О компании
Способы оплаты
Способы доставки
 
Форум
(вопрос-ответ)
 
Статьи по ремонту
Объявления о продаже

Автомобильный журнал
Автомобильный журнал Ambox.ru
Автомобили Запчасти Аксессуары Резина Фильтры
 
Неустановившийся режим: причины и последствия.

Любой автомобильный двигатель прослужил бы до капитального ремонта в три-четыре раза дольше, если бы работал в одном постоянном (стационарном) режиме.

Однако при движении автомобиля (особенно по городу) режимы работы двигателя постоянно изменяются. Это так называемые нестационарные (неустановившиеся) режимы, характеризующиеся постоянным изменением частоты вращения коленчатого вала и нагрузки (подачи топливо-воздушной смеси). Нестационарные режимы являются преобладающими при эксплуатации автомобилей и составляют от всего времени движения:
- примерно 95 % - при интенсивном городском движении;
- около 85-90 % - при движении по грунтовым дорогам;
- 30-35 % - на загородных дорогах.
По статистике, в зависимости от условий эксплуатации на каждые 1000 километров пробега приходится до 400 пусков и остановок двигателя. При движении автомобилей по дорогам различного качества их двигатели наибольшее время работают при открытой на 5-70 % дроссельной заслонке и развиваемой мощности от 13 до 78 % от номинальной.
При нестационарных режимах работы двигателя, в сравнении с установившимися, интенсивность изнашивания поршневых колец увеличивается до 3,5 раз, поршней - до 2,5 раз. В среднем износ двигателя возрастает в 3-4 раза. Расход топлива увеличивается на 15 %. Отсюда ясно, почему при движении по загородной дороге экономичность автомобиля на 1-1,5 литра выше, чем при городской эксплуатации.

"Разгон-накат"

Одним из наиболее неприемлемых с точки зрения изнашивания деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма автомобильного двигателя является искусственно нестационарный режим вождения автомобиля, который автомобилисты называют "разгон-накат". Этот стиль езды был очень модным в 50-60-е годы, считалось, что он-де очень экономичен и способствует увеличению долговечности двигателя. Суть такого режима вождения заключается в максимально возможном для данного участка дороги разгоне автомобиля и выключении передачи. Некоторые автомобилисты даже выключали при этом двигатель. К слову, это совершенно недопустимо на автомобилях, оборудованных пневматической системой тормозов, - тормоза могут "исчезнуть". Когда скорость автомобиля падала до 20-30 километров в час, двигатель и передачи вновь включались, опять производился максимально возможный разгон автомобиля, и так далее и тому подобное. Не говоря пока об условиях работы двигателя, заметим, сколько при этом производится лишних вмешательств в коробку передач, сколько циклических изменений нагрузок происходит в агрегатах трансмиссии (карданный вал, ведущий мост), сколько дополнительной энергии затрачивает шофер на вождение автомобиля.
Казалось бы, по сравнению со стационарным режимом работы двигателя (постоянная частота вращения коленчатого вала и подача топливо-воздушной смеси) суммарное количество оборотов коленчатого вала на одном и том же участке пути меньше, меньше трение поверхностей деталей и количество циклов сгорания. И все же специальные исследования показали, что изнашиваемость деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя, а также деталей трансмиссии, равно как и расход топлива, в режиме "разгон-накат" выше, чем при постоянных режимах работы двигателя! Объясняется это следующим: в первые моменты разгона, когда мы, нажимая на "газ", подаем во впускную систему дополнительную порцию топлива, оно испаряется не полностью, потому что для полного испарения температура поверхностей деталей впускного тракта и камеры сгорания еще недостаточна. До "лишнего" топлива там установилось определенное тепловое равновесие, когда температура стенок была именно такой, какая необходима для полного испарения топлива. Полного испарения придется ожидать, когда во впускном тракте и цилиндре установится новый тепловой баланс. Дополнительному (неиспарившемуся) топливу ничего не остается делать, как буквально вылететь в трубу (в выпускную). Но хуже другое: оставшееся топливо по стенкам зеркала цилиндра стекает в поддон картера, разжижая моторное масло и ухудшая его смазочные свойства, а также смывает масляную пленку с зеркала цилиндра. Отсюда больше износы деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя. Детали последнего (шейки и вкладыши коленчатого вала) больше изнашиваются еще и из-за того, что при увеличении порции сгораемого топлива в цилиндрах в первые моменты между вкладышами и шейками коленчатого вала разрушается масляная пленка, ведь там тоже был определенный гидродинамический баланс.
Эти негативные процессы проявляются в большей степени, когда при "накате" двигатель совсем выключается ("глушится"). Температуры поверхностей впускного тракта и камеры сгорания существенно понижаются, и при последующем включении двигателя и резком разгоне в первые моменты очень большая часть топлива выбрасывается наружу или попадает в поддон картера.
Итак, стиль "разгон-накат" должен быть непременно забыт. Выросшие на этой манере вождения автомобилей водители 50-60-х годов могут сколько угодно говорить, что у них на "Победе" или "двадцать первой" "Волге" была большая экономия топлива и ресурс автомобилей был большой, но они не правы.

Торможение двигателем

Разновидностью неустановившихся режимов работы ДВС является режим торможения двигателем, или, если шире, режим принудительного холостого хода. По статистике, при городском движении этот режим составляет от 5 до 20 % от всего времени движения автомобиля. Данный режим используется при движении автомобиля под уклон с включенной передачей и, кратковременно, при переключении передач. При этом, при полностью убранном "газе", подача топлива в цилиндры соответствует режиму обычного холостого хода при минимальных оборотах, а частота коленчатого вала принудительно увеличена и опосредована скоростью вращения колес автомобиля. В результате топливо-воздушная смесь в цилиндрах обедняется, и нормального ее воспламенения не происходит. Наблюдаются пропуски вспышек, а несгоревшее топливо опять или вылетает в трубу (выпускную), или стекает по стенкам зеркала цилиндра в поддон картера. К чему это приводит, подробно описано выше.
Как бороться с этими процессами? Инженерная мысль закономерно развивалась в двух направлениях - полная отсечка топлива на этом режиме или, наоборот, добавление такого его количества, которое необходимо для стабильного воспламенения при получаемых оборотах коленчатого вала. По второму принципу действует большинство западных устройств во впускной системе автомобиля. Их называют "экономайзерами принудительного холостого хода" (ЭПХХ). Отечественные устройства тоже называются ЭПХХ, но они производят полную отсечку топлива в цилиндры, перекрывая отверстия системы холостого хода карбюратора. О наличии ЭПХХ на отечественных автомобильных двигателях можно судить по маркировке карбюраторов, в которых после всей информации в конце должно стоять число "10".
Экономайзеры принудительного холостого хода в должном исполнении начали устанавливаться на карбюраторах ДААЗ для автомобилей семейства ВАЗ-2107. Для отсечки топлива у них на режиме принудительного холостого хода служит электропневмоклапан, перекрывающий отверстие системы холостого хода. На более поздних моделях, ВАЗ-2108 и других, устанавливается электрический клапан 18, который более надежен и неприхотлив в работе. Кстати, неисправность клапана ЭПХХ весьма неприятна. Мало того, что прекращается борьба с весьма неблагодарным режимом принудительного холостого хода, начинает капризничать и штатная система холостого хода, так как клапан ЭПХХ перекрывает ее отверстие наглухо и на холостых оборотах двигатель уже не работает.
На карбюраторах некоторых автомобилей устанавливается клапан, перекрывающий отверстие системы холостого хода только при включенном зажигании, например, у автомобилей ВАЗ-2105. Его назначение - предотвращение калильного зажигания топливо-воздушной смеси, то есть воспламенения ее от разогретых поверхностей камеры сгорания. К слову, в маркировке таких карбюраторов в конце вереницы цифр стоит число "20". Кстати, на эти автомобили последних лет выпуска может быть установлен ЭПХХ по схеме карбюратора для двигателя ВАЗ-2107.
Несколько слов о диагностировании исправной работы всех этих клапанов. Включите зажигание, снимите с клеммы клапана А наконечник провода. Должен явно прослушиваться щелчок. Если щелчка не последовало, следует проверить наличие напряжения на проводе контрольной лампой или тестером. При отсутствии напряжения на проводе замените клапан. Вероятнее всего, произошел обрыв электрической обмотки клапана. Если же отсутствует напряжение, проверьте надежность соединения проводов. При наличии блока управления клапаном неисправность может быть в нем. В этом случае без замены блока не обойтись.
И наконец, применение ЭПХХ обеспечивает экономию топлива в городских условиях эксплуатации автомобиля не менее 3 %. Так что это вполне полезная штуковина.

Выводы

1. Любые нестационарные режимы работы автомобильных двигателей весьма нежелательны с точки зрения изнашивания его деталей и расхода топлива.
2. Стиль вождения автомобиля "разгон-накат" вместо внешне ожидаемой экономии топлива и увеличения долговечности деталей и двигателя в целом приводит к прямо противоположным результатам. При этом еще увеличиваются нагрузки на детали агрегатов трансмиссии (значит, их изнашивание). От водителя требуются немалые энергетические затраты на все эти "выкрутасы".
3. Режим торможения двигателем (или принудительного холостого хода) крайне нежелателен с точки зрения повышения износов деталей и расходов топлива для двигателей, не оборудованных экономайзерами принудительного холостого хода. Однако движение на спуске с отключенной от двигателя трансмиссией (на "нейтралке") не рекомендуется с точки зрения безопасности дорожного движения, особенно в зимнее время.
4. Долговечность, безопасность работы агрегатов автомобиля и в первую очередь двигателя существенно увеличивается при постоянных установившихся режимах работы двигателя, что необходимо учитывать при выработке стиля вождения автомобиля.

Николай Кузьмин

 

  Рейтинг@Mail.ru    Rambler's Top100 Rambler's Top100
Запчасти для японских автомобилей.