ћосква +7 495 545 6936
E-mail: написать
YouTube Instagram
Ќаш опыт в двигател€х Ч с 1990 года!
—ѕ≈÷»јЋ»«»–ќ¬јЌЌџ… ћќ“ќ–Ќџ… ÷≈Ќ“–
јЅ-»нжиниринг
√Ћј¬Ќјя

√реть или не греть?

јЋ≈ —јЌƒ– ’–”Ћ≈¬, кандидат технических наук

’олодное врем€ года всегда приносит автолюбител€м проблемы. Ќужны другие шины, масла, топлива, жидкости дл€ омывани€ стекол - всего и не перечислить. ћногие автомобили становитс€ трудно запустить - мороз требует хорошего состо€ни€ систем питани€, зажигани€, стартера, аккумул€тора. » приходитс€ мен€ть свечи, высоковольтные провода, регулировать двигатель...

Ќо вот все вроде бы в норме. ƒвигательтеперь легко запускаетс€ в любой мороз. ќднако один вопрос все равно остаетс€ - надо ли прогревать двигатель или можно сразу же после запуска трогатьс€ в путь? ¬опрос далеко не так прост, как кажетс€, и даже у специалистов здесь нет единого мнени€.

ƒл€ того, чтобы ответитьна него, необходимо проследить, какие процессы происход€т в холодном двигателе, и что мен€етс€ при прогреве.

Ќа что вли€ет температура?

ƒл€ начала обратимс€ к конструкции. »звестно, что детали двигателей часто выполн€ютс€ из разнородных материалов: например, одна из сопр€гаемых деталей - алюминиева€, а друга€ - стальна€ или чугунна€. » если палец в поршне, распределительный вал в головке блока или корпусе при низких температурах будут иметь малые зазоры, то по мере прогрева из-за разности коэффициентов температурного расширени€ алюмини€ и стали (чугуна), зазоры станут больше.

Ќапротив, в паре поршень - чугунный блок цилиндров или гильза, при низких температурах зазор окажетс€ большим. ƒалее при прогреве двигател€ он уменьшитс€ до рабочего, а в случае перегрева двигател€ - и вовсе до нул€.

ќчевидно, особенности изменени€ рабочих зазоров сильно повли€ют на характер смазывани€, трение и износ деталей. –ассмотрим эти вопросы более подробно.

ѕоршень обычно имеет номинальный зазор в цилиндре около 0,04 - 0,06 мм при температуре 20∞—.  огда температура воздуха при запуске двигател€ меньше, зазор увеличиваетс€ пропорционально разнице температур. ≈сли мороз достигает 30∞—, то зазор в цилиндре увеличитс€ вдвое - до 0,08 - 0,1 мм.

ѕри таком зазоре поршень может стучать при перекладке, т.е. прохождении верхней и нижней мертвых точек. ј двигатель с изношенной поршневой группой, имеющей повышенные зазоры поршней в цилиндрах, станет после запуска работать шумно. » только после прогрева его шум станет меньше.

 онструкторы обычно стараютс€ уменьшать Ђхолодныйї стук поршней, смеща€ палец на 0,5 - 1,5 мм от оси поршн€. “огда давление газов при сгорании создает на поршне силу, преп€тствующую удару юбки о стенку цилиндра при перекладке в верхней мертвой точке. ќднако этот способ действует не на всех режимах работы двигател€ и убрать полностью стук не может. “ак как стук поршн€ по€вл€етс€ в случае удара юбки поршн€ о поверхность цилиндра, то это вызывает ускоренный износ деталей. ѕоэтому работа двигател€ на таких режимах - верное средство заметно уменьшить его долговечность.

Ќо стук холодного поршн€ - еще не все проблемы.  ак известно, чем холоднее на улице, тем более обогащенна€ топливна€ смесь должна поступать в цилиндры, чтобы обеспечить надежный запуск и работу двигател€. ѕри этом избыток топлива, попада€ в цилиндр в виде капель, смывает масло с его стенок. Ёто еще больше ухудшает услови€ работы поршн€ в непрогретом двигателе - в некоторых случа€х возможно по€вление задиров на юбке поршн€, поршневых кольцах и цилиндре, привод€щих к увеличению расхода масла, падению компрессии. ѕравда, в современных двигател€х эту проблему решают подбором материалов деталей, а также нанесением на них специальных покрытий.

ѕрактика показывает, что если двигатель работает на холостом ходу, сильных ударов при перекладке поршн€ не возникает. ƒругое дело, когда непрогретый двигатель работает под нагрузкой, например, при разгоне и движении автомобил€. »менно на таких режимах и по€вл€ютс€ обычно дефекты на рабочих поверхност€х деталей.

Ќесколько ина€ картина возникает в других сопр€жени€х, например там, где алюминиева€ деталь охватывает стальную или чугунную.

“ак, поршневой палец устанавливаетс€ в отверсти€х бобышек поршн€ с зазором примерно 0,01 мм при нормальной температуре (20∞—). ≈сли запуск холодного двигател€ осуществл€етс€ при температуре -30∞—, то зазор в соединении близок к нулю. ƒостаточно сразу после запуска дать двигателю большие обороты или начать движение, и может произойти следующее. Ѕыстрое вращение пальца в отверстии без зазора и к тому же при недостаточной смазке (загустевшее масло не сразу начинает поступать к трущимс€ парам), приводит к заметному возрастанию трени€. Ёто вызывает быстрый разогрев соприкасающихс€ поверхностей, а так как поршень не может прогретьс€ сразу, то диаметр отверстий в первый момент не увеличиваетс€, а уменьшаетс€. ¬ результате палец может заклинить в отверстии поршн€.

Ќе менее опасна€ ситуаци€ возможна и с подшипниками распределительного вала. ќн наиболее удален от маслонасоса, и после запуска масло к нему поступит в последнюю очередь. ѕри низких температурах и слишком в€зком масле подшипники распредвала могут испытывать Ђмасл€ное голоданиеї в течение нескольких дес€тков секунд после запуска. –езультат будет зависеть от режима работы двигател€: при низких частотах вращени€ возможно заклинивание вала в подшипниках, а при высоких - их расплавление с серьезным повреждением вала и головки блока.

Ќедостаточна€ смазка - одна из основных причин по€влени€ неисправностей при холодном запуске и прогреве двигател€. ѕоэтому в холодное врем€ года необходимо внимательнее относитьс€ к моторному маслу - в первую очередь использовать масло с соответствующей в€зкостью. Ќе следует забывать и о качестве масла, определ€емом его спецификацией. ћасло низкого качества иногда склонно к образованию низкотемпературных отложений на внутренних детал€х и поверхност€х двигател€, особенно в услови€х, когда врем€ прогрева до рабочей температуры существенно возрастает.  стати, из-за этого зимой частые поездки на короткие рассто€ни€ без прогрева двигател€ станов€тс€ небезопасными - плохое масло вполне способно превращатьс€ в некую загадочную субстанцию, покрывающую стенки толстым слоем мази и забивающую масл€ные каналы и отверсти€.

” современных двигателей, обладающих высокой компактностью конструкции, каналы системы смазки, как правило, имеют малые сечени€. »з-за этого двигатель очень чувствителен к в€зкости масла - если при холодном пуске она слишком велика, масло не будет поступать к подшипникам довольно долго со всеми вытекающими отсюда последстви€ми. ќчевидно, исключить опасность возникновени€ дефектов можно, примен€€ синтетические масла со стабильной по температуре в€зкостью.

“ак греть или не греть?

Ѕез сомнени€, наш краткий анализ процессов в двигателе показывает, что с технической точки зрени€ прогревать его надо. » даже можно указать, на каких режимах - без нагрузки на холостом ходу, при несколько увеличенной частоте вращени€. » до тех пор, пока температура охлаждающей жидкости не подниметс€ хот€ бы до 40 - 50∞— (при этом стрелка указател€ температуры Ђстрагиваетс€ї с нулевого упора, на что требуетс€ в среднем от двух до п€ти минут в зависимости от температуры воздуха). Ќо, к сожалению, подобные рекомендации не учитывают одного весьма важного обсто€тельства, приобретающего в последние годы, пожалуй, решающее значение. –ечь идет об экологии.

’олодный двигатель всегда работает на обогащенной топливной смеси, а при этом резко увеличиваютс€ выбросы CO и CH - основных вредных составл€ющих выхлопных газов. Ёто нетрудно проверить на практике: если двигатель прогреваетс€ во дворе дома, то запах выхлопных газов будет чувствоватьс€ не только в комнатах квартир первых этажей. ƒа и врем€, в течение которого двигатель будет гретьс€ до приемлемой температуры, достаточно велико, а значит, количество вредных веществ, выброшенных в атмосферу, тоже окажетс€ немалым.

ј если не греть и сразу начинать движение? ѕод нагрузкой в цилиндры будет подаватьс€ больше топлива, значит, тепла при сгорании выделитс€ больше, прогрев будет идти гораздо интенсивнее и займет меньше времени. “о есть можно рассчитывать на некоторое снижение вредных выбросов. »менно этим и руководствуютс€ в некоторых странах, запреща€ прогревать двигатель после запуска (правда, заметим, что, как правило, это более теплые страны).

ƒа, с технической точки зрени€ греть двигатель необходимо, чтобы снизить износ деталей, отодвинуть сроки ремонта, сэкономить деньги, наконец. Ќо с позиции экологии этого нельз€ делать - слишком велика плата за подобную экономию. ¬едь уже известно, что с экологией шутки плохи - разрушить здесь можно легко и быстро, а на исправление и восстановление уход€т многие годы, а то и дес€тилети€.

  сожалению, отечественные двигатели, как правило, плохо приспособлены к движению автомобил€ сразу после запуска без прогрева - слишком грубой и несовершенной оказываетс€ конструкци€ карбюратора, чтобы в этих услови€х обеспечить устойчивую работу двигател€. √ораздо лучше обстоит дело у автомобилей с системами впрыска топлива - точное его дозирование не только улучшает работу холодного двигател€, но и уменьшает выбросы вредных веществ.   сожалению, эти системы пока более характерны дл€ иномарок, поскольку ими оснащаетс€ лишь незначительна€ часть отечественных автомобилей.

Ќо и сама€ современна€ электронна€ система впрыска сама по себе не в состо€нии значительно снизить вредные выбросы при прогреве двигател€. ƒаже если автомобиль оборудован системой снижени€ токсичности выбросов с каталитическим нейтрализатором, ее работа не будет эффективной, пока нейтрализатор не прогреетс€ до рабочей температуры - а на это оп€ть же уходит довольно много времени.

ѕравда, на некоторые модели автомобилей последних лет выпуска устанавливают специальные системы с принудительным электрическим прогревом нейтрализатора, решившие наконец проблему снижени€ вредных выбросов на стадии прогрева двигател€.  сожалению, таких автомобилей пока единицы. ѕоэтому в холодное зимнее утро дес€тки тыс€ч автомобилей с прогревающимис€ двигател€ми ежедневно нанос€т ощутимый урон и люд€м и окружающей среде.  онечно, давать в таком непростом деле решительные рекомендации, а тем более запрещать или разрешать - не дело редакции журнала. ћы только можем обрисовать реальную картину того, что происходит при прогреве двигател€. ј уже решить, греть или не греть, должен каждый дл€ себ€ в меру своей гражданской совести. ѕо крайней мере до тех пор, пока за нас это не решит закон.

ƒругие наши статьи...


фото

  Ђ’олодныйї стук поршн€ в цилиндре уменьшаетс€ при смещении поршневого пальца от оси цилиндра: ћ - момент, разворачивающий поршень при перекладке; ћр - уравновешивающий момент от силы давлени€ газов –.

фото

  «адир на поршне, возникший из-за смывани€ масла топливом со стенок цилиндра.

фото

  “ак будет выгл€деть шатунный вкладыш коленчатого вала после запуска двигател€ в сильный мороз на загустевшем летнем масле.

—ћ÷ "јЅ-»нжиниринг"© 2001. ¬се права защищены