Влияние низких температур на работу двигателя

Влияние низких температур на состояние агрегатов автомобиля

При небольших скоростях вращения коленчатого вала дизельного двигателя резко снижается давление впрыска, производимое форсунками и особенно насосами-форсунками, что вместе с возросшей вязкостью топлива, ухудшает его распыление и смесеобразование, нарушает нормальные условия воспламенения рабочей смеси из-за потерь тепла на нагрев стенок цилиндров и недостаточной компрессии.

Каждый пуск двигателя зимой без предварительного разогрева приводит к весьма интенсивному образованию износов основных деталей: цилиндров, поршневых колец, шеек коленчатого вала и др.

Можно считать, что за амортизационный срок службы двигателя около 70% износов его деталей вызвано пуском холодного двигателя.

В случае пуска и работы непрогретото двигателя, особенно под нагрузкой, поступающее в цилиндры холодное топливо полностью не сгорает и частично оседает на деталях. Холодный воздух, поступающий в цилиндры, (переохлаждает находящиеся в них топливо и масло и тем самьш увеличивает интенсивность смолообразования, что в значительной степени сокращает срок службы и часто приводит к разрушению основных деталей двигателя.

При разности температур наружного воздуха и топлива, находящегося в баке автомобиля, содержащаяся в воздухе влага оседает в виде инея на свободных от топлива стенках бака, который, попадая в топливо, вызывает резкое увеличение содержания в нем воды. Капли воды, попадающие вместе с топливом в топливопроводы, могут замерзнуть и закупорить каналы и приборы витания ледяными пробками.

В условиях зимней эксплуатации автомобилей ухудшаются также-условия работы механизмов и деталей трансмиссии и подвески.

Разогрев масла в механизмах трансмиссии при эксплуатации автомобилей зимой зачастую производится за счет тепла, выделяющегося от трения при работе под нагрузкой. При этом масло разогревается очень медленно, и до нагрева до температуры 10-15° С шестерни и подшипники работают без достаточной смазки, что повышает интенсивность их износа. Установлено, что износ зубьев шестерен и подшипников главной передачи автомобилей, работающих продолжительное время на масле, имеющем температуру минус 5° С и ниже, в 10—12 раз выше, чем износ этих деталей при работе их в масле, имеющем температуру +35° С и выше.

Понижение температуры окружающего воздуха до минус 5 — минус 15°С приводит к изменению теплового режима работы двигателя, вызывая падение мощности, соответственно 98 и 96% от нормальной.

При значительном понижении температуры охлаждающей жидкости неизбежно увеличивается процент отдачи тепла в окружающую среду поверхностями блока цилиндров, в результате чего не обеспечиваются необходимые рабочие температуры и понижается эффективность работы двигателя. Так, при понижении средней температуры охлаждающей жидкости двигателя с +75 до +35° С потери тепла возрастают на 10%.

В интервале температур воздуха от минус 5 до минус 15° С у двигателя ГАЗ-51, работающего на требуемом тепловом режиме, мощность снижается на 5%, а расход топлива увеличивается на 14%.

ВЛИЯНИЕ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА РЕСУРС АВТОМОБИЛЯ

Для сохранения привлекательного вида автомобиля, целостности лакокрасочного покрытия и увеличения ресурса узлов и агрегатов автовладельцы должны учитывать особенности влияния природных факторов. Осенний период вносит свои коррективы в процесс эксплуатации транспортного средства. Детали машины подвергаются повышенной нагрузке, которая еще больше возрастает в зимнее время.

Важным природным фактором, влияющим на техническое состояние автомобиля, являются температурные скачки, которые в зимний период могут происходить в широком диапазоне. Воздействие низкой температуры оказывается на:

• резинотехнические детали ходовой части и рулевого управления;
• лакокрасочное покрытие кузова;
• остекление автомобиля и щетки стеклоочистителей;
• механизмы дверных замков;
• двигатель и системы, обеспечивающие его функционирование.

Кузов и остекление

С понижением температуры и повышением влажности окружающего воздуха лаковое покрытие кузова испытывается на прочность и устойчивость против образования очагов ржавчины в местах сколов и трещин. Попавшая влага замерзает и расширяется, увеличивая дефект. При контакте с металлом начинается процесс окисления (образования ржавчины).

Пагубное воздействие на ЛКП оказывает мойка автомобиля в холодное время года горячей водой. Из-за существенного температурного перепада возможно образование микротрещин. Для минимизации дефектов, в осенний период рекомендуется нанести на кузов защитный воск. Защитить пороги и арки колес можно с помощью специальных пластиковых накладок или антигравийного покрытия.

Для защиты лобового стекла от повреждений необходимо своевременно менять щетки стеклоочистителей. Изношенные резинки царапают стекло и неэффективно справляются с образовавшейся наледью. Ветровое стекло можно защитить от вылетающего из-под колес встречных машин гравия с помощью бронировочной пленки, которая полностью прозрачная и не искажает дорожную обстановку. При постановке авто на длительную стоянку рекомендуется снять или отвести дворники от остекления для избежания примерзания.

При пониженной температуре замерзают ручки дверей и замки. Для недопущения такого состояния в осенний период дверные ручки и замочные скважины обрабатываются специальной смазкой, эффективно удаляющей влагу из механизмов.

Двигатель и подвеска

Низкая температура, при которой снижается эластичность резиновых уплотнителей, а также химические реагенты, которыми посыпается дорога, оказывают негативное воздействие на элементы подвески и рулевого управления. Существенно уменьшается срок службы сальников, манжет и других резиновых деталей.

Также сокращается ресурс деталей цилиндро-поршневой группы. Экспертами установлено, что холодный пуск двигателя эквивалентен приблизительно 300 км пробега. Также большую нагрузку испытывает аккумуляторная батарея, поэтому для облегчения пуска в двигатель заливается масло, соответствующей по сезону вязкости.

Техника MAN в условиях Крайнего Севера

Еще с уроков географии мы помним, что почти 20% территории России находится за полярным кругом. Но мало кто знает, что 70% территории нашей страны относится к Крайнему Северу или районам, условия жизни в которых приравниваются к нему.

В таком климате и условиях полагаться можно только на самых надежных людей и на самую надежную технику. MAN регулярно поставляет автомобили на Крайний Север. На побережье Карского моря около 7 из 10 грузовиков, участвующих в освоении газовых и нефтяных месторождений, – под знаком льва. А более 600 грузовиков MAN в прошлом году было реализовано для работы в Арктике.

В этом материале мы расскажем, как львы адаптируются к работе при -60°C и почему MAN выбирают многие крупные российские клиенты из самых холодных регионов России.

ДОРОЖНЫЕ УСЛОВИЯ

Первый сюрприз для любого, кто впервые оказался на Крайнем Севере — это зимники. Они представляют собой дороги из утрамбованного снега. Сначала тракторами пробивается маршрут, затем снег раскатывается, уплотняется, выравнивается, размечается проезжая часть. Например, на Ямале в прошлом году работало четыре зимника регионального значения общей протяженностью более 700 км. При движении по таким дорогам, конечно же, рекомендуется техника с полным приводом. При этом важно наличие понижающей передачи раздаточной коробки, которой нет у большинства конкурентов MAN. Она помогает преодолеть сопротивление движению.

К сожалению, использовать полный привод не всегда возможно, ведь это не только увеличение стоимости автомобиля, но и увеличенный расход топлива. Для грузовиков, работающих в условиях северных городов, где всё-таки большинство дорог асфальтированы, специалисты MAN предлагают альтернативу — подключаемый передний привод.

Когда всё тает, появляется необходимость преодолевать большие и глубокие лужи. Грузовые автомобили MAN подготовлены к таким условиям, благодаря высоко расположенной системе вентиляции агрегатов трансмиссии. Это обеспечивает высокую способность к прохождению бродов и защищает от попадания воды и грязи в агрегаты трансмиссии.

НИЗКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ

Низкие температуры — это проверка на прочность сразу всех систем любого автомобиля.

Для работы в сложных условиях MAN предлагает целый набор опций:

• Аккумулятор повышенной емкости на 230 или 180 Ач в зависимости от компоновки с генератором на 120 А и 3360 В
• Систему обогрева топливных фильтров
• Систему для подогрева рабочих жидкостей
• Теплоизоляцию кабины Nordic
• Осушитель воздуха с функцией обогрева
• Электрофакельное устройство для облегчения холодного пуска
• Кожух для защиты интеркулера от холода
• Мощный пусковой подогреватель
• Термокейс для аккумулятора
• Подогрев топливного насоса и топливных шлангов (подходит для тех, кто во время выполнения маршрута пересекает несколько климатических поясов)
• Возможность установки ящика АКБ с системой обогрева
• Дополнительные системы обогрева топливопроводов

Эти опции позволяют обеспечить полноценную работу устройства в нестандартных условиях.

Специфично для эксплуатации в условиях севера и то, что техника может работать несколько дней подряд без остановки. Поэтому у MAN есть функция защиты двигателя при низких температурах, в том числе и на холостом ходу.

Также стоит отметить относительно новую функцию, которая называется «заслонка белого дыма», при которой исключено остывание двигателя при холостых оборотах.

Важно не только сохранить технику в прекрасном техническом состоянии, но и обеспечить комфорт водителя. Для этого в северные комплектации включают автономный воздушный отопитель кабины, который работает параллельно со штатным отопителем, не зависит от двигателя и позволяет поддерживать нужную температуру внутри кабины, продувая салон теплым воздухом.

К суровым российским зимам хорошо подготовлена и ходовая часть автомобилей MAN. Рессоры выполнены из материалов, которые выдерживают низкие отрицательные температуры, а морозостойкие пневмоподушки под рессоры позволят сохранить плавность хода при любой загрузке транспортного средства.

Шасси MAN спроектированы так, что ходовая часть и подвеска не имеют сервисных точек смазки. Таким образом, водителю грузового транспортного средства не нужно разбираться в том, как правильно смазывать узлы и самостоятельно это делать.

Считается, что автомобиль будет эффективно работать при температуре не ниже 37-45°C ниже нуля, но иногда выбора нет и эксплуатировать автомобиль приходится при гораздо суровой температуре. Например, в Якутии работают при любых температурах, так как здесь в течение нескольких месяцев температура стабильно может держаться от -50°C до -60°C. В таких случаях надежные транспортные средства и люди – это самое главное. Ни в коем случае нельзя допускать простоя транспортного средства, тогда автомобиль справится с любой задачей при любой температуре.

ОСОБЕННОСТИ КОМПОНОВКИ

Условия Крайнего Севера предполагают наличие дополнительных опций, которые обеспечивают комфортную работу при низких температурах, однако, если говорить об особенностях компоновки, то чаще всего она является стандартной: выхлоп используется для обогрева самосвальной платформы. Принципиальных различий, в каком расположении будет находиться выхлопная труба, нет, так как ее расположение не влияет на работоспособность транспортного средства или комфорт водителя.

Но есть случаи, в которых вертикальная установка выхлопной трубы обязательна. В Якутии, где температуры могут долго держаться ниже -50°C, выхлоп стараются устанавливать не ниже трех метров над уровнем земли. В противном случае грузовой автомобиль оставляет за собой густой непроглядный туман, который перекрывает обзор всем участникам дорожного движения.

Еще одна важная деталь — освещение. Двигаться по зимникам предпочтительнее ночью, потому что при свете фар рельеф дороги прекрасно читается. В дневное время у водителей возникает «снежная слепота». В данном случае есть возможность установки дополнительных осветительных приборов: проблесковых маячков и фар с дополнительным освещением поворотов.

СЕРВИС И РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Северная «смена» грузовика может длиться довольно долго: «минус» может держаться до 7 месяцев. Перед отправкой на север все грузовые автомобили обязательно должны пройти сервисное обслуживание.

Иногда из-за долгой работы на холостом ходу набегают лишние моточасы и может рекомендоваться досрочная замена масла. Процедура замены – очень быстрая и легкая, есть только одно условие – правильный выбор автомобильного масла. При минусовых температурах очень важно использовать синтетические автомобильные масла и смазки, как для двигателя, так и для трансмиссии. Это обеспечит более легкий запуск двигателя. Компания MAN гарантирует заливку качественного масла на конвейере, а не так давно оригинальное масло MAN поступило в продажу у дилеров. Оно также представлено в доливочном объеме – 5 литров. Также MAN предлагает собственный антифриз, который поможет защитить автомобиль от замерзания в условиях Крайнего Севера: антифриз «работает» при температуре до -37°C при смешивании 50% охлаждающей жидкости и 50% дистиллированной воды.

«Север – это регион с принципиально иными запросами к технике. Автомобили используют не только для перевозки обычных грузов, но и сырья – газа, нефтепродуктов, угля, скальных пород и прочего. Поэтому нередко поступают заказы на эксклюзивные грузовики, и мы всегда помогаем клиенту найти максимально эффективное решение» – рассказывает Павел Селев, коммерческий директор ООО «МАН Трак энд Бас РУС».

За 21 год работы российское подразделение MAN успело выполнить заказы для ведущих игроков сырьевого сектора и транспортных компаний, работающих в суровых условиях. В их числе «КАСТОР» (перевозка опасных грузов, в том числе углеводородных газов), ООО «Урман» (лесозаготовка), ЗАО «Ростнефтегаз», ОАО «Воркутауголь», ООО «Колабыт» (низкопольные автобусы MAN Lion’s City LE в северном исполнении) и другие.

ООО «МАН Трак энд Бас РУС» — 100% дочернее предприятие MAN Truck & Bus AG, генеральный импортер продукции MAN в России. Предприятие имеет два собственных филиала: в Подольске и Санкт-Петербурге. «МАН Трак энд Бас РУС» работает по всей России через партнерскую сеть, насчитывающую более 56 станций в ключевых регионах страны. MAN предлагает не только услуги по финансированию сделок, но и качественный профессиональный сервис. Клиенты компании также имеют возможность приобретать оригинальные запчасти MAN с гарантией 2 года, обслуживать технику в рамках сервисных контрактов, проходить курсы обучения водителей MAN ProfiDrive, а также пользоваться услугой круглосуточной помощи на дорогах Mobile24.

Как запустить двигатель в мороз

Эксплуатируя автомобиль в зимних условиях, самая большая проблема, с которой сталкивается пользователь — двигатель плохо заводится в мороз. Низкая температура воздуха отрицательно сказывается на работе всех систем двигателя, усложняет поддержание правильного теплового режима и, тем самым, создаёт препятствия для его нормального запуска.

Чтобы дальнейшая эксплуатация автомобиля не привела к череде неприятных последствий (как правило — экономических) пользователь должен понимать всю суть проблемы и уметь применить знания и навыки, дабы облегчить работу двигателя. Что бы знать, как запустить двигатель в мороз — надо понимать, на что влияют низкие температуры.

Когда запускается карбюраторный или инжекторный двигатель, низкие температуры окружающего воздуха, воздействуют на бензин. При этом ухудшается его способность испаряться, а плотность воздуха увеличивается. Это приводит к обеднению горючей смеси и дальнейшим затруднениям для её воспламенения.

В дизельных двигателях под воздействием низких температур повышается вязкость топлива и снижается температура воздушного заряда в цилиндрах. Это негативно сказывается на условиях смесеобразования и самовоспламенения топлива.

Последствия переохлаждения двигателя в процессе эксплуатации

Переохлаждение двигателя в процессе его эксплуатации приводит к ряду негативных последствий. Проблема не только в том, что холодный двигатель не заводится, а так же в негативном влиянии низких температур на детали и составляющие самого двигателя. Основные причины и последствия следующие:

• ухудшение смесеобразования топлива, усиление конденсации, как следствие — увеличение расхода топлива, снижение мощности двигателя;
• разжижение масла в картере двигателя за счёт того, что топливный конденсат смывает масляную плёнку со стенок цилиндров, в итоге — высокий износ деталей двигателя, сокращение срока его эксплуатации;
• повышение вязкости масла из-за низкой температуры в окружающей среде приводит к уменьшению частоты вращения коленчатого вала, результат — сложности при запуске двигателя в сильный мороз.

Основные причины, влияющие на запуск двигателя при минусовой температуре

Причин, влияющих на пуск двигателя в мороз, может быть много. Выделим основные:

1. Недостаточная мощность аккумуляторной батареи.
2. Система питания.
3. Система зажигания.
4. Система смазки.
5. Плохое топливо.

Рассмотрим, как можно решить каждую из вышеперечисленных проблем.

Аккумуляторная батарея автомобиля

Низкая температура окружающей среды влияет на работу всех электронных систем автомобиля. Аккумулятор — первое устройство, на которое ложится основная нагрузка. Под влиянием низкой температуры в аккумуляторной батарее происходит резкое замедление химических процессов, и батарея теряет свою мощность.

• Одним из решений потери мощности аккумуляторной батареи — снять его с машины и принести на ночь домой. Это позволит сохранить его ёмкость и не размораживать утром.
• Если нет желания вынимать аккумулятор из автомобиля — помочь пережить ему холодную ночь и предотвратить замерзание можно хорошо прогрев автомобиль перед постановкой на стоянку. Для этого надо поездить приблизительно полчаса на автомобиле, не выключая двигатель и не включая мощные электронные приборы (такие как музыка, обогрев заднего стекла, печка и др.).
• Немного встряхнуть замерзший аккумулятор — запустить тем самым химические процессы, происходящие в ней.
• Перед запуском двигателя включить дальний свет (на 10 — 15 секунд). В результате химических процессов электролит в аккумуляторе начнёт нагреваться — это приведёт аккумулятор в рабочее состояние.
• «Прикурить» от аккумулятора другой машины.

Для этого, надо выполнить ряд действий:

1. Глушим двигатель машины с «живым» аккумулятором.
2. Снимаем клеммы с «живого» аккумулятора.
3. Соединяем проводами «живой» и «севший» аккумуляторы.
4. Выдерживаем 5 — 10 минут (двигатель автомобиля с «живым» аккумулятором желательно завести).
5. Глушим двигатель с «живым» аккумулятором.
6. Заводим двигатель с «севшим» аккумулятором.
7. Время ожидания 5 — 10 минут, не снимая проводов.
8. Глушим автомобиль с «севшим» аккумулятором.
9. Снимаем провода.
10. Заводим автомобиль с «севшим» аккумулятором.
11. Заводим автомобиль с «живым» аккумулятором.

Если в наличии имеются провода с «клещами», провода с «живого» аккумулятора можно не снимать, а подсоединиться к «севшему» аккумулятору параллельно.

Если все вышеперечисленные действия не помогли, необходимо снять аккумулятор с машины и зарядить.

Система питания двигателя

При попадании в систему питания холодного воздуха двигатель начинает работать с перебоями, перестаёт запускаться. Причина — плохая герметичность шлангов. Для устранения этой проблемы необходимо осмотреть всю систему, обнаружить и заменить шланги.

Интересно, что зачастую проблема запуска в холодную погоду возникает среди современных автомобилей. Виной всему — строгие экологические нормы (Евро-4, 5…). Двигатели, соответствующие этим нормам, работают на обеднённой смеси, что позволяет подавать в цилиндр больше воздуха и меньше бензина. При пониженной температуре окружающей среды такие показатели попросту не дадут машине завестись.

Выход один — перепрограммировать машину у официального дилера на «менее экологические» показатели или установить предпусковой подогреватель (нагревающий элемент, устанавливаемый в двигатель). Разогревающий эффект позволяет запустить двигатель практически в любой мороз.

Система зажигания двигателя

В процессе эксплуатации автомобиля необходимо использовать свечи, высоковольтные провода и прочее оборудование, рассчитанное на работу при низких температурных режимах. Это позволит обеспечить правильное и бесперебойное зажигание топливно-воздушной смеси.

1. Необходимо проверить натяжение ремня генератора. Зимой ремень будет попросту проскальзывать, не обеспечивая достаточной зарядкой аккумуляторную батарею.
2. У автомобилей с бензиновым двигателем трудности при запуске в холодное время года возникают в связи с плохим состоянием свечей. Нагар, испорченный изолятор, не дают свече хорошей искры для запуска двигателя. Свечи надо проверить, почистить, а при необходимости — заменить.
3. При холодном запуске двигателя трудности могут возникнуть и со стартером. Не стоит крутить двигатель дольше 20–25 секунд. Если, примерно, после трёх таких попыток завести мотор не получилось, нужно подождать несколько минут и повторить попытку снова. Если же завести в мороз машину после десяти таких попыток не удалось, необходимо отбуксировать её в тёплый гараж или бокс и попробовать там.
4. В автомобилях с механической коробкой передач запускать двигатель следует при обязательном включении сцепления.
5. Если автомобиль хранится на стоянке или в гараже, не стоит оставлять его на сигнализации без необходимости. При включённой сигнализации в течение одной недели аккумуляторная батарея может полностью разрядиться.

Система смазки двигателя

Для нормальной и эффективной работы масло должно разогреться до нужной температуры. Загустевшее автомобильное масло сильно затрудняет зимний запуск двигателя. Основные причины того, что масло замёрзло зимой следующие:

• в двигатель залито минеральное или полусинтетическое масло;
• масло выработало свой ресурс и вовремя не заменено.

Дабы избежать таких проблем, необходимо вовремя заменить масло в двигателе, не дожидаясь прихода холодов.

В регионах с низкой температурой рекомендуется применять масла низкой вязкости. Такие смазочные жидкости позволяют стартеру развивать большие пусковые обороты при температуре от —20° до —30°С.

При аномальных морозах масло в двигателе затвердевает, прокачать его по магистралям становится настолько трудно, что стартер при запуске может с этим не справиться. Если замёрзший мотор все же удалось запустить, часто случается так, что проработав пару минут, он заклинивает. Причина: замерзшее масло, выброшенное вначале насосом в магистраль, не заменяется другим.

Под лопатками насоса образуется воздушная яма, на приборной панели горит лампа, предупреждая о «Низком давлении». По всем правилам — эксплуатация автомобиля с такими показателями запрещена, необходимо придумать, как разморозить масло, иначе серьёзных поломок не избежать. Как завести двигатель в мороз, если данная ситуация застала вас в пути:

• В ёмкости нагреть один литр масла до 90-120°С, залить его в двигатель (к маслу, что уже там имеется, подогревая его) и затем стартером всё перемешать.
• Ещё один способ не дать машине замёрзнуть, оставляя её на несколько часов, укрыть двигатель старым одеялом или чем-то подобным. Это позволит согревать мотор довольно длительное время.

Плохое топливо (низкого качества)

Одна из возможных причин трудного запуска двигателя — наличие плохого (не соответствующего требованиям) топлива в бензобаке автомобиля. Чаще всего эта проблема касается дизельных автомобилей. Как ни странно, не все владельцы автомобилей с дизельными двигателями могут понять, почему так происходит, они даже не знают о существовании «зимнего» и «летнего» видов топлива.

При наступлении холодов в некачественном дизельном топливе образуется парафин, который забивает топливный фильтр. Форсунка не может обеспечить двигатель необходимым объемом топлива, что усложняет запуск в холодное время. Для устранения парафина и быстрого запуска двигателя необходимо:

1. Применять современное средство — присадку «Суперантигель» (она обеспечивает высокий проникающий и размораживающий эффект).
2. Если бак автомобиля заполнен летним видом топлива, а неожиданное похолодание вызвало его замерзание, перевезти автомобиль в тёплый бокс на буксире или эвакуаторе.
3. Есть ещё способ: необходимо взять зимний вид топлива (солярку), нагреть её до температуры +40°С. Влить в бензобак автомобиля, не забыв предварительно продумать, как отогреть топливный фильтр автомобиля.

Как действовать после успешного запуска двигателя

После того, как завести двигатель в мороз вам удалось, не торопитесь ехать. Для нормальной работы заведённый двигатель необходимо прогреть. Греть или не греть — каждый для себя решает сам. Заводом-изготовителем рекомендуется при пониженных температурах выждать несколько минут и двигаться, на средних оборотах двигателя, до его полного прогрева.

После достижения двигателем нужной отметки температуры можете продолжать движение в привычном стиле.