Будет перегреваться, а вы даже не заметите. Топ-5 неочевидных фактов о температурном режиме современных двигателей
Фото автора и из архива редакции
Фото автора и из архива редакции
Почему современные двигатели имеют сложные системы охлаждения? Потому что работают на грани перегрева! Зачем это надо, чем чревато и почему почти неизбежно, будем сейчас разбираться.
Температурное непостоянство
Указатели врут
Вы скажете, что раз температура так пляшет, то и стрелка указателя на панели приборов должна двигаться туда-сюда по шкале то в сторону перегрева, то в сторону недогрева. На некоторых старых моделях так и было! Стрелка указателя оперативно показывала изменения температуры. Но к чему нервировать водителя этими постоянными движениями, особенно в сторону красного сектора?
Система высокой точности
В «аналоговую» эпоху, где все электрическое управление работой системы охлаждения сводилось максимум к контролю температуры и включению электровентилятора, а все остальное работало за счет механических систем, обеспечивать работу двигателя в узком температурном режиме было достаточно сложно. Но современные технологии позволили значительно улучшить эффективность и точность работы всей системы как раз за счет того, что появилась возможность прямого управления узлами и исполнительными механизмами.
«Запланированный» перегрев с риском форс-мажора
Если старые двигатели работают при температуре до 100°C, то современные, как правило, имеют рабочую температуру свыше 100°C. Взять те же моторы BMW, рабочая температура которых 110-120°C. Сделано это для достижения максимальной отдачи и обеспечения лучшей топливной экономичности. Ничего не попишешь: максимально эффективен ДВС как раз при работе на пределе, когда до детонации или перегрева его отделяет тонкая грань. Собственно по этой причине и требуется высокая производительность и точность системы охлаждения, чтобы до перегревов дело не доводить.
Это непросто, особенно с учетом того, что современные двигатели форсированы и термонагружены. Добавляют проблем и компоновочные решения. Взять, к примеру, 4,4-литровый V8 S63 компании BMW. Турбины находятся в развале блока, из-за чего электрика и многие детали систем наддува, смазки и охлаждения страдают от высоких температур, что сказывается на сроке их службы.
С возрастом факторов риска становится только больше. «Бутерброды» из радиаторов забиваются пухом и дорожным мусором, утечки охлаждающей жидкости или ее выкипание могут привести к ее недостаточному уровню в системе, также с возрастом возрастает вероятность отказа датчиков, термостатов и т.д. В итоге снижение эффективности работы системы охлаждения при минимальном запасе по температуре грозит обернуться перегревом.
Неочевидные последствия
Как показывает практика, высокая рабочая температура и локальные перегревы, о которых владелец даже не подозревает (стрелка-то показывает 90°С!), негативно сказываются на состоянии пластиковых и резиновых деталей, которых предостаточно в каждом моторе, причем в ответственных системах (того же охлаждения, а также смазки). Такие детали быстрее стареют, рассыхаются, теряют герметичность и провоцируют новые проблемы.
Более жесткие условия работы накладывают свои требования на характеристики и качество применяемого моторного масла, тем более что в современных моторах применяются масла пониженной вязкости. Поэтому для снижения риска повреждений деталей из-за разрыва масляной пленки или масляного голодания крайне важен правильный подбор масла по параметрам и классу качества. И, разумеется, чем меньше межсервисный интервал, тем лучше.
Кипит и булькает? Запчасти к системе охлаждения в базе объявлений Автобизнеса
Надежность автомобиля
Эксплуатация автомобиля при жарких температурах
Особенности эксплуатации автомобилей в жарком климате и пустынно-песчаной местности.
Основные факторы, влияющие на техническое состояние автомобиля:
• высокая температура и концентрация пыли в воздухе;
• тяжелые дорожные условия (грунт, песок);
• недостаток воды, ее низкое качество. Следствия повышения температуры:
• повышенный износ трущихся поверхностей;
• повышенная вероятность пробоя проводки и понижение надежности системы зажигания;
• усиленное испарение электролита («кипит аккумулятор»);
• пониженная надежность гидропривода тормозов (подтекания, паровые пробки);
• старение шин из-за ультрафиолетового излучения;
• накипь в системе охлаждения (эта система дает до 6% отказов);
при высоких температурах, принимают меры для герметизации кабин и кузовов. В нерабочее время машины следует укрывать от действия прямых солнечных лучей и ветра с пылью и песком (навесы, тенты).
Особенности техобслуживания систем и деталей автомобиля:
• регулярно проверять исправность термостата, прокладки пробки радиатора;
• регулярно проверять герметичность системы охлаждения, чистоту воды в ней;
• при очень высокой температуре заливать в систему охлаждения антифризы марок 50 и «Тосол А-40»;
• во избежание детонации применять бензины с октановым числом на 4. 6 единиц больше, чем обычно;
• масло в картерах двигателя и агрегатов менять в 2. 3 раза чаще;
• поскольку высокие температуры ускоряют процессы окисления в маслах и гидравлических жидкостях, применять масла и жидкости с
I т- 4 антиокислительными присадками;
• прерыватели закрывать матерчатыми чехлами от пыли, но не полностью герметичными (при искрении образуются озон и оксиды азота, если их не удалять, будут окисляться контакты);
• чаще проверять уровень и плотность электролита, изоляцию электропроводки;
• закрывать вентиляционные колпачки агрегатов трансмиссии смоченными в масле сетками, а карданные шарниры матерчатыми чехлами;
• ежедневно прочищать сапуны картеров мостов, КП и РК;
• элементы подвески закрывать плотными чехлами;
• чаще проверять уровень жидкости в бачке ГТЦ;
• шины продувать сжатым воздухом;
• при ремонте собирать и разбирать агрегаты в закрытых помещениях.
На какую температуру рассчитаны автомобили
Сюжет Как пережить зиму в городе
Сверхнизкие температуры могут существенно навредить автомобилю. Многие сталкивались с ситуацией, когда при −30 автомобиль перестает быть самим собой. Стойки замерзают и плохо отрабатывают кочки и рытвины, гидроусилитель руля каменеет и баранка крутится с заметным усилием, а автоматическая коробка начинает переключаться с рывками и задержками. Кажется, что в любой момент могут произойти поломки. Причиной тому застывшее масло в основных агрегатах. За порогом в −30 — −35 градусов мороза оно густеет и наступает главная опасность при охлаждении, а именно нарушения подачи масла к узлам трения.
Пусковой износ
В морозы в наиболее неблагоприятных условиях трудятся агрегаты трансмиссии, а именно коробки передач и задние мосты у заднеприводных машин. Они находятся на отдалении от горячего мотора и не получают от него много тепла.
Наибольший износ шестерен главной передачи и коробки приходится на период пуска и на первые минуты прогрева. Например, в период холодной работы двигателя грузового автомобиля износ составляют около 7% от общего износа силового агрегата за время его эксплуатации. При температуре окружающего воздуха −15 градусов только несколько поворотов коленвала при старте мотора с отстоявшимся маслом дает износ поверхностей трения, эквивалентный выработке при 18-26 км пробега. Другими словами, нагрузка на двигатель при понижении температуры до −40 градусов может увеличиться на 25% и более в результате возрастания вязкости масла и энергопотерь в трансмиссии.
Кроме того, пусковой износ может увеличиваться в 8-12 раз при нарушении режимов прогрева. Вредна для мотора длительная работа на малых оборотах холостого хода, при которых происходит интенсивное накопление конденсатов бензина и воды в моторном масле, что существенно увеличивает износ стенок цилиндров и поршневых колец. Масло теряет свои свойства.
Когда нужно утеплять мотор?
Пониженная температура воздуха оказывает отрицательное воздействие на автомобиль не только в период пуска, но и при движении. Даже хорошо прогретый мотор на скорости охлаждается и испытывает дефицит тепла. Ветер обдувает радиатор и моторный отсек, снижая их рабочую температуру. При 30 градусах мороза мотор работает при температуре вдвое низшей, чем предписано. Порой видно, как пробеги со скоростью 70-90 км/ч опускают стрелку температуры антифриза на четверть шкалы.
При этом для мотора критична потеря даже 10 градусов. При температуре охлаждающей жидкости в 40 градусов тепла темпы изнашивания гильз блока цилиндров возрастают в 4 раза, а при температуре антифриза в 50 градусов в 2 раза по сравнению с нормальной работой силового агрегата. При этом, рабочей температурой антифриза являются 85-90 градусов.
Диапазон отрицательных температур атмосферного воздуха влияет на работу топливной аппаратуры, поскольку температура окружающей среды влияет на вязкость не только масла, но и на плотность топлива. Морозы сказываются на работе фильтров и на тонкости фильтрации горючего. В первую очередь в фильтрах застывает солярка.
Поэтому при понижении температуры ниже 20-25 градусов моторный отсек необходимо утеплять. Продаются специальные накладки на радиатор, препятствующие обдуванию радиатора и мотора набегающими потоками морозного воздуха. Кроме того, продаются так называемые автоодеяла из негорючего материала, которые укладываются на моторную крышку сверху и прижимаются капотом. Эти средства позволяют удерживать температуру внутри моторного отсека на уровне 20 градусов тепла даже в 20-градусный мороз. Эта микросреда не дает остывать антифризу ниже рабочих значений.
Однако при повышении температуры воздуха выше 15 градусов мороза утепление необходимо снимать, так как оно будет нарушать охлаждение мотора и вести к перегревам, что тоже плохо.
Вообще, считается, что критической температурой для автомобилей является барьер в — 40 градусов. Масло теряет свойство прокачиваемости, и масляный насос не может обеспечить его циркуляцию в системе смазки. Поверхности трения не защищены смазкой. Поэтому в блоках управления двигателем даже есть программные закладки, препятствующие выходу мотора на режимы экстремального износа. Поэтому при более низких значениях пуск двигателя без его предварительного разогрева внешним источником тепла очень затруднен.
Смотрите также:
Оставить
комментарий (0)
Современные автомобили довольно надежны. Системы впрыска и зажигания закупаются у одних и тех же поставщиков, отчего характеристики моторов получаются примерно одинаковые, в особенности в отношении их морозоустойчивости. За приготовление воздушно-топливной смеси отвечает электроника, и блоки управления способны менять настройки моторов для максимально эффективного запуска.
Ведущие автожурналы проводят время от времени температурные испытания, где проверяются результаты обозначенных производителями данных. К примеру, новый Hyundai Creta перед запуском на конвейер в Санкт-Петербуге активно погружался в опасные климатические условия. Во время тестового прогона до Владивостока и обратно в январе 2015 года маршрут проходил через Хабаровск, Иркутск, Новосибирск, Пермь, Казань, Москву. По ходу следования температура опускалась в Иркутске ниже −31 градуса. В общей сложности автомобиль провел в пути 17 суток. Затем продолжились проверки в морозильниках, где температуру опускали до 35 градусов. В таких условиях проверялась работоспособность не только аккумулятора, но и электроники, датчики и чипы должны были противостоять низким температурам.
Температурные испытания Renault Duster удалось увидеть своими глазами. На домашнем треке Dacia в Румынии, где и производятся европейские Duster, установили морозильник прямо в паддоке. Происходило это летом на 25-градусной жаре, из-за чего холодильник защищался навесом и дополнительными стенками от ветра. Внутри камеры около суток вымораживался внедорожник при температуре минус 25 градусов. Когда перед журналистами открыли двери, то из камеры рванули клубы белого пара, превращающегося в иней. Автомобиль мгновенно стал белым, ведь перепад температур составил около 50 градусов. Завелась машина мгновенно еще в бункере и сразу выкатилась на трек, где и принялась носиться по асфальту. Производители гарантируют, что кроссовер без проблем заведется при температурах до −30 градусов.
Правдивость этих слов проверяли коллеги из журнала «За Рулем». Причем в морозильник был помещен дизельный автомобиль с обычной зимней соляркой. Как результат, машина заводилась до −30 градусов, и а при −32 выдала на приборке символ «Cheсk engine». Хотя при свисте и стуках в механике мотор работал и прогревался. Как предположили мастера, «Cheсk engine» загорелся из-за сбоев в работе электронных датчиков, облепленных конденсатом.
С подобными сбоями электроники пришлось столкнуться самому. В новогодние праздники наш тестовый Nissan Murano пережил хорошую встряску холодами. Никто не ожидал, что мокрая слякотная погода вдруг обернется 35-градусным понижением температуры. Паркетник был к тому же еще гибридным. У него под капотом стоит 2,5-литровый 4-цилиндровый бензиновый мотор, совмещенный через вал с электромотором. Автомобиль вымораживался под окнами трое суток. Нажатие на кнопку отозвалось тусклым помигиванием лампочек. Пришлось выключить климат-контроль, фары, магнитолу, подогревы и иное оборудование. Затем моргнул дальним светом для ускорения химических процессов в аккумуляторе и продавил кнопку на старт. Стартер еле-еле проворачивал коленвал. С четвертого проворота появилась искра и двигатель затроил, а потом фыркнул и загудел.
Последующие запуски проходили по такому же алгоритму. Причем сколь бы ни понижалась температура, а иногда ночью в Ярославской области она доползала до −40, термометр показывал стабильно −30. Вероятно электроника просто не обучена считывать температуры ниже. В итоге, на приборке при 33 градусах мороза зажглась ошибка работы гибридного привода, хотя мотор и трансмиссия прекрасно справлялись с задачами. Лампочка перестала гореть только при повышении температуры до −23 градусов.
Журнал «Авторевю» также проводил тесты популярных моделей в морозильниках. Подопытными кроликами стали Nissan Terrano и Almera, Volkswagen Polo, Renault Sandero и Hyundai Solaris. Автомобили проходили ресурсные испытания по уникальной методике, куда входили повышенные нагрузки и соляной туман, и неоднократные вымораживания в термокамере. Nissan Terrano показал стойкость до –32 С. «Алмера»: сдалась на – 30 мороза. Renault Sandero и Hyundai Solaris дотянули до 33 градусов, а вот немецкий Volkswagen Polo смог осилить все −35 градусов. Правда, эксперты отмечали у него на ранних сериях проблемы с лобовыми стеклами, которые иногда трескались при неравномерном прогреве в морозы. Потом на конвейер пошли более качественные образцы. Но пальму первенства по морозному запуска среди бюджетных седанов журнал «Авторевю» вручил именно Volkswagen Polo.
«Вообще, в этих результатах нет ничего удивительного, — рассказывает технический эксперт CarFix Олег Чирков. — Новые автомобили конструктивно способны переносить морозы до −40 градусов. Если перед запуском поколдовать над свечами, маслом и аккумулятором, то можно завестись и при −50 градусов. Но для мотора это уже экстрим». Металл становится хрупким, и вероятность серьезных поломок многократно возрастает. Кроме того электроника ниже 50 градусов сходит с ума и не сможет выдавать правильные значения. В итоге автомобиль встает на прикол до потепления.
Что же касается постгарантийных пятилеток, подпорченных эксплуатацией, то здесь ситуация непредсказуемая. На холодный пуск может повлиять что угодно, к примеру, аккумулятор, отвалившийся датчик или много чего еще. Вплоть до сбоев в блоке управления двигателем.
Смотрите также:
Поддержание рабочей температуры мотора — важная задача системы охлаждения. От температуры охлаждающей жидкости зависит смесеобразование, расход топлива, мощность и приемистость мотора. Перегрев мотора сулит серьезные проблемы, вплоть до выхода из строя всего агрегата. Как этого избежать — узнаете далее.
КАКОЙ ДОЛЖНА БЫТЬ РАБОЧАЯ ТЕМПЕРАТУРА ДВИГАТЕЛЯ
Считается, что нормальная рабочая температура ДВС от 87° до 105°. Для каждого двигателя рабочая температура определяется своя, при которой он работает наиболее стабильно. Силовые агрегаты современных автомобилей работают при температуре 100°-105°. В цилиндрах двигателя, при воспламенении рабочей смеси, камера сгорания нагревается до 2500 градусов, и задача охлаждающей жидкости — поддерживать оптимальное значение температуры, не выходящей за пределы норм.
ПРИЧИНЫ ПЕРЕГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ
Перегреву могут способствовать множество причин, все они связаны с неисправностью системы охлаждения, либо качеством охлаждающей жидкости, а также с загрязнением рубашки системы охлаждения, которая ухудшает пропускную способность жидкости. Немаловажно применять качественные запчасти, иначе нижеуказанные причины произойдут внезапно. Рассмотрим каждую из причин.
НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
Наиболее распространенная проблема — недостаток охлаждающей жидкости в системе. Охлаждающая жидкость, в виде тосола или антифриза, постоянно циркулирует по системе, отводя тепло от нагретых деталей мотора. При недостаточном уровне ОЖ тепло будет будет отводится недостаточно, а значит рост температуры будет неизбежен.
Если нет возможности долить ОЖ, то включите печку, чтобы снизить вероятность перегрева. В крайнем случае долейте обычной или дистиллированной воды, после чего систему охлаждения нужно промыть, после залить свежий антифриз. При t° выше 90 градусов следует немедленно остановить автомобиль и выключить зажигание, дать мотору остыть.
ОТКАЗАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВЕНТИЛЯТОР ОХЛАЖДЕНИЯ
Электровентилятор нагнетает холодный воздух на радиатор, что особенно необходимо при движении на малой скорости, когда воздушного потока недостаточно. Вентилятор может устанавливаться как спереди, так и сзади радиатора. Если стрелка температуры начала подниматься — остановите авто и проверьте на исправность вентилятор. Причины отказа работы вентилятора:
Для проверки вентилятора снимите с него разъемы, и “подкиньте” провода напрямую к АКБ, что позволит определить причину отказа.
НЕИСПРАВНОСТЬ ТЕРМОСТАТА
Термостат — один из главных элементов системы охлаждения. В системе охлаждения есть два контура: малый и большой. Малый контур означает то, что жидкость циркулирует только по двигателю. В большом контуре жидкость циркулирует по всей системе. Термостат помогает скорее набрать и поддерживать рабочую температуру. Благодаря чувствительному элементу, который при 90 градусах открывает клапан, жидкость попадает в большой круг, и наоборот. Термостат считается неисправным в двух случаях:
Термостат может находится непосредственно в блоке цилиндров, в отдельном корпусе, или как одно целое с датчиком температуры и помпой.
ОБРЫВ РЕМНЯ ВЕНТИЛЯТОРА ОХЛАЖДЕНИЯ
У автомобилей с продольно расположенным двигателем, вентилятор может приводится в движение посредством приводного ремня от шкива коленчатого вала. В этом случае вентилятор работает принудительно. Ресурс приводного ремня от 30 до 120 тыс. км. Обычно одним ремнем приводится в движение несколько узлов. При обрыве ремня ДВС моментально стремится к перегреву, особенно при снижении скорости движения. Если у вас отечественный авто с ременным приводом вентилятора, рекомендуется установить дополнительно электровентилятор, во избежание неприятных случаев.
ГРЯЗНЫЙ РАДИАТОР
Раз в 80-100 тысяч километров требуется промывать радиатор вместе со всей системой охлаждения. Радиатор забивается по следующим причинам:
Для мойки радиатора следует использовать специальные составы, которые добавляются в старый антифриз, на этой “смеси” мотор работает в течении 10-15 минут, после нужно удалить воду из системы. Желательно снять радиатор, промыть его водой под давлением снаружи и внутри.
ПРИЧИНЫ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ДВИГАТЕЛЯ
Заниженная температура двигателя может быть в следующих случаях:
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВС
Автомобиль летом. До какой температуры нагреваются отдельные элементы автомобиля?
Представьте, вы припарковали автомобиль на 5-10 минут, внутри вашей машины комфортно и прохладно благодаря кондиционеру. Но после того как вы выключите двигатель, охлаждение салона прекратится. Если же вы оставите машину на солнце даже на короткий срок, то после возвращения, открыв дверь, вы сразу почувствуете, что садитесь в духовку! Жара тут же ударит прямо вам в лицо. Особенно если салон вашей машины темный и автомобиль не оснащен атермальными стеклами.
А знаете ли вы, что после десяти минут стоянки в жаркую погоду температура в салоне вашей машины будет в среднем на 20 градусов больше, чем на улице?
Вот таблица, которая показывает, как меняется температура в салоне в зависимости от длительности стоянки машины с выключенным двигателем:
Это означает, что в умеренно теплый день в салоне припаркованной машины температура может легко приблизиться к 50 градусам. При температуре на улице выше 30 градусов Цельсия воздух в салоне может нагреться до 70 градусов!
Также стоит отметить, что мы говорим только о температуре воздуха в салоне. А знаете ли вы, что некоторые элементы автомобиля, такие как руль, панель приборов, экран информационно-развлекательной системы, навигатор, видеорегистратор, расположенный на лобовом стекле, могут нагреваться еще больше?
Почему высокая температура в автомобиле очень опасна?
В душном горячем салоне машины можно отравиться
Высокие температуры вызывают быстрое увеличение концентрации токсичных химических веществ в салоне автомобиля. Вам нравится мягкий, приятный на ощупь пластик внутри автомобиля? Вы должны знать, что из многих таких материалов при высоких температурах выделяются так называемые пары-пластификаторы или агенты, которые начинают отравлять организм тех, кто находится в машине.
Также опасны пары растворителей, которые начинают под нагревом выделяться из клеевых основ и герметиков. Проблема в том, что в жаркую погоду в закрытой машине концентрация вредных веществ действительна опасна. Как этого избежать? Для этого, прежде чем сесть в душный салон, необходимо хорошо проветрить автомобиль, раскрыв все двери. Далее откройте окна автомобиля и первые сто метров проедьте в машине, не закрывая их. Так вы не только хорошо проветрите салон, но и остудите в нем воздух. Благодаря этому кондиционеру будет легче охладить салон.
Почему не нужно оставлять телефон в машине?
Особенно подвержены повреждениям из-за жары навигаторы и мобильные телефоны, оставленные закрепленными на лобовом стекле. Солнечные лучи, проходя через лобовое стекло, становятся мощнее (эффект лупы), в результате чего могут повредить дисплей устройства или аккумулятор. Вы также должны понимать, что любые электронные устройства имеют максимальный рабочий диапазон работы. В душном горячем салоне, который может нагреться выше 50 градусов, может выйти из строя любая электорника. Кроме того, нужно помнить, что во многих гаджетах сегодня предусмотрена защита от перегрева – устройство перестает работать, если температура окружающего воздуха превышает рабочий диапазон.
До какой температуры нагреваются отдельные компоненты автомобиля?
Некоторые элементы интерьера могут нагреваться свыше 50 градусов. Например, при температуре на улице в 35 градусов сиденья машины могут нагреться до 51 градуса, рулевое колесо – до +53 градусов, приборная панель – до 69 градусов (данные значения приведены для автомобиля, припаркованного на солнце).
В свою очередь, машина, припаркованная в тени, нагревается меньше. Так, при температуре на улице 35 градусов воздух в салоне может нагреться только до +38 градусов, приборная панель – до 48 градусов, рулевое колесо – до 42 градусов, а сиденья – до 41 градуса.
