1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (Пока нет оценок)
Загрузка...

0. Что происходит во время прогрева двигателя на холостых оборотах.


Сегодня я решил затронуть такой вопрос как прогрев двигателя перед поездкой. Тема избита, но единодушия как не было, так и нет. Добавлю и я свои пять копеек:).
В основном людей заботит тот вред, который прогрев на холостых оборотах причиняет двигателю. Кроме этого кто-то задумывается и о вреде для окружающей среды от «впустую» прожигаемого топлива (про экономическую составляющую наверное не думает никто:)).

Для начала осознаем тот неоспоримый факт, что вред двигателю причиняется в любом случае, едем мы сразу после включения или прогреваем до рабочей температуры (это крайняя точка рационального прогрева, всякая ерунда вроде «отпотевших» стёкол и тёплого салона не о двигателе, а значит не для сильных духом:)). Вопрос в том, в каком случае вреда меньше.
Для получения внятного ответа нужно, во-первых, разобрать по полочкам всё, что происходит в двигателе во время запуска и сразу после него, а во-вторых, разбить вопрос на несколько «подвопросов»:

  • влияние прогрева на детали двигателя (физика)
  • различия в работе бензинового агрегата и дизеля
  • вопрос о топливе и масле в камере сгорания (химия, в общем)
  • прогрев и экология
  • прогрев и экономия
  • прогрев и закон (оказывается, нужно и это учитывать:))
  • прогрев зимой
  • влияние прогрева на коробку передач


Итак, поворачиваем ключ зажигания, завелись:). В момент проворота коленвала стартёром и сразу после него детальки трутся условно «на сухую» (ЦПГ, вкладыши, клапана там всякие…). Это самый износный момент в работе двигателя и проявляется он в любом случае.  В течении этих первых секунд масло прогоняется по каналам до трущихся поверхностей, в картере образуется «масляный туман», смазывающий цилиндры (кольца/поршни).

Детали двигателя при движении (полезной работе) автомобиля (не только высокие обороты, но и реальное движение массы авто) испытывают гораздо большую нагрузку, чем на холостых оборотах когда автомобиль стоит. А значит и изнашиваются больше.

Поэтому езда в эти первые секунды после запуска двигателя крайне быстро убивает двигатель. Так что постоять хотя бы 10 секунд после запуска нужно обязательно, «это как земля за колхозом». Ехать сразу можно если вы уже ездили на машине недавно (в пределах минут двадцати-получаса, в общем, пока мотор не остыл). За это время детали не изменят своих размеров при остывании, плюс в современных маслах используются технологии, позволяющие задерживать молекулы масла на трущихся поверхностях после остановки двигателя НЕКОТОРОЕ ВРЕМЯ. Потом они всё равно стекут в картер.

1. Влияние прогрева на детали двигателя.

Завели двигатель, подождали 10 секунд, смотрим, что происходит дальше. Детали смазаны маслом, но сами ещё не нагрелись, а значит не выбрали расчётные зазоры в результате теплового расширения. Т.е. щели между трущимися поверхностями больше, чем должны быть. Здесь вспоминается такая характеристика моторного масла как вязкость. Именно она характеризует способность масла удерживаться на поверхностях не просачиваясь через эти щели. Чем выше вязкость, тем меньше масло протекает в щели. Например, в зазор между поршневыми кольцами и цилиндром, попадая в камеру сгорания. И вот какая получается штука: зазоры в непрогретом двигателе больше, но и вязкость у холодного масла также выше. В результате как говорится, то на то и имеем:). Однако, каждое масло имеет свою кривую изменения вязкости при нагревании. Контрольные значения, прописанные в стандартах SAE лишь констатируют заявленную вязкость в определённой точке. Что творится с маслом на 10 градусов ниже, или на 20 выше — в стандарте не прописано (и вообще доподлинно известно только узкому кругу технических спецов производителя данного масла). Так что не исключена вероятность того, что при езде на непрогретом двигателе масло будет слишком густое для того, чтобы адекватно смазывать трущиеся поверхности. И, кстати, проходить по масляным каналам оно тоже будет гораздо более неторопливо, чем при штатной температуре.
Как пример, масло с указанной производителем автомобиля рабочей вязкостью 30 (GMы всякие…), что подразумевает двигло с тонкими масляными каналами. Дешёвая полусинтетика с низким индексом вязкости (то есть вязкость сильнее меняется в зависимости от температуры) будет гуще, чем ПАО-синтетика.

К чему я клоню? К тому что при езде «на холодную» повышается вероятность масляного голодания деталей движка. Как следствие происходит повышенный износ и сокращение ресурса этих деталей. С выходом из строя, например, сразу после окончания срока гарантии:).

1.1. Ну а дизель?

С дизелем принципиально всё также, кроме пары нюансов. Во-первых, перед запуском стоит дождаться, пока отработают свечи накаливания воздуха (есть такие во многих дизелях для упрощения запуска холодного движка, поскольку этот процесс в них критически зависит от температуры подаваемого в КС воздуха). В морозы не грех погреть и два, и три раза (т. е. включить зажигание не заводя мотор, подождать, пока погаснет лампочка свечей, выключить-включить опять… Ну, это чисто для облегчения запуска, чтобы мотор поменьше крутился «на сухую», потому что вращение стартёром не даёт нужного давления масла для полноценной смазки.
Во-вторых, дизель в силу большего КПД на холостом ходу может вообще не нагреться до рабочей температуры. Есть моторы, которые вхолостую начинают остывать («бычковские», например). Поэтому здесь лучше ориентироваться на страгивание стрелки температуры ОЖ с нижней отметки и выровнявшиеся для штатных значений обороты ХХ. Зимой это может быть и более 5 минут (я про различные грузовики, в легковушках всё чуть быстрее).

2. Топливо и масло в камере сгорания.

В холодном двигателе образуется топливо-воздушная смесь худшего качества, поскольку бензин хуже испаряется (а горят именно пары бензина в смеси с воздухом). Умная электроника компенсирует это бОльшим количеством впрыскиваемого бензина (по отношению к количеству воздуха), так сказать «обогащает» смесь. При этом в непрогретой камере сгорания бензин вполне может сгорать не полностью, особенно, когда его больше, чем при нормальной температуре работы. Несгоревшее топливо вылетает наружу с выхлопом, но если в этот момент увеличить частоту вращения коленвала (т. е. нажать на газ и поехать), то, во-первых, времени на сгорание бензина будет ещё меньше, а во-вторых поднявшееся давление вкупе с невыбранными тепловыми зазорами ЦПГ вполне сможет протолкнуть бензин в картер, где он незамедлительно приступит к порче масла.
Где-то встретил сетования на то, что, мол, бензин смывает масло со стенок камеры сгорания… Блин, его там и не должно быть, для чего тогда маслосъёмные кольца нужны. А если оно там и есть то всё равно оно сгорит, поскольку температура в КС гораздо выше температуры воспламенения обычного масла.

3. Прогрев и экология.

В плане экологии в общем-то крыть нечем, да, теоретически сжигание топлива вхолостую увеличивает выбросы продуктов горения в окружающую среду, хотя все эти выбросы так или иначе выбросятся и при езде на непрогретом двигателе. Если говорить о легковушках, то клубы белого цвета в холодную погоду — это в основном вода в виде пара (если мотор исправен) с каким-то количеством вредных веществ, опять же минимальных по сравнению с тем, что выбросилось бы за то же время при движении автомобиля.
Устрашающее зрелище представляют собой «усталые» грузовики, заводящиеся по утрам на стоянках вдоль трасс. В случае отсутствия ветра дорогу иной раз на полкилометра затягивает эдаким «рукотворным» туманом из несгоревшей солярки:).

ezda_na_holodnyuy
Грузовик с непрогретым двигателем

Однако такие машины без прогрева просто не поедут, а если и поедут, то выкинут гораздо больше этой самой солярки, чем при прогреве на холостых оборотах. Так что проблемы экологии если и решать, то не подобным кроением крох во вред ресурсу авто, а широким внедрением принципиально новых силовых установок и инфраструктуры под них (те же электромобили) и увеличением эффективности управления грузопотоками внутри страны (о как завернул:)).

4. Прогрев и экономия топлива.

Вопрос экономии топлива уже затрагивался выше, посчитаем, сколько сгорает топлива за 5 минут прогрева. На многих авто при стоянии на месте бортовой компьютер показывает количество топлива сгорающего за час. Например, для попсового движка 1.6 на Октавии это порядка 0.7л. Т.е. за 5 минут сгорит (0.7 / 12 = … где мой калькулятор… около 60 миллилитров бензина). Теперь допустим, что за это время без прогрева мы проедем около 3.5км (это 5 минут на 40 км/ч). Исходя из показаний того же БК наш расход будет равняться примерно 12-15л/100км (это же не трасса, выезжаем по дворам, стоим на выездах на шоссе, в светофорах, пробках…). После нехитрых и очень приблизительных вычислений получаем расход бенза в 450 миллилитров (13.5л / (100км/3.5км)). Причем если мы преодолеем то же расстояние на прогретом двигателе, расход будет меньше (помним про лишний бензин, добавляемый компьютером для обогащения смеси в холодном движке). Так что лишнего расхода либо нет вообще (сам не мерял, но думаю, что на 10-15% прогретый движок жрёт меньше как минимум. А это и есть искомые 60 миллилитров:)), либо он очень незначителен, особенно если учесть увеличение ресурса движка взамен.

5. Прогрев и закон (надо же, оказывается есть и такое)

Действительно, пункт 17,2 ПДД не разрешает стоять в жилых зонах с заведенным мотором свыше пяти минут. Если автомобиль коптит воздух в жилой зоне, то кто-нибудь обязательно сфотографирует, пожалуется, и можно получить штраф в размере до 1500 рублей по статье 12.28 КоАП РФ («Нарушение правил, установленных для движения транспортных средств в жилых зонах»).
Серьёзно, кто-нибудь хоть раз сталкивался со штрафами за подобное, или слышал о том, чтобы кого-то штрафовали? Я — нет:).

6. Влияние прогрева двигателя на КПП.

Вроде и не сильно влияет, но всё же, если масло в коробке не очень хорошее, или уже выработавшее свой ресурс, его вязкость зимой достаточно велика. Крутящийся во время прогрева без нагрузки первичный вал хоть как-то раскидывает и разжижает его, не нагружая при этом детали КПП. С автоматами то же самое, они в холостом режиме начинают работать во время прогрева и, так сказать, успевают подготовиться к нормальной работе. Хотя по большому счёту, конечно, если жидкость (её и маслом-то не назовёшь) АКПП густеет на морозе, то это уже точно её конец и скорее всего близкий конец самой АКПП. У жидкости для автоматов такие характеристики вязкости, что критически густеть оно должно при запредельно низких температурах, не то что в механике, когда в минус двадцать можно и не тронуться с минералкой в КПП:).

7. Итого.

Коротко итоги статьи:
Ясно, что двигателю наносится вред в любом случае, едем мы сразу после старта, или ждём, пока мотор прогреется. Весь вопрос в размерах этого вреда в том или другом случае.
Бесспорно, при езде на холодную детали изнашиваются больше из-за того, что масло не успело дойти до всех точек смазки, а в случае с ЦПГ выйти на режим образования «масляного клина», предотвращающего износ этой самой ЦПГ.
У дизелей ждать полного прогрева на холостых оборотах можно долго и не дождаться, поэтому нужно трогаться после начала подъёма стрелки датчика температуры, при этом всё равно стараться не газовать напропалую до выхода на штатную температуру работы двигателя.
Увеличение оборотов на холодном двигателе (при езде) приводит к прорыву бензина в картер и последующей порчей масла.
С точки зрения экологии непрогретый двигатель выбрасывает при движении гораздо больше всякой гадости, чем прогретый при движении, или непрогретый на холостом ходу. (А вот запоротые холодными стартами движки начинают «выделять» в любом режиме работы и отнюдь не по-детски:)).
Экономии топлива тоже не получается никакой или почти никакой. Уж точно не той, за которую стоит гробить движок ездой «на холодную».
Да, по закону нельзя стоять с заведённым двигателем в жилой зоне более пяти минут. Этого времени с лихвой хватит всем, даже легковым дизелям (грузовики, как правило, в жилых зонах не стоят, да и они через 5 минут прогрева уже способны отползти куда-нибудь в сторону и догреваться уже на щадящем ходу). Зато теперь вы знаете верхний предел времени прогрева своего автомобиля:))
Как ни странно, но МКПП также получает некоторые плюсы при прогреве машины на холостых оборотах, особенно зимой и если масло в коробке плохое.


На этом всё.