До какой температуры нужно прогревать двигатель зимой

Гены бывалого автомобилиста на подсознательном уровне подсказывают: мотор греть надо! Это говорит в нас опыт отцов и дедов, а вот, автолюбители нового поколения другого мнения – завел холодный автомобиль и в дорогу. Кто же прав, если силовой агрегат представляет собой сплошной пакет компромиссов, и вопрос холодного запуска ДВС здесь не исключение. Попробуем разобраться с этой актуальной проблемой в очередной раз, используя исследования авторитетных специалистов.

Что происходит с узлами мотора в зимний сезон?

Чтобы понять, насколько нужен прогрев двигателя автомобиля зимой, важно понять природу физических явлений и их влияние на параметры автодеталей. Вместе с правильным выбором в будущем это поможет избежать многих ошибок, большинство из которых имеют свойство оборачиваться серьезными материальными тратами. Итак, на морозе с машиной происходят следующие явления:

• Твердые материалы сужаются – особо важно это для трущихся деталей, потому что результатом является увеличение зазоров и повышенный износ деталей. Данный фактор распознается по металлическому шуму из зоны ДВС.
• Моторное масло застывает – при этом подшипники и сопряженные с ними элементы теряют возможность эффективной смазки. Затрудненное перемещение частей подшипника ускоряет не только его износ, но и увеличивает нагрузку на узлы мотора. Само собой, с полной уверенностью можно говорить о повышенном расходе горючего.
• Эластичные детали становятся хрупкими – в полной мере это актуально для шлангов, которые под действием застывшей жидкости могут лопнуть или сорваться с патрубка. Уже только по этому фактору каждый в состоянии определить, нужен ли прогрев двигателя зимой или в нем нет необходимости.
• Уменьшение емкости АКБ – поскольку электролит – жидкость, то при минусовой температуре его вязкость увеличивается. Как следствие – падение скорости химреакции и уменьшение времени, в течение которого батарея способна выдавать нужный ток. Здесь не помешает , который поможет выбрать нужную модель.

На основании вышеперечисленного вполне резонно сделать вывод – помимо неоптимального сопряжения элементов конструкции износ деталей ДВС зависит от качества и вязкости моторного масла.

Как выглядит нагрев мотора в зимних условиях?

Считать силовой агрегат нагретым можно только в том случае, когда все технологические жидкости и детали примут состояние рабочих температур. Охлаждающая жидкость прогревается быстрее всего, о чем свидетельствует положение стрелки на панели приборов. Одновременно с антифризом прогреваются верхняя часть ДВС. Далее нагрев идет в следующей последовательности:

В процессе нагрева мотора многие начинающие автомобилисты обращают внимание на увеличение расхода горючего и ошибочно полагают, что виной являются ЭБУ. Однако это не так, и дальнейший нагрев доказывает это.

По теме: нужен ли прогрев холодного двигателя зимой и как его осуществить?

• Минеральное – при -20…25 °C.
• Синтетическое – при 45…45 °C.

Узлы трения в итоге функционируют «всухую», уровень механических потерь возрастает, а это непременно требует дополнительных топливных затрат. Однако когда же прогрев охлажденного двигателя автомобиля зимой достигнет оптимальной температуры? Если запустить мотор, и сразу начать движение или греть на месте? Испытаем три алгоритма нагрева:

• Классический – нагреть мотор и потом ехать.
• Современный – запустил и поехал.
• Смешанный – запустить, дать поработать ДВС 3-5 минут, а нагревать до рабочей температуры уже в процессе движения.

Для исследований была взята неновая иномарка из Европы с мотором 1,6 л Евро-4.

Классический вариант

После запуска тахометр показывает 1 200 оборотов, при этом расход горючего составляет 2,5л/ч. Спустя 60 секунд расход упал до 1,9 л, а через 10 минут – до 0,85 л. Температура антифриза достигла всего лишь 50 °C.

Еще через 10 минут расход сократился до 0,8 л/ч, а температура ОЖ осталась на уровне 55 °C. Начинаем движение в фиксированном режиме, достигая 50 км/ч, расход горючего – 6,5 л на 100 км. В итоге на разогрев потрачено около 0,8 литров бензина.

Практически все нынешние производители авто рекомендуют начинать движение сразу после пуска ДВС. Машине это не идет на пользу, но какой автоконцерн смотрит дальше гарантийного срока. Итак, для начала расход топлива – 10 литров. Через 40-50 секунд он снизился и остановился на 6,7 л.

В итоге ушло около 0,5 л горючего плюс сэкономлено 20 минут личного времени. Оптимизация налицо, но насколько это оправдано на длинной дистанции – вопрос.

Смешанный вариант

После запуска мотор работал 5 минут, пока чистили стекла ото льда. Движение началось при расходе 1,4 л/ч на холостых. На старте пробега получилась цифра в 7,5 л на 100 км, а в конце – 6,5. В итоге ушло 0,6 л, что лучше первого варианта, но несколько хуже второго.

Экология и прогрев ДВС

Автопроизводители совсем не вникают в суть вопроса, нужен ли прогрев остывшего двигателя зимой – о наших деньгах они думают менее всего. Основной аргумент – экологическая безопасность, потому что на этапе пуска содержание в выхлопе токсических веществ достигает максимума. Причина такого положения – необходимость обогащения смеси, но не вся она успевает сгореть в камере. Остатки «вылетают в трубу».

Устранять эти последствия должен каталитический нейтрализатор, однако эффективность его работы находится в узком диапазоне температур. Непрогретый катализатор не способен снизить концентрацию токсических компонентов. По мере разогрева его продуктивность растет, в итоге горячий нейтрализатор полностью устраняет токсичность выхлопа. Вывод – нужно как можно быстрее вывести в рабочий диапазон активную зону катализатора.

Как выполняется прогрев карбюраторного двигателя автомобиля зимой вне гаража?

Автомобилисты старой школы утверждают, что мотор с карбюратором греть на ходу нельзя. Но это не совсем так – при исправной системе зажигания и карбюраторе, воздушной заслонкой можно скорректировать число оборотов. Автомобиль после этого будет разогрет через 3-4 минуты и будет ехать без провалов.

И все же в таком подходе есть большой минус. При таком прогреве карбюраторного двигателя автомобиля зимой в цилиндры поступает много горючего, которое удаляет моторное масло с поверхности поршня. Это приводит к сухому трению и возникновению задиров. Отсюда вывод – карбюраторный мотор лучше нагреть в неподвижном состоянии на средних оборотах.

Разогрев турбо-дизельного двигателя

Включение турбины осуществляется только при достижении определенных оборотов коленвала. Высокая частота вращения возможна только на больших скоростях. Но, как уже сказано, на остывшем моторе нельзя разгоняться – движение только на низкой скорости.

Езда на машине с дизельным агрегатом при неработающей турбине может привести к перегреву, что грозит локальным перегревом головки блока цилиндров с последующим ее короблением. Поэтому оптимальным можно считать разогрев на стоянке при средних оборотах. Владельцам таких авто можно посоветовать установить топлива, а также не помешает предпусковой обогреватель типа Webasto.

Поршень и предварительный разогрев ДВС

Движение без прогрева лишает детали двигателя возможности приготовиться к серьезным нагрузкам. Нелегкая судьба ждет не только подшипники, но и поршни. При резком старте да еще и с пробуксовкой, нагрузка на двигатель резко увеличивается. Днище поршня быстро разогревается тепловыми потоками, а вот боковая зона с канавками нагревается значительно позже.

В итоге – перепады температур и предельные напряжения, а поршень без канавок – уже не поршень. Чем тщательней разогрет ДВС, тем меньше вероятность поломки. Автопроизводители знают об этом, но ресурсный срок мотора их волнует только на время гарантии. А разговоры об экологии – это только предлог.

Резюмируем

Всем, кто интересуется, нужен ли прогрев холодного двигателя зимой, осталось сказать, что оптимальным можно считать смешанный вариант. Суть метода заключается в том, что мотор греется на стоянке 3-5 минут, а в движении на низкой скорости уже доводится до рабочего состояния. По параметрам токсичности и экономии – это самое оптимальное решение.

В процессе движения на начальной стадии нагрева мотора резкие нажатия на газ категорически не приветствуются – могут провернуться вкладыши коленвала, или зависнуть клапаны. На многих современных авто такая ситуация невозможна по причине наличия блокировки в программе управления мотором. Остальных спасет только хорошо разогретый агрегат, который вынесет такое издевательство без последствий.

Запомните: рабочая температура для ДВС – 90 °C, когда у масла раскрываются все характеристики, а тепловые зазоры между деталями наиболее приемлемы. Идеальный вариант начала зимней поездки:

1. Запустить и погреть мотор 3-5 минут.
2. Начать движение, исключая резкие ускорения. Не давать двигателю раскручиваться свыше 2 000 об/мин, пока он не нагреется до 80-90°C.

Следуя такой схеме, удается сохранить баланс в плане нагрузок на ДВС и трансмиссию. Также экономятся деньги и время, а природа не страдает от токсичных выбросов. Немаловажен и вопрос комфорта, ведь садиться и ехать в застывшей машине – это просто пытка.

Большая часть нашей страны находится в широтах, где температура зимой опускается ниже нуля, подчас существенно. Эксплуатацию автомобилей на это время, как правило, не прекращают. Общепринято мнение, что в холода двигатель автомобиля нуждается в определенном прогреве, хотя есть и противники такого действия. Какова ситуация на самом деле, нужно ли прогревать двигатель зимой, если да, то зачем, и как делать это правильно?

Современные автомобили

Сегодня бензиновые и дизельные авто оснащаются двигателями со сложной системой топливного питания, снабженной инжекторным впрыском. Если сравнивать их с двигателями карбюраторных машин, силовые агрегаты претерпели множество изменений. Впрысковые двигатели более технологичны, у них продвинутый механизм топливного снабжения, поменялись сами материалы, из которых делаются двигатели, масла, охлаждающие жидкости также эволюционировали.

Принцип работы инжектора:

Исправный инжекторный двигатель в минусовые температуры в норме работает штатно сразу после пуска, то есть, теоретически, движение допустимо начинать немедленно. Но немало автовладельцев считает, что прогрев двигателя нужен – от небольшого, на пару минут, до полного, с выходом двигателя на рабочую температуру.

Технические руководства к инжекторным транспортным средствам в основном утверждают, что прогрев двигателя перед началом движения не нужен. Производители автомобилей аргументируют это несколькими причинами:

• двигатели делаются из качественных материалов, хорошо переносящих «минус» за бортом;
• технические жидкости делаются с учетом погодных условий (главное – залить в двигатель правильное масло!), и позволяют начать движение в щадящем режиме сразу;
• при езде на небольших скоростях жидкости и двигатель прогреваются равномерно.

Ресурс двигателя, по утверждениям представителей автопрома, страдает при этом несильно.

Отчасти это действительно так – технологии не стоят на месте, двигатели постоянно улучшаются. Но есть еще один фактор, из-за которого автоконцерны против прогрева двигателя.

Интересно: одна из причин подобных утверждений – влияние на автопром контролирующих инстанций, в том числе служб защиты окружающей среды. Известно, что прогрев двигателя на холостом ходу занимает больше времени, чем в движении, топлива расходуется больше, растет и количество вредных выбросов. А каталитический нейтрализатор, должный обезвреживать таковые, включается в работу только при достижении определенной температуры. Поэтому двигатель греть предлагается на ходу, так как это менее вредно для природы.

В некоторых государствах введено законодательное регулирование данного вопроса. Так, в ряде стран Европы существуют запреты на:

• долгую работу двигателя в холостом режиме;
• прогрев двигателя или долгое простаивание на парковках и в пределах жилых зон.

Если полиция обнаружит нарушение запрета, автовладельца ожидает крупный штраф.

Рассматривая данные законы, следует учитывать, что:

• в РФ еще не приняты аналогичные, жесткие экостандарты в отношении двигателей;
• природные условия часто более суровые;
• основная задача для многих автолюбителей – сохранить двигатель исправным, поскольку автомобиль в нашей стране продолжает оставаться, в известной степени, средством роскоши, и капитальный ремонт (или замена машины), в отличие от текущего, доступен далеко не всем обладателям авто.

Интересно: в районах Крайнего Севера, где температуры зимой опускаются ниже 50 градусов, глушение двигателя равносильно гибели силового агрегата: «оживить» промерзший двигатель с заледеневшими жидкостями очень сложно, особенно если нет теплого бокса. Поэтому в особо холодные сезоны машины там не глушат на протяжении дней и недель. ТС должно быть специально подготовлено, чтобы выдержать столь длительную работу без перерыва в экстремальных условиях.

Аргументы «за» прогрев

Идеи сторонников прогрева двигателя можно выразить следующим списком:

1. Прогрев продлевает ресурс двигателя. Помимо вязкого масла, существует такое явление, как температурное сжатие металла: на холоде он сжимается, и зазоры между металлическими компонентами двигателя увеличиваются. Масло, оставаясь густым, не позволяет создать нужное давление в магистрали, и детали двигателя какое-то время пребывают в состоянии масляного голодания, что вызывает повышенный износ, увеличивающийся еще больше, если начать движение сразу. Существует мнение, что один холодный запуск двигателя равен 100 км. обычного пробега.
2. Разница между температурами моторного масла и охлаждающей жидкости двигателя. Так, когда ОЖ в автомобильном двигателе разогрета до оптимальных 90 градусов, моторное масло все еще относительно холодное (около 50 градусов), и ему понадобится время для выхода на рабочую температуру. А последняя критически важна для нормальной эксплуатации ДВС, поэтому лучше подождать, и прогревать двигатель зимой до температуры хотя бы в 4-5 градусов.

Аргументы «против»

Сторонники решения прекратить практику прогрева двигателя аргументируют свою позицию следующими доводами:

• Рекомендации производителей – мануалы к автомобилям советуют ехать сразу, и многие предпочитают придерживаться этого.

В основе мнения, почему нельзя прогревать двигатели автомобилей зимой – предположение, что производитель никогда не стал бы сознательно указывать в инструкции нечто, вредящее транспортному средству, особенно если это касается известных и крупных автобрендов. Ведь ускоренный выход из строя двигателя ведет к его ремонту по гарантии, что невыгодно для завода.

Это верно, но отчасти. Если присмотреться к условиям гарантии на автомобиль, часто она составляет всего 100-150 тыс. км. пробега. А такой километраж способно проехать без больших поломок даже авто, эксплуатирующееся в жестких условиях. Возможны ситуации, когда идет отдельная гарантия на двигатели, но и здесь при поломке будет сложно доказать, что ее виной стала именно строчка в мануале с рекомендацией не греть двигатель.

Есть мнение из области «теорий заговора», что автоконцерны сознательно советуют не греть двигатель, чтобы заставлять автолюбителей делать ремонт, приобретать запчасти и т.д. Конечно, современные машины делают не инженеры, а маркетологи, а принцип «запрограммированного выхода из строя» успешно перекочевал из автопрома во многие сферы. Но все же это видится маловероятным, поскольку быстро ломающуюся технику просто перестанут покупать, ведь автомобиль – это не чайник, и приобретается на несколько лет. Если двигатель начнет откровенно «сыпаться», от машины просто избавятся, а модель получит негативный отзыв, отразящийся на репутации марки в целом.

• Качество материалов двигателя и масел.

Этот пункт был рассмотрен выше – считается, что металл двигателей, прочие компоненты и жидкости приспособлены для «холодного старта», главное – не «крутить» мотор сразу, двигаясь плавно, и прогревать двигатель даже зимой перед поездкой нужды нет.

• Уменьшение расхода топлива.

Довод очевиден: чем меньше машина работает вхолостую, тем меньше двигатель сожжет топлива. Кроме того, снизятся и выбросы вредных веществ.

• На ходу двигатель греется быстрее.

Это действительно так, в правоте утверждения любой автовладелец может убедиться на практике. Под умеренной нагрузкой двигатель выйдет на рабочую температуру гораздо быстрее. Что особенно актуально, если нет предпускового подогревателя, создающего комфортную температуру и для двигателя, и для водителя в салоне заранее. Но сразу трогаться с места в холод все же не рекомендуется.

• Неправильная работа зажигания двигателя при холоде на холостом ходу.

Современные двигатели, оснащенные электронными датчиками, ориентируются в том числе и на забортную температуру, регулируя соотношение воздуха и топлива, подаваемых в двигатель. В холодном двигателе бензин испаряется хуже, и топливная смесь не оптимальна по составу. Чтобы скомпенсировать это, ЭБУ мотора дает команду на добавление бензина в камеру сгорания, пока двигатель не прогреется до хотя бы 4-5 градусов.

Получается, что при долгом «холостом» прогреве двигатель набирает температуру медленнее, не находясь при этом под нагрузкой. Излишки топлива при этом не сгорают, оседая на поверхностях цилиндров двигателя, что способно в дальнейшем вызвать различные неполадки, в том числе в смазочной системе. Особенно вредит регулярный «холодный» прогрев до полного выхода двигателя на рабочий температурный режим.

Карбюраторные автомобили

Миф о необходимости долгого «полного» прогрева двигателя пришел из эпохи, когда все машины были карбюраторными. Система питания такого двигателя устроена проще: состав топливной смеси не меняется электроникой «на ходу» в соответствии с показаниями датчиков, а устанавливается настройкой карбюратора. И, пока двигатель не выйдет на рабочую температуру, качество топливной смеси остается неоптимальным, силовая установка работает нестабильно, с провалами, и может даже глохнуть. Именно отсюда идет распространенный миф о том, что любой автомобиль надо прогревать полностью, и только после этого начинать двигаться.

Оснащенных карбюраторами транспортных средств остается все меньше, но они все еще ходят по российским дорогам, особенно это касается образцов отечественного автопрома.

Важно: двигатель, где смесь регулируется карбюратором, разогреть в холода необходимо.

Так стоит ли греть двигатель

Из всего сказанного выше можно сделать вывод: если у Вас машина с карбюраторным двигателем – греть надо, до достижения двигателем нормальной температуры, причем, желательно, и вне зимнего периода. А стоит ли прогревать двигатель авто зимой, если это бензиновый инжектор или дизель?

Современные автомобили не нуждаются в долгом прогреве: достаточно дать двигателю поработать 5-15 минут (а зимой этого как раз достаточно, чтобы отряхнуть снег с машины, протереть фары). Двигатель чуть нагреется и несколько сбросит обороты с «прогревочных» до приближенных к нормальным, масло также станет менее вязким и сможет обеспечить должное качество смазки. После этого можно аккуратно начинать движение, не нагружая двигатель излишне в первые минуты.

Дизельные двигатели

Вопрос прогрева дизельных двигателей стоит отдельно, в связи с особенностями дизтоплива. Владельцы авто с такими силовыми установками знают, что в холод запустить дизельный двигатель бывает сложнее, чем бензиновый. Такая сложность возникает из-за склонности дизтоплива к загустению на морозе: оно становится вязким, плохо распыляется форсунками двигателя и неохотно воспламеняется.

Существует несколько сортов ДТ:

• летнее дизтопливо, предназначенное для температур воздуха от 0 градусов и выше;
• зимнее, пригодное к работе в условиях до -30 градусов;
• арктическое, для экстремальных холодов Крайнего Севера.

Большинство проблем запуска дизельного двигателя у владельцев автомобилей с таковым связаны с неправильным выбором сорта солярки: зимой в бак залито летнее топливо.

Чтобы облегчить запуск, существуют системы предпускового подогрева («вебасто» и др.), позволяющие исключить многие «зимние» проблемы с дизельными двигателями. При этом важно не забывать лить в бак правильный сорт солярки.

Важно: аналогичные системы предлагаются и для инжекторных, и карбюраторных двигателей, их применение также может быть полезно.

Устройство системы Вебасто:

В остальном методика стандартна: нужно дать двигателю несколько минут поработать, и, если все в порядке, можно отправляться в путь. Некоторые правила прогрева двигателя изложены далее.

Правила прогрева

Автовладельцы опытным путем вывели несколько правил касательно того, сколько греть двигатель:

• при температурах от 0 до +5 градусов достаточно греть двигатель 1-2 минуты. Стекла в таких условиях обледенеть не успевают, поэтому ждать выхода печки на рабочую температуру, чтобы обогреть салон, нужды нет;
• от 0 до -10 стоит греть двигатель на протяжении около 3 минут. Технические жидкости и металл двигателя прогреются до минимально допустимых для движения температур, но для обогрева салона может понадобиться больше времени;
• от -10 до -20 – на прогрев двигателя должно уходить 3-5 минут. Стекла машины способны обледенеть, и их тоже следует отогреть. Следовательно, после прогрева двигателя нужно включить печку и обеспечить тепло в салоне, чтобы разморозить стекла.

Важно: не стоит включать печку одновременно со стартом двигателя! Это лишь увеличит общее время прогрева.

• при температуре ниже -20 греть двигатель надо от 5 минут, конкретное время определяется индивидуально, в зависимости от возраста и состояния авто. Чем мощнее печка и новее машина, тем быстрее она прогреется. В среднем, двигатель нагревается примерно за 5 минут, салон – за 10.

После начала движения нельзя резко газовать, «крутить» двигатель и давать ему большие нагрузки на протяжении первых 2-3 километров пути. Только после полного и, что самое главное, равномерного прогрева, получаемого уже по ходу движения, силовой агрегат сможет адекватно воспринимать подобные действия, если же предпринимать их до этого, не расширившиеся полностью после замерзания металлические части станут испытывать повышенный износ, ресурс двигателя будет снижаться.

Важное замечание касается и других компонентов машины. Так, если даже двигатель получил нагрев перед началом движения, другие элементы (коробка передач, детали механизма рулевого управления, тормозная система) все еще остаются холодными, и греются уже в процессе эксплуатации. Холод вредит трансмиссии, подвеске, ухудшаются рабочие свойства амортизаторов, «дубеют» резиновые детали (включая покрышки!) и уплотнения, и всем им требуется некоторое время на нагрев. Начинать движение не спеша и аккуратно следует еще и по этой причине – чтобы не вызвать износ и внезапную поломку других узлов машины.

На транспортных средствах с автоматической коробкой передач перед троганием с места имеет смысл немного «прогреть» КПП, 1-2 раза поочередно переключив режимы коробки с задержкой в каждом на 2-3 секунды. Это поможет прогреть трансмиссионное масло и узлы АКПП, облегчив их дальнейшую работу.

• если автомобиль оснащен гидроусилителем, это разгонит жидкость ГУРа в системе;
• в случае с электроусилителем двигатель через генератор получит дополнительную нагрузку и прогреется чуть быстрее.

Выводы

Итак, ответ на вопрос, нужно ли прогревать двигатель перед поездкой – все же положителен: да, греть! Но недолго, особенно если это современное транспортное средство с инжекторным двигателем Долгая работа на холостом ходу вредит мотору не меньше, чем старт с места «на холодную», а небольшой прогрев с неспешной и аккуратной ездой без «раскрутки» до высоких оборотов поможет двигателю быстрее выйти на оптимальный режим, сохраняя ресурс. Старые карбюраторные двигатели желательно прогревать дольше, до полного достижения ими рабочей температурной зоны.

Включать печку одновременно со стартом двигателя на холоде не стоит, это существенно увеличит общее время прогрева. Хорошим подспорьем автовладельцу станет система предпускового подогрев двигателя, запускаемая по графику или удаленно, по нажатию кнопки на брелоке. Она позволит обеспечить готовность автомобиля к движению, например, пока водитель готовится к выходу из дома, снижая, таким образом, затраты времени на прогрев двигателя.

Для дизельных машин обязательно следует использовать солярку, соответствующую сезону.

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.

Читайте также  Почему резко сел аккумулятор

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.

1444374074_img_2171_result_1600

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.

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…

Источник: automotogid.ru