На каких оборотах двигателя нужно ездить зимой

На каких оборотах двигателя нужно ездить зимой

Для начала напомним, что оптимальными оборотами бензинового двигателя — оборотами, на которых достигается максимальная эластичность силового агрегата — считаются значения в диапазоне 50—70% от пикового. И если на двухпедальных автомобилях (с «автоматом», «роботом» или вариатором) поддерживать рабочие обороты непросто ввиду того, что процесс переключения передач «завязан» на интенсивность нажатия на педаль акселератора, то на «механике» следить за ними можно и даже нужно.

Возьмем в качестве примера самый популярный кроссовер в России — Hyundai Creta. Его младший 1,6-литровый мотор в 123 л. с. набирает до 4850 оборотов в минуту. Стендовые замеры показывают, что оптимальными для этого движка являются значения от 2500 до 4000 об/мин. То есть обороты, наиболее близкие к пику максимально крутящего момента. В процентном соотношении это — диапазон от 50 до 70%.

А что будет, если регулярно ездить на слишком низких или зашкаливающих оборотах?

Как порталу «АвтоВзгляд» объяснил Кирилл Артемьев, технический эксперт компании Tunap, при длительной и регулярной эксплуатации автомобиля на низких оборотах, близких к «холостым», электронному блоку управления приходится слишком часто корректировать смесеобразование, что влечет повышенную нагрузку на узлы нейтрализации выхлопных газов (катализатор или сажевый фильтр).

В свою очередь удерживание высоких оборотов в течение длительного времени (более получаса) чревато повышенной температурной нагрузкой на элементы топливной системы и силового агрегата — и особенно летом. Кроме того, на «максималках» также возрастает расход топлива и увеличивается уровень загрязнения окружающей среды выхлопами и выбросами двигателя. И это — лишь малая часть из возможных неприятных последствий «ошибочных» оборотов.

Как водители «убивают» двигатель, проверяя уровень масла

Почему атмосферный двигатель нельзя глушить сразу после поездки

Двигатели современных автомобилей даже при низких температурах включаются в рабочий процесс довольно быстро, поскольку ЭБУ умеет подбирать оптимальные процессы автоматизированных подключений и рабочие обороты мотора, учитывая погоду «за окном». Единственное — зимой владельцам машин на «механике» не рекомендуется ездить на «максималках» в первые 2—3 минуты после запуска. В остальном — советы те же, что и при летней эксплуатации.

Что касается дизельных автомобилей, то их оптимальные обороты аналогичны. Правда, не стоит забывать, что моторы на «тяжелом» топливе оборудованы сложными системами нейтрализации выхлопных газов, а потому не стоит допускать длительного (более получаса) простоя на «холостых». Это чревато «перегрузкой» сажевого фильтра. К слову, то же справедливо для «дизелей» в летний период, когда активно используется кондиционер.

Проще говоря, чтобы автомобиль служил как можно дольше, и зимой, и летом нужно удерживать обороты в диапазоне 50—70% от максимально возможных. Также в морозы следует аккуратнее обращаться с педалями в первые пару минут после запуска мотора. И да, от длительных прогревов лучше оказаться — двигатель быстрее «очухается» в движении. Простаивания на холостых не просто бесполезны, но и даже вредны — не только для дизельных, но и для бензиновых машин.

Зачем автомобилю крутящий момент

9 июня 2020 в 09:29

АвтоПортал

8245 просмотров

В материалах об автомобилях часто употребляются выражения «высокие обороты», «большой крутящий момент». Как оказалось, эти выражения (а также связь между этими параметрами) понятны не всем. Поэтому расскажем о них подробнее.

Начнем с того, что двигатель внутреннего сгорания это устройство, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.

Схематически это выглядит так:

Возгорание топлива в цилиндре (6) приводит к перемещению поршня (7), что, в свою очередь, приводит к проворачиванию коленчатого вала.

То есть, циклы расширения и сжатия в цилиндрах приводят в действие кривошипно-шатунный механизм, который, в свою очередь, преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала:

Итак, важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Обороты двигателя

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент — величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Мощность двигателя

Мощность — это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных — при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

В практической плоскости — мощность влияет на скоростные характеристики авто: чем выше мощность, тем большую скорость может развивать автомобиль.

Крутящий момент

Крутящий момент (момент силы) — это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом — кривошип коленчатого вала. Единица измерения — Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог — двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Еще примеры

Для большего практического понимания важности крутящего момента приведем несколько примеров на гипотетическом двигателе.

Даже без учета максимальной мощности, по графику, отражающему крутящий момент, можно сделать некоторые выводы. Разделим количество оборотов коленчатого вала на три части — это будут низкие обороты, средние и высокие.

На графике слева представлен вариант двигателя, который имеет высокий крутящий момент на низких оборотах (что равносильно высокому крутящему моменту на малых скоростях) — с таким двигателем хорошо ездить по бездорожью — он «вытянет» из любой трясины. На графике справа — двигатель, у которого высокий крутящий момент на средних оборотах (средних скоростях) — этот двигатель рассчитан для использования в городе — он позволяет достаточно резво ускоряться от светофора до светофора.

Следующий график характеризует двигатель, который обеспечивает хорошее ускорение даже на высоких скоростях — с таким двигателем комфортно на трассе. Замыкает графики универсальный двигатель — с широкой полкой — такой двигатель и из болота вытянет, и в городе позволяет хорошо ускоряться, и на трассе.

К примеру 4,7-литровый бензиновый двигатель Toyota Land Cruiser 200 развивает максимальную мощность 288 л.с. при 5400 об/мин, а максимальный крутящий момент в 445 Нм при 3400 об/мин. А дизельный 4,5-литровый двигатель, устанавливаемый на это же авто развивает максимальную мощность 286 л.с. при 3600 об/мин, а максимальный крутящий момент – 650 Нм при «полке» в 1600-2800 об/мин.

1,6-литровый двигатель Mitsubishi Lancer X развивает максимальную мощность 117 л.с. при 6100 об/мин, а максимальный крутящий момент в 154 Нм достигается при 4000 об/мин.

2,0-литровый двигатель Honda S2000 обеспечивает максимальную мощность в 240 л.с. при 8300 об/мин, а максимальный крутящий момент в 208 Нм при 7500 об/мин, являясь примером «спортивности».

Итак, как мы уже видели, связь между мощностью, крутящим моментом и оборотами двигателя — довольно сложная. Суммируя, можно сказать следующее:

• крутящий момент отвечает за способность ускоряться и преодолевать препятствия,
• мощность ответственна за максимальную скорость автомобиля,
• а обороты двигателя все усложняют, так как каждому значению оборотов соответствует свое значение мощности и крутящего момента.

А вцелом все выглядит так:

• высокий крутящий момент на низких оборотах дает автомобилю тягу для передвижения по бездорожью (таким распределением сил могут похвастать дизельные двигатели). При этом мощность может стать уже вторичным параметром — вспомним, хотя бы, трактор Т25 с его 25 л.с.;
• высокий крутящий момент (а лучше — «полка крутящего момента) на средних и высоких оборотах дает возможность резко ускоряться в городском потоке или на трассе;
• высокая мощность двигателя обеспечивает высокую максимальную скорость;
• низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.

Обкатка двигателя: Что нужно знать?

Нужна ли обкатка новому или перебранному двигателю?

На протяжении долгого времени в мире ведутся дискуссии по поводу обкатки нового или перебранного двигателя. Как вы думаете, нужна ли обкатка современных автомобилей? Еще несколько лет назад на этот вопрос можно было очевидно ответить «да». Но с достижением последних технологий в автопромышленности все больше людей склоняются к мнению, что обкатывать двигатель нет необходимости. Давайте узнаем нужно ли действительно проводить обкатку нового мотора?

Во-первых, обкатывать двигатель или нет, каждый владелец машины решает сам. Например, если кто-то взял машину в лизинг, то очевидно он, скорее всего не будет заботиться о двигателе. Если же автомобиль находится в нашей собственности, то мы, как правило, бережно относимся к нему. Но нужна ли обкатка современных автомобилей?

Инженеры и другие эксперты утверждают, что нет. Так что, обкатка нужна только для нашего психологического спокойствия?

Но почему тогда компания БМВ в своем руководстве по эксплуатации новых автомобилей прямо рекомендует первые 1200 или 2000 км ограничивать максимальные обороты двигателя (не более 5500 об/мин), а также не превышать скорость 170 км/ч?

То есть компания БМВ официально признает, что обкатка двигателя нужна до тех пор, пока на одометре автомобиля не появится определенный километраж.

Компания БМВ не единственный автопроизводитель, который до сих пор рекомендует владельцам соблюдать режим обкатки автомобилей. Есть еще множество автомобильных марок, которые также в руководстве пользователя советуют проводить обкатку силового агрегата машины.

В связи с этим мы решили разобраться в этом вопросе, и понять, нужна ли все-таки обкатка или нет. Во-первых, давайте сначала узнаем, что же такое обкатка двигателя и зачем еще несколько лет назад все без исключения производители транспортных средств обязывали владельцев проводить ее определенное время.

Сам процесс обкатки представляет собой процесс притирки различных компонентов автомобиля друг к другу. Например, поршневые кольца двигателя и стенки цилиндров, прежде чем достичь оптимальных уровней взаимодействия и производительности должны некоторое время проработать вместе, притерпевшись, друг к другу. До недавнего времени это факт никто не ставил под сомнение. Но сегодня многие инженеры и эксперты заявляют, что подобная притирка компонентов двигателя больше не нужна. По их мнению, современные технологии в автопромышленности, позволяют сегодня достичь невероятной точности подгонки компонентов друг к другу. Микроскопическая точность компонентов двигателей, позволяет отказаться от обкатки.

Специалисты считают, что в прошлом сверлильные и другие станки, которые использовались при производстве двигателей, не были такими точными как сегодня. В результате зазоров между деталями, в процессе первых 3000-5000 километров, детали двигателей, притираясь друг к другу, образовывали металлическую стружку, загрязняя моторное масло.

Да, сегодня допуски между деталями стали меньше, благодаря высокоточным станкам в автопромышленности. Но, тем не менее, это не говорит прямо о том, что обкатка не нужна. Ведь допуски и погрешности все равно есть. В наши дни размеры деталей также не идеальны и, наверное, никогда не будут идеальны по отношению друг к другу.

Кроме того, идеальное взаимодействие деталей двигателя возможно только после определенных циклов работы двигателя в рабочем (горячем) состоянии. То есть металлическим компонентам двигателя, необходимо небольшое время, в течение которого они станут оптимальными по отношению друг к другу.

В целом как видите есть мнение о том, что обкатка не нужна, но есть множество аргументов в пользу того, что обкатка крайне необходима. И дискуссии в этой области продолжается и по сей день.

Так что однозначно ответить на вопрос, нужна ли обкатка двигателя, вам не сможет точно ответить. Для этого нужны дорогостоящие научные исследования и длительные испытания.

В целом современным двигателям, по мнению многих инженеров, которые работают в автомобильных компаниях, необходима обкатка в среднем 1000 километров. В прошлом для обкатки двигателей требовалось проехать гораздо больше километров, прежде чем можно было безопасно начать использовать силовой агрегат на полную мощь.

Но если вы не хотите верить, что обкатка современным автомобилям в принципе не нужна, и хотите быть спокойным за двигатель машины, то предлагаем вам несколько советов, которые сохранят ваше душевное спокойствие после приобретения нового автомобиля или после переборки двигателя.

Держите средние обороты двигателя: В зависимости от того, какой двигатель в вашей машине (бензиновый или дизельный) вам после покупки нового автомобиля или после переборки мотора придётся первое время ограничивать эксплуатацию автомобиля на высоких оборотах силового агрегата. Как правило, дизельные двигатели работают на более низких оборотах. Поэтому если у вас бензиновая модель, то первые 1000 километров не превышайте 3500 об / мин. Если у вас дизельный автомобиль, то не превышайте 2500 об /мин.

Будьте осторожны с педалью газа: Первую 1000 км будьте внимательны при работе с педалью газа. Старайтесь не превышать выше указанных оборотов двигателя. Особенно будьте внимательны при ускорении. Также учитывайте ваш стиль езды первые 1000 километров. Вы должны помнить, что из-за ограничения оборотов двигателя вы не сможете в полной мере воспользоваться мощностью мотора. Поэтому при маневрах на дороге учитывайте это, чтобы не создать аварийную ситуацию. Например, будьте осторожны при обгонах.

Старайтесь также не ездить на минимальных оборотах двигателя. Ваша задача пройти оптимальную обкатку в пределах первой 1000 километров. Поддерживая средние обороты двигателя, вы ускоряете процесс притирки поршневых колец и цилиндров двигателя, а также ускоряете их процесс уплотнения друг к другу. На минимальных же оборотах двигателя вам не удастся всего за 1000 км, сделать оптимальную обкатку, так как не будет необходимого высокого давления, которое образуется из-за газов, выделяемых в процессе сгорания топлива.

Поменяйте масло через 100 километров: Если у вас есть возможность, то рекомендуем вам после пробега в 100-200 километров поменять масло в двигателе. Как мы уже сказали выше, обкатка нужна, чтобы детали притерлись друг к другу и между ними уменьшились заводские зазоры, которые образуются из-за погрешностей оборудования используемого при изготовлении двигателей. В результате притирки образуется металлическая стружка. Эти кусочки металла присутствуют в новом двигателе уже через 100 километров. Сменив моторное масло, вы удалите металлическую стружку.

В идеале вы также должны будете сменить масло примерно на 1000-1500 км. Таким образом, вы полностью очистите двигатель от металлических элементов, которые образовались в результате притирки новых компонентов двигателя. После двойной смены, ваше масло в двигателе будет чистым.

Все эти советы, конечно, направлены в первую очередь на то, чтобы вы оставались спокойны, что с двигателем автомобиля ничего не случится, и он будет служить очень долго.

Но нужна ли на самом деле обкатка нельзя дать однозначного ответа. Как мы уже сказали споры в этой области до сих пор продолжаются. В наши дни современные двигатели, конечно, стали лучше, эффективнее и технологичней. Современное оборудование позволяет автопроизводителям создавать надежные и качественные силовые агрегаты. Количество производственного брака в процессе изготовления двигателей сократилось в 12 раз.

Правда в последние годы наблюдается не очень радужная картина. Большинство автопроизводителей создают двигатели, которые надежно и качественно работают только в пределах сроков заводской гарантии. Далее надежность моторов начинает падать. Таким образом, автомобильные компании защищают себя от финансовых проблем при гарантийном ремонте. Но после 3 лет эксплуатации автомобиля и пробега 100,000-150,000 км надежность силовых агрегатов оставляет желать лучшего.

За последние несколько лет количество жалоб владельцев автомобилей, срок гарантии которых истек, увеличивается в геометрической прогрессии. Скорее всего, многим автолюбителям придется навсегда забыть о переборке двигателей на большом пробеге. Увы, современные двигатели уже не могут похвастаться большим сроком службы.

Так что если вы собираетесь пользоваться новым автомобилем очень долго, то от того, как вы сделаете обкатку двигателя, будет зависеть его максимальный ресурс. И пускай если даже ученые, эксперты и другие специалисты научно докажут, что обкатка двигателя не нужна, для своего спокойствия, возможно, все равно придется первые 1000-2000 км провести обкатку, прежде чем начать использовать двигатель на полную мощь.

Интересные факты о турбокомпрессорах

Средняя температура выхлопных газов на роторе турбины в дизельных двигателях составляет 800 ° C, а в бензиновых двигателях она может достигать до 1000 ° C. Такая температура достаточна для расплавления оконного стекла.

Роторы нового поколения турбокомпрессоров могут развивать скорость до 220 000 об / мин. Для сравнения, ротор авиационного двигателя Boeing 747 вращается со скоростью около 7000 об / мин.

Воздух, поступающий в ротор турбокомпрессора, может перемещаться со скоростью, близкой к скорости звука (340,3 м / с).

На средних оборотах двигателя турбокомпрессор среднего размера может всасывать 3,7 кубометра воздуха в минуту. Это будет примерно столько же, сколько в среднем микроавтобусе.

Турбокомпрессор может вращаться со скоростью от 20000 до 150000 об / мин менее чем за 1 секунду.

VGT (Variable-geometry turbocharger) — турбокомпрессоры с изменяемой геометрией.

Основным недостатком турбокомпрессоров является «турбо-лаг» (турбо-яма). Это время, в течение которого турбонагнетатель создает давление в системе. В течение многих лет производители турбокомпрессоров конкурируют друг с другом и разрабатывают свои турбокомпрессоры. Производители пытаются уменьшить эти недостатки, производя самые маленькие и более быстрые турбокомпрессоры, регуляторы давления и турбины с изменяемой геометрией.

Немного теории. Давление топлива в турбированных автомобилях регулируется в зависимости от давления турбонагнетателя. То есть, если обороты двигателя маленькие, то давление топлива будет небольшое и топливная смесь будет не богатой кислородом из-за того, что турбокомпрессор не будет давать достаточного давления кислорода. То же самое происходит не только на малых оборотах двигателя, но и при резком нажатии на педаль газа с места. В этот момент машина не начнет максимально динамичный разгон, так как крыльчатке турбокомпрессора будет не хватать необходимого давления выхлопных газов для создания сжатого потока кислорода и подаче его в камеру сгорания двигателя. В итоге на короткое время в двигателе будет наблюдаться дефицит топливной смеси для эффективного воспламенения (кислород+топливо). Это и приводит к кратковременной задержке разгона, которая и называется турбо-лаг или «турбо яма».

Количества выхлопных газов на низких скоростях автомобиля (низкие обороты двигателя) не достаточно для приведения в действие работы турбины турбокомпрессора. Именно поэтому турбина может создать достаточное давление воздуха для подачи в двигатель только при движении машины на средней скорости (средние обороты двигателя).

Считается, что турбокомпрессор включает определенные обороты, например, при 1500 или 2200 об / мин, в то время как на самом деле турбокомпрессор начинает вращаться сразу после запуска двигателя, но из-за инерции оси и роторов турбокомпрессор создает давление в системе позже, а не тогда, когда вы нажмете педаль акселератора. Вот почему многие владельцы турбированных автомобилей часто жалуются, что при резком разгоне с малых оборотов двигателя автомобиль после нажатия педали газа на 1-2 секунду не сразу реагирует на увеличение оборотов двигателя.

Вождение автомобиля с большим турбо запаздыванием требует некоторого умения чтобы обгонять другой автомобиль или быстро пересекать перекресток. Все время нужно планировать, что машина некоторое время не будет иметь мощности.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией были разработаны для уменьшения задержки турбины. С помощью изменяемой геометрии скорость отработанного газа увеличивается, поэтому оси турбонагнетателя вращаются быстрее и создают давление в системе. Крутящий момент двигателя увеличивается равномерно с увеличением оборотов. Управлять автомобилем с VGT удобнее, кроме того, снижается расход топлива и вредные выбросы.

Только небольшое число стран имеет собственные производства турбокомпрессоров с изменяемой геометрией. Пока турбокомпрессоры с изменяемой геометрией устанавливаются (при серийном производстве) только на дизельные автомобили. В автомобилях с бензиновым двигателем температура выхлопных газов выше, чем в дизельных двигателях, поэтому долговечность переменной геометрии уменьшается. В серийном производстве ни один производитель еще не определился с установкой турбокомпрессора с изменяемой геометрией.

В некоторых премиальных автомобилях в последние годы стали появляться по две или даже три турбины, которые решают проблему турбо-ям (одна турбина работает при маленьких оборотах двигателя, другая включается на более высокой скорости работы мотора). Также недавно стали появляться турбокомпрессоры с адаптивными крыльчатками (регулируемые лопатки в турбине), которые умеют адаптироваться к любому диапазону оборотов двигателя. Таким образом достигается высокий крутящий момент автомобиля на низких скоростях.

Одним из первых серийных автомобилей оборудованных турбокомпрессором с изменяемой геометрией был Shelby CSX-VNT 1989 года с 2.2-литровым двигателем Chrysler.

В японской Honda Legend 1988 года использовался турбокомпрессор с изменяемой геометрией с водным пред-охлаждением. Автомобиль производился лишь в течение двух лет, после чего был снят с производства.

В 3.6-литровом двигателе Porsche 911 Turbo 2007 года использовались два идентичных турбокомпрессора с изменяемой геометрией.

В 2012 году появились турбокомпрессоры с изменяемой геометрией, оборудованные внутренними датчиками давления и температуры. Такие турбокомпрессоры динамически меняют сечение в соответствии с характеристиками рабочей среды в данный конкретный момент, что позволяет существенно снизить расход топлива.

Комментарии

Удивительно, но никто не оставил ни одного комменатрия. Вы можете стать первым!