что значит на холостых ехать
Вредит ли автомобилю долгая работа двигателя на холостых оборотах?
Объясняем, почему стоять с работающим мотором вредно не только для экологии
Каждый водитель хоть раз слышал о том, что стоянка с работающим на холостых оборотах мотором приводит к повышенному износу деталей двигателя. Не зря же в современных автомобилях стали массово внедрять систему «старт/стоп», которая немедленно глушит мотор при остановке автомобиля (а самые продвинутые системы — ещё до полной остановки), правильно? На самом деле, это как раз связано скорее с экологией и заявленным средним расходом топлива.
С холостыми же оборотами смысл заключается в другом. Стоянка с работающим мотором не наносит никакого ощутимого ущерба элементам двигателя – износ деталей на холостых оборотах не превышает его при обычном движении. Однако негативные последствия от длительной работы на холостых всё-таки есть, хотя и несколько другого рода — больше всего от простоя страдает моторное масло, которое гораздо быстрее приходит в негодность.
Главная проблема заключается в том, что при длительной работе двигателя на холостых оборотах в масле ускоряется появление отложений, которые затрудняют работу системы смазки и могут вызвать неисправность как минимум масляного насоса. Поэтому длительной работы на холостых рекомендуется избегать, а после вынужденных простоев следует, что называется, как следует «прожечь» мотор непродолжительной, но активной ездой на высоких оборотах.
Чем вредна мотору долгая езда или простой на холостых оборотах?
В России практически в каждой машине установлена система дистанционного запуска двигателя. Это очень удобно зимой, так как водителю не приходится мёрзнуть в автомобиле, пока он прогревается. Однако у этой опции есть и противники, которые утверждают, что продолжительная работа на холостых оборотах сильно вредит двигателю. Но так ли это на самом деле?
Нормальный режим работы
При этом в указанном нами диапазоне обеспечивается хорошая смазка всех работающих деталей. А вот на холостом ходу всё совсем по-другому.
Чем вреден холостой ход?
Холостым ходом называют обороты двигателя на неподвижной машине, которые находятся в пределах от 700 до 900 об/мин. Непрогретый двигатель имеет чуть завышенные обороты, около 1200 об/мин, которые с прогревом падают. Продолжительная работа в таком режиме оборачивается для двигателя довольно неприятными последствиями. Масляный насос работает всегда, но на низких оборотах делает это недостаточно эффективно, в результате некоторые участки остаются несмазанными из-за недостатка давления масла. В камере сгорания постепенно образуется большое количество нагара.
Всё это приводит к преждевременному износу двигателя. Поэтому мастера в автосервисах не рекомендуют злоупотреблять с дистанционным прогревом, и зимой прогревать машину не дольше 10-15 минут. На машинах, владельцы которых регулярно пользуются автозапуском, замечен ускоренный износ шеек распредвалов, поэтому мотор требует ремонта уже к 100 тысячам километров пробега. Поэтому для сохранения двигателя нужно как можно меньше стоять на холостом ходу и стараться поскорее начинать движение.
Что такое холостой ход двигателя
Когда появились первые моторы, не существовало даже самого понятия холостых оборотов. Впрочем, на заре автомобилизма многое чего не знали, терминология только-только зарождалась.
Сегодня же любой нормальный автомобилист скажет, что холостые обороты мотора — это режим, в котором он работает без нагрузки. Но этого будет уже мало.
Толковые автовладельцы могут точно назвать правильную величину оборотов двигателей, который стоят на их машинах. Но неплохо бы знать, почему эти обороты именно такие, почему они изменяются, как и для чего поддерживаются? Тогда и эксплуатация автомобиля будет более осмысленной.
Как все начиналось?
Карбюратор относится к главным автомобильным изобретениям. Около 1915 года в двигателестроении произошел серьезный прорыв: на автомобиле Packard Twin Six появился настоящий карбюратор с жиклерами и управлением опережением зажигания.
Это позволило решить две задачи: значительно увеличить мощность, подняв рабочие обороты до 3000 в минуту; снизить устойчивые обороты за счет введения специальной системы смесеобразования на малых оборотах. Это и был холостой ход.
Более поздние конструкции карбюраторов уже предусматривали регулировку и настройку смесеобразования на холостых оборотах, часто используя для этого режима отдельные дозирующие системы.
Конечно, экология и даже ресурс для тех конструкций не были определяющими факторами. Да и само слово «экология» еще не вошло в обиход. Все силы были направлены на то, чтобы постоянно совершенствовать силовые агрегаты и конструкцию авто, независимо от влияния на окружающую среду.
Для чего «холостые» нужны?
При работающем моторе мощность растет исключительно с ростом оборотов, а крутящий момент имеет пик в области средних или высоких оборотов (на наддувных агрегатах момент появляется раньше, но тоже не с нуля).
Чтобы дать мотору полезную нагрузку, нужно, чтобы он уже устойчиво крутился и был готов создавать крутящий момент. Иначе он просто заглохнет. Никаких способов обойти это ограничение не существует. Те обороты, с которых мотор может воспринимать нагрузку, и принято называть холостыми. Обороты выше холостых — рабочие.
Для большинства моторов легковых автомобилей холостые обороты составляют 500–900 оборотов в минуту, что не так уж мало.
Почему обороты не постоянны?
Чем совершеннее система питания, тем менее заметны колебания оборотов. Если на двигателе стоит простой карбюратор, водитель сам регулирует холостые обороты. Его вмешательство требуется, если температура двигателя или нагрузка на него отличаются от выставленных при регулировке холостых оборотов. С электронным карбюратором с автоматом холодного запуска человек уже ничего не регулирует, но обороты заметно повышаются для обеспечения устойчивой работы.
А что система впрыска? Она позволят лишь немного завысить холостые обороты до прогрева лямбда-сенсоров и удерживать их до нормализации смесеобразования на 100–1000 оборотов в минуту. Обороты могут немного подняться при увеличении нагрузки со стороны системы кондиционирования или нагрузки от генератора. Во всех остальных случаях исправная система должна держать обороты практически постоянными, в пределах ± 30 оборотов в минуту.
Регуляторы холостого хода и дроссельные заслонки с электроприводом со временем загрязняются, не все свечи и форсунки работают идеально, системы EGR пропускают газы, барахлят системы регулирования фаз, а у цилиндров может быть разная компрессия. Получается, что в реальной жизни на старых машинах обороты все же немного «гуляют»: или излишне снижаются под нагрузкой или же, наоборот, завышаются.
Холостые обороты — это компромисс
Увеличивать холостой ход — значит поднимать расход топлива и теплоотдачу двигателя без нагрузки. Это — плохая идея. Снижение же оборотов приводит сразу к нескольким неприятным последствиям:
1) нарушается смесеобразование: при снижении частоты вращения ухудшается очистка цилиндров от отработанных газов, затрудняется наполнение цилиндров свежей смесью, растут потери на перепуск, а значит, падает и мощность;
2) серьезной проблемой является снижение давления масла и объема его подачи, потому что чем меньше обороты, тем ниже давление (при определенном минимуме давления подшипники скольжения выходят из режима жидкостного трения и ресурс мотора стремительно уменьшается).
3) нагрузка на мотор уже на холостых оборотах может быть значительной (особенно с МКПП). Автоматические коробки передач способны предотвратить неприятности, но проблемы полностью не решают, хотя значительно увеличивают ресурс ДВС в целом.
Кроме того, на машинах с АКПП нужно учитывать следующее: маслонасос АКПП приводится от коленчатого вала двигателя, а значит и работа коробки зависит от оборотов холостого хода. При слишком малых оборотах давления не хватит на корректную работу механико-гидравлической системы управления. А для систем старт-стоп приходится устанавливать гидроаккумуляторы и дополнительные электронасосы. Это позволяет гидравлике включаться в работу сразу при запуске двигателя, а не спустя пять-десять секунд…
Как видим, даже сегодня самые продвинутые моторы еще не приблизились к идеалу настолько, чтобы не учитывать целую сумму факторов, которые влияют на их работу. Значит, мотористам есть, куда расти.
Почему машина глохнет на холостых оборотах — основные причины и неисправности
Если машина глохнет на малых оборотах, то очень важно быстро установить причину такого поведения и провести соответствующий ремонт. Пренебрежение этой проблемой нередко приводит к появлению аварийных ситуаций.
Если глохнет машина на холостом ходу, но при нажатии на педаль газа двигатель работает нормально, то водителю необходимо срочно найти и устранить причину такого поведения транспортного средства. В противном случае авто может заглохнуть в самом неудобном месте, например, перед появлением зеленого сигнала светофора, что иногда приводит к появлению аварийных ситуаций.
Что такое холостой ход
Диапазон оборотов автомобильного двигателя составляет в среднем 800–7000 тысяч в минуту для бензинового и 500–5000 для дизельного варианта. Нижняя граница этого диапазона и есть холостой ход (ХХ), то есть те обороты, которые силовой агрегат выдает в прогретом состоянии без нажатия водителем на педаль газа.
Поэтому генераторы для дизельных и бензиновых моторов отличаются друг от друга, ведь даже в режиме ХХ они должны:
Так выглядит автомобильный генератор
То есть в режиме холостого хода мотор потребляет минимум топлива, а генератор снабжает электроэнергией тех потребителей, которые обеспечивают функционирование двигателя. Получается замкнутый круг, однако без него невозможно ни резко разогнаться, ни плавно набрать скорость, ни медленно начинать движение.
Как мотор работает на холостом ходу
Чтобы понять, чем ХХ отличается от функционирования двигателя под нагрузкой, необходимо подробно разобрать работу силового агрегата. Автомобильный мотор называют четырехтактным потому, что один цикл включает в себя 4 такта:
Эти такты одинаковы на всех типах автомобильных моторов, за исключением двухтактных силовых агрегатов.
Впуск
Во время такта впуска поршень идет вниз, впускной клапан или клапаны, открыты и создаваемое движением поршня разряжение засасывает воздух. Если силовая установка оснащена карбюратором, то проходящий поток воздуха срывает с жиклера микроскопические капельки топлива и смешивается с ними (эффект Вентури), причем, пропорции смеси зависят от скорости движения воздуха и диаметра жиклера.
На основании этих показаний ЭБУ определяет оптимальное количество топлива и подает сигнал присоединенные к рампе форсунки, постоянно находящиеся под давлением топлива. Регулируя длительность сигнала, поступающего на форсунки, ЭБУ меняет количество впрыскиваемого в цилиндры топлива.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
Дизельные моторы работают иначе, в них топливный насос высокого давления (ТНВД) подает солярку небольшими порциями, причем, в моделях ранних поколений размер порции зависел от положения педали газа, а в более современных ЭБУ учитывает много параметров. Однако главное отличие в том, что топливо впрыскивают не во время такта впуска, а под конец такта сжатия, чтобы раскалившийся от высокого давления воздух сразу же поджег распыленную солярку.
Сжатие
Во время такта сжатия поршень идет вверх, а температура сжимаемого воздуха возрастает. Не все водители знают, что чем выше обороты двигателя, тем больше давление под конец такта сжатия, хотя ход поршня всегда одинаков. Под конец такта сжатия в бензиновых моторах происходит поджиг за счет формируемой свечой искры (ей управляет система зажигания), а в дизельных вспыхивает распыленная солярка. Это происходит незадолго до достижения поршнем верхней мертвой точки (ВМТ), причем время срабатывания определяют по углу поворота коленчатого вала называют углом опережения зажигания (УОЗ). Такой термин применяют даже к дизельным моторам.
Рабочий ход и выпуск
После воспламенения топлива начинается такт рабочего хода, когда под действием выделяющихся в процессе горения смеси газов возрастает давление в камере сгорания и поршень толкает в сторону коленчатого вала. Если двигатель исправен, а топливная система верно настроена, то процесс горения заканчивается перед началом такта выпуска или сразу же после открытия выпускных клапанов.
Раскаленные газы выходят из цилиндра, ведь их вытесняет не только увеличившийся объем продуктов горения, но и движущийся к ВМТ поршень.
Шатуны, коленчатый вал и поршни
Один из главных недостатков четырехтактного двигателя – малое полезное действие, ведь поршень через шатун толкает коленчатый вал лишь 25% времени, а в остальном или движется балластом, или потребляет кинетическую энергию на сжатие воздуха. Поэтому большой популярностью пользуются многоцилиндровые моторы, в которых поршни толкают коленчатый вал по очереди. Благодаря такой конструкции полезное воздействие происходит гораздо чаще, а учитывая, что коленчатый вал и шатуны делают из железных сплавов, в том числе чугуна, вся система получается очень инерционной.
Поршни с кольцами и шатунами
Работа в режиме ХХ
Для эффективной работы в режиме ХХ необходимо создать топливовоздушную смесь с определенными пропорциями, которая при сгорании выделит достаточное количество энергии, чтобы генератор мог обеспечить энергией основных потребителей. Если в рабочих режимах регулировку скорости вращения вала двигателя производят с помощью манипуляций педалью газа, то на ХХ регулировок такой же доступности нет. В карбюраторных моторах пропорции топлива в режиме ХХ неизменны, ведь зависят от диаметров жиклеров. В инжекторных моторах возможна небольшая коррекция, которую ЭБУ проводит с помощью регулятора холостого хода (РХХ).
Регулятор холостого хода
В дизельных моторах старых типов, оснащенных механическим ТНВД, ХХ регулируют с помощью угла поворота сектора, к которому подключен тросик газа, то есть просто выставляют минимальные обороты, при которых двигатель стабильно работает. В современных дизельных моторах ХХ регулирует ЭБУ, ориентируясь на показания датчиков.
Трамблер и вакуумный корректор зажигания определяют УОЗ карбюраторного мотора
Одним из важных параметров, для стабильной работы силового агрегата в режиме холостого хода является УОЗ, который должен соответствовать определенному значению. Если сделать его меньше, упадет мощность, а учитывая минимальную подачу топлива, нарушится стабильная работа силового агрегата и, его начнет трясти, кроме того, даже плавное нажатие на газ может привести к остановке двигателя, особенно с карбюратором.
Это происходит из-за того, что сначала увеличивается поступление воздуха, то есть смесь становится еще более бедной и, только затем поступает дополнительное горючее.
Почему глохнет на холостых
Причин, по которым машина глохнет на холостых оборотах или двигатель плавает на ХХ, немало, но все они связаны с работой описанных выше систем и механизмов, ведь из кабины водитель никак не может влиять на этот параметр, он может лишь нажимать на педаль газа, переводя двигатель в другой режим работы. Мы уже рассказывали о различных неисправностях силового агрегата и его систем в этих статьях:
Поэтому дальше будем рассказывать о причинах, по которым машина глохнет на холостых.
Подсос воздуха
Эта неисправность почти не проявляется на других режимах работы силового агрегата, ведь там поступает гораздо больше топлива, а небольшое снижение оборотов под нагрузкой не всегда заметно. На инжекторных двигателях о подсосе воздуха говорит ошибка «Обедненная смесь», или «детонация». Возможны другие названия, но принцип тот же.
Кроме того, при этой неисправности мотор часто троит и плохо набирает обороты, а также потребляет заметно больше топлива. Частым проявлением проблемы является едва или сильно слышный свист, который усиливается при увеличении оборотов.
Плохая затяжка хомутов или повреждение воздушных шлангов приводят к подсосу воздуха
Вот основные места, где возникает подсос воздуха, из-за которого глохнет машина на холостом ходу:
Вот алгоритм действий, который поможет обнаружить проблему на двигателе любого типа:
Вакуумный усилитель тормозов и его шланги также могут подсасывать воздух
Если результат всех проверок отрицательный, значит, причина нестабильного ХХ в чем-то другом. Но начинать диагностику все же лучше именно с этой проверки, чтобы сразу же исключить наиболее вероятные причины. Помните, даже если автомобиль более-менее стабильно работает на холостых, но при нажатии на газ глохнет, то почти всегда причина кроется в подсосе воздуха, поэтому диагностику нужно начинать с поиска места подсоса.
Неисправности системы зажигания
К неисправностям этой системы относят:
Проверка силы искры на карбюраторном моторе
Измерьте напряжение на АКБ, если оно ниже 12 вольт, заглушите мотор и снимите клеммы с аккумулятора, затем снова измерьте напряжение. Если тестер покажет 13–14,5 вольт, значит, требуется проверка и ремонт генератора, ведь он не вырабатывает нужного количества энергии, если же меньше, замените аккумулятор и проверьте работу двигателя. Если он стал работать стабильней, то скорее всего из-за низкого напряжения получалась слабая искра, которая неэффективно поджигала топливовоздушную смесь.
Кроме того, мы рекомендуем провести полную проверку двигателя, ведь неэффективная работа зажигания при напряжении свыше 10 вольт нередко является проявлением различных неисправностей.
Проверка искры во всех цилиндрах (подходит и для инжекторных двигателей)
Основным признаком отсутствия искры в одном или нескольких цилиндрах является нестабильная работа силового агрегата на малых и средних оборотах, однако, если раскрутить до высоких, то без нагрузки мотор работает нормально. Убедившись, что сила искры достаточна, заведите и прогрейте силовой агрегат, затем поочередно снимайте бронепровода с каждой свечи и следите за поведением мотора. Если один или несколько цилиндров не функционируют, то снятие провода с их свечей не изменит режима работы двигателя. Определив дефектные цилиндры, заглушите двигатель и выкрутите из них свечи, затем вставьте свечи в соответствующие наконечники бронепроводов и положите резьбой на двигатель.
Запустите мотор и смотрите, появляется ли на свечах искра, если ее нет, установите новые свечи, а при отсутствии результата снова заглушите мотор и поочередно вставляйте каждый бронепровод в отверстие катушки и проверяйте на искру. Если искра появилась, значит, неисправен трамблер, который не раздает высоковольтные импульсы по соответствующим свечам и поэтому машина глохнет на холостых оборотах. Чтобы устранить проблему, замените:
Проверка и снятие свечных проводов
На инжекторных моторах меняйте провода местами с теми, которые точно работают. Если после подключения бронепровода к катушке искра не появилась, замените весь комплект бронепроводов, а также, (желательно, но не обязательно) поставьте новые свечи.
Неправильная регулировка клапанов
Эта неисправность встречается только на автомобилях, двигатели которых не оснащены гидрокомпенсаторами. Вне зависимости от того, зажаты клапаны или стучат, в режиме ХХ топливо сгорает неэффективно, поэтому на низких оборотах глохнет машина, ведь выделяемой силовым агрегатом кинетической энергии недостаточно. Чтобы убедиться, точно ли проблема в клапанах, сравните расход топлива и динамику до появления проблемы с холостым ходом и сейчас, если эти параметры ухудшились, зазор необходимо проверять, а при необходимости, регулировать.
Для проверки на холодном двигателе снимите клапанную крышку (если к ней прикреплены какие-то детали, например, тросик газа, то сначала отсоедините их). Затем, поворачивая вручную или стартером (в этом случае отсоедините свечи от катушки зажигания) выставляйте поочередно клапаны каждого цилиндра в закрытое положение. Затем специальным щупом измеряйте зазор. Полученные значения сравнивайте с теми, которые указаны в инструкции по эксплуатации вашего автомобиля.
К примеру, для мотора ЗМЗ-402 (его устанавливали на Газели и Волги) оптимальные зазоры впускных и выпускных клапанов составляют 0,4 мм, а для двигателя K7M (его ставят на Логан и другие автомобили Рено) тепловой зазор впускных клапанов 0,1–0,15, а выпускных 0,25–0,30 мм. Помните, если машина глохнет на холостых оборотах, но более-менее стабильно работает на высоких, то одной из самых вероятных причин оказывается неправильный тепловой зазор клапанов.
Неправильная работа карбюратора
Карбюратор оснащен системой ХХ, а на многих автомобилях установлен экономайзер, отключающий подачу топлива при движении на любой передаче при полностью отпущенной педали газа, в том числе, при торможении двигателем. Чтобы проверить работу этой системы и подтвердить или исключить ее неисправность, уменьшайте угол поворота дроссельной заслонки при полностью отпущенной педали газа вплоть до ее закрывания. Если система холостого хода работает нормально, то никаких изменений, кроме небольшого снижения оборотов, не будет. Если же машина глохнет на холостых оборотах при выполнении таких манипуляций, значит, эта система карбюратора работает неправильно и ее необходимо проверять.
В этом случае мы рекомендуем обратиться к опытному топливщику или карбюраторщику, ведь создать единую инструкцию для всех типов карбюраторов невозможно. Кроме того, помимо неисправности самого карбюратора, причиной того, что глохнет машина на холостом ходу, может быть клапан экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) или провод, который подает на него напряжение.
Мотор является источником сильных вибраций, которые в полной мере воздействуют на карбюратор и клапан ЭПХХ, поэтому велика вероятность того, что между клеммами провода и клапана может пропадать электрический контакт.
Неправильная работа регулятора ХХ
Регулятор холостого хода управляет байпасным (обходным) каналом, по которому топливо и воздух поступают в камеру сгорания мимо дроссельной заслонки, поэтому двигатель работает даже тогда, когда заслонка полностью закрыта. Если же ХХ нестабилен или машина глохнет на холостом ходу, возможных причин всего 4:
Заключение
Если машина глохнет на малых оборотах, то очень важно быстро установить причину такого поведения и провести соответствующий ремонт. Пренебрежение этой проблемой нередко приводит к появлению аварийных ситуаций, например, необходимо резко уехать с перекрестка, чтобы сделать рывок и избежать столкновения с подъезжающим транспортным средством, но, после резкого нажатия на газ мотор заглох.