Цитата:
Сообщение от РеноНенавистник
|
Статья интересная! Размещу здесь, правда без картинок, но общий смысл понятен и без них!
Вечная «шоферская» тема. Рассмотрим ее с технической точки зрения.
В некоторых, так называемых развитых странах прогревать двигатель после запуска запрещено законодательством. Можно и штраф схлопотать. Логика проста: непрогретый мотор работает на обогащенной топливной смеси, резко увеличивая выброс CO и CH - самых вредных составляющих выхлопных газов. Поэтому нечего стоять и «молотить» впустую – езжай, под нагрузкой быстрее прогреешься и воздух чище будет! Экологически продвинутые шведы, немцы и прочие европеоиды озабочены чистотой всего и вся куда больше, нежели тем, что происходит в этот момент в моторе. Сохранность травинок и голубых облачков для них важнее ресурса мотора. И тут они абсолютно правы: мать-природа – не автомобиль, ее по трейд-ину не поменяешь.
Нам проще – мы их нормами по токсичности пока не обременены. А вопросы морали по отношению к природе нас никогда не сдерживали. Но и мы, слава богу, стали задумываться над экологической стороной вопроса. И это правильно, но сейчас не об этом…
Что происходит с мотором при запуске (страшилки)
Заглянем в мотор (теоретически, ибо за всю историю техники еще никто не наблюдал работу мотора изнутри): какие процессы происходят в работающем холодном двигателе, и что меняется при прогреве?
Страшилка первая: масляная
Даже не хочется рассматривать случай вязкого не по сезону масла: у замерзшего за ночь мотора и без него проблем хватает. Слишком вязкое масло угрожает двигателю масляным голоданием - масло не успевает стекать в поддон, насос начинает хватать воздух… Ужас? Еще какой. Далее – из-за малых сечений каналов системы смазки двигатель очень чувствителен к вязкости масла: если при холодном пуске она слишком велика, масло будет идти к подшипникам слишком долго… Ужас? Два ужаса! Исключить опасность возникновения этих ужасов можно, применяя масла с высокой стабильностью вязкости (читай - синтетические).
Страшилка вторая: зазорно-температурная
Детали двигателей изготовлены из разнородных материалов, коэффициенты температурного расширения которых различны. Поэтому величины зазоров между деталями при изменении температуры резко меняются, что очень сильно сказывается на характере смазывания, трении и, соответственно, износе деталей мотора. Как? Рассмотрим.
Если зазор между поршнем и цилиндром (гильзой) при температуре 20°С составляет 0,04 - 0,06 мм, то в минус 30°С зазор в паре алюминий-чугун составит уже 0,08 - 0,1 мм! При таком зазоре поршень при прохождении мертвых точек начнет стучать о стенку цилиндра (гильзы) – так называемый стук при перекладке. Это и есть одна из причин повышенного шума двигателя при прогреве. Иногда его отчетливо слышно (после прогрева шум, естественно, станет меньше). Понятно, что двигатель с изношенной поршневой группой, имеющей и без того повышенные зазоры, стучит в этот момент «на все деньги». Для уменьшения «холодного» стука поршней конструкторы несколько (на 0,5 - 1,5 мм) смещают палец от оси поршня – тогда давление сгорающих газов создает на поршне вектор силы, препятствующий удару юбки о стенку цилиндра при перекладке в верхней мертвой точке. Однако убрать стук полностью этот способ не может. Удары при перекладке (особенно под нагрузкой) уменьшают долговечность двигателя. Насколько? Трудно сказать: если вас по утрам регулярно бить, насколько быстро к вам придет мысль, что проще сразу повеситься?..
Далее: при пуске детали испытывают резкие перепады температур. Если днище поршня от контакта с раскаленными газами моментально разогревается до 120-180°С, то юбка поршня, контактирующая с холодными стенками цилиндров, все еще в «минусе». Перепады вызывают резкий рост термических напряжений, ведущих к усталостному разрушению детали. Первыми не выдерживают обычно межкольцевые перемычки…
Или: зазор между поршневым пальцем и отверстием в бобышках поршня, составляющий примерно 0,01 мм в плюсовую температуру, в минус 30°С практически отсутствует! Если сразу после запуска дать двигателю большие обороты или начать движение, высока вероятность следующего сценария: быстрое движение пальца в отверстии без зазора при недостаточной смазке (масло не сразу поступает к трущимся парам) приведет к резкому возрастанию трения, и палец может просто заклинить в отверстии. Все, приехали...
Еще хуже подшипникам распределительного вала: они наиболее удалены от маслонасоса, и масло поступает к ним в последнюю очередь. Се ля ви, без обид… При низких температурах и вязком масле подшипники распредвала, испытывая масляное голодание в течение многих секунд после запуска, могут все-таки «обидеться». Худший сценарий: при низких частотах вращения возможно заклинивание вала в подшипниках, а при высоких - их расплавление с повреждением вала и головки блока. Занавес. Аплодисментов не надо…
Страшилка третья: химическая
При низких температурах на поверхности цилиндров холодного еще двигателя конденсируется водяной пар. И он будет образовываться до тех пор, пока температура стенок цилиндра не поднимется выше точки росы (читай – пока не прогреется антифриз, омывающий стенки цилиндров). При соединении воды с окислами азота и серы - продуктами сгорания топливной смеси, образуются неслабенькие кислоты – серная и азотная (учебник химии, средняя школа, 7 класс). Итог – термохимическая коррозия деталей - тем дольше, чем холоднее мотор…
Страшилка четвертая: капельная
Распыленное топливо из обогащенной смеси, попадая в холодный цилиндр, может, дрожжа от холода, вновь конденсироваться в капли на стенках цилиндра. Мало того, что оно в таком виде плохо воспламеняется, так оно еще и смывает смазку со стенок цилиндра. Если на этот момент не обращать внимания и дать холодному еще мотору нагрузку, можно доиграться и до появления задиров. Итог – опять ничего хорошего…
Итак, кругом – одни ужасы? Значит, греть - долго и терпеливо? Не будем торопиться с ответом. Ситуацию комментирует человек, много лет занимающийся вопросами эксплуатации техники в условиях низких температур – Николай Захаров, профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин Института Транспорта ТГНГУ:
– Я бы не стал ставить вопрос в категоричной форме. Решение о целесообразности подогрева, разогрева и прогрева (это разные понятия) принимается на основе определения приоритета следующих параметров:
•возможность пуска двигателя при низкой температуре;
•топливная экономичность;
•долговечность двигателя;
•экологическая безопасность;
•безопасность движения;
•затраты времени на пуск и прогрев;
•комфортность.
В чем отличие выше указанных терминов? Подогрев – это поддержание температуры двигателя в заданном интервале в период межсменного хранения. Разогрев – доведение температуры двигателя до значений, обеспечивающих надежный пуск (с использованием внешних источников тепла). Прогрев – доведение температуры двигателя до определенных значений после пуска при работе на холостом ходу или в движении.
Экологическая безопасность, к сожалению, действительно не очень волнует наших граждан, хотя в городах состояние окружающей среды (воздуха, прежде всего) - критическое.
Расход топлива тоже волнует не всех, так как, меняя режим прогрева, можно сэкономить порядка пары сотен рублей в месяц при ежедневной эксплуатации автомобиля.
Действительно важные, по мнению многих водителей, свойства – долговечность двигателя, безопасность движения и комфортность. Что касается долговечности, то лет 25 назад я бы рекомендовал: «Греть, однозначно!» Сегодня конструкции двигателей и свойства моторных масел позволяют резко уменьшить время прогрева. Об этом же свидетельствуют и рекомендации заводов-изготовителей - например, греть двигатель не более 30 секунд. Если бы это вело к существенному снижению ресурса двигателя, то, учитывая серьезные гарантийные обязательства (до 100 000 км пробега), можно судить об обоснованности такой рекомендации. Очень важное свойство – безопасность движения. От температуры двигателя зависит устойчивость его работы (в большей степени это относится к карбюраторным двигателям). При неустойчивой работе можно создать аварийную ситуацию при проезде с второстепенной дороги перекрестка, на железнодорожном переезде и в других подобных случаях. Кроме того, в непрогретом салоне автомобиля «запотевают» (обмерзают) стекла, ухудшая обзорность.
И последнее – комфортность. Не каждому нравится садиться в непрогретый салон автомобиля, на холодное сиденье. Это не только неприятно, но и опасно для здоровья.
Поэтому, греть или не греть – решает сам водитель, определив для себя приоритеты.
Ученые Института Транспорта ТГНГУ в свое время проводили ряд исследований, связанных с пуском и работой двигателей при низких температурах и выявившие немало интересных закономерностей и подтвердивших теоретические предположения. Так, что касается воздействия на природу, то на примере двигателей автомобилей ВАЗ-21063, ВАЗ-2103, ВАЗ-21099 (двигатель ВАЗ-2111) было выявлено, что масса выброса вредных веществ (СО+СН) этих карбюраторных двигателей действительно очень зависит от режима работы мотора (см. табл.1).
Учитывая такую разницу в цифрах, понятно стремление тех же европейцев ликвидировать процесс прогрева двигателя автомобиля в принципе. Таким образом, время прогрева, указанное в таблице, можно считать эталонным, оптимальным, с точки зрения сбалансированности влияния на экологию и разумной достаточности. Снижение экологического ущерба при прогреве на комбинированном режиме (при температуре -30оС) по сравнению с прогревом на холостом ходу составляет 42%, а при прогреве в движении - лишь 27%. Скорость же увеличения температуры двигателя при прогреве в движении в два раза выше, чем на холостом ходу.
В другой научной работе*, проведенной коллективом ученых института, эти выводы подтвердились (см. рис.2):
Как видно из графика – время прогрева свыше 0,06 часа не приводит к снижению общего расхода топлива за поездку. Вывод: грейте несколько минут и трогайтесь.
Данные таблиц, графики и приведенные цифры взяты из диссертаций
на соискание ученой степени кандидата технических наук,
выполненных И. Шуваевой и Е. Инасаридзе
под руководством Н. Захарова.
*Экспериментальные исследования проводились в климатических условиях г. Тюмени по установленной методике на автомобилях российского производства ВАЗ-21102 с двигателем, оснащенным системой распределенного впрыска с контроллером «Январь». В качестве оборудования использовался измерительно-вычислительный комплекс ИВК-01.
Греть, но без фанатизма!
Греть мотор нужно, но разумно это делать лишь до момента, когда тепловой баланс внутри мотора выровняется и зазоры дадут возможность двигателю достаточно безопасно принимать нагрузку. Как определить этот момент? Напрямую – никак: градусник в двигатель не вставишь, но косвенно это покажут стабилизировавшиеся, упавшие обороты и сдвинувшаяся с «мертвой точки» стрелка указателя температуры: все, можно аккуратно ехать. Можно, конечно, и дождаться, пока стрелка займет рабочее положение – двигатель-то только спасибо скажет, а природа?..
Итак, мнение специалиста: решать должен сам водитель, исходя из важных для него приоритетов. А что думаем по этому поводу мы, обыкновенные водители? Вот результаты опроса, проведенного нами с помощью интернет-форумов: из 206 проголосовавших 11,6% прогревают двигатель полностью, до рабочей температуры, 40,3% - начинают движение, когда стрелка указателя сдвинется с места, 37,5% - дают двигателю проработать две-три минуты и 10,6% ответивших на опрос не греют мотор вообще – сел и поехал!.. Причем, если таковых «пофигистов» на сайте Car72.ru всего 5 процентов от числа всех ответивших, то на автомобильном форуме «Нашего города» их больше – 13%! То ли «наши горожане» больше озабочены экологической стороной вопроса (см. начало статьи), то ли посетители «Каровского» сайта более трепетно относятся к своим моторам… В любом случае, правы и те, и другие… Особо же нужно отметить, что мнение подавляющего большинства (40,3% + 37,5%) совпадает с мнением доктора наук. Этот факт не может не радовать: наш человек всегда находит правильное решение – если не благодаря знаниям, так при помощи интуиции!
Текст: Г. Шмидт
http://www.topcar-t.ru/ju/go/uchene-..._poezdkoj.html