Не прогретый двигатель вред

Гены подсказывают: греть мотор надо! Этому учили отцы и деды. Но вот инструкции к новым иномаркам иного мнения: сел в холодную машину, завелся и – в путь! Кто же прав? В поисках ответа надо увязать три фактора: экологию, экономику и ресурс двигателя. Мотор полностью построен на компромиссах, и проблема холодного пуска – не исключение. C темой прогрева двигателя, которая всегда будет актуальной, попытаемся разобраться в очередной раз.

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.

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…

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.

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.

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.

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 сгорания, 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. Антифриз-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…

О том, что при пуске и прогреве резко растет износ двигателя, 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 ресурс мотора 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?

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 коленчатого вала. А любая СТО спишет это на неправильную эксплуатацию двигателя. Следовательно – в гарантии отказать! У многих моторов от таких ситуаций спасает соответствующая блокировка в программе управления двигателем, но она есть не у всех. А вот предварительно прогретый мотор и такое издевательство снесет без последствий.

Источник

Прогрев двигателя зимой

Товар по теме:

Присадка в моторное масло «Супротек Актив Плюс»

Восстанавливает компрессию, снижает расход топлива и угар масла, уменьшает скорость износа и продлевает срок службы ДВС любого типа. Облегчает холодный пуск, защищает от перегрева в пробках.

Содержание

Нужно ли прогревать двигатель зимой? Этот вопрос можно назвать одним из самых обсуждаемых среди автомобилистов, особенно в преддверии холодов. Причём существует два диаметрально противоположных мнения. Одни автомобилисты утверждают, что прогрев двигателя зимой – обязательная процедура, без проведения которой нельзя трогаться с места и нагружать силовой агрегат. Другие – уверенны, что современным автомобилям автопрогрев машины зимой вообще не нужен и даже вреден. Где же истина? Прогревать ли двигатель зимой или нет? А если да, то, как и сколько по времени? Можно ли прогревать машину в движении? Есть ли какие-либо другие варианты, облегчающие холодный запуск?

Прогрев двигателя автомобиля зимой. История вопроса

Для того чтобы разобраться со всеми этими вопросами, следует заглянуть на 35 лет назад и увидеть, с чего всё началось. В те времена подавляющее большинство автомобилей были оснащены карбюраторами – устройствами, оснащёнными механическим регулированием положения воздушной заслонки, которая, в свою очередь, регулировала количество оборотов. Водителю перед поездкой приходилось её открывать, запускать двигатель и ждать, постепенно снижая вручную обороты до достижения устойчивой работы. И только после этой процедуры можно было начинать безопасное для силового агрегата движение. Более того, рекомендовалось ждать, когда температура охлаждающей жидкости повысится как минимум до 45°С, а это значит, что ответ на вопрос, нужно ли прогревать карбюраторный двигатель летом, тоже заслуживает внимание. Если в утренние или вечерние часы прохладно, то лучше прогреть.

Что с тех пор изменилось? Современные автомобили оснащены электронным впрыском. Он в автоматическом режиме регулирует подачу топливно-воздушной смеси, позволяя силовому агрегату выходить на устойчивые обороты значительно быстрее и с меньшими проблемами. Многие производители даже рекомендуют начинать движение сразу после запуска, причём это касается как бензиновых, так во многих случаях и прогрева дизельного двигателя зимой. Основной упор при этом они делают на том факте, что при работе на холостых сильно увеличиваются расход топлива и токсичность выхлопа.

Можно соглашаться или даже полностью доверяться рекомендациям производителей, но следует учитывать, что они ориентированы на их зимы с температурами порядка +10°С. В российских условиях автомобили эксплуатируются зимой в более жёстких условиях – в мороз и зачастую при крайне низких температурах. Всё это, естественно, вынуждает отвечать на вопрос, нужно ли прогревать двигатель зимой, утвердительно. Другой вопрос, как это правильно делать.

Как прогревать двигатель зимой в наших условиях?

Что же касается токсичности выхлопа, то третий вариант намного превзошёл первые два. В первом при прогреве двигателя на стоянке начальное содержание СН в выхлопе составило целых 1000 ppm, а после прогрева в течение 20-ти минут уровень содержания углеводородов снизился до 180 ppm. Во втором концентрация вредных веществ была зафиксирована на отметке порядка 20 ppm. В третьем уровень выбросов не превысил значения 2.1, а на пятикилометровом участке пробега вообще составил чуть больше одного грамма СН, что близко к нормам Евро-4 и Евро-5.

Итоги этого эксперимента по вопросу, как прогреть двигатель зимой перед запуском, свелись в рекомендации экспертов использовать третий вариант – короткий прогрев с последующим движением.

В реальности это часто происходит следующим образом. Двигатель заводится и работает на холостых. В это время можно смести снег, очистить лобовые стёкла, дождаться, когда нагреется салон авто и поднимется стрелка температуры охлаждающей жидкости, после чего можно начать движение.

Сколько нужно прогревать двигатель?

Все советы специалистов по вопросу, сколько прогревать двигатель зимой, сводятся к следующим рекомендациям:

При прогреве следует обращать внимание также на температуру охлаждающей жидкости.

Многие автовладельцы спрашивают, до какой температуры прогревать двигатель. Считается, что оптимальной температурой работы двигателя является значение в пределах 85-90°С. Однако специалисты допускают, что можно начинать движение уже при температуре порядка 50°С. При этом движение должно быть без резких нагрузок вплоть до выхода на рабочий режим с температурой 90°С.

Как прогреть бензиновую машину на механике или автомате уже понятно, а что делать с дизелем. В этих случаях ситуация ещё более сложная, ведь кроме холодного воздуха в цилиндрах и загустевшего моторного масла, в наличии такой негативный фактор как более вязкое дизтопливо со всеми вытекающими негативными последствиями. Поэтому вывод однозначен – прогрев необходим.

Какие процессы происходят внутри силового агрегата при работе «на холодную»?

Главной проблемой запуска и прогрева авто зимой является повышенная вязкость моторного масла и других рабочих жидкостей. Если залито летнее масло, то загустев на морозе, оно попросту не даст стартеру провернуть коленчатый вал. А при использовании всесезонного масла всё равно приходится мириться с тем, что двигатель будет работать «на холодную» до тех пор, пока смазка не разогреется.

Сразу после запуска система резко увеличивает обороты, подавая сильно обогащённую смесь. Часть топлива не сгорает. Она стекает по стенкам цилиндров и смешивается с маслом. При этом с деталей смывается масляная плёнка. Результат – сильное трение и повышенный износ деталей ЦПГ. Кроме того, катализатор «забивается» продуктами неполного сгорания топлива, и создаются условия для образования нагара на клапанах и форсунках. Как правило, в таких условиях уже к весне получается сформированный слой нагара, негативно влияющий на работу силового агрегата, в частности на мощность и динамические характеристики. Эти процессы протекают в любом случае сразу после запуска на морозе и, чем дольше прогрев, тем последствия более негативные.

А что делать, если автомобиль вообще не заводится на морозе?

Перечень причин и возможных путей устранения лучше рассмотреть в виде таблицы

Источник