avtoexperts.ru
Многие автолюбители задаются вопросом, какова должна быть оптимальная, то есть рабочая температура двигателя. Вопрос далеко не однозначный и здесь многое зависит от его конструктивных особенностей. Так для любого человека нормальная температура составляет 36.6 градуса, обеспечивая его владельцу здоровое существование, когда все жизненные процессы протекают без каких-либо отклонений. Так и для автомобильных моторов есть расчетная температура, при которой они способны работать стабильно, с полной отдачей мощности, в экономичном режиме продолжительное время.
Почему рабочий диапазон нагрева считается оптимальным?
Процесс сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах сопровождается выделением большого количества теплоты, так как температура в камере сгорания составляет порядка 2000 градусов и выше. В задачу системы охлаждения входит поддержание оптимального теплового режима в диапазоне 80-90 градусов. Для некоторых типов силовых установок нормальной может быть температура до 110 градусов, чаще на моторах с воздушным охлаждением.
При оптимальном температурном режиме происходит лучшее наполнение цилиндров, стабильный запуск и надежная эксплуатация автомобиля.
Высокая температура
Конструктивно в двигателе предусмотрены тепловые зазоры при нагреве его деталей, когда они подвержены расширению. При нагреве сверх допустимого значения происходит нарушение зазоров, что вызывает интенсивный износ, задиры и различного рода поломки. Помимо этого, наблюдается снижение мощности из-за ухудшения наполнения цилиндров, а также появление детонации и самовоспламенение топлива.
Основные причины повышения температуры силовой установки:
• Заклинивание клапана термостата в закрытом положении;
• Не срабатывает электровентилятор охлаждения радиатора (неисправен электромоторчик вентилятора, перегорел предохранитель, неисправна цепь питания вентилятора, отказ датчика температуры или гидромуфты);
• Забит радиатор охлаждения;
• Неисправны клапана в крышке расширительного бачка;
• Пробой прокладки блока;
• Ослаблена натяжка или обрыв ремня привода дополнительных механизмов;
• Разгерметизация системы охлаждения.
Не набирается рабочая температура
Неполный прогрев также нежелателен. Поверхность цилиндров не разогрета и топливо соприкасаясь с холодными стенками конденсируется и попадает в картер, разжижая находящееся там масло, что ведет к интенсивному износу как ЦПГ, так и всех пар трения. Основное, это шейки коленчатого вала и вкладыши, а также постель распредвала и сам вал, а также промежуточный (поросенок) и балансирный валы и пр.
Плюс при работе на непрогретом моторе, особенно это актуально в зимний период (большое количество конденсата на внутренних поверхностях ЦПГ) при поездках на короткие расстояния, присадки в масле практически не вступают в работу, не выполняя роль защиты.
Помимо этого, неразогретое масло более загущено и уже не в полной мере подается к парам трения, на стенки цилиндров вызывая их износ, плюс растет расход топлива и соответственно падает мощность силовой установки.
Причины низкой температуры:
• Зависания клапана термостата в отрытом положении;
• Частые поездки на короткие расстояния;
• Термостат или датчик температуры более «холодные», чем предписаны производителем.
Рабочий тепловой режим
Когда же тепловой режим находится в заданном рабочем диапазоне, то все процессы протекают без каких-либо отклонений, мотору ничего не угрожает и происходит только его естественный износ.
Типы двигателей и температурный режим
Есть низко и высокофорсированные, а также «холодные» и «горячие» типы силовых агрегатов, где рабочие процессы горения топлива протекают по разным законам.
Температура срабатывание клапана термостата, когда охлаждающая жидкость получает возможность циркулировать по большому кругу (для охлаждения после снятия температуры с водяной рубашки), собственно и будет оптимальной температурой.
При этом параметры нагрева будут различны, что напрямую зависит от тарировки заводского термостата и датчика температуры для срабатывания электровентилятора, то есть того, что установил производитель на конвейере.
Так для бензиновых двигателей даже одной марки автомобиля, например, модели ВАЗ, где рабочий нагрев охлаждающей жидкости различен для карбюраторных и инжекторных моделей. Здесь опять же все зависит от тарировки термостата, предусмотренной разработчиками и от типа системы охлаждения.
Особенности систем охлаждения и их влияние на температурный режим
Жидкостные системы охлаждения делятся на два типа:
• Открытая;
• Закрытая (герметичная).
Система отрытого типа непосредственно сообщается с наружным воздухом, то есть в систему постоянно может поступать воздух и выходить из нее в виде пара. Температура кипения охлаждающей жидкости составляет 100 градусов.
Закрытая система имеет связь с атмосферой через специальные клапана, вмонтированные в пробку радиатора или крышку расширительного бачка. Выпуска горячего воздуха и пара происходит лишь при сильном увеличении давления в системе.
В системе закрытого типа значительно выше давление и температура закипания антифриза, которая составляет порядка 110-120 градусов Цельсия.
Минусом закрытой системы является резкое повышение нагрева мотора в случае разгерметизации системы и отказе клапанов в крышке расширительного бачка. Это вызвано тем, что система находится под большим давлением и в случае разгерметизации большая часть жидкости сразу выбросится наружу.
При неисправности клапанов в крышке бачка жидкость начинает кипеть, что также ведет к критичному перегреву мотора с последующим сложным и дорогостоящим ремонтом.
Экология и ресурс двигателя
Когда в угоду нормам экологии стали поднимать тепловой режим двигателя, для полного сгорания топлива, то оказалось, что нужны и другие масла, так как имевшее место быть масло, просто не может обеспечивать полноценную его защиту при высоких температурах. Это отрицательно сказалось на ресурсе силовых установок, не рассчитанных работать в подобных температурных режимах.
Благоприятный тепловой режим
Оптимальный тепловой режим в пределах 85-90 градусов обеспечивает экономию топлива и минимальный износ деталей в различных условиях и режимах работы.
Для поддержания системы охлаждения всегда в рабочем состоянии рекомендуем периодически проходить ее диагностику для беспроблемной эксплуатации вашего автомобиля.
Температурное самоубийство: зачем современные моторы обречены на перегрев
Кипящий антифриз в радиаторе, пар, стрелка температуры в красной зоне — симптомы перегрева мотора и его последствия в виде покоробленной ГБЦ мы вроде бы все отлично знаем. Причины тоже давно известны — засорение системы охлаждения, «мёртвый» термостат. Но так было 20 лет назад. Сегодня современные моторы обречены своими создателями на постоянную работу на грани перегрева, причём водитель, как правило, об этом узнаёт, когда уже слишком поздно. Сегодня разбираемся, как так получилось, и что такое «штатный перегрев».
Про рабочую температуру
У каждого мотора есть рабочая температура, и только при её достижении он работает правильно. После «прогрева» начинает максимально эффективно работать система управления впрыском, система смазки, система ГРМ и остальные подсистемы мотора.
Какой должна быть рабочая температура? Обычно она находится в узком диапазоне от 75 до 105 градусов почти для всех конструкций моторов. Правда, в последние годы для достижения маркетинговых показателей экономичности и экологичности моторы всё чаще заставляют работать при повышенных температурах от 115 до 130 градусов.
Это хорошо только для маркетологов, которые год от года отчитываются о том, что машины стали ещё немного быстрее и «чище». На ресурсе моторов повышение рабочей температуры сказывается исключительно негативно, ибо 120 или 130 градусов — это слишком много как для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования, так и для состояния поршневой группы.
Эрудированный читатель заметит, что 120-130 градусов — это температура холостых оборотов, а на ходу она обычно снижается до приемлемых 85-90. Что, безусловно, облегчает жизнь двигателю, но до поры до времени.
Конкретнее в проблеме разберёмся чуть ниже, а пока изучим, как охлаждаются современные моторы (спойлер: совсем не так, как ваш первый заднеприводный или переднеприводный ВАЗ).
Как работают современные системы охлаждения?
Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.
Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.
Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.
Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и
указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.
Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.
Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.
Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.
Что такое «штатный перегрев»
Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.
Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.
У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.
В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.
Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.
Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.
Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.
Таким образом «максимальная рабочая» температура становится просто «рабочей», и аварийный режим работы становится штатным для двигателя, со всеми вытекающими из этого последствиями.
Особенно плохо приходится машинам, которые много времени проводят в пробках. Их система охлаждения большую часть времени работает в самом высокотемпературном режиме, и моторы такого обычно долго не выдерживают. Через несколько лет машина превращается в инвалида. С двигателем, уверенно расходующим литры масла, с неработающими катализаторами и половиной мощности от штатной. Да и коробкам-«автоматам» достается не меньше, ведь они обычно охлаждаются через теплообменник, а значит, температура масла в них еще выше, чем температура в системе охлаждения двигателя.
Нештатный перегрев и гибель мотора
«Классический» перегрев с клубами пара из-под капота, клинящим двигателем и другими фатальными последствиями хоть и является зачастую кульминацией такого вот «нормального перегрева», но встречается намного реже.
Если вовремя остановить двигатель, то, скорее всего, серьезных проблем получится избежать. В противном случае можно уже начинать выбирать между «контрактным» двигателем, ремонтом остатков старого или покупкой нового. Ведь коробление ГБЦ, нарушение геометрии блока цилиндров и нарушение резьбы болтов ГБЦ, задиры вкладышей и поршней — это лишь малая часть неисправностей, возникающих при сильном перегреве и утере антифриза.
Номинальной причиной подобной беды обычно является утечка жидкости из системы охлаждения. После чего растет температура различных узлов двигателя и температурный градиент между различными его элементами, вызывая поломки «железа».
Истинные же причины обычно кроются в «нормальном перегреве» на протяжении длительного времени, старении материалов системы охлаждения, постепенной деградации возможностей радиатора, поломке помпы или ее привода. К счастью для многих автовладельцев, серьезные неисправности проявляют себя заранее, например, на очередном ТО, или срабатыванием датчиков уровня антифриза перед появлением сильной течи системы охлаждения и срабатывающей лампочкой аварийного перегрева под нагрузкой.
И что же делать?
Если у вас современный автомобиль, пробег которого уже перевалил хотя бы за 50 000, но вы собираетесь проездить на нём ещё долго и счастливо (а может вообще купили бэушный вариант с пробегом 100+), то вам пригодятся советы, как избавить машину от штатного перегрева.
В следующей части статьи мы расскажем про оптимальный режим езды и некоторые конструктивные доработки двигателя, которые помогут избежать перегревов и исключительно положительно скажутся на его ресурсе.
Прогрев двигателя зимой, нужно ли греть, сколько греть и зачем
Для начала стоит отметить, что вопрос «нужно ли прогревать инжекторный двигатель» звучит несколько неправильно. Вне зависимости от типа подачи топлива, будь то инжектор или карбюратор, пуск двигателя, и его дальнейший прогрев происходит по одной и той же схеме. Поэтому давайте выясним, нужно ли прогревать двигатель вообще.
Споры по поводу прогрева не утихали никогда, и владельцы автомобилей, разбившись на два лагеря, постоянно спорят о необходимости прогрева двигателя, и о бесполезности этой затеи. Кто-то садится и сразу едет, кто-то греет двигатель до рабочей температуры, и лишь после этого начинает движение.
Приверженцы теории «сел и поехал» как правило, ссылаются на авторитетных товарищей из крутых автомастерских, которые никогда не грели и все у них замечательно. И на свой личный опыт, мол, никогда не грел и ничего страшного. В крайнем случае, в ход идет пресловутый аргумент ИМХО.
Сложность объективной оценки заключается в том, что:
— износ деталей двигателя это очень долгий процесс;
— манера езды каждого водителя отличается.
Именно поэтому сложно определить, сколько проработает ваш двигатель, если вы будете постоянно его прогревать, или не будете вовсе. 75 процентов износа двигателя приходится на момент его холодного запуска.
Теория прогрева двигателя
Все детали двигателя, цилиндры и поршни не исключение, производятся из металла. Поршни чаще всего делают из легких сплавов алюминия, цилиндры из металла и чугуна. Здесь в первую очередь стоит вспомнить физику и то, что при нагреве тела расширяются, и от того, из чего это самое тело сделано, зависит время нагрева и коэффициент расширения.
Все детали двигателя настроены таким образом, чтобы зазор между цилиндром и поршнем был минимальным. Это дает наименьшие потери энергии в момент воспламенения топливной смеси. Пока детали не нагрелись до необходимой температуры и не расширились, считайте, что двигатель ваш работает не так, как это предусмотрено производителем. А уж если быть совсем точным, то цилиндро-поршневая группа вашего двигателя испытывает колоссальнейшие нагрузки, и подвержена наибольшему износу в момент нагрева до рабочей температуры. Стоит ли при этом начинать движение и дополнительно нагружать двигатель?
Прогрев двигателя зимой
Одно дело, когда на улице +10-15, и совсем другое, когда температура воздуха отрицательная. Тут в дело вступает ещё ряд факторов.
Один из них это вязкость масла, которое очень важно для работы двигателя. В момент запуска двигателя зимой, масло в поддоне достигает максимальной вязкости, а значит, не может полноценно смазывать все детали, нагрузка на масляный насос так же возрастает в разы. Да, масла бывают разные, да есть SAE 30 и 40, но даже у них есть свой предел.
Чем ниже температура воздуха, тем выше содержание в нем кислорода. А чем больше кислорода — тем беднее наша рабочая смесь. Это одна из причин, почему зимой сложнее завести двигатель. На старых, карбюраторных двигателях данная проблема решалась вытягиванием подсоса, что приводило к закрытию заслонки в камере карбюратора, и как следствие обогащению смеси.
В инжекторе этим вопросом занимается автоматика, выставляя в момент запуска раннее зажигание и увеличивая подачу топлива, повышая обороты двигателя на холостом ходу.
Сколько нужно прогревать?
Прогрев двигателя зимой не столь уж утомительный процесс, ведь пока вы сметаете снег с автомобиля, очищаете или отогреваете стекла и зеркала (при наличии данной функции).
Сколько нужно прогревать? Достаточно будет 3-5 минут, за это время двигатель немного прогреется, сбросит обороты. Маслу надо разогреется, только тогда оно будет полноценно смазывать все трущиеся детали.
Прогрев дизельного двигателя
Отдельно стоит обсудить тему прогрева дизельного двигателя. Ни для кого не секрет, что запускается дизельный двигатель в мороз намного сложнее, и связано это, прежде всего с особенностью воспламенения дизтоплива. В мороз дизель становится вязким, и распыление его форсунками затрудняется. Сезонность топлива играет здесь немаловажную роль.
Существует три вида солярки, каждая со своими показателями цетанового числа, температуры воспламенения, помутнения и другими:
Многие владельцы дизелей, испытывают проблемы с запуском двигателя, именно из-за применения летнего топлива в зимний период.
Дизельный двигатель отличается от бензинового самовоспламенением, за счет резкого сжатия воздуха он нагревается до температуры 700-900 градусов, и впрыскиваемое топливо воспламеняется. Нагнетаемый холодный воздух при отрицательных температурах усугубляет проблему. Использование свечей накаливания призвано ее решить. Они нагревают воздух в камере сгорания до необходимой температуры, и уже после этого можно заводить мотор.
Установка различных дополнительных предпусковых подогревателей, дает возможность более уверено заводить двигатель автомобиля в зимний период. Это актуально как для дизельных, так и для бензиновых (инжекторных и карбюраторных двигателей). Это обеспечит более быстрый прогрев двигателя. Благо рынок сейчас предлагает массу решений, а от вас требуется лишь выбрать наиболее оптимальный.
Если до прочтения данной статьи у вас были вопросы, прогревать ли двигатель перед движением, нужно ли это и зачем, то сейчас надеемся, они отпали.
Двигатель важно и нужно прогревать. Вне зависимости от вида топлива и системы его подачи.
Время прогрева двигателя зависит от ряда факторов, и может варьироваться в зависимости от температуры окружающего воздуха, объема двигателя и оборотов.
Чем бережней вы будете относиться к автомобилю, тем дольше он прослужит без нареканий.
Оптимальная температура двигателя для начала движения
С наступившей зимой наступила пора ежедневной утомительной процедуры прогрева автомобиля. Обсуждать эту тему можно очень долго. Большинство автомобилистов несколько минут греет машину прежде чем начать движение. И это правильно. Но мало кто знает, какой именно температуры должен достичь двигатель.
Сразу оговоримся, что при прогреве двигателя не стоит ориентироваться на время. Дело в том, что каждый агрегат имеет свои особенности. Например, моторы концерна Volkswagen-Audi обычно довольно долго доходят до рабочей температуры. Тем более, от того, насколько сильные были морозы, тоже зависит время, которое нужно затратить на прогрев. Поэтому имеет смысл ориентироваться лишь на три показателя: температура движка, обороты и ваши собственные ощущения.
Если говорить о температуре, то нужно подождать, пока ее значение дойдет хотя бы до 50 градусов. Это можно считать минимальным показателем, при котором мотор сможет исправно работать на высоких оборотах. Двигатели современных автомобилей доходят до этого значение за довольно короткое время — всего 3 — 5 минут. Если вы хотите продлить жизнь своего железного коня, то не стоит экономить время и отказываться от этой процедуры.
Если вы решили ориентироваться на обороты, то сначала следует узнать их количество на холостом ходу, когда авто прогрето. К этому показателю просто прибавьте 200 об/мин. Так вы получите значение, при достижении которого можно будет начинать движение. Например, для вашего автомобиля нормальный показатель 800 об/мин, то зимой оптимальным будет показатель в 1000 об/мин. Только рекомендуется для достижения необходимой цифры не крутить двигатель слишком сильно, чтобы не нанести ему вред.
Очень важно при этом опираться и на свои собственные ощущения. Например, можно обратить внимание на печку. Если вы чувствуете, что идущий из нее поток воздуха уже холодный, а в стало заметно теплее и комфортнее, значит, и двигатель достиг рабочей температуры, поэтому можно смело трогаться и ехать по своим делам. Исключением же будут машины, на которых установлен электрический нагреватель. Его работа никак не зависит от температуры двигателя и тогда стоит отталкиваться от предыдущих показателей.