Що потрібно знати про прогріванні двигуна? Розбираємо мотор на гвинтики
Основна проблема холодного пуску - це велика різниця температур між палаючим газом і частинами двигуна. Відразу після запуску металеві стінки починають поглинати тепло. Оскільки всі компоненти мотора виготовлені з різних матеріалів і мають різну теплопровідність, в ході теплообміну метали починають "грати", іншими словами - притиратися. Коли температура алюмінієвої ГБЦ наблизилася до робочої, алюміній, внаслідок своїх фізичних властивостей, починає розширюватися. При цьому кріпильні гвинти, ще не прогріті в достатній мірі, перешкоджають розширенню металу. Цей процес створює значну напругу в конструкції.
Випускні клапани і поршні
Те ж саме з поршнями: їх розширення більше у верхній частині, яка поглинає тепло з робочого газу. А, наприклад, випускні клапани нагріваються швидко, але мають коефіцієнт розширення нижче, ніж у ГБЦ. Після того, як температура стабілізується, все компоненти мотора повинні увійти в режим роботи, який був розрахований на фазі проектування. Таким чином, після прогріву робоча температура двигуна перестає залежати від температури навколишнього середовища.
Не менш важливі процеси, що відбуваються з холодним двигуном на рівні мастила. При низьких температурах масло стає більш в'язким, значить, тече гірше. Висока в'язкість масла призводить до збільшення тиску в усій мастильної системі. Щоб уникнути надмірно високого тиску, масляний насос оснащений запобіжним клапаном. На "холодну" клапан відкривається і випускає надлишкову частину мастила в піддон. Той факт, що масло ще занадто в'язке і його надлишки стравлюють, призводить до того, що мастилі необхідно тривалий час після пуску, щоб дістатися до всіх компонентів двигуна, змастити їх і встановити робочий тиск в системі. Саме тому перші кілька хвилин ми чуємо, що двигун працює шумно.
Таким чином, "на холодну" мастило в системі циркулює в недостатньому обсязі і досить повільно. Існують масла з низькою в'язкістю, що помітно покращує ситуацію, але не вирішують проблему повністю. Слід також зазначити, що масло прогрівається значно повільніше, ніж охолоджуюча рідина в радіаторі. Саме тому в цивільних автомобілях антифриз в системі охолодження краще, ніж масляні радіатори: при низьких температурах знос деталей збільшується, і з цієї точки зору швидкий прогрів вигідніше.
У минулому автолюбителі стикалися з набагато більшими труднощами при прогріванні двигуна. Після пуску карбюраторного ДВС необхідно було відкрити "підсмоктування", заслінку, внаслідок чого в камеру потрапляла збагачена горюча суміш. Мотор працював нерівномірно на надмірно високих оборотах. З появою інжектора паливо стало розпорошуватися дрібніше і випаровуватися швидше, практично не конденсуючись на металевих стінках. Крім того, завдяки розвитку електроніки, сьогодні паливо дозується дуже точно навіть в екстремально холодних умовах експлуатації.
Як правильно прогрівати мотор?
Двигун повинен прогріватися поступово і в міру швидко. Стояти на місці з включеним двигуном більше 1-2 хвилин, як це було за часів карбюраторних моторів, сьогодні контрпродуктивно (а в деяких країнах навіть заборонено): на холостих обертах мотор прогрівається повільніше, ніж під час руху транспортного засобу. Тим самим ми тільки продовжуємо роботу двигуна під навантаженням. Педаль акселератора на автомобілі рекомендується тримати злегка натискує (тобто починати рух плавно, розмірено перемикаючи передачі). Чим вище обороти, тим більше спалюється палива за одиницю часу і виділяється більше тепла, отже, нагрів відбувається швидше. Такий режим, безумовно, сприяє меншому виділенню вихлопних газів, тому що каталізатор повинен працювати при певній температурі, щоб виконувати свою пряму функцію. Чим швидше він вийде на робочу температуру, тим краще для навколишнього середовища.
Але важливо не перестаратися при старті. Надмірно різке вплив на педаль акселератора сприяє аномальному термічного напруження між металевими стінками і горючою сумішшю. Занадто швидке розширення металу протипоказано. Тут ми маємо справу з його "термічною втомою", яка може привести до руйнування металу і тріщин. Швидкість автомобіля повинна бути низькою ще й тому, що в момент прогріву в двигуні циркулює недостатня кількість масла.
Таким чином, краще всього починати рух практично відразу після холодного старту, зберігаючи низьку швидкість і без поспіху перемикаючи передачі. Подачу газу варто збільшувати пропорційно в міру прогріву двигуна. Звичайно, починати рухатися відразу можна тільки в тому випадку, якщо обмерзлій скло дозволяє бачити дорогу.