Нужно ли прогревать инжекторный двигатель зимой?

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.

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…

Стоит ли прогревать инжекторный двигатель

Нужно ли прогревать инжекторный двигатель или нет, тема, которая уже давно обсуждаемая в народе.

Сейчас ее обсуждение постепенно переместилось из офлайна, в интернет и до сих пор бурно дискутируется на различных автомобильных форумах.

Но задавая такой вопрос многие не понимают, что сама постановка его сделана не верно.

Конструктивные особенности

Не трудно догадаться, что задают его люди, имеющие автомобиль с электронной системой управления подачей топлива, а проще говоря – инжектором, принцип работы которого можно почитать здесь.

При этом данная категория людей забывает, что по сути все автомобили одинаковые. На всех машинах стоят двигателя и коробки передач, существуют системы охлаждения и смазки, предусмотрен газораспределительный механизм и установлен коленчатый вал и т.д.

Да, конструктивные особенности и отличия существуют, к примеру, на современном авто вместо коробки передач, может стоять вариатор, а система охлаждения может быть дооборудована интеркулером.

Но в корне порядок функционирование всех узлов, агрегатов и систем автомобиля это не меняет, заводится автомобиль практически везде одинаково.

Поэтому правильно было бы спросит, а нужно ли прогревать двигатель перед поездкой. И не важно инжекторный он или карбюраторный, дизельный или бензиновый, в мороз это происходит или летом, главное стоит ли тратить на это время и топливо.

Да и вообще, нужно ли тратиться, к примеру, на подогреватель тосола, который стоит не дешево, а польза от него на первый взгляд вроде бы, как и сомнительна.

Ведь к примеру, чтобы прогреть автомобиль ВАЗ с 1,5 литровым 8 клапанным двигателем с минус 15 до + 60 градусов уходит от 0,5 до 0,6 литров бензина и нужно для этого до 15 минут времени.

Что говорят автомеханики с СТО

Многие опытные автомеханики придерживаются теории, что прогревать двигатель все же нужно, особенно в мороз. Почему они так думают мы расскажем дальше.

Но существует категория мастеров, которые относятся к этому равнодушно, и рекомендуют водителям не тратить ни времени, ни топлива на этот сомнительный процесс.

Приверженцы прогрева мотора объясняют свою позицию исходя из мнения создателей автомобилей, т.е. инженеров.

Мнение заключается в том, что ? всего износа двигателя приходится на время его запуска перед поездкой, и особенно эта цифра возрастает, если не прогревать двигатель в мороз.

Приверженцы же принципа «сел и поехал», обосновывают свою позицию тем, что двигателя на современных машинах обладают большим ресурсом работы, поэтому пока двигатель выйдет из строя, сгнившую машину можно будет уже давно выкидывать на металлолом.

Кстати, так же мыслят и жители Америки и стран Европы, редко кто в этих странах занимается прогревом двигателя.

Опять получаются два лагеря, тогда где же правда? Давайте разберемся.

Почему не прогревают двигатель в Европе

Все очень просто. В Европе очень серьезно относятся к вопросам экологии, и там не допустимо, чтобы машина долго дымила рядом с домом в жилых районах города.

Поэтому там не принято греть двигатель перед поездкой, тем более, что ресурс его составляет от 500 000 до 1 000 000 км. пробега.

Если взять отдельно страны центральной Европы, то климат там умеренно холодный, минус 5 зимой, это очень холодно.

Вы спросите, «А как же в северных странах, Швеция, Норвегия, Финляндия?», ведь там морозы могут достигать до минус 20, 30 градусов.

В Финляндии, к примеру, вопрос решен наличием в автомобилях электрических подогревателей охлаждающей жидкости, которые подключаются к специальным розеткам.

Размещают данные розетки на специальных столбиках возле гипермаркетах, других мест скопления автомобилей. Пока хозяин машины занимается своим делом, температура охлаждающей жидкости поддерживается за счет внешнего источника тока.

Экология прежде всего, и этим все сказано. Нам еще до такого далеко.

Прогрев двигателя — теория

Из курса физики многие знают, что при нагревании любое вещество имеет свойство расширяться, не исключением является и металл.

При конструировании моторов инженерами учитываются многие характеристики металлов, основные из них — коэффициент расширения и время нагрева.

Поэтому, к примеру, поршня двигателя изготовлены из алюминиевого сплава, так как этот металл имеет очень хорошую тепло проводимость и большой коэффициент расширения.

Гильзы и цилиндры моторов в основном изготовлены из стали и чугуна. Тепло проводимость у них меньше, но тут уже важны прочностные характеристики.

Все детали, особенно поршня, имеют такие размеры, которые обеспечивают максимально эффективную работу двигателя при рабочих температурах, т.е. после их уже состоявшегося расширения.

В холодном состоянии в цилиндропоршневой группе двигателя имеются допустимые конструкцией зазоры. Размеры этих зазоров микроскопичны, но при работе двигателя из- за них, идет определенный процент потери КПД.

Цифровой показатель потери коэффициента полезного действия возрастает, если двигатель работает на холодную, да и еще под нагрузкой, а значит мощность, выдаваемая мотором, уже не та, о которой заявлено заводом производителем.

Большие нагрузки на холодном моторе, при еще не достигнутых рабочих размеров его деталей, приводит к уменьшению ресурса всего двигателя и над этим стоит задуматься.

Масло

Кто бы что не говорил, но горячее масло в двигателе, лучше, чем холодное, это факт.

На всех поверхностях трущихся деталей, особенно в подшипниках на коленчатом вале (там возникают наибольшие нагрузки), остаются микроскопические частицы металла.

Холодное масло, особенно на морозе, имеет свойство застывать.

Когда двигатель только начинает прогреваться, пока еще холодное, застывшее масло начинает выталкивать мелкие частицы металла наружу.

Происходит механическое воздействие частиц металла на детали двигателя, особенно страдают от этого стенки подшипников коленвала, которые царапаются.

В горячем же масле образуется защитная пленка, которая не дает возможности выйти злосчастным частицам металла наружу, это уменьшает износ деталей двигателя. Делайте выводы.

Прежде чем заливать масло в двигатель нужно уметь правильно его подобрать по марке автомобиля.

Автомобильное масло для автомобиля эксплуатируемого в Сочи, конечно же должно отличаться от масла, применяемого в Мурманске или Магадане.

Самый важный показатель любого моторного масла, это его вязкость, которое классифицируется по SAE.

Существуют всесезонные сорта масел, зимние и летние. Если Вы забыли поменять летнее масло на зимнее, и пытаетесь без прогрева двигателя сразу начать движение, то помните, Вы наносите ему не поправимый вред.

Застывшее масло в короткий срок не сможет проникнуть ко всем смазывающим поверхностям деталей двигателя, и это может привести ни только к сильному их износу, но и выходу из строя самой детали, а значит и мотора.

Нельзя забывать и про масляный насос, который в этот момент будет работать под большими нагрузками.

Особенности запуска двигателя зимой

Многие водителя задаются вопросом, почему зимой двигатель завести сложнее, чем летом.

Одни винят в этом не заряженное АКБ, другие неисправное зажигание, но часто виною является причины, на которые повлиять мы не можем, это содержание кислорода в воздухе.

Зимой содержание кислорода в воздухе больше, чем летом. Норма, это соотношение 1кг бензина/15 кг воздуха.

Зимой же это соотношение меняется в большую сторону, что приводит к обеднению смеси.

В стареньких автомобилях, данная проблема решалась с помощью рычажка подсоса.

Вытягивая его на себя водитель, тем самым, перекрывал воздушную заслонку карбюратора, обогащая при этом смесь.

В автомобилях инжекторного типа работает электроника, которая автоматически выставляет ранее зажигание при запуске двигателя на холодную.

Время прогрева двигателя

Время прогрева двигателя, каждый водитель выбирает сам в зависимости от температуры окружающей среды.

При минус 10, будет достаточно 2 – 3 минуты, в крайнем случае до 5 минут. При еще меньших температурах – 10 минут, но не более 15. За четверть часа прогреется любой двигатель даже при минус 30 градусов.

Помните, рабочая температура тосола или антифриза 80 – 90 градусов, но трогаться можно и при 40 – 50, держа обороты до 2500 тыс. об. в минуту.

Такими действиями Вы быстрее прогреете двигатель до рабочих температур и сэкономите время.

Ну и не забывайте про коробку передач, МКПП или АКПП, без разницы. Их тоже нужно прогревать, но это отдельная история, про которую мы обязательно расскажем в другой статье.

Дизельные двигателя

Прежде чем прогреть дизельный двигатель, нужно его завести, а зимой это сделать намного сложнее, чем бензиновый агрегат.

Причина лежит в сорте ДТ, его плотности, а также в различии принципов работы дизельного двигателя и бензинового.

В сильный мороз свойства дизельного топлива меняются, оно становится плотнее, а значит вязче. Форсунки начинают плохо распылять такое топливо в цилиндре и запуск двигателя усложняется.

Поэтому при температурах воздуха:

1. От 0 градусов и выше используется летняя соляра (ДТ);
2. От минус 30 до 0 градусов – зимняя;
3. От минус 30 и далее – арктическая.

И помните, летнее дизельное топливо зимой может помутнеть из-за отложения в нем парафина. Забиваются фильтра, топливная система, в общем ни куда Вы уже не поедите. Поэтому не допускайте до этого.

Что касается различий в принципах работы дизельного двигателя и бензинового, то первый в большей степени зависит от температуры поступающего в него воздуха.

Температура воспламенения топливной смеси в дизельных моторах варьирует от 700 до 900 градусов.

Данная температура возникает в момент резкого сжатия топливной смеси поршнем в цилиндре. Чем холоднее воздух поступает из вне, тем тяжелее достичь нужных нам температур.

Поэтому во многих дизельных двигателях конструктивно предусмотрены специальные свечи накаливания, благодаря которым значительно облегчается запуск и дальнейшая работа дизельного агрегата зимой.

А порядок прогрева дизельного двигателя такой же, как и бензинового.

Вывод

Мы надеемся, что после прочтения данной статьи у многих сомневающихся скорее всего отпадет вопрос нужно ли прогревать двигатель зимой или нет.

Безусловно нужно, вне зависимости от того, какой тип силового агрегата установлен на машине: бензиновый или дизельный, инжекторный или карбюраторный.

Для большей эффективности и удобства на машину можно установить специальный предпусковой подогреватель, сейчас на рынке много предложений.

Ну а придерживаться или нет наших рекомендаций каждый решает для себя индивидуально. Всем удачи.

Нужно ли прогревать инжекторный двигатель зимой?

Уже не первый год ведутся споры о том нужно ли прогревать двигатели зимой вообще, а с появлением инжекторных, которые встречаются все чаще, вопрос стал касаться конкретно их. Сторонники теории о безосновательности прогревания яро доказывают, что это бесполезная трата времени. В качестве аргументов они приводят слова сотрудников СТО и личный опыт. Чаще всего из их уст звучат слова о том, что они не прогревают и прекрасно ездят, без всяких проблем.

Сторонники же обратного твердят, что это нужно и даже необходимо делать для того, чтобы износ деталей двигателя не происходил слишком быстро. Ответ на вопрос есть и он вполне обоснован, но прежде чем переходить к нему, следует заметить, что люди, которые опираются на личный опыт и при этом не прогревают двигатель, забывают о том факте, что у каждого человека разная манера езды и характер эксплуатации автомобиля. К тому же нет конкретных количественных характеристик относительно того сколько требуется двигателю на его износ и выход из строя. Тут все сугубо индивидуально, поэтому у меня все нормально вообще нельзя принимать за аргумент. Что же касается инжекторных двигателей, то вопрос сформулирован не совсем верно. Дело в том, что инжекторный двигатель отличается от карбюраторного только способом подачи топлива, остальные процессы в них протекают полностью одинаково. А раз так, то вопрос в целом касается целесообразности прогрева.

Почему нужно прогревать двигатель

Основная необходимость прогрева двигателя состоит в том, чтобы снизить нагрузки на детали и избежать их преждевременного износа. Чтобы не быть голословными, поясним, в чем состоит необходимость. Как известно весь двигатель состоит из деталей, которые сделаны из металла. Как известно при низких температурах большинство веществ сжимается, а при нагреве расширяется. Рабочая температура двигателя равняется 90-95 градусам по Цельсию. То есть при изготовлении двигателя рассчитывается, что зазоры между деталями будут достигать минимального значения именно при этой температуре. Именно это позволяет избежать больших энергопотерь при воспламенении топлива. Теперь задумаемся о том, что такие значения получаются только при заданной температуре, что достижимо только после разогрева. Если же начать движения при холодном запуске, то по факту двигатель будет работать в режиме который не соответствует рабочему. И в свою очередь это дает серьезные нагрузки на детали и ускоряет их износ.

Прогрев двигателя зимой

Выше был описан процесс того, что происходит при движении машины с непрогретым двигателем в прохладную погоду при 10-15 градусах. Но если дело происходит зимой, то включается еще один процесс, который негативно сказывается на узлах автомобиля и которого можно избежать при прогреве. При отрицательной температуре воздуха в дело вступает коэффициент вязкости масла. При этом, чем ниже температура, тем более вязкое будет масло, а это значит, что не все детали будут смазаны должным образом и вдобавок повышается нагрузка на масляный насос. Некоторые скажут, что есть определенные марки масел, которые имеют высокую стойкость к температурам, но даже у них есть свой предел.

Второй факт – это содержание кислорода в воздухе. Каждый замечал, что во время сильного мороза воздух кажется чище и даже жжет горло. Все дело в том, что при понижении температуры воздуха, он обогащается кислородом. А кислород который попадает в топливо обедняет его и значит двигатель начинает заводиться хуже. На старых двигателях вопрос решался «подсосом», когда закрывалась заслонка в карбюраторе, и кислород не попадал в смесь.

Инжекторный двигатель зимой

В инжекторных двигателях вопрос подсоса не возникает, так как автоматика сама задает необходимые параметры с учетом температуры, а именно происходит раннее зажигание смеси, после чего подача топлива постепенно увеличивается. Несмотря на то, что процесс в инжекторном двигателе происходит автоматически, со стороны водителя тоже требуются некоторые действия. Для быстрого пуска инжекторного двигателя необходимо два условия – хорошая искра и достаточное количество топливо. За все отвечает работа аккумулятора. Таким образом, в морозную погоду правилами хорошего тона считается на полминуты включить фары, что разогреет электролит аккумулятора и обеспечит максимальную отдачу тока. А во время запуска инжекторного двигателя без прогрева, необходимо отключить все лишние электроприборы, выжать сцепление и лишь после этого произвести запуск двигателя. Если это сделано, то автомат выставляет все настройки и можно потихоньку начинать движение. Справедливости ради нужно заметить, что последнее справедливо для механической трансмиссии.

Сколько требуется прогревать инжекторный двигатель

Большинство автомобилистов запускают инжекторный двигатель, после чего идут протереть лобовое стекло, фары, сметают снег или курят, то есть на все эти действия уходит порядка пяти минут, чего вполне хватает для того, чтобы инжекторный двигатель пришел в рабочее состоянии и масло разогрелось должным образом. После этого можно начинать движение, но прежде чем развивать большую скорость стоит все же немного подождать, пока инжекторный двигатель разогреется до необходимых ему 90 градусов.