности, и к ускоренному окислению масла.
В-третьих, расход топлива у непрогретого мотора заметно выше, ведь при низких температурах управляющая электроника увеличивает подачу бензина, нагружая тем самым и систему питания, и нейтрализатор.
С другой стороны, долгий прогрев тоже чреват неприятными последствиями. Ведь в агрегате, работающем на холостых оборотах, в цилиндры поступает переобогащенная смесь. В результате она не сгорает полностью, оставляя нагар в камере сгорания и на свечах зажигания.
Вот в чем вопрос!
Изучив факторы риска в теории, переходим к практике. Получается, что стартовать сразу после пуска нежелательно - повышенное трение может привести к повреждению деталей двигателя и трансмиссии. Но и долгий прогрев, к которому привыкли водители старшего поколения, тоже чреват проблемами. Тем более что многие современные моторы отличаются очень низкой теплоотдачей при работе на холостых оборотах. Как же найти оптимальное решение?
Все довольно просто: чтобы минимизировать ущерб, нужно не бросаться в крайности, а придерживаться правила золотой середины, то есть свести время прогрева до разумного минимума - три-пять минут. За это время температура антифриза достигнет 40-50 °С, а масло почти полностью вернет подходящую консистенцию. Стоять на месте дольше не имеет смысла. Но и ехать поначалу стоит не спеша, без резких ускорений, чтобы обороты по возможности не превышали 2000. Ну а когда температура двигателя достигнет рабочего значения, тут уже можно не стесняться.
Комментарий специалистов компании «Jaguar Land Rover Россия»
Современные смазочные материалы при соответствующем использовании обеспечивают надежную и безаварийную эксплуатацию агрегатов во всем диапазоне рабочих температур. Кроме того, в движении, особенно при средних нагрузках, прогрев происходит гораздо интенсивнее, чем при работе на холостых оборотах. При этом уменьшаются вредные выбросы. Так что в большинстве случаев мы рекомендуем начинать движение сразу после стабилизации оборотов двигателя.
Дизельные страсти
Отдельного рассмотрения заслуживает холодный пуск дизельного двигателя. Владельцу может показаться, что прогревать его не нужно вовсе, поскольку на холостых он практически не выделяет тепла. Но это только видимая часть айсберга. Нужно учитывать, что проблемы загустевшей смазки у дизельного силового агрегата такие же, как и у бензинового! Так что и ему необходимо перед началом движения несколько минут поработать на холостом ходу, чтобы масло снова стало текучим.
Кстати, владельцам таких машин нужно помнить еще пару важных моментов. Во-первых, производители рекомендуют в сильный мороз перед запуском применять двойной прогрев свечей накаливания. Для этого нужно включить зажигание, дождаться, когда индикатор погаснет, выключить зажигание и включить снова - вот теперь можно заводить!
Во-вторых, следует очень аккуратно подходить к выбору места заправки, ведь большая часть мифов о проблемах с холодным пуском дизелей связана именно с топливом. Если качество его невысокое, то оно будет густеть на морозе. К тому же в нем могут начаться процессы парафинизации - образования парафиновых кристаллов. В результате вязкое топливо не сможет проходить через фильтры и сопла форсунок. А попав в цилиндры, оно сразу начнет осаживаться на их стенках. Отчасти решить эти проблемы может установка подогрева фильтра. Но все же забывать о придирчивом подходе к выбору АЗС никогда не стоит.
Автор Денис Арутюнян, обозреватель журнала "Автопанорама" Издание Автопанорама №12 2014Вопрос «Греть или не греть двигатель» всегда остаётся актуальным. Попробуем разобраться с этой темой.
Гены российского водителя, закалённого продукцией отечественного автопрома, настойчиво советует: греем! Этому учили и папа, и автоинструктор. Но читая инструкцию к современным иномаркам, водители обнаруживают совершенно другой совет: садишься в холодную машину, заводишься и - вперёд!
Кому же верить?
Рассмотрим этот вопрос с учетом трёх факторов: экологического, экономического и ресурса двигателя. Поскольку вся работа мотора построена на компромиссах, проблема холодного пуска тоже не является исключением.
Как прогревается двигатель
Полностью прогретым двигатель считается тогда, когда все его рабочие жидкости и детали достигнут рабочих температур, то есть, перестанут меняться при фиксированном режиме работы. Быстрее всего нужной температуры достигает охлаждающая жидкость - её температуру мы можем промониторить по изменению положения стрелки на табло температуры. Одновременно с ней, практически так же быстро нагреваются детали, которые находятся в верхней части мотора (головка, цилиндры, поршни). А вот находящееся в поддоне масло нагревается намного медленнее. Как это можно определить? Те, на чьих автомобилях имеется бортовой компьютер, могли заметить, что даже после того, как охлаждающая жидкость набрала нужную температуру, расход бензина на холостых оборотах какое-то время продолжает уменьшаться. Это напрямую связано с температурой масла. Нейтрализатор нагревается дольше всего, и только после его прогрева на рабочий уровень поднимается токсичность выхлопных газов.
Скорости прогрева всех частей двигателя зависят от того, в каком режиме он работает.
Сопротивление движению
Почему двигатель не любит мороз? Основная причина заключается в том, что на холоде любое моторное масло становится более густым и вязким, а при определённых температурах вообще перестаёт быть жидким. Для минеральных масел такая точка наступает при минус 20 - 25 градусов, для элитных синтетических - при минус 45 - 55 градусов. И если маслу не дать прогреться до жидкого состояния, узлам трения придётся работать практически «всухую», что приведёт к резкому увеличению мощности механических потерь, что потребует увеличения расхода топлива.
Но как быстрее вывести мотор на надлежащий уровень механических потерь? Если постоять и прогреться или если сразу после пуска двигателя стартовать?
Для ответа на этот вопрос проверим, сколько бензина потребит двигатель при одинаковом пробеге, но при различных алгоритмах прогрева. В качестве подопытного образца у нас имеется чистый «европеец» 2005 года выпуска, с рабочим объёмом в 1,6 литра и заявкой на евро-4. Эксплуатировался в России, но ремонтным работам, помимо стандартного техобслуживания, не подвергался. Испытывать будем три варианта прогрева: «дедовский», при котором сперва тщательно прогреем мотор и только после этого тронемся с места, «европейский» - будем стартовать при холодном двигателе и «комбинированный», который чаще всего используется сегодня автомобилистами: завёл мотор, смахнул снег с капота, расчистил подъезд или потянул время любым другим способом и - в путь, а мотор догреется уже в поездке. Температура за окном - минус 15, аккумулятор исправен и заряжен, в поддон залита хорошая синтетика. Проехать необходимо около пяти километров и пробки на нашем пути не предвидятся (хотя бы помечтаем!)
Итак, начинаем с дедовского способа. Запускаем двигатель, стрелка тахометра касается отметки «1200», мгновенны расход топлива, согласно показаниям компьютера, составляет 2,5 литра в час. Через минуту прогрева этот показатель равен 1,9 литра, через 10 минут - 1 литр. Приблизительно в это время заметные изменения в показателях бортового компьютера заканчиваются, стрелка на термодатчике де доходит даже до 50 градусов и останавливается намертво. Ждём для надёжности ещё 10 минут, видим, что расход топлива снизился до 0,8 литров в час, что пока ещё несколько больше, чем привычные 0,6, которые наблюдаются в случае полного прогрева всего двигателя. Похоже, лучших показателей достичь не удастся, поэтому можем ехать. Двигаемся на фиксированной третьей передаче, с разрешённой скоростью 50 км.ч, светофоров на дороге не встречаем. Согласно компьютеру, расход бензина составил 0т 6,4 до 6,6 литров на 100 км. 0,45 литра мы потратили на прогрев и 0,33 - на дорогу. Всего - 0,8 литра.
Следующий вариант - как пишет книга, то бишь - инструкция. Садимся, заводимся и едем. Нельзя сказать, чтобы машине это понравилось: поначалу компьютер выдал расход более чем 10 литров. Потом показатели начали стремительно снижаться, но из-за небольшой дистанции заезда до полученных в первом варианте 6,5 так и не добрался, остановившись на отметке 6,8. В результате расход топлива составил 0,45 литров, плюс удалось сэкономить около 20 минут. Правда, на более длительных пробегах эта экономия времени не покажется столь внушительной.
Последний, комбинированный вариант: греем мотор поле пуска 5 минут, те временем отскребаем лёд со стекла. На старте расход на холостых оборотах составил 1,3 литра в час. В начале пробега полюбовались на цифру 7,6 на 100 км, которая к концу пути вернулась к отметке 6,6. В результате имеем расход топлива 0,55 литра. Хуже, чем во втором варианте, но лучше, чем в первом.
А как с экологией?
Естественно, производители заботятся вовсе не о нашем кошельке, когда в инструкции советуют не греть машину. Главный для них аргумент - экология. Ведь параметры токсичности Евро 4 достаточно жёстко ограничивают содержание вредных компонентов на пуске и в режиме прогрева. Давайте проследим, что происходит с уровнем токсичности до нейтрализатора (профессиональный сленг называет её «сырой») и после («сухая токсичность»).
При холодном пуске уровень сырой токсичности очень высок по причине необходимости в резком обогащении топливовоздушной смеси. Двигателю нужно испарённое топливо, а при низких температурах воздуха добиться испарения становится сложнее. К тому же, воздух в цилиндры тоже поступает холодный. Следовательно, для компенсации невысокой испаряемости бензина и низкой температуры воздуха топлива потребуется значительно больше. И далеко не всё оно испаряется, а то, что не успело испариться или испарилось, когда уже шёл процесс сгорания, «вылетает в трубу», образовывая те самые высокие уровни СО и СН. Для того, чтобы снизить негативное воздействия и предусмотрены каталитические анализаторы. Но проблема современных анализаторов заключается в том, что их эффективная работа возможна лишь в ограниченном диапазоне температур и со смесью определённого состава. Температура при этом не должна быть низкой, а воздуха в составе смеси должно быть ровно столько, сколько нужно для полного сгорания бензина, иначе эффективность от нейтрализаторов резко снизится.
Интересно, что в случае низких температур в процессе прогрева после нейтрализатора количество токсических веществ может оказаться выше, чем без оного. Как такое возможно? Скорее всего, такой эффект дают пары несгоревшего на первых пусковых оборотах бензина, который осаждается на сотах активных элементов катализатора. По мере разогрева нейтрализатора эффективность его работы возрастает и в горячем состоянии и рабочем составе смеси катализатор способен убрать практически всю токсичность. Если говорить другими словами, при прогреве и на пуске, если катализатор не имеет внешнего подогрева, токсичность мотора с нейтрализатором будет не слишком отличаться от токсичности двигателя без оного. В данном аспекте главной задачей водителя является как можно более быстрое приведение температуры активной зоны катализатора к рабочим показателям.
Нейтрализатор нагревается от потока отработавших своё газов, и чем больше их расход и выше температура, тем быстрее происходит этот процесс. Но когда процесс в катализаторе запустился, начинается его самопрогревание, поскольку при дожигании токсических веществ выделяется тепло. Поэтому в активной зоне работающего катализатора температура будет выше, чем у отработанных газов. Проведённый нами эксперимент показал, что даже если в боксе нормальная температура, в режиме минимальных оборотов на холостом ходу нейтрализатор не может выйти на рабочий режим. Тем более, этого не происходит на морозе. Получается, подавить токсичность двигателя в режиме прогрева на стоянке нереально. Выходит - нужно двигаться.
А насколько существенной является разница в выбросах? Изначально содержание в них СН является очень высоким и достигает отметки 1000 ppm. С прогревом мотора этот показатель начинает постепенно снижаться. Но даже после двадцатиминутного прогрева, когда охлаждающая жидкость достигла рабочих температур, уровень остаточных углеродов всё ещё остаётся высоким - примерно 180 ppm. Прогрев антифриза не обеспечивает необходимого прогрева нейтрализатора.
Попробуем теперь прогреть двигатель в соответствии со вторым вариантом, сразу дав ему рабочую нагрузку. Начало при этом будет таким же, но вот темпы окажутся другими: к концу заезда на выходе имеем показатели 15 - 20 ррм. Нейтрализатор заработал?
Но всё не так просто! Ведь мы сравнивали относительные концентрации токсических веществ, тогда как дышать нам приходится абсолютными их значениями, которые измеряются в граммах и килограммах, а не в ррм. То есть, указанные концентрации следует умножить на количество израсходованных газов. Если говорить о холостых оборотах при прогреве, оно составляет примерно 15 кг/ч, а при движении этот показатель будет равен 80. Получается, что прогрев на стоянке и дорога привели к выбросу в атмосферу почти в 2 раза больше вредных компонентов, чем если бы мы начали движение сразу после пуска (4,5 грамма и 2,8).
А третий вариант - движение после короткого прогрева - показал ещё большее снижение выброса в абсолютных показателях: до 2,1 грамма. При этом, за 5 км дороги выброс в атмосферу составил немногим более 1 грамма СН, что является близким к нормам Евро-4.
Приведенные цифры являются весьма красноречивыми. В случае движения на непрогретом двигателе достаточно долго мотор работает с высокой токсичностью, при этом высоки показатели отработавших газов. Причём, обдув нейтрализатора во время езды холодным воздухом тормозит его прогрев. В случае прогрева на стоянке нейтрализатор не может выйти в штатный режим, но в начале движения при больших расходах топлива начинает гасить токсичность быстрее. В случае же короткого начального прогрева двигателя на стоянке тот не успевает заметно испортить атмосферу при холостых оборотах, да и во время движения работает заметно лучше, поскольку успел набрать определённую температуру.
Правда, мы не учли один немаловажный факт: автомобиль, стоящий на стоянке, выбрасывает все токсины в одном месте, в котором находиться становится, мягко говоря, не очень приятно. А в движении машина распределяет выхлопные газы на значительном пространстве, что делает воздействие менее заметным. С другой стороны, портить воздух на стоянке могут одновременно 2 - 3 машины, тогда как на дороге их в десятки раз больше
А как же мотор?
О том, что в случае пуска двигателя без прогрева его износ резко возрастает, не известно разве что первоклассникам. В этом убеждают нас инструкторы в автошколах, об этом пишут в учебниках и говорят с экранов телевизоров. Естественно, нельзя грести все автомобили под одну гребёнку: они имеют разные двигатели, работают при разных внешних температурах, на разном топливе и маслах, эксплуатируются в условиях загородных трасс или городских пробок. Поэтому давать однозначный ответ на вопрос, с каким пробегом можно сравнить холодный пуск двигателя, будет некорректным. Если свести к общему знаменателю мнение авторитетных специалистов, то износ двигателя при пуске мотора без прогрева можно сравнить с пробегом на дистанцию от 20 до 200 км, в зависимости от прочих условий.
Движение без прогрева не даёт возможности деталям мотора подготовиться к предстоящим нагрузкам. В первую очередь страдают подшипники. Отдельное слово следует сказать о поршне, на боковых поверхностях которого имеются канавки для установки поршневых колец. Именно эти канавки являются наиболее чувствительными к нагрузкам и первыми подвергаются, когда нагрузки становятся чрезмерными. Холодный старт, к которому иногда присоединяется буксование, когда автомобиль пытается выбраться из сугроба, приводит именно к таким непосильным нагрузкам. Потоки тепла от рабочего тела очень быстро разогреют днище поршня, а канавки контактируют с холодным цилиндром, температура которого лишь немногим превышает температуру антифриза. Большие перепады температур влекут за собой запредельные напряжения, приводящие к разрушению канавок и выходу из строя всего двигателя. И чем двигатель прогрет лучше, тем меньше шансов «нарваться» на подобную неприятность. Особенно высок риск возникновения подобно ситуации, если автомобиль сразу же выезжает на трассу, требующую скоростей и манёвров, к которым автомобиль в силу указанных выше причин ещё не готов.
Почему же производители об этом умалчивают? Может быть, они не в курсе? Как бы не так! Всё-то они знают! Но дело в том, что величина ресурса мотора их абсолютно не волнует. Главное, чтобы он отъездил гарантийный срок, после чего может спокойно ломаться и заменяться на новый. Если этот процесс затормозится, то авторынку грозит затоваривание. Именно это является причиной столь недальновидных рекомендаций автопроизводителей.
Так греть или не греть?
По мнению специалистов, наиболее предпочтительным является третий вариант. Он вполне приемлем по экономии топлива, а если говорить о токсичности выхлопов, то он является самым экологичным. Кроме того, прогретый мотор готов к нагрузкам и защищён от преждевременного износа. Да и с точки зрения рационального распределения времени этот вариант наиболее выгоден: двигатель греется в то время, когда водитель производит другие необходимые манипуляции: очищает стёкла от намерзания, расчищается дорога, сметается снег с капота.
Скажем сразу: в Европах за попытку погреть мотор под окном соседа взгреют тебя самого - выхлоп на прогреве очень токсичен. Поэтому с точки зрения эколога вопрос не имеет смысла. А вот инженер, особенно российский, начнет загибать пальцы и вспоминать разные технические страшилки.
СТУДЕНЬ В ПОДДОНЕ
Вязкость масла на морозе резко увеличивается. А ведь оно всегда присутствует и в узлах трения двигателя, и в масляном насосе - вспомните, с каким трудом разгоняется мотор в первые секунды после старта. Но большие силы трения, с другой стороны, ускоряют прогрев масла в узлах трения - ведь вся мощность механических потерь выделяется в виде тепла. Кому непонятно, пусть быстро потрет сухие ладони одну о другую. Теплее стало? Вот и в моторе так. Поэтому уже после первых натужных оборотов двигатель начинает крутиться значительно легче - он сам себя разогревает трением.
Но в поддоне слишком вязкое масло все еще остается эдаким студнем, а это угрожает двигателю масляным голоданием (масло не успевает стекать с маслоприемника и насос хватает воздух). Мотор уже работает, нагрузки на узлы трения довольно велики, а смазки еще нет! Из-за этого резко убыстряется износ, причем тем быстрее, чем выше частота вращения коленчатого вала.
ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ КОШМАР
Холодный пуск очень не нравится поршням: тут они испытывают огромный перепад температур - градусов двести! Если поверхности поршня за считанные секунды разогреваются примерно до 150°С, то у колец, контактирующих с холодным цилиндром (считай, антифризом), все еще царит устойчивый «минус». Для сравнения - у прогретого двигателя разница температур не превосходит 50–70°С. Перепады температуры вызывают рост термических напряжений - от них больше всего страдают межкольцевые перемычки поршня. Ведь на них, кроме термических напряжений, действуют резко возросшие силы трения поршневых колец - и перемычки не выдерживают. По схожим причинам холодный пуск недолюбливают и межклапанные перемычки головки цилиндров.
Хотя основной объем масла студнем стоит в поддоне, в канавках поршня его всегда хватает: и в мороз, и в жару. Если оно посредственного качества, да в придачу минеральное, то при разложении дает очень опасные отложения - лаки, «приклеивающие» поршневые кольца к канавкам. Кольца залегают, то есть теряют подвижность, чему немало способствует именно холодный пуск.
А залегшие кольца - это уже совсем плохо. Во-первых, именно они, а вовсе не износ, служат основной причиной падения компрессии. А во-вторых, при залегании нарушается температурный баланс всей цилиндропоршневой группы, поскольку кольца плохо контактируют с цилиндром и не отводят тепло. Отсюда и до задиров поршня недалеко. Двигатель трясется на холостых, пускается с трудом, дымит характерным сизым выхлопом. Вдобавок резко растет давление картерных газов, с которым вентиляция картера может и не справиться.
Отложения в камере сгорания - тоже не подарок! Сажа - крайне плохой проводник тепла, поэтому прогрев двигателя с «грязной» камерой сгорания идет медленнее. Она провоцирует и детонацию, и калильное зажигание. И чем дольше и холоднее зима, тем больше двигатель зарастает этой грязью.
При низких температурах на поверхности цилиндра непрогретого двигателя конденсируется водяной пар. И будет конденсироваться до тех пор, пока температура цилиндра не поднимется выше точки росы. Ну и что? Да то, что в двигателе при сгорании выделяются всякие соединения серы, особенно в дизеле. И окислы азота присутствуют. А они могут соединяться с водой и давать слабенькие кислоты - серную и азотную. Поэтому темп термохимической коррозии деталей при холодном пуске растет - и тем сильнее, чем дольше прогревается мотор.
ПЕРЕРАСХОД
Теперь о последствиях для окружающей среды и… кошелька водителя. Чтобы добиться устойчивого воспламенения холодной смеси, ее приходится сильно обогащать. Это плохо, поскольку токсичность выхлопа при работе на богатой пусковой смеси на порядок (!) выше, чем у нормального, горячего мотора. Холодный зимний воздух прижимает это ароматное облако к земле. А если еще и ветра нет? Да в закрытом дворе?
Да и топлива впустую летит немало. Считайте сами. Если машина греется на средних оборотах (около 2000 об/мин) минут десять, то расход топлива эквивалентен примерно десятку километров пробега. Помножим на количество пусков - потери для кошелька прикиньте сами.
Ладно, хватит страшилок - хотя на самом деле их куда больше. Можно вспомнить о задубевших тормозах, о замерзшей подвеске, о хрупком на морозе металле. Добавим и пониженную скорость физиологических реакций замерзшего водителя, и заледеневшие стекла, через которые просто ничего не видно. Но все-таки - греть или не греть?
ВСЕ-ТАКИ ГРЕТЬ
Увы, налицо противоречие между интересами техники и человека. Мотор не против прогреться до рабочей температуры прямо на стоянке, а вот ваш сосед не чает, чтобы вы поскорее выметались со двора. Водителю приходится ублажать обе стороны. Выход у него один - прогреть мотор поскорее!
Реально это выглядит так - пускаем мотор, сметаем с машины снег и чистим стекла, после чего потихоньку трогаемся. До рабочей температуры движок, как правило, прогреваться не успевает, но на ходу это произойдет быстрее! Только ехать нужно потихоньку - не старайтесь сделать явью страшилки в виде провернувшихся вкладышей и зависших клапанов. Мотор должен подготовиться к принятию нагрузок - последствия лихих попыток сорваться с места в карьер показаны на фото. Поэтому первый километр имеет смысл ехать поспокойнее - тем более что и подвеску прогреть надо, и тормоза раскачать, и в салоне температуру малость поднять.
Кстати, насчет соседей по дому с экологами можно и поспорить. На самом деле, двигаясь на богатой смеси, двигатель гадит куда сильнее, чем на стоянке! Выход отработавших газов при движении на порядок больше - педаль-то нажата! Процентное соотношение здесь ни о чем не говорит, а вот абсолютное, в граммах на километр, возрастает очень сильно. Жители домов, расположенных вдоль магистралей, давно об этом догадались.
А тем, кто собрался в путь, когда за бортом, скажем, минус 40, давать какие-либо советы даже неудобно. Остается надеяться, что эти водители обладают должным опытом, а в дорогу их ведет острая необходимость.
Холодное время года всегда приносит автомобилистам проблемы. Нужны другие шины, масла, топлива, жидкости для омывания стекол - всего и не перечислить. Многие автомобили становится трудно запустить - мороз требует хорошего состояния систем питания, зажигания. стартера, аккумулятора. И приходится менять свечи, высоковольтные провода, регулировать двигатель...
Но вот все вроде бы в норме. Двигатель теперь легко запускается в любой мороз. Однако один вопрос все равно остается - надо ли прогревать двигатель или mowho сразу после запуска трогаться в путь? Вопрос далеко не так прост, как кажется, и даже у специалистов здесь нет единого мнения.
Для того, чтобы ответить на него, необходимо проследить, какие процессы происходят в холодном двигателе, и что меняется при прогреве.
На что влияет температура?
Для начала обратимся к конструкции. Известно, что детали двигателей часто выполняются из разнородных материалов: например, одна из сопрягаемых деталей - алюминиевая, а другая - стальная или чугунная. И если палец в поршне, распределительный вал в головке блока или корпусе при низких температурах будут иметь малые зазоры, то по мере прогрева из-за разности коэффициентов температурного расширения алюминия и стали (чугуна), зазоры станут больше.
Напротив, в паре поршень - чугунный блок цилиндров или гильза, при низких температурах зазор окажется большим. Далее при прогреве двигателя он уменьшится до рабочего, а в случае перегрева двигателя - и вовсе до нуля.
Очевидно, особенности изменения рабочих зазоров сильно повлияют на характер смазывания, трение и износ деталей. Рассмотрим эти вопросы более подробно.
Поршень обычно имеет номинальный зазор в цилиндре около 0,04 - 0,06 мм при температуре 20°С. Когда температура воздуха при запуске двигателя меньше, зазор увеличивается пропорционально разнице температур. Если мороз достигает 30°С, то зазор в цилиндре увеличится вдвое - до 0.08 - 0,1 мм.
При таком зазоре поршень может стучать при перекладке, т.е. прохождении верхней и нижней мертвых точек. А двигатель с изношенной поршневой группой, имеющей повышенные зазоры поршней в цилиндрах, станет после запуска работать шумно. И только после прогрева его шум станет меньше.
Конструкторы обычно стараются уменьшать "холодный" стук поршней, смещая палец на 0,5 - 1.5 мм от оси поршня. Тогда давление газов при сгорании создает на поршне силу, препятствующую удару юбки о стенку цилиндра при перекладке в верхней мертвой точке. Однако этот способ действует не на всех режимах работы двигателя и убрать полностью стук не может. Так как стук поршня появляется в случае удара юбки поршня о поверхность цилиндра. то это вызывает ускоренный износ деталей. Поэтому работа двигателя на таких режимах - верное средство заметно уменьшить его долговечность.
Но стук холодного поршня - еще не все проблемы. Как известно, чем холоднее на улице, тем более обогащенная топливная смесь должна поступать в цилиндры, чтобы обеспечить надежный запуск и работу двигателя. При этом избыток топлива, попадая в цилиндр в виде капель, смывает масло с его стенок. Это еще больше ухудшает условия работы поршня в непрогретом двигателе - в некоторых случаях возможно появление задиров на юбке поршня, поршневых кольцах и цилиндре, приводящих к увеличению расхода масла, падению компрессии. Правда, в современных двигателях эту проблему решают подбором материалов деталей, а также нанесением на них специальных покрытий.
Практика показывает, что если двигатель работает на холостом ходу, сильных ударов при перекладке поршня не возникает. Другое дело, когда непрогретый двигатель работает под нагрузкой, например, при разгоне и движении автомобиля. Именно на таких режимах и появляются обычно дефекты на рабочих поверхностях деталей.
Несколько иная картина возникает в других сопряжениях, например там, где алюминиевая деталь охватывает стальную или чугунную.
Так, поршневой палец устанавливается в отверстиях бобышек поршня с зазором примерно 0,01 мм при нормальной температуре 20°С). Если запуск холодного двигателя осуществляется при температуре -30°С, то зазор в соединении близок к нулю. Достаточно сразу после запуска дать двигателю большие обороты или начать движение, и может произойти следующее. Быстрое вращение пальца в отверстии без зазора и к тому же при недостаточной смазке (загустевшее масло не сразу начинает поступать к трущимся парам), приводит к заметному возрастанию трения. Это вызывает быстрый разогрев соприкасающихся поверхностей, а так как поршень не может нагреться сразу, то диаметр отверстий в первый момент не увеличивается, а уменьшается, в результате палец может заклинить в отвергни поршня.
Не менее опасная ситуация возможна и с подшипниками распределительного вала. Он наиболее удален от маслонасоса, и после запуска масло к нему поступит в последнюю очередь. При низких температурах и слишком вязком масле подшипники распредвала могут испытывать "масляное голодание" в течение нескольких десятков секунд после запуска. Результат будет зависеть от режима работы двигателя: при низких частотах вращения возможно заклинивание вала в подшипниках, а при высоких - их расплавление с серьезным повреждением вала и головки блока. Недостаточная смазка - одна из основных причин появления неисправностей при холодном запуске и прогреве двигателя. Поэтому в холодное время года необходимо внимательнее относиться к моторному маслу - в первую очередь использовать масло с соответствующей вязкостью. Не следует забывать и о качестве масла, определяемом его спецификацией. Масло низкого качества иногда склонно к образованию низкотемпературных отложений нa внутренних деталях и поверхностях двигателя, особенно в условиях, когда время прогрева до рабочей температуры существенно возрастает. Кстати, из-за этого зимой частые поездки на короткие расстояния без прогрева двигателя становятся небезопасными - плохое масло вполне способно превращаться в некую загадочную субстанцию, покрывающую стенки толстым слоем мази и забивающую масляные каналы и отверстия.
У современных двигателей, обладающих высокой компактностью конструкции, каналы системы смазки, как правило, имеют малые сечения. Из-за этого двигатель очень чувствителен к вязкости масла - если при холодном пуске она слишком велика, масло не будет поступать к подшипникам довольно долго со всеми вытекающими отсюда последствиями. Очевидно, исключить опасность возникновения дефектов можно, применяя синтетические масла со стабильной по температуре вязкостью.
Так греть или не греть?
Без сомнения, наш краткий анализ процессов в двигателе показывает, что с технической точки зрения прогревать его надо. И даже можно указать, на каких режимах - без нагрузки на холостом ходу, при несколько увеличенной частоте вращения. И до тех пор. пока температура охлаждающей жидкости не поднимется хотя бы до 40 - 50°С (при этом стрелка указателя температуры "страгивается" с нулевого упора, на что требуется в среднем от двух до пяти минут в зависимости от температуры воздуха).
Каждое утро перед тем как поехать на работу, мы прогреваем своё авто, а надо ли?Нам говорят, что на холодную машина хуже едет, портиться и т.д.. Появилась теория, что все это зря и можно не прогревать машину.
Последние 26 лет Кьятти изучает двигатели внутреннего сгорания, т. е. моторы, которые сжигают жидкое топливо, чтобы получить энергию. В настоящее время он даже курирует работу Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе.Если кратко, то вывод эксперта такой:
Работа двигателя автомобиля на холостом году в мороз не только заставляет вас тратить лишнее топливо, но и вредит двигателю.
Потому что когда мотор работает, а машина стоит, застывшее масло не успевает вовремя добраться до цилиндров и поршней. Результат - повышенная, недопустимая на них нагрузка.
В нормальных условиях ваш автомобильный двигатель работает на смеси воздуха и испарившегося топлива - возьмем для примера бензин. Смесь поступает в цилиндр, поршень сжимает ее - и это приводит к микро-взрыву, который и дает энергию двигателю.
После того, как ваш мотор прогреется до 4,4 градуса по Цельсию, обороты начнут падать. И вы увидите это по шкале тахометра. Попутно вы заметите, что в салон стал поступать теплый воздух. Но не путайте тепло от радиатора с теплом двигателя!«Работа на холостом ходу заставит двигатель греться медленнее обычного. Это значит, что электроника машины будет продолжать активно насыщать цилиндры топливной смесью», - рассказывает Кьятти.
Это должен знать каждый водитель: прекратите «прогревать» двигатель автомобиля
Так что самый быстрый и лучший способ прогрева автомобиля - подождать секунд 30-60 после того, как вы завели мотор, и спокойно начинать движение. А можно и вообще не ждать.
Главное при этом - не слишком активно нажимать на педаль газа в первые минуты движения.
«Будьте нежны с автомобилем в первые 5-15 минут езды. Так вы избавите мотор от ненужного стресса», - рекомендует эксперт.
Плюс ко всему, это банально невыгодно. Недостаточно прогретый мотор тратит минимумна 12% больше топлива, чем обычно. Если вы сильно давите на педаль газа сразу после выезда на дорогу, то просто тратите лишнее топливо, не получая никаких выгод. В этом нас уверяет инженер-механик из Массачусетского технологического института.
Но когда на улице холодно, бензин испаряется плохо. Изначально ваш автомобиль компенсирует это, добавляя в смесь больше бензина, поэтому поначалу двигатель и работает на повышенных оборотах. И вот тут начинаются проблемы.
«Проблема в том, что когда в камеру сгорания попадает слишком много топлива, часть его остается на стенках цилиндра. - рассказывает Кьятти. - Бензин - отличный растворитель, и он реально смывает смазочные материалы со стенок, когда вы запускаете двигатель на морозе. Особенно это важно, если машина долго стояла на улице и не заводилась».
Это приводит к недостаточному смазыванию поршневых колец и гильз цилиндров. А они имеют решающее значение для запуска цилиндров и поршней, т.е. для того, чтобы «вдохнуть жизнь» в двигатель вашего авто.
Теперь еще раз и «по-простому«. Главная проблема с морозом - в том, что из-за него загустеет масло. В итоге узлы трения работают «всухую», износ механических деталей в этом случае происходит значительно быстрее, чем обычно.
Но в каком случае мотор прогреется быстрее - если ехать или если стоять?
Вывод: вопреки распространенному мнению, работа мотора на холостом году не продлевает его жизнь, а лишь сокращает ее.
Кстати, именно об этом говорят производители современных авто: ни один из них НЕрекомендует прогревать двигатель на стоянке.
И еще. Если у вас автоматическая коробка передач, то прогревать нужно и ее. Разумеется, единственный способ это сделать - медленно ехать, мягко управляя педалью газа. Для этого достаточно пары десятков секунд: как раз столько обычно требуется, чтобы выехать со двора.
Корни этого мифаНекоторые мифы весьма живучи, и этот не исключение. Основанием для него стала эпоха, когда все бензиновые двигатели были карбюраторными. Но еще в 1980-х стали использовать электронный впрыск топлива, который сделал это правило «5 минут»неактуальным.
Ключевое отличие тут в том, что электронный впрыск топлива сам регулирует состав воздушно-топливной смеси, которая попадает в цилиндр. Карбюратор так делать не умел: в нем не было для этого специального датчика.
Но так как машин с карбюраторами больше не делают, то и потребности в холостом ходу нет никакой.
Кто что думает по этому поводу?