Надо ли прогревать двигатель? Вечный спор: греть или не греть двигатель Обязательно ли прогревать двигатель.
Эксплуатация автомобиля в российских реалиях подразумевает, что ему предстоит работать на протяжении нескольких месяцев при минусовой температуре. Практически каждый водитель знает правило, что зимой перед поездкой машину необходимо в течение нескольких минут прогреть. Многие водители и летом дают мотору некоторое время поработать, перед тем как отправляться в поездку. Но действительно ли современные двигатели обязательно прогревать перед поездкой?
Производители автомобилей в книге по технической эксплуатации часто указывают, что мотор, установленный в машине, прогревать не требуется. По их словам, данная процедура является бессмысленной тратой топлива, а во многих странах длительная работа мотора на холостом ходу, особенно в жилых кварталах, вовсе запрещена. Выходит, что прогрев двигателя автомобилю не нужен? Нет, все нет так просто, и в рамках данной статьи мы предлагаем рассмотреть, зачем прогревать двигатель, и что будет, если этого не делать перед поездкой.
Возможные проблемы при эксплуатации непрогретого двигателя
Руководство по технической эксплуатации автомобиля, выпущенное производителем, не всегда содержит актуальную информацию для региона, где эксплуатируется машина. В России продается множество иномарок, но техническую литературу по ним не всегда адаптируют к реалиям нашей страны. Не прогревая двигатель перед поездкой, водитель рискует приблизить необходимость капитального ремонта мотора максимально. Рассмотрим подробно, почему необходимо прогревать двигатель перед поездкой.
Температура моторного масла
О том, что масло необходимо своевременно менять, знает каждый водитель, но не все понимают, каким образом смазывающий элемент действует в двигателе. Во время работы мотора масло «бегает» по нему, словно кровь по организму человека. Когда двигатель останавливается, масло стекает в поддон, и на элементах мотора остается лишь небольшая масляная пленка. Чем дольше двигатель не заводится, тем меньше эта пленка, и тем опаснее отправляться в поездку без прогрева двигателя.
В теплое время года, чтобы моторное масло после старта двигателя разошлось по каналам и начало выполнять свою работу, ему требуется около 30 секунд. Поэтому в первые 30 секунд после пуска мотора отправляться в поездку нельзя даже летом. Зимой же ситуация усугубляется, поскольку за время простоя масло становится густым из-за низкой температуры, и ему требуется дополнительное время, чтобы пройти полный смазочный круг и войти в рабочую температуру.
Если не прогревать моторное масло, повышается не только износ, но и велик риск критической поломки узла двигателя, из-за которой потребуется немедленный ремонт.
Работа
Чтобы задерживать микрочастицы нагара, стружку, а также другой мусор, накопившийся в моторном масле, в автомобиле устанавливается фильтр. Основная рабочая зона фильтра – это бумага с микропорами, через которую проходит масло. В бумаге задерживается мусор, и чем менее вязкое масло, тем проще ему проходить сквозь фильтр.
Когда моторное масло не может пройти через фильтрующий элемент, открывается перепускной клапан, и масло без фильтрации направляется в двигатель. Таким образом грязь поступает в двигатель, и если в этот момент начать двигаться на автомобиле, износ агрегатов двигателя будет максимальным.
Прогрев двигателя для хорошего прохождения масла необходим как в теплое, так и в холодное время года. При температуре ниже минус 10 градусов по Цельсию рекомендуется прогревать автомобиль минимум 10 минут, чтобы масло стало менее вязким и хорошо фильтровалось.
Маслосъемные и компрессионные кольца
Если начать движение автомобиля на непрогретом двигателе, возникает высокий риск повреждения маслосъемных и компрессионных колец, расположенных на проточках поршня. Как известно, кольца установлены в двигателе для снятия излишек масла и создания компрессии. При работе на них приходятся серьезные нагрузки, поскольку они трутся о стенки цилиндров.
Многие водители замечали, что в течение нескольких секунд после старта мотора он работает на повышенных оборотах, которые через некоторое время опускаются. Связано это именно с ходом цилиндров двигателя. При прогревании цилиндры, как и любой металл, расширяются на несколько микрон, за счет чего освобождаются из-под сжатия кольца. В этот же момент элементы двигателя начинают более эффективно смазываться.
Не прогрев цилиндры двигателя перед стартом движения, водитель рискует повредить не только кольца, но и цилиндры.
Гидрокомпенсаторы и гидронатяжители
Корректируют работу клапанов двигателя современных автомобилей гидрокомпенсаторы и гидрпонатяжители, необходимые для натяжения цепи. Для работы в элементы должно закачаться масло, что происходит после его прогрева до рабочей температуры. Если начать движение автомобиля не разогрев смазку, корректироваться зазоры будут с малой эффективностью.
Выход из строя датчика масла
Актуальной для современных автомобилей проблемой является выход из строя датчиков масла при работе непрогретого двигателя. Пластмассовые датчики под давлением густого масла повреждаются, если начать движение, и автомобиль начинает сигнализировать о недостатке смазывающей жидкости в поддоне.
Данная проблема актуальна для машин, в которых устанавливаются датчики масла в пластмассовом корпусе. Если элемент выполнен по большей части из металла, неисправность может не наблюдаться.
Как можно видеть, сразу несколько элементов мотора рискуют повредиться или выйти из строя, если начать движение на непрогретом двигателе. Но чем выше температура окружающего воздуха, тем меньше нужно прогревать мотор. Производители автомобилей, не рекомендуя прогрев двигателя, говорят именно о долгой стоянке с рабочим мотором, из-за которой повышается расход топлива и загрязняется окружающая среда. Только с целью защиты экологии водителям не рекомендуется заниматься прогревом двигателя перед поездкой, на самом моторе негативно прогрев не сказывается, если правильно работает .
Сколько греть автомобиль зимой и летом
Прогрев двигателю необходим для грамотной работы, и с этим сложно спорить. В зависимости от температуры окружающего воздуха на прогрев мотора может уходить разное время:
- Ниже -30°C. Прогревать двигатель необходимо от 10 до 15 минут, чтобы моторное масло «разогрелось» до рабочей температуры;
- От -10°C до -30°C. Можно ограничиться прогревом мотора в 7-10 минут;
- От +10°C до -10°C. Достаточно прогрева автомобиля в 4-7 минут;
- Выше +10°C. Требуется прогрев не более 1-3 минут, чтобы моторное масло разошлось по двигателю и дошло до рабочей температуры.
В зарубежных странах, где производится большинство иномарок и для которых составляются инструкции, температура редко опускается ниже –10°C. Именно поэтому производители не рекомендуют прогревать двигатель перед поездкой, тем самым отмечая, что достаточно пары минут работы мотора, чтобы по нему разошлось масло, и можно было начать движение. В России, где температура часто опускается значительно ниже -10°C, эксплуатация двигателя без предварительного прогрева приведет к его выходу из строя.
Здравствуйте, уважаемые гости и посетители автомобильного сайта Автогид.ру. В статье можно узнать, как правильно прогревать автомобиль зимой и использовать машину в морозы с максимальной эффективностью. Наступление зимы и холодов заставляет водителя всё чаще утром поглядывать на термометр за окном и тревожно смотреть новости.
Большая часть водителей паркует машины во дворах домов или на платных охраняемых стоянках. Есть тёплые отапливаемые паркинги, но они доступны для автолюбителей крупных городов. Часто стоимость аренды одного места довольно высока. Всё это толкает водителей заставлять дворы многоэтажных домов транспортом на протяжении всего года.
Отрицательная температура вносит свои коррективы в работу автомобиля. Нагрузка на двигатель, систему охлаждения и обогрева салона увеличивается. Все неисправности лезут наружу словно тараканы из щелей, заставляя нервничать среднестатистического водителя.
Статья поможет узнать, как прогревать автомобиль зимой и правильно обращаться с машиной в это время года. Начинающие водители найдут в материале для себя много новой и надеемся ценной информации.
Современный водитель в потоке обрушивающейся на него информации с различных источников (интернет, телевидение, газеты, журналы, соседи по гаражам и прочие) иногда не знает зачем нужно знать и уметь прогревать машину зимой. Если просто сел, завёл и поехал.
Иногда поступающая информация столь противоречива, что трудно разобраться в словесном потоке и найти здравое рациональное зерно. Положительный эффект от прогревания машины выше, чем возможные отрицательные последствия.
Следующие аргументы говорят о пользе и необходимости прогревания машины:
Густое моторное масло
Даже качественное синтетическое масло, рассчитанное на использование в зимний период при отрицательной температуре увеличивает свою вязкость. Оно густеет и первые несколько минут после запуска мотора не работает в полной мере.
Все это сказывается на эффективности смазки и снижении трения рабочих элементов двигателя автомобиля. Ровная работа мотора без резких ускорений на холостом ходу даёт возможность моторному маслу нагреться и тем самым снизить вязкость. Оно становиться текучим и равномерно распределяется по мотору.
Безопасность
Автомобиль, стоящий во дворе дома, утром может напоминать сугроб, заметённый снегом. Все стёкла полностью замерзают и покрываются коркой льда. Многие водители, очистив незначительное пространство лобового стекла выезжают на дорогу.
Это очень опасно, так как обзорность значительно снижена и водитель не может в полной мере следить за дорожной обстановкой. Не полностью очищенное лобовое стекло может стать причиной ДТП (дорожно-транспортного происшествия). Важно полностью очистить боковые передние и лобовое стекло автомобиля и только потом отправляться в путь.
Непрогретый двигатель автомобиля использовать не рекомендуется. На морозе металлические детали силовой установки уменьшаются в своих размерах. Если завести двигатель без прогрева и дать ему нагрузку такие действия приведут к ускоренному износу отдельных элементов.
Прогрев мотора позволит минимизировать негативные последствия связанные с отрицательной температурой воздуха. Все элементы мотора восстановят свои прежние размеры после работы на холостом ходу на протяжении 5-10 минут.
Расход топлива
Экономные водители, считающие каждый литр топлива будут неприятно удивлены тем фактом, что непрогретый двигатель потребляет большее количество топлива чем при обычных условиях.
Это связано с тем, что в условиях отрицательной температуры образование топливно-воздушной смеси затруднено. Особенно это касается дизельных моторов.
Для воспламенения смеси потребуется от дизельной силовой установки большее количество усилий. Ей придётся преодолевать сопротивление вязкого топлива и холодного воздуха.
Салон автомобиля
Использование автомобиля с холодным салоном удовольствие сомнительное. Холодные сиденья отрицательно сказывается как на мужском, так и женском здоровье. Лучше заблаговременно выйти из дома или квартиры и прогреть мотор, чем потом в будущем расплачиваться за лень здоровьем.
Аккумулятор
Прогрев автомобиля позволяет снизить нагрузку на аккумулятор. Многие водители вместо постепенного обогрева лобового и заднего стекла включают принудительный электрический нагрев.
Холодный аккумулятор начинает активно отдавать электрическую энергию источникам потребления. Эффективность его работы страдает. Всё это может приводить к снижению плотности электролита и уменьшению срок работы аккумуляторной батареи.
Согласно проведённому опросу сайта Автогид.ру среди 130 водителей возрастом от 18 до 65 лет по вопросу прогрева двигателя автомобиля были получены следующие данные. Всегда прогревают автомобиль зимой 38,46% водителей от всего количества опрошенных. Никогда не прогревают двигатель 15,38% водителей . Очень редко это делают 19,23% водителей и иногда прогревают мотор 26,92% автолюбителей .
В любом случае подавляющее количество водителей предпочитает прогревать автомобиль зимой.
Как правильно прогревать машину зимой?
Действия по прогреву двигателя автомобиля и его правильному запуску зимой просты и не требуют от водителя специальных знаний. Главное, не лениться и выйти из дома на 15-20 минут раньше, чтобы подготовить автомобиль к поездке. Это даст возможность использовать автомобиль с максимальным уровнем эффективности при самых суровых морозах.
Порядок действий прогрева автомобиля в зимнее время следующий:
Подготовка двигателя автомобиля к запуску
Перед тем как запускать мотор автомобиля нужно на непродолжительное время включить ближний свет. Достаточно 30 секунд времени для «оживления» аккумулятора. Выжать сцепление автомобиля и тем самым отключить стартер от коленчатого вала и коробки передач. Обязательно включить нейтральную передачу.
Это поможет упростить пуск мотора автомобиля даже при высокой отрицательной температуре воздуха. Если автомобиль дизельный нужно дождаться пока погаснет спиралька свечей подогрева топлива. Рекомендуется воспользоваться свечами прогрева несколько раз.
Если двигатель автомобиля не завёлся с первого раза не нужно «насиловать» стартер и «садить» аккумулятор. Необходимо дать возможность аккумулятору восстановиться (достаточно 30-40 секунд) и снова повторить попытку.
Когда мотор автомобиля заработает нельзя сразу включать обогрев стекла. Необходимо выждать 1 или 2 минуты. Не стоит от остывшего мотора со старта забирать тепло.
Направлять на холодное стекло тёплый воздух не рекомендуется. Если есть небольшие трещины можно спровоцировать их увеличение. Сначала потоки воздуха направляются в салон и только потом на стёкла. Нужно знать и уметь правильно прогревать салон автомобиля зимой.
Пока мотор работает и салон нагревается тёплыми потоками воздуха можно начинать чистить стекла автомобиля и фары снаружи. Тем самым экономиться приличное количество свободного времени.
Внимание надо уделить очистке лобового и боковых стёкол автомобиля. От их чистоты зависит уровень обзора и безопасность движения на машине. Оптимальное время прогревания автомобиля зимой зависит от температуры воздуха и активности использования транспортного средства. В среднем достаточно 15-20 минут и можно отправляться в путь.
Начало движения
Для начала стоит отметить, что вопрос «нужно ли прогревать инжекторный двигатель» звучит несколько неправильно. Вне зависимости от типа подачи топлива, будь то инжектор или карбюратор, пуск двигателя, и его дальнейший прогрев происходит по одной и той же схеме. Поэтому давайте выясним, нужно ли прогревать двигатель вообще.
Споры по поводу прогрева не утихали никогда, и владельцы автомобилей, разбившись на два лагеря, постоянно спорят о необходимости прогрева двигателя, и о бесполезности этой затеи. Кто-то садится и сразу едет, кто-то греет двигатель до рабочей температуры, и лишь после этого начинает движение.
Приверженцы теории «сел и поехал» как правило, ссылаются на авторитетных товарищей из крутых автомастерских, которые никогда не грели и все у них замечательно. И на свой личный опыт, мол, никогда не грел и ничего страшного. В крайнем случае, в ход идет пресловутый аргумент ИМХО.
Сложность объективной оценки заключается в том, что:
- износ деталей двигателя это очень долгий процесс;
- манера езды каждого водителя отличается.
Именно поэтому сложно определить, сколько проработает ваш двигатель, если вы будете постоянно его прогревать, или не будете вовсе. Но заявления экспертов о том, что 75 процентов износа приходится на момент его холодного запуска, лично у меня не вызывают сомнения в том, надо ли.
Автор всегда был приверженцем теории прогрева, но цели убедить кого-то перед написанием статьи не ставил. Стоит ли прогревать двигатель в любом случае решает сам владелец автомобиля.
Теория прогрева двигателя
Все детали двигателя, цилиндры и поршни не исключение, производятся из металла. Поршни чаще всего делают из легких сплавов алюминия, цилиндры из металла и чугуна. Здесь в первую очередь стоит вспомнить физику и то, что при нагреве тела расширяются, и от того, из чего это самое тело сделано, зависит время нагрева и коэффициент расширения.
Все детали двигателя настроены таким образом, чтобы зазор между цилиндром и поршнем был минимальным. Это дает наименьшие потери энергии в момент воспламенения топливной смеси. Пока детали не нагрелись до необходимой температуры и не расширились, считайте, что двигатель ваш работает не так, как это предусмотрено производителем. А уж если быть совсем точным, то цилиндро-поршневая группа вашего двигателя испытывает колоссальнейшие нагрузки, и подвержена наибольшему износу в момент нагрева до рабочей температуры. Стоит ли при этом начинать движение и дополнительно нагружать двигатель?
Прогрев двигателя зимой
Одно дело, когда на улице +10-15, и совсем другое, когда температура воздуха отрицательная. Тут в дело вступает ещё ряд факторов.
Один из них это вязкость масла , которое очень важно для работы двигателя. В момент запуска двигателя зимой, масло в поддоне достигает максимальной вязкости, а значит, не может полноценно смазывать все детали, нагрузка на масляный насос так же возрастает в разы. Да, масла бывают разные, да есть SAE 30 и 40, но даже у них есть свой предел.
Чем ниже температура воздуха, тем выше содержание в нем кислорода. А чем больше кислорода — тем беднее наша рабочая смесь. Это одна из причин, почему зимой сложнее завести двигатель. На старых, карбюраторных двигателях данная проблема решалась вытягиванием подсоса, что приводило к закрытию заслонки в камере карбюратора, и как следствие обогащению смеси.
В инжекторе этим вопросом занимается автоматика, выставляя в момент запуска раннее зажигание и увеличивая подачу топлива, повышая обороты двигателя на холостом ходу.
Сколько нужно прогревать?
Прогрев двигателя зимой не столь уж утомительный процесс, ведь пока вы сметаете снег с автомобиля, очищаете или отогреваете стекла и зеркала (при наличии данной функции).
Сколько нужно прогревать? Достаточно будет 3-5 минут, за это время двигатель хоть немного прогреется, сбросит обороты.
Маслу надо разогреется, только тогда оно будет полноценно смазывать все трущиеся детали.
Вот когда самое время начинать движение. Но даже в этом случае нельзя сильно давать газу, 2000 -3000 оборотов, не больше, не забывайте что рабочая температура 80-90 градусов, и пока на указателе меньше — лихачить не стоит. Трансмиссия в морозы тоже испытывает повышенные нагрузки, масло в коробке вязнет, именно поэтому так сложно переключать передачи в самом начале движения на механике, а автоматика переключается рывками.
Прогрев дизельного двигателя
Отдельно стоит обсудить тему прогрева дизельного двигателя. Ни для кого не секрет, что запускается дизельный двигатель в мороз намного сложнее, и связано это, прежде всего с особенностью воспламенения дизтоплива. В мороз дизель становится вязким, и распыление его форсунками затрудняется. Сезонность топлива играет здесь немаловажную роль.
Существует три вида солярки, каждая со своими показателями цетанового числа , температуры воспламенения, помутнения и другими:
- летняя. Используется при температуре воздуха от 0 градусов и выше;
- зимняя, применяется до -30 градусов;
- арктическая, используется в условиях крайнего севера.
Многие владельцы дизелей, испытывают проблемы с запуском двигателя, именно из-за применения летнего топлива в зимний период.
Дизельный двигатель отличается от бензинового самовоспламенением, за счет резкого сжатия воздуха он нагревается до температуры 700-900 градусов, и впрыскиваемое топливо воспламеняется. Нагнетаемый холодный воздух при отрицательных температурах усугубляет проблему. Использование свечей накаливания призвано ее решить. Они нагревают воздух в камере сгорания до необходимой температуры, и уже после этого можно заводить мотор.
Установка различных дополнительных предпусковых подогревателей, дает возможность более уверено заводить двигатель автомобиля в зимний период. Это актуально как для дизельных, так и для бензиновых (инжекторных и карбюраторных двигателей). Это обеспечит более быстрый прогрев двигателя. Благо рынок сейчас предлагает массу решений, а от вас требуется лишь выбрать наиболее оптимальный.
Вывод
Если до прочтения данной статьи у вас были вопросы, прогревать ли двигатель перед движением, нужно ли это и зачем, то сейчас надеемся, они отпали.
Двигатель важно и нужно прогревать. Вне зависимости от вида топлива и системы его подачи;
Время прогрева двигателя зависит от ряда факторов, и может варьироваться в зависимости от температуры окружающего воздуха, объема двигателя и оборотов.
Чем бережней вы будете относиться к автомобилю, тем дольше он прослужит без нареканий.
Кажется, это делают все: заводят утром автомобиль и сидят внутри, не шевелясь, пока «прогреется двигатель «.
Если вы один из тех, кто считает, что это важно и правильно, обязательно прочитайте эту статью!Вероятно, вы это делаете для того, чтобы защитить двигатель. А значит, стали жертвой мифа, который на самом деле приносит больше вреда, чем пользы .
Business Insider поговорил с бывшим драгрейсером, обладателем докторской степени по инженерии Университета Висконсина-Мэдисона Стивеном Кьятти о всепроникающем мифе о том, будто нужно разогревать машину зимой.
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.
Как это работает.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.
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.
Вот анимация, которая показывает, как работают цилиндры в автомобиле, чтобы получить энергию:«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 НЕ рекомендует 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.
Простое решение.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.
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 минимум на 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.
Корни этого мифа.Некоторые мифы весьма живучи, и этот не исключение. Основанием для него стала эпоха, когда все бензиновые двигатели быликарбюраторными . 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.
Полностью прогретым мотор будет тогда, когда все его детали и рабочие жидкости выйдут на рабочие температуры, то есть при фиксированном режиме работы перестанут меняться. Быстрее всего прогревается охлаждающая жидкость - это тот процесс, который мы видим по изменению положения стрелки на указателе температуры. С ней же прогреваются детали верхней части двигателя (поршни, цилиндры, головка) - темп практически тот же. А вот масло в поддоне греется значительно медленнее. Откуда это видно? У кого есть бортовой компьютер, замечал, наверное, что даже после достижения нормальной температуры охлаждающей жидкости расход топлива на холостых может еще какое-то время уменьшаться. Это как раз и связано с медленным прогревом масла. И наконец, дольше всего греется нейтрализатор, а вместе с ним выходит на рабочий уровень токсичность отработавших газов. Но все скорости прогрева зависят от режима работы двигателя.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ
Почему мотору не нравится мороз? Главная причина в том, что любое моторное масло густеет на холоде. А при определенных температурах вообще может перестать течь. Минеральные масла - уже при минус 20…25 °С, лучшие синтетики - при минус 45…55 °С. В итоге узлы трения работают «всухую», резко возрастают мощности механических потерь, которые требуют лишнего бензина. Но когда мотор быстрее выйдет на нормальный уровень механических потерь? Если стоять и греться или если сразу после пуска отправиться в дорогу? Это даст ответ на вопрос об экономии - ведь лишние потери требуют дополнительного топлива.
Проверим, сколько топлива скушает обычный впрысковый двигатель при одинаковых пробегах, но разных алгоритмах прогрева. Немного о пациенте. Чистый «европеец» 2005 года выпуска, 1,6 л рабочего объема, заявлен как Евро-4. Всю сознательную жизнь провел в России, но, кроме технического обслуживания, ничего в нем не делалось. Итак, три программы прогрева. Первый вариант - «дедовский»: полностью прогреть мотор и только после этого поехать. Второй - согласно инструкциям современных автомобилей: «пустил и поехал». А третий - это тот, который чаще всего можно встретить: завелись, смахнули снег, помахали лопатой (в общем - потянули время), а догреваем машину уже в поездке. На улице - минус 15. Аккумулятор хороший, в поддоне - дорогая синтетика. Пробег - от стоянки до работы: это около 5 километров, причем без пробок! Помечтать-то можно…
Итак, вариант 1. Пускаемся. Стрелка тахометра устанавливается на отметке «1200», компьютер показывает мгновенный расход топлива 2,5 л/ч. Через минуту расход снижается до 1,9 л, через 10 минут - до 0,9 л. Тогда же видимые изменения на бортовом компьютере заканчиваются - стрелка на указателе температуры не доползает даже до 50 градусов и встает намертво. Для надежности ждем еще 10 минут - расход топлива уменьшается до 0,8 л/ч, что пока больше, чем обычные 0,6, наблюдаемые при полном прогреве всего мотора. Лучшего результата достичь не удается - поехали! Едем на фиксированном режиме, третья передача, 50 км/ч, светофоров по дороге нет. Расход по компьютеру - 6,4…6,6 л/100 км. Всего потратили на прогрев 0,45 л, на дорогу - около 0,33 л. Итого - около 0,8 литра.
Вариант 2 - сели, завелись и сразу поехали. Машине это не очень понравилось, и она для начала выдала расход больше 10 л. Потом он начал быстро снижаться, но из-за короткого заезда до прежних 6,5 так и не дополз - остановился на 6,8 л. Итого израсходовали всего 0,45 л. Плюс экономия 20 минут драгоценного времени. Экономия, вроде, есть, но внушительной она кажется только на малых пробегах.
Вариант 3 - после пуска грели мотор 5 минут, пока отскребали лед со стекол. Стартовали с расхода на холостых 1,3 л/ч. Начало пробега ознаменовалось цифрой 7,6 л/100 км, к концу заезда вернулись на 6,6. Итого с учетом пробега - 0,55 л. Лучше, чем в первом варианте, но немного хуже, чем во втором.
УДАР ПО ЭКОЛОГИИ
Понятно, что нежелание автопроизводителей греть автомобиль вызвано вовсе не заботой о нашем кошельке. Главный аргумент - экология. Ведь современные нормы токсичности Евро-4 и выше накладывают жесткие ограничения на содержание токсических компонентов на пусковых режимах и в период прогрева. Вот и посмотрим, что будет с токсичностью до нейтрализатора (на профессиональном сленге она называется «сырой») и после (это «сухая» токсичность).
Итак, «сырая» токсичность при холодном пуске очень большая. Причина - необходимость резкого обогащения топливовоздушной смеси. Топливо должно быть испаренным, а при большом «минусе» на улице испаряться оно не очень-то и хочет. Да и воздух в цилиндры поступает холодный, плотный. Значит, чтобы компенсировать малую испаряемость топлива и низкую температуру воздуха, надо лить бензина значительно больше. А то, что не испарилось или испарилось уже в процесс , летит в трубу. «ЦеО» и «ЦеАши» - ну очень большие! И давить их должны каталитические нейтрализаторы. Но беда большинства современных нейтрализаторов в том, что они работают эффективно только в узком диапазоне температур и состава смеси. Температура должна быть высокой, а состав смеси - стехиометрическим, то есть воздуха в ней должно быть ровно столько, сколько необходимо для полного сгорания топлива. В противном случае эффективность резко падает.
Любопытно, что при низких температурах в процессе прогрева за нейтрализатором может наблюдаться более высокая концентрация токсических компонентов, чем на входе! Откуда? Скорее всего, это парит несгоревший на первых пусковых циклах бензин - он «садится» на сотах активного элемента катализатора. По мере его разогрева эффективность работы растет, и, наконец, горячий катализатор при рабочем составе смеси давит практически всю токсичность. Иными словами, на пусковых режимах и при прогреве, если не используется современный катализатор с внешним подогревом, токсичность двигателя с нейтрализатором не слишком будет отличаться от его более раннего собрата, такового не имеющего. Потому главная задача - как можно быстрее вывести температуру активной зоны катализатора в рабочий диапазон.
Нейтрализатор греется от потока отработавших газов, и тем быстрее, чем больше их расход и температура. Но когда процесс в нем пошел, он начинает разогреваться и сам - дожигание токсических компонентов идет с выделением энергии. Поэтому температура в активной зоне работающего катализатора выше, чем у отработавших газов. И наш эксперимент показал, что даже при нормальной температуре в боксе, на режиме минимальных оборотов холостого хода, нейтрализатор не выходит на рабочий режим! Тем более на морозе. Поэтому подавить токсичность на режиме прогрева, если греть мотор на стоянке, не получится: значит, надо двигаться.
А какова разница в выбросах ? Начальное содержание СН очень высоко, под 1000 ppm, что, впрочем, ожидаемо. По мере прогрева мотора оно начинает медленно снижаться. Но даже после 20 минут прогрева, когда температура охлаждающей жидкости уже вышла на рабочий уровень, содержание остаточных углеводородов остается высоким - около 180 ppm. -то прогрелся, а вот нейтрализатор холодный, работает неэффективно.
Теперь пробуем погреть мотор сразу под нагрузкой, моделируя второй вариант прогрева. Начало - то же, но темпы другие: под конец заезда на выходе фиксировалось где-то 15…20 ppm. Нейтрализатор заработал! Вроде бы ответ есть…
Но не все так просто! Мы смотрели относительные концентрации токсических компонентов, а дышим-то мы их абсолютными значениями, то есть не «пи-пи-эмами», а граммами и килограммами! То есть эти концентрации надо умножить на расход отработавших газов. На холостых при прогреве он составлял около 15 кг/ч, а вот при движении, если брать в среднем, будет около 80! Множим одно на другое и получаем: при прогреве на стоянке, вместе с дальнейшей дорогой, мы наградили природу количеством граммов остаточных углеводородов, большим практически в два раза, чем при движении сразу после пуска (4,5 грамма против 2,8).
А вот третий вариант - когда мы немного погрелись, а потом поехали - дал еще большее снижение абсолютного выброса СН: до 2,1 грамма. Кстати, в этом варианте при движении за 5 км пути мы выбросили чуть больше грамма СН, что близко к нормам Евро-4.
Цифры весьма показательны и в целом понятны. При движении на холодном моторе мы достаточно долго работаем на высокой токсичности, при этом расходы отработавших газов большие. Да и обдув нейтрализатора холодным воздухом при движении тоже тормозит его прогрев. При прогреве на стоянке нейтрализатор так и не выходит на штатный режим, но зато при начале движения на больших расходах быстрее начинает эффективно гасить токсичность. А при коротком начальном прогреве мотор и на стоянке не успевает изрядно «навредить», и при прогреве в движении работает значительно лучше: ведь он уже набрал какую-то температуру. Вот и результат.
Но что мы не учли. Смердящий на стоянке автомобиль окутывает облаком дыма пространство вокруг себя, и там жить противно… А движущийся как бы размывает свое «добро» по пространству. Глобально - получается сопоставимо, а в отдельно взятой точке - ущерб от одного движущегося автомобиля в разы меньше. Но ведь на стоянке одновременно пыхтит один-два экипажа, а по дороге их ползет толпы…
СМЕРТЬ МОТОРУ…
О том, что при пуске и прогреве резко растет , не писал только ленивый. Не так давно бородатый профессор с экрана убеждал народ, что один холодный пуск равен 100 км пробега! Ему, конечно, виднее, только мы никогда не стали бы давать подобных ТОЧНЫХ цифр - они совсем разные. И моторы разные, и температуры за бортом, и масла, залитые в поддон, да и пробег, с которым сравнивают, тоже может быть либо за городом, либо в городских пробках. Поэтому, на наш взгляд, справедливее эквивалент от 20 до 200 км: главное - тенденция. И важно, что движение без прогрева не дает деталям двигателя подготовиться к приему больших нагрузок. Им приходится плохо - и не только подшипникам.Есть в моторе такая деталь - поршень, а у него на боковой поверхности нарезаны канавки, чтобы поршневые кольца ставить. Так вот, эти канавки наиболее чувствительны к нагрузкам и первыми разрушаются, когда те становятся чрезмерными. И здесь именно такая ситуация. Если сразу стартовать да еще побуксовать малость, выбираясь из сугроба , нагрузки на мотор станут сразу большими. Тепловые потоки от рабочего тела разогревают днище поршня быстро, а зона канавок касается холодного цилиндра, который чуть теплее антифриза. Возникают большие перепады температур, и с ними - запредельные напряжения. А поршень без канавок - уже не поршень… И чем лучше прогрет двигатель, тем меньше опасность такой беды.
А что же автопроизводители? Они все знают, но их, честно говоря, не волнует. Мотор должен отходить гарантийный срок, затем быть продан и отправлен куда-нибудь в третий мир. Иначе рынок затоварится. Оттуда и пляшут рекомендации - экология первична, экономия тоже где-то там, а ресурс - кому он интересен?
ВСЕ-ТАКИ ГРЕТЬ!
Мы считаем, что именно третий вариант является наиболее предпочтительным. И по экономии топлива он приемлем, а по токсичности - вообще лучший. Предварительно подогретый двигатель готов принимать нагрузки и хорошо защищен от износа. Кстати, фактически мы чаще всего и следуем этой рекомендации: мотор греется, пока отскребаются стекла и сметается снег…И еще… Вдруг придется резко газануть на совсем холодном моторе - мало ли, как сложится обстановка на дороге? И вот тут несложно влететь в совсем плохую ситуацию - клапаны могут зависнуть и встретиться с поршнем, или провернутся вкладыши