Содержание
греть или не греть современный двигатель? — журнал За рулем
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, в очередной раз пытаются разобраться Михаил Колодочкин и профессор кафедры ДВС Санкт-Петербургского политехнического университета Александр Шабанов.
КАК ГРЕЕТСЯ МОТОР
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.
13 мифов зимней эксплуатации автомобиля
Вопросы и ответы про моторные масла
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 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.
Почему моторы умирают раньше срока: страшные сказкиОхлаждающие жидкости: мотор не остужают, сами замерзают«Горячая пятерка»: как автомобилисту не замерзнуть зимой
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…
СМЕРТЬ МОТОРУ…
Эконормы дизельных автомобилей: семикратный «криминал»
Свечи зажигания: утомленные искрой
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?
ВСЕ-ТАКИ ГРЕТЬ!
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.
В общем, греем! Только чуть-чуть и по-быстрому…
Нужно ли прогревать двигатель автомобиля перед поездкой летом и зимой, прогрев дизельного мотора, с турбиной, сколько времени
Споры о том, нужно ли прогревать двигатель авто до начала движения, ведутся как минимум последние 20 лет. И если еще в начале этого тысячелетия приверженцев холодного старта было менее 10%, то спустя всего 2 десятилетия более 1/3 автомобилистов отказываются от прогрева. Но победил ли гений инженерной мысли законы физики, или рекомендации автопроизводителей –не более чем попытка подстроиться под защиту экологии? Вопрос не праздный, ведь от решения, прогревать ДВС или нет, может зависеть его ресурс и расход топлива.
Нужно ли прогревать бензиновый ДВС зимой
Если почитать рекомендации автопроизводителей и некоторых «экспертов» (чью экспертность никто не подтверждал), можно узнать, что ничего греть перед поездкой не нужно. Сели, завели, поехали. Но если эксперты разного рода экспертности как один утверждают, что можно «тапку в пол», то вот инженеры автопроизводителей более осторожны в рекомендациях.
Считается, что можно ехать сразу, современный мотор от этого не пострадает. Главное — первые несколько минут движения держать обороты в среднем диапазоне, т.е. около 2-2,5 тыс. об/мин. «Теоретики» говорят, что ДВС под нагрузкой греется быстрей, что масла и без того отличаются минимальной вязкостью, зато топливо будет экономиться.
Но стоит обратиться к банальной логике и здравому смыслу:
- если для прогрева средние обороты подходят лучше всего, то почему те же автопроизводители не выкручивают ХХ до 2 тыс. оборотов, а ЭБУ держит 1-1,2 тыс. об/мин. до набора температуры;
- если ДВС не прогрет, то расход топлива только возрастает, иначе автомобиль будет глохнуть;
- если мороз зимой не столь губителен для ДВС, то почему никто из инженеров не советует давить газ в пол сразу после старта двигателя?
На самом деле все просто: если перед поездкой не нагреть ДВС до положительных температур, возникнет повышенный износ трущихся деталей.
Ведь физику никто не отменял, а она говорит, что у разных материалов, из которых делают моторы, разное температурное расширение. И размеры трущихся деталей рассчитываются под рабочую температуру, которая составляет +90°С. Даже не принимая в расчет термические напряжения и масляное голодание, легко понять: зимой машину прогревать придется, если ей более 3 лет, либо же есть желание сохранить моторесурс.
Наконец, еще один довод в пользу зимних прогревов автомобиля перед началом движения — забота о трансмиссии. Трансмиссионные масла более вязкие по своей природе и на морозе они густеют. А густая смазка не создаст масляного тумана, который смазывает подвижные детали в КПП.
Но остается открытым еще один вопрос — сколько нужно греть ДВС? Все зависит от ресурса автомобиля, и для разных машин будет разное время в минутах. Мотористы склоняются к тому, что ехать можно по достижении температуры +40°С и более. Если термометра нет, можно ориентироваться на обороты. Как только ЭБУ переводит ДВС с повышенных оборотов на холостые (750-850), можно начинать движение.
Нужен ли прогрев двигателя перед началом движения летом
С зимой разобрались, осталось понять — что делать летом. Но здесь все куда проще: от прогрева ДВС лучше не отказываться. Другое дело — сколько греть? Поскольку температура всех узлов автомобиля равна температуре воздуха, особенно долго прогревать ДВС не нужно.
Обороты достаточно быстро падают с «прогревочных» 1,2-1,3 тыс. об/мин до нормальных оборотов ХХ, на исправном ДВС буквально за 1-3 минуты. После этого можно безбоязненно ехать на автомобиле, но газовать «в пол» все еще не стоит. А если на улице стоит жаркая погода (+27°С и выше), то двигатель вообще можно не греть. Достаточно дать несколько секунд холостого хода, чтобы заработала система смазки, и после этого приступить к движению. Опять же, не газовать, а держать обороты около 2-2,5 тыс. в первые несколько минут.
Прогрев дизельных двигателей
Если с бензиновыми силовыми агрегатами разобраться не составило труда, то что делать с дизельными? Считается, что такие моторы греть не надо, причем в пример приводят движки различной спецтехники и даже бронемашин, состоящих на вооружении.
Здесь работают практически те же принципы, что и с бензиновыми ДВС. То есть температурное расширение, термические напряжения и система смазки. Но к ним добавляется и своя специфика: мотор на дизеле испытывает проблемы с топливом, поскольку вязкость солярки тем выше, чем ниже температура среды.
Следовательно, перед поездкой разогревать ДВС придется. Опять же вопрос — сколько времени для этого потребуется? В силу конструктивных особенностей дизель греется хуже бензинового двигателя. Поэтому пытаться догреть его до +70°С не стоит — за полчаса даже небольшой моторчик «скушает» стакан солярки.
Прогревать силовой агрегат можно около 4-5 минут. Ведь существенный прирост температуры отмечается в течение первых 2-3 минут работы ДВС. Все остальное время подогрева будет тратиться впустую и существенного прироста температуры не будет. Разве что в сильные морозы имеет смысл греть подольше: это поможет трансмиссионному маслу приобрести рабочую вязкость.
Погрев двигателя с турбиной
Турбированные автомобили нужно обязательно прогревать, что бы ни обещал производитель и доморощенные эксперты.
Причиной данной необходимости является включение турбонаддува только на повышенных оборотах. А без предварительного подогрева давать большие обороты хоть атмосферному, хоть турбированному двигателю нельзя.
Сколько нужно его прогревать? Ровно столько же, сколько и обычный атмосферник — не менее 4-5 минут в холода и не менее 0,5-2 минут летом. Если же отказаться от предварительного нагрева ДВС, то из-за выключенного наддува перегреются головки, что станет причиной дорогостоящего ремонта.
Чтобы научиться ездить на нагретом ДВС и освоить холодный старт автомобиля, запишитесь в автошколу «Вектор». Опытные автоинструкторы научат ездить, а педагоги на уроках теории объяснят особенности конструкции силовых агрегатов и тактику правильной подготовки машины к началу движения. Запишитесь на тестовый бесплатный урок по телефону или на сайте онлайн.
Как долго нужно прогревать машину
Здравый смысл подсказывает, что в разгар зимы нужно выйти на улицу, завести двигатель машины и перед отъездом дать ему прогреться на холостом ходу.
Но, вопреки распространенному мнению, на самом деле это не продлевает срок службы вашего двигателя. Фактически, он уменьшает его, удаляя масло из цилиндров и поршней двигателя.
Прогрев автомобиля перед поездкой — пережиток тех времен, когда на дорогах господствовали карбюраторные двигатели . Карбюраторы смешивают бензин и воздух для испарения топлива для запуска двигателя, но у них нет датчиков, которые регулируют количество топлива в холодном состоянии. Вместо этого они используют механическую систему, называемую воздушной заслонкой, для временного ограничения впуска воздуха и создания более богатой смеси.
Это грубый способ регулировки соотношения воздух-топливо, и любой, у кого есть карбюраторный двигатель, может подтвердить, что трудно ездить под нагрузкой, когда карбюратор забит. Легко отклониться от слишком богатой смеси и загрязнить свечи зажигания. Из-за этого вам нужно дать старым автомобилям прогреться перед поездкой, иначе они заглохнут (но имейте в виду, что карбюраторные двигатели уже вышли из употребления к 1980-м годам).
Современные автомобили используют датчики для регулировки расхода топлива, и холостой ход просто не прогревает двигатель настолько, чтобы эти датчики реагировали.
Как холостой ход побеждает современный двигатель
В двигателе внутреннего сгорания используются поршни для сжатия смеси воздуха и испаренного топлива в цилиндре. Затем сжатая смесь воспламеняется, создавая событие сгорания — например, небольшой контролируемый взрыв, приводящий в действие двигатель.
❄️ Готовьтесь к холоду
- Лучшие инструменты для аварийного набора вашего автомобиля
- Лучшие инструменты для аварийного набора вашего автомобиля
- Как подготовить газонокосилку к зиме за 9 простых шагов
- Как подготовить газонокосилку к зиме за 9 простых шагов
- 8 лучших цепей противоскольжения
- 8 лучших цепей противоскольжения
Когда двигатель холодный, бензина меньше вероятно, испарится и создаст правильное соотношение воздуха и испаренного топлива для сгорания.
Двигатели с электронным впрыском топлива имеют датчики, которые компенсируют холод, закачивая в смесь больше бензина. Таким образом, двигатель продолжает работать на обогащенной смеси, пока не нагреется примерно до 40 градусов по Фаренгейту.
«Это проблема, потому что вы на самом деле добавляете дополнительное топливо в камеру сгорания, чтобы оно сгорело, и часть его может попасть на стенки цилиндра», — Стивен Чиатти, инженер-механик, специализирующийся на двигателях внутреннего сгорания в Аргоннской национальной лаборатории. , рассказал Business Insider . «Бензин — превосходный растворитель, и он действительно может смыть масло со стенок, если вы запустите его на холостом ходу в течение длительного периода времени».
Дистанционные пускатели
Настраиваемый
Удаленный стартер Crime Stopper
61 доллар США в Amazon 60 долларов США в Walmart
Выберите именно то, что вы хотите, чтобы ваш стартер делал.
Самый безопасный
EasyGuard Remote Starter
120 долларов США на Amazon
Необычные функции и высочайший уровень безопасности.
Luxury
Compustar Remote Starter
120 долларов на Amazon
Премиальное качество и передовые функции.
Best Value
Audiovox Prestige Remote Starter
87 долларов США на Amazon
Невозможно спорить ни с ценой, ни с впечатляющими функциями.
Если ваш автомобиль работает на дизельном топливе, вы тоже не прогадаете. Как отмечает Всемирная организация здравоохранения, дизельное топливо иногда используется в качестве растворителя для очистки двигателей, резервуаров и нефтеперерабатывающего оборудования. Как и в случае с бензином, вы не хотите закачивать слишком много его так долго, чтобы он начал очищать внутреннюю часть вашего двигателя.
Срок службы таких компонентов, как поршневые кольца и гильзы цилиндров, может быть значительно сокращен из-за вымывания топливом смазочного масла, что происходит при использовании дополнительного топлива при работе двигателя на богатой смеси.
Меньше масла означает большее трение, которое может изнашивать и в конечном итоге разрушать жизненно важные компоненты двигателя вашего автомобиля.
✅ TLDR: Работа на холостом ходу может привести к тому, что топливо вымоет масло из двигателя, что со временем разрушит его.
Как холостой ход вредит окружающей среде
Хорошо, вам, вероятно, понадобится прогреть этот и запустить антиобледенитель. Мы говорили вам, что были исключения.
Эзра Дайер
Если вы еще не уверены, есть еще одна важная причина, по которой вам не следует прогревать свой современный автомобиль на холостом ходу зимой: окружающая среда.
Помните, что мы упоминали ранее об ухудшении экономии топлива из-за того, что двигатель работает на более богатой смеси на холостом ходу? Этого достаточно, чтобы опрокинуть некоторые автомобили на территорию настоящих пожирателей бензина.
Согласно The Washington Post , Национальные ресурсы Канады провели эксперимент, в ходе которого современные автомобили без карбюратора работали на холостом ходу перед тем, как отправиться в путь при температуре -18 градусов по Цельсию, что чуть ниже 0 градусов по Фаренгейту. У автомобилей, которые работали на холостом ходу в течение пяти минут, экономия топлива была на 7-14% хуже, чем у их неработающих собратьев, в то время как у автомобилей, которые работали на холостом ходу в течение десяти минут, экономия топлива была на 12-19% хуже.
➡️Читать далее
- Один простой совет для более быстрого и безопасного вождения зимой
Что еще хуже, работа на холостом ходу является значительным источником выбросов парниковых газов и твердых частиц в воздухе. Исследователи из Департамента энергетики США подсчитали, что личный транспорт не только тратит впустую три миллиарда дополнительных галлонов топлива каждый год, но и выбрасывает в воздух 30 миллионов тонн углекислого газа.
Эта цифра включает в себя простои и в других местах, например, на автомагистралях и в пробках, но она демонстрирует масштабы бедствия простоев.
Возможно, одна машина, работающая на холостом ходу, звучит как относительно небольшая капля в море в рамках более широкой картины, но, как и в случае с ливнем, эти капли складываются, тем более что потребность прогревать машину — распространенное заблуждение. Зима особенно опасна для загрязнения воздуха, так как холодный воздух плотнее теплого и может удерживать смог ближе к земле, где он не так легко рассеивается, согласно Accuweather . Кроме того, отказ от работы на холостом ходу вашего современного автомобиля — это не только самоотверженный поступок, направленный на использование меньшего количества природных ресурсов и меньшего загрязнения воздуха, но и экономия денег на топливо и ремонт в долгосрочной перспективе.
✅TLDR: Не простаивайте дольше, чем нужно, будь то в зоне высадки школьников или на подъездной дорожке морозным утром.
Как безопасно отправиться в путь при морозе
Разогрейтесь! (Но этого достаточно, чтобы включить антиобледенитель и не смотреть сквозь ледяной иллюминатор во время вождения.
Эзра Дайер
Вождение автомобиля — это самый быстрый способ прогреть двигатель до 40 градусов, чтобы он переключился обратно на нормальное соотношение воздух-топливо.Несмотря на то, что на холостом ходу теплый воздух, вырабатываемый радиатором отопителя, через несколько минут подается в салон, холостой ход на удивление мало способствует прогреву самого двигателя.0003
Мы спросили Volvo, которая проводит испытания в холодную погоду в Арктике, нуждаются ли их новые автомобили в каком-либо виде прогрева, и ответ был очень-слегка-определенным-нет. «Лучше всего дать двигателю несколько секунд, чтобы создать давление масла , прежде чем двигаться нормально», — пояснил представитель Volvo. «Хорошее качество и состояние масла имеют решающее значение для защиты двигателя в условиях холодного запуска».
Лучше всего завести машину, выждать минутку, чтобы стряхнуть лед с окон, и ехать. Очевидное предостережение здесь заключается в том, что если температура ниже нуля, вам нужно убедиться, что ваш антиобледенитель работает, прежде чем покинуть подъездную дорожку. Не будьте человеком, который смотрит в иллюминатор вашего обледеневшего лобового стекла. Некоторые автомобили, такие как некоторые Land Rover, могут ускорить этот процесс с помощью электрических нагревательных элементов в стекле.
Однако если вы запрыгнете в машину и сразу же начнете стрелять, это создаст ненужную нагрузку на двигатель. Вашему двигателю требуется от пяти до 15 минут, чтобы прогреться во время вождения, так что возьмите легко и просто для первой части поездки. Автомобили с высокими характеристиками часто навязывают это вам с помощью градуированного ограничителя оборотов, который не позволяет вам использовать полный диапазон оборотов автомобиля, пока двигатель не прогреется до нужной температуры.
✅ TLDR: Включите двигатель и очистите его от льда и снега — это степень прогрева двигателя, которая вам потребуется. Тем не менее, проведите первые несколько минут вождения спокойно и легко, пока двигатель адаптируется к погодным условиям.
Подогреватель блока цилиндров двигателя
Если бы только был способ прогреть жидкости в автомобиле до нужной температуры и включить обогреватель и антиобледенитель перед запуском двигателя. Ну, есть: подогреватель блока цилиндров. Блочные нагреватели используют электрический элемент для предварительного нагрева жидкостей вашего двигателя, чтобы ваш автомобиль был готов к работе и его легче было завести при падении температуры. Блочные обогреватели — вот почему у вашего соседа определенно не гибридный Ford F-250 может быть трехштырьковая вилка, торчащая из решетки радиатора. Это обычная опция для грузовиков, а Chevy берет всего 100 долларов за блок обогревателя на новом Colorado.
Подогреватель блока цилиндров.
Ezra Dyer
Блочные обогреватели также можно установить практически на любой автомобиль. Блочные обогреватели для вторичного рынка недороги и могут стоить своих денег, если учесть более приятное утро и меньший износ, которые они обеспечивают.
Итак, если вы не едете в Chevelle 1970-х годов, который, как мы предполагаем, не является вашим ежедневным водителем, собирайтесь, очищайте машину и вперед.
✅ TLDR: Подогреватель блока цилиндров двигателя — разумное и недорогое вложение, если вы хотите прогреть жидкости в автомобиле перед запуском двигателя.
🎥 Смотрите сейчас:
Джей Беннетт
Заместитель редактора
Джей Беннетт — помощник редактора PopularMechanics.com. Он также писал для Smithsonian, Popular Science и Outside Magazine.
Эзра Дайер
Старший редактор
Эзра Дайер — старший редактор и обозреватель Car and Driver .
Сейчас он живет в Северной Каролине, но все еще помнит, как повернуть направо. У него есть GEM e4 2009 года выпуска, и однажды он разогнался до 206 миль в час. Эти факты взаимоисключающие.
Стеф Шрадер
Стеф Шрадер постоянно ломается и пытается вывезти проектные автомобили на гоночные трассы. Она любит необычные сыры, хороший кофе, быстрые Порше, путешествия в новые места и редкие, странные автомобили. Она живет с большой коллекцией Puffalumps Fisher-Price и перегруженным сараем для запчастей.
Зачем мы прогреваем двигатель автомобиля
Предыстория этой статьи
Я читал несколько статей на разных форумах, где люди пытаются доказать, что прогрев двигателя при запуске — пустая трата времени и топлива и это просто загрязняет нашу окружающую среду. Большинство статей написаны газетными журналистами, не знакомыми с основными научными принципами физики. Они считают, что основной функцией прогрева автомобиля является просто повышение давления в моторном масле, и мы можем сделать это быстро, просто управляя двигателем.
машина несколько минут. Это показывает их неспособность понять вещи в начале. Чтобы их шуткам поверили, они приводят аргументы, что есть тысячи исследований по этому вопросу, я не знаю, в каком музее гугла они читали эти исследования.
Профессионалы, которые работают с двигателями, насосами, компрессорами, печами, котлами, могут легко понять, почему мы заботимся о рабочей температуре и рабочем давлении перед запуском любой системы. Я инженер-химик и инженер по эксплуатации с более чем 15-летним опытом эксплуатации двигателей, печей, компрессоров, котлов и другого термодинамического оборудования. Некоторому оборудованию требуются минуты, чтобы достичь рабочей температуры, а другому, например, котлам и печам, требуются дни, чтобы достичь требуемой температуры. Все мы знаем, что слишком быстрое нагревание повредит структуру оборудования. Люди с базовыми знаниями физики очень хорошо знают этот принцип, что целью или функцией любого двигателя является преобразование энергии в работу, и поскольку ни один двигатель не является эффективным на 100%, поэтому оставшаяся энергия высвобождается или преобразуется в тепло, а в турбодвигателях мы используем это тепло снова нагревает впускной воздух двигателя, но все еще остается избыточное тепло, которое мы должны удалить из системы или двигателя.
Большинство людей, которые спорят или пишут статьи по этому вопросу, не знают многих основных принципов, касающихся металлургии двигателя, материала прокладок, горения топлива, теплопередачи и т. д. Они просто обсуждают только два момента, которые связаны с топливом. экономию и окружающую среду, но они не знают о повреждениях двигателей, вызванных включением двигателя в нагрузку без повышения температуры двигателя до оптимальной или рабочей температуры.
Упростим для понимания, чтобы люди с ограниченными познаниями в науке могли понять, почему прогрев двигателя важен не только зимой, но и летом.
Основные детали двигателя
Типовой автомобильный двигатель внутреннего сгорания
Блок двигателя
Блок двигателя является основой двигателя. Большинство блоков двигателей отливают из алюминиевого сплава, но некоторые производители все же используют железо. Блок двигателя также называют блоком цилиндров из-за большого отверстия или труб, называемых цилиндрами, которые отлиты в единой конструкции.
Цилиндр — это место, где поршни двигателя скользят вверх и вниз. Чем больше цилиндров у двигателя, тем он мощнее. Помимо цилиндров в блок встроены другие воздуховоды и проходы, позволяющие маслу и охлаждающей жидкости поступать к различным частям двигателя.
Цилиндр
Основой двигателя является цилиндр, в котором поршень перемещается вверх и вниз. у большинства газонокосилок есть двигатель с одним цилиндром, но у большинства автомобилей более одного цилиндра (распространены четыре, шесть и восемь цилиндров). В многоцилиндровом двигателе цилиндры обычно расположены одним из трех способов: рядный , V или плоский (также известный как горизонтально-оппозитный или оппозитный), как показано на следующих рисунках.
Рядный – Цилиндры расположены в ряд в одном ряду
V – Цилиндры расположены в два ряда, расположенных под углом друг к другу 9000 6
Цилиндры расположены в два ряда по разные стороны двигателя .
Различные конфигурации имеют разные преимущества и недостатки с точки зрения гладкости, стоимости изготовления и характеристик формы. Эти преимущества и недостатки делают их более подходящими для определенных транспортных средств.
Головка блока цилиндров
Головка блока цилиндров представляет собой кусок металла, надетый на цилиндры двигателя. В головке блока цилиндров отлиты небольшие округлые углубления, чтобы создать пространство в верхней части камеры сгорания. Прокладка головки блока цилиндров герметизирует соединение между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров. Впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания и топливные форсунки (об этих деталях будет рассказано позже) также крепятся к головке блока цилиндров.
Свеча зажигания
Свеча зажигания подает искру, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь, чтобы могло произойти сгорание. Искра должна произойти в нужный момент, чтобы все работало должным образом.
Клапаны
Впускной и выпускной клапаны открываются в нужное время для впуска воздуха и топлива и выпуска выхлопных газов. Обратите внимание, что оба клапана закрыты во время сжатия и сгорания, так что камера сгорания герметична.
Поршень
Поршень представляет собой цилиндрический кусок металла, который движется вверх и вниз внутри цилиндра.
Поршневые кольца
Поршневые кольца обеспечивают скользящее уплотнение между внешней кромкой поршня и внутренней кромкой цилиндра. Кольца служат двум целям:
· Они предотвращают попадание топливно-воздушной смеси и выхлопных газов из камеры сгорания в картер во время сжатия и сгорания.
· Они препятствуют утечке масла из поддона в зону сгорания, где оно могло бы сгореть и потеряться.
Большинство автомобилей, которые «жгут масло» и должны доливать литр масла каждые 1000 миль, сжигают его, потому что двигатель устарел, а кольца больше не герметизируют его должным образом.
Шатун
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Он может вращаться с обоих концов, так что его угол может изменяться при движении поршня и вращении коленчатого вала.
Коленчатый вал
Коленчатый вал превращает движение поршня вверх и вниз в круговое, как это делает кривошип домкрата.
Масляный насос и поддон
Поддон окружает коленчатый вал. В нем содержится некоторое количество масла, которое скапливается на дне поддона (масляного поддона).
Прокладка
Для изготовления прокладок используется широкий спектр материалов, таких как тефлон, стекловолокно, силикон и т. д. Обычно это лист бумаги, который помещается между блоком двигателя и головкой двигателя. Как мы уже говорили, у нас в блоке двигателя есть и водяные, и масляные вентиляционные отверстия, поэтому прокладка обеспечивает изоляцию от утечки воды или масла в цилиндр двигателя или воздушно-топливной смеси из цилиндра двигателя, вытекающей из соединения блока цилиндров и головки двигателя.
Алюминиевые блоки двигателя предпочтительнее чугуна, потому что они больше расходуют на нагрев, тем самым сильнее сжимая прокладку, повышают работоспособность прокладки, тем самым снижая вероятность утечки.
Прочие аксессуары
Есть несколько других деталей или оборудования, связанных с двигателем, но они считаются аксессуарами, а не частями двигателя, например. Генератор, система впрыска топлива, стартер, ремень ГРМ, маховик и т. д.
Металлургия двигателей
Чугун для большинства наших друзей как старый знакомый, потому что он существует всегда. Производители транспортных средств любят чугун, потому что он дешев по сравнению с большинством других металлов, он прочен и долговечен, и его можно легко отливать и обрабатывать для изготовления блоков цилиндров, головок цилиндров, коленчатых валов, шатунов и других деталей двигателя. Но поскольку автомобильные технологии продолжают развиваться, другие металлы заменяют обычный чугун во многих областях применения.
Такие «новые» металлы, как алюминиевый сплав с высоким содержанием кремния для блоков цилиндров, алюминиевый композит с металлической матрицей (MMC), дискретно армированный алюминий (DRA) и никелированные алюминиевые блоки и цилиндры, блоки цилиндров из чугуна с компактным графитом (CGI) с никелированным покрытием или без него. отверстия цилиндров и даже биметаллические блоки цилиндров из литого магния вокруг алюминиевых цилиндров все чаще попадают в вашу мастерскую. Детали из порошкового металла, в которых железо смешано с другими металлами, используются во все большем количестве серийных двигателей для всего, от направляющих клапанов и шатунов до зубчатых передач. В высокопроизводительных и гоночных двигателях экзотические металлы, такие как титан, теперь широко используются для изготовления клапанов, пружин и фиксаторов. Керамика, материалы из углеродного волокна или даже высокотемпературные пластмассы могут быть использованы в двигателях завтрашнего дня. Концептуальные двигатели были сконструированы из всех этих материалов, поскольку инженеры продолжают стремиться к более легким, прочным и лучшим материалам.
Почему мы управляем двигателем автомобиля
Целью управления двигателем автомобиля является запуск колес этого автомобиля. Когда человек изобрел колесо, он изобрел тележку. Он использовал животных, чтобы управлять этой тележкой. В 18 веке он начал использовать паровые, керосиновые, бензиновые, тепловозы. В 20 веке он начал электрические и гибридные локомотивы. Но все же большинство локомотивов работает на углеводородах.
Как работают двигатели
Почти все транспортные средства, кроме электромобилей, используют двигатели внутреннего сгорания. Оптимальное соотношение воздушно-топливной смеси при наличии воспламенения вызывает пожар, тот самый огонь, который мы используем на нашей кухне. Пожара не будет, если того или иного будет в меньшем или избыточном количестве. С момента изобретения первого двигателя инженеры пытаются повысить эффективность того самого двигателя, который был изобретен 200 лет назад. Основные принципы не изменились. Когда в двигателе возникает огонь, он выделяет тепло, это тепло увеличивает температуру, и всякий раз, когда происходит повышение температуры, будет также увеличиваться давление и/или наоборот (газовые законы).
Теперь это давление приводит в движение поршни, которые движутся в фиксированном пути внутри цилиндров и связаны с коленчатым валом через шатун. Этот коленчатый вал передает движение поршней, вызванное давлением внутри блока цилиндров, на колеса автомобиля, и в результате мы запускаем автомобиль… Это называется работой, совершаемой двигателем. Это все из-за давления, но что нам делать с теплом, которое, с другой стороны, ничего не делает, а только увеличивает температуру внутри двигателя, и это, безусловно, повредит двигатель. Имейте в виду, что огонь является не только источником тепла, но и трение поршня о цилиндр также является источником тепла, и трение также вызывает износ внутри коробки. Вода и воздух широко используются в качестве источников отвода тепла, но они не могут добраться до внутренних движущихся частей двигателя, поэтому мы используем масло в качестве охлаждающей жидкости и смазки из-за его свойств. Существует масляный резервуар или масляный картер, и это масло перекачивается во внутренние части двигателя для отвода тепла и подачи смазки к движущимся частям.
Это масло не может и не должно попадать в камеру сгорания из-за эффективной системы уплотнения двигателя. двигатель. Это масло отводит тепло от двигателя и возвращает его обратно в картер. Перед попаданием в картер тепло от масла отводится потоком охлаждающей жидкости, движущейся между двигателем и радиатором. Тепло от воды отводится воздухом при движении автомобиля или радиаторным вентилятором, когда автомобиль стоит на холостом ходу.
Рабочая температура автомобиля или двигателя и термостата
Рабочая температура автомобиля составляет около 95 градусов Цельсия. Когда двигатель автомобиля находится в остановленном положении, он фактически находится при температуре окружающей среды. Когда мы запускаем двигатель, температура начинает повышаться, и когда она достигает рабочей температуры, мы начинаем управлять автомобилем. Термостат – это устройство, расположенное между радиатором и двигателем внутри шланга. Это устройство не пропускает охлаждающую жидкость к двигателю до тех пор, пока температура не достигнет 95 градусов Цельсия, что является идеальной рабочей температурой для автомобиля.
Когда температура достигает 95 градусов Цельсия, термостат открывает подачу охлаждающей жидкости к двигателю, чтобы остановить дальнейшее повышение температуры. Температура может повышаться, если моторное масло загрязнено или в бачке радиатора низкий уровень охлаждающей жидкости.
Итак, почему мы прогреваем машину
Прежде чем ответить на этот вопрос, давайте разберемся с несколькими примерами из нашей повседневной жизни
1. При нагревании воды на дровах, угле, сжиженном газе или любой другой топливной плите или электрической плите требуется около 5 минут, чтобы достичь точки кипения, если только вы не отправитесь в Японию и не нагреете его на извергающейся лаве. Вы можете поставить любую стеклянную кастрюлю на водяную баню и нагреть ее до 100 градусов по Цельсию, и медленное повышение температуры не повредит стекло. Поместите то же стекло в микроволновую печь и нагрейте до 100 градусов по Цельсию, температура достигнет 100 градусов по Цельсию за несколько секунд, но стекло разобьется, поэтому мы используем специальное стекло Pyrex, чтобы выдерживать резкие скачки температуры.
На самом деле нагревание и охлаждение вызывают расширение и сжатие материалов, а внезапные скачки тепла или холода могут растрескаться и повредить материалы… в конце концов, мы используем в двигателях углеродистую сталь, алюминий и чугун, а не платину.
2. Попадание в помещение с кондиционером при температуре 40 градусов по Цельсию и наоборот вызовет сужение или расширение кровеносных сосудов, идущих к мозгу, и вас парализует.
Есть так много других примеров, которыми я могу поделиться здесь.
Слишком быстрое достижение рабочей температуры за счет движения в течение нескольких секунд при увеличении оборотов быстро повысит температуру, но приведет к повреждению двигателя и вызовет износ и деформацию деталей двигателя, а также прогорание прокладок через некоторое время.
Итак, теперь у нас есть два варианта повышения температуры нашего двигателя с 32 градусов Цельсия до 95 градусов Цельсия:
1. Подождав 5 минут, чтобы температура достигла рабочей точки, за счет затрат на топливо и загрязнения окружающей среды, но с экономией двигатель на длительный срок.
2. Двигаясь через несколько секунд после запуска и достигая рабочей температуры, вы экономите топливо и окружающую среду на расходах вашего двигателя.
3. Поднявшись с постели, вы не начнете звенеть на земле и, даже если захотите, не сможете.
Заблуждения
1. Современные двигатели другие : Это нелепый аргумент некоторых людей, нет никаких изменений в двигателях или принципах их работы. Они работают по тому же 200-летнему принципу, т. е. сжиганию топлива в присутствии воздуха. Единственное, что меняется, это улучшение их вспомогательного оборудования и аксессуаров.
2. В 70-х годах использовались карбюраторы, а сейчас системы впрыска топлива, мы прогревали автомобили в 70-х годах, чтобы все, что осталось после прогаров, присутствующее в двигателе, полностью сгорело и вышло из двигателя: OK OK в 70-х годах мы не выключали наш двигатель по двум причинам, а не по одной. Первая заключалась в том, чтобы получить оптимальное соотношение воздушно-топливной смеси, а вторая причина заключалась в том, чтобы получить рабочую температуру.