холостой ход двигателя что это
Чем холостой ход вредит мотору автомобиля
Когда есть необходимость в длительной режиме холостого хода? Не будем рассматривать экстремальные условия крайнего севера, где, долго работая в условиях низких температур, двигатель подвергается усиленному износу. Чаще всего холостой ход используется, когда водителю приходится прогревать двигатель перед поездкой. В таком же режиме мотор может работать, когда автомобиль стоит в пробке.
Рассуждая о вреде, который двигателю может нанести режим холостого хода, необходимо учитывать то, о каком моторе вообще идет речь. Такой режим может стать фактором, значительно усиливающим износ, в случае малообъемных турбированных силовых агрегатов. А именно такие все чаще и используются на современных машинах. Их ресурс, как, впрочем, и ресурс любого другого двигателя, ограничен моточасоми. И холостой ход, по сути, «выбирает» ограниченное количество моточасов работы и сокращает ресурс.
Другая проблема, которая также может усилить степень износа мотора, заключается в работе масла. И эти последствия могут стать еще более серьезными, если в работе силовой установки уже есть проблемы. На низких оборотах нарушается эффективность циркуляции масла в системе двигателя. Давление масла, а также объем прокаченного масла в системе двигателя напрямую зависят от количества его оборотов.
Низкое давление масла может стать одним из факторов износа маслонасоса, а в некоторых случаях и привести к масляному голоданию. Также не стоит забывать, что, если мотор часто и подолгу работает в режиме холостого хода, масло в нем придется менять строго по регламенту или даже почаще. Кроме того, работая долго на низких оборотах, двигатель не получает в нужном объеме горючей смеси, а тот объем смеси, который есть в цилиндрах, сгорает неэффективно, из-за чего и сам двигатель работает нестабильно.
Проблемы распространяются порой и на свечи зажигания. Из-за продолжительной работы на холостом ходу на них может накапливаться много нагара. А эта сажа снижает эффективность работы свечей, что и приводит к снижению мощности двигателя и повышенному расходу топлива.
В таком режиме страдает не только двигатель, но и выхлопная система, которой из-за тех же низких оборотов не удается эффективно дожечь бензин. В таком режиме, например, при длительной работе на холостом ходу в пробке, «достается» и каталитическому нейтрализатору выхлопных газов, из-за перегрева он может выйти из строя.
Короткие эпизоды работы двигателя на холостом ходу, возможно, и не нанесут ему серьезного ущерба, однако, например, прогрев мотора на холостом ходу все же стоит ограничить 5-10 минутами и уж точно не доводить до 20 минут. Время безопасной работы мотора в режиме холостых оборотов автопроизводитель обычно указывает в инструкции по эксплуатации автомобиля.
Гулять запрещено: что такое холостые обороты, и от чего они зависят
Если спросить автовладельца, что такое холостые обороты мотора, он наверняка ответит, что это режим, в котором мотор работает без нагрузки, и будет полностью прав. Многие даже смогут точно назвать правильную величину оборотов для их автомобилей. Но почему эти обороты именно такие? Почему не больше, не меньше, почему они изменяются, как и для чего поддерживаются? Сегодня мы попробуем в этом разобраться.
Как всё начиналось
Н а первых моторах не существовало даже самого понятия холостых оборотов. Частота рабочих и холостых оборотов практически совпадала, а рабочий диапазон двигателя был крайне мал (приблизительно всего от 250 до 450 оборотов в минуту). Ну а куда деваться: меньше нельзя, выше не крутится… Фитильные карбюраторы имели весьма небольшой рабочий диапазон и при малом потоке смеси сильно «переливали». Фактически их настраивали только на рабочие обороты.
Ситуация поменялась примерно к 1915 году. Появление на Packard Twin Six настоящего карбюратора с жиклерами и управления опережением зажигания позволило решить две задачи. Во-первых, значительно увеличить мощность, увеличив рабочие обороты до 3000 в минуту, а во-вторых, снизить устойчивые обороты за счет введения специальной системы смесеобразования на малых оборотах. Иными словами, системы холостого хода.
Под капотом Packard Twin Six Town Car ‘1916
Все 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, но моторы просто не могли работать на оборотах ниже тех, на которых мог создавать смесь карбюратор. Но затем система стала значительно сложнее.
Зачем нужны холостые обороты?
Пока мотор заглушен, никакого крутящего момента он, разумеется, не создаёт. Но и при работающем моторе мощность растет исключительно с ростом оборотов, а крутящий момент имеет пик в области средних или высоких оборотов (на наддувных двигателях момент появляется раньше, но тоже далеко не с нуля).
Чтобы нагрузить мотор полезной нагрузкой, нужно, чтобы он уже устойчиво крутился и был готов создавать крутящий момент. Иначе он просто заглохнет. Простите, что так сложно объясняю простую вещь, но это крайне важный для понимания дальнейшего момент.
Нагрузить ДВС можно только если он уже работает на устойчивых и достаточных для восприятия нагрузки оборотах. Никаких способов обойти это ограничение нет. Можно только избежать этой проблемы, используя дополнительный двигатель, который будет работать вместо ДВС до достижения тем рабочих оборотов. Например, такую функцию выполняет электромотор на гибридах или пневматический стартер с избыточной мощностью.
Те обороты, с которых мотор может воспринимать нагрузку, и называются холостыми.
Все обороты выше холостых — рабочие. Ниже начинается зона пусковых оборотов, на которых двигатель не переносит нагрузку по тем или иным причинам. Для большинства моторов легковых автомобилей холостые обороты составляют 500-900 оборотов в минуту, что не так уж мало. В случае использования АКПП можно немного «схитрить» и установить холостые обороты без нагрузки со стороны трансмиссии ниже, повышая их только при включении режима «Drive» в коробке.
Почему холостые обороты не постоянны?
При разных системах питания причины изменения холостых оборотов различны. На ДВС с простыми нерегулируемыми карбюраторами обороты зависят от нагрузки и смесеобразования. Если срабатывают автоматы увеличения оборотов, то с ростом нагрузки обороты будут падать. То же самое произойдёт из-за плохого смесеобразования, но этого стараются избежать, применяя различные системы холодного запуска, которые завышают обороты для обеспечения устойчивой работы двигателя.
Чем совершеннее система питания, тем менее заметны колебания. С простым карбюратором 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 водитель уже ничего не регулирует, но обороты заметно повышаются для обеспечения устойчивой работы до прогрева.
Под капотом ВАЗ-2107 Жигули ‘1997–2006
Системы впрыска разве что позволят немного завысить холостые обороты до прогрева лямбда-сенсоров и удержат их чуть повышенными до нормализации смесеобразования на 100-1000 оборотов в минуту. И ещё они могут немного увеличить обороты при увеличении нагрузки со стороны системы кондиционирования или нагрузки от генератора. Во всех остальных случаях исправная система должна поддерживать обороты практически постоянными, в пределах +/- 30 оборотов в минуту.
К сожалению, все способы регулирования не идеальны. Регуляторы ХХ и дроссельные заслонки с электроприводом со временем загрязняются, не все свечи и форсунки работают идеально, системы EGR пропускают газы, сбоят системы регулирования фаз, а у цилиндров может быть разная компрессия, отчего в реальной жизни на старых машинах обороты все же немного «гуляют»: излишне просаживаются под нагрузкой или наоборот, завышаются.
Почему холостые обороты именно такие?
Выбор холостых оборотов — это всегда компромисс. Увеличивать их – значит увеличивать расход топлива и теплоотдачу двигателя без нагрузки, что, очевидно, является плохой идеей и для гражданской машины не годится. Снижение же приводит сразу к нескольким неприятным последствиям.
Во-первых, нарушается смесеобразование. Процессы в ДВС динамические, и вся его конструкция рассчитана на рабочие обороты. При снижении частоты вращения ухудшается очистка цилиндров от отработанных газов, затрудняется наполнение цилиндров свежей смесью, растут потери на перепуск, а значит, падает и мощность.
Может, такое занижение ХХ сделает мотор хотя бы экологичнее? Тоже нет. Скорее, наоборот. Даже если двигатель сохраняет возможность восприятия нагрузки на оборотах менее холостых, его рабочий процесс будет далек от расчетного. Например, на оборотах менее 400-500 часто даже катколлекторы перестают прогреваться до рабочей температуры, а количество пропусков зажигания растет.
Серьезной проблемой является снижение давления масла и объема его подачи. Тут все просто: меньше обороты — ниже давление. При каком-то минимуме давления подшипники скольжения выходят из режима жидкостного трения, и ресурс мотора стремительно уменьшается. И чем выше нагрузка, тем выше должно быть давление, а значит, и обороты мотора.
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. В результате давление масла на холостых оборотах должно быть уже достаточным для восприятия полной нагрузки на мотор. К сожалению, чем выше давление и производительность маслонасоса на холостых оборотах, тем больше избыток давления на рабочих. А значит больше расход топлива, меньше ресурс масла. Регулируемый маслонасос позволяет немного улучшить ситуацию, но в основном все же служит для компенсации избыточного снижения давления масла после прогрева двигателя, а не для снижения оборотов холостого хода.
На машинах с автоматической коробкой передач нужно учитывать и ее «пожелания». Ведь маслонасос АКПП приводится от коленчатого вала двигателя, а значит и работа коробки передач 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.
Привод различного навесного оборудования тоже создает сложности. Генератор, насосы ГУРа и кондиционера и помпа системы охлаждения имеют ограниченный рабочий диапазон, поэтому передаточное отношение системы привода дополнительных агрегатов подбирают с учетом максимальных оборотов двигателя. А минимальные обороты любого из устройств и нагрузка на подсистемы машины ограничивают нижнее значение холостых оборотов. Слишком большое снижение оборотов может привести к перегреву многоцилиндровых моторов из-за нарушения циркуляции жидкости, к разряду аккумулятора или неработоспособности системы кондиционирования. Правда, эти проблемы тоже решаемы.
Тут выручают переход на электроприводы усилителя руля, насосов системы охлаждения и кондиционера и установка регулируемого привода помпы. К счастью, генераторы имеют очень большой рабочий диапазон и не теряют КПД при высоких оборотах. Но у этих мер есть и недостатки. Зачастую они влекут за собой лишние затраты, а часто — и снижение КПД систем за счет двойного преобразования энергии.
Вибрация мотора при снижении оборотов в основном связаны с неустойчивостью рабочего процесса, но есть у неё и несколько других причин. Например, система подвески ДВС умеет гасить колебания только в определенном диапазоне частот. И чем ниже обороты, тем сложнее гасить возникающие вибрации. Причём помимо вибраций, передаваемых на кузов и влияющих на комфорт водителя и пассажиров, существует еще такая вещь как крутильные колебания, которые разрушительно действуют на трансмиссию и колеса.
Чем ниже обороты мотора, тем сложнее их гасить. Приходится или использовать не блокируемые гидротрансформаторы или двухмассовые маховики, или сочетание двух технологий одновременно. Повышение оборотов холостого хода позволяет снизить колебания момента при каждом обороте, отодвинуть частоты всех колебаний дальше от резонансных и сделать работу всех систем подавления вибраций эффективнее.
Холостые обороты двигателя: что к чему и с чем едят?
Холостой ход — это эксплуатация устройства без какой-либо нагрузки. У автомобиля холостыми оборотами двигателя называется его работа при полностью выжатом сцеплении. В это время крутящий момент не передается от коленчатого вала мотору и колесам. Они в этом случае полностью разобщены.
Нормальные обороты холостого хода составляют 800-1000 ед. При их уменьшении мотор глохнет, при повышенном числе начинается перерасход топлива. Какие обороты должны быть у вашего автомобиля, указано в инструкции по эксплуатации.
От чего зависят обороты холостого хода?
Обороты холостого хода можно отрегулировать самостоятельно или с привлечением специалиста. Для этой цели в автомобиле имеется несколько специальных агрегатов и узлов. К ним относится:
В состав топливной системы входит инжектор или карбюратор. Это агрегаты, в которых топливная жидкость смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. В систему включен, и топливный насос с регулятором давления смеси. Работа системы питания двигателя топливом контролируется многочисленными датчиками.
На количество оборотов большое влияние оказывает и положение дроссельной заслонки. Она регулирует подачу в двигатель воздуха. Увеличить или уменьшить обороты можно нажатием на педаль акселератора.
Двигатель автомобиля может работать не очень стабильно на холостых оборотах по нескольким причинам:
Загрязнение может осуществляться отработанным маслом, примесями, которые проходят сквозь фильтры, сажей и водой. В системе зажигания могут быть окислившиеся или плохо затянутые провода.
Как изменить обороты?
Внимательные автовладельцы всегда тщательно следят за автомобилем и его состоянием. Это дает существенную экономию на ремонте и расходе топлива, снижает риск поломок и аварий. Как снизить обороты двигателя на холостом ходу? Как уже отмечалось, это можно сделать самостоятельно или с привлечением специалиста. Для работы нужно приготовить:
Холодный мотор после его включения обычно некоторое время работает на повышенных оборотах. После прогрева они падают до нормы холостого хода, которая равняется 800-1000 об/мин. Точное их количество указано в каждом руководстве по эксплуатации автомобиля. Если же они не приходят в норму, нужно найти и устранить неисправность.
Если на автомобиле установлен двигатель карбюраторного типа, то неисправности могут быть такими:
Регулировка делается довольно просто. На старой машине нужно:
Грязный карбюратор часто бывает причиной увеличения холостых оборотов. Поэтому его нужно тщательно промыть после чистки. Если нет собственного опыта в этом деле, лучше пригласить специалиста. Шланги можно проверить на работающем двигателе путем их пережимания.
При проведении процедуры следует внимательно прислушиваться к работе двигателя. Изменение количества оборотов является указателем того, что вы нашли нужный шланг. Порванные прокладки и неплотные хомуты позволяют воздуху проникать в мотор. Обороты от этого увеличиваются.
В инжекторном двигателе невозможно механическим способом отрегулировать количество оборотов. Они зависят от прошивки бортового компьютера. Для их изменения нужно перепрошивать систему управления холостым ходом. Сделать это может только специалист. Но не следует слишком занижать обороты, так как это приведет к преждевременному износу генератора.
Перед началом эксплуатации нужно проверить правильность выставления зазоров в газораспределительном механизме, чистоту воздушного фильтра, исправность свечей, работу заслонки обогащения рабочей смеси. Далее готовится отвертка с прибором регулировки холостых оборотов. Использовать ее нужно только в том случае, если остальные принятые меры не привели к ожидаемому результату.
Работа выполняется в несколько этапов:
На двигателях, оснащенных инжектором, иногда приходится регулировать холостые обороты заменой датчика холостого хода. Поменять его довольно просто, имея в руках фигурную отвертку. Последовательность операций:
Новый датчик должен сразу же после запуска двигателя начать свою работу по регулированию оборотов холостого хода. Внутри этого приборчика находится электродвигатель и игла, регулирующая поступление воздуха в двигатель. От количества воздуха зависит показатель оборотов двигателя. При необходимости можно начинать движение даже на холодном моторе.
Заключение по теме
Двигатель — это сердце автомобиля. У него могут случаться перебои в работе. О проблемах будут свидетельствовать его обороты. Если они «плавают» — это сигнал к действиям по устранению причин неполадки. Если при работе на холостых оборотах на тахометре значится менее 800 или более 1200 ед. — это непорядок.
При отсутствии тахометра «плавание» можно услышать. Рокот включенного мотора становится то реже, то чаще. Подобные ситуации могут возникать и при других режимах работы автомобиля. Чаще всего это происходит с инжекторными двигателями.
Обороты мотора меняются в зависимости от количества, попавшего в цилиндры воздуха. Причиной может стать выход из строя электронных регуляторов и датчиков, а также шлангов и резиновых прокладок.
Нужно постоянно держать их в чистоте. Хомуты должны быть всегда плотно затянуты, прокладки — без трещин. Заменить вышедшие из строя детали можно собственными силами. Без особых проблем обновляются шланги, прокладки, регуляторы холостого хода (фото № 3). А лучше всего чаще обращаться в сервисные службы по ремонту автомобилей. Квалифицированные специалисты вовремя заметят неполадки и устранят их. Удачных вам дорог!
Неровный холостой ход: причины возникновения и устранение проблемы
Для устранения неровного холостого хода автомобиля можно предпринять несколько шагов. Первый – это проверка патрубков всасываемого воздуха в двигателе. В автомобилях, в которых воздушный фильтр стоит отдельно в воздушной коробке, нужно осмотреть все детали от дроссельных заслонок до задней части.
Обязательно нужно проверить все подсоединения шлангов на воздушном коробе и состояние хомутов. Если воздушный фильтр загрязнился настолько, что сквозь его фильтрующий элемент не проходит свет от 100-ваттной лампочки, его следует заменить. После установки нового фильтра нужно проверить правильность положения фильтра, плотность его крышки и ровность установки зажимов.
Необходимо также произвести осмотр трубопровода воздушного потока по направлению к дроссельной заслонке. При этом все хомуты и зажимы нужно будет хорошенько затянуть. Проверить также нужно будет и встроенный счётчик массового расхода воздуха, если таковой имеется.
Если его соединения нарушены, необходимо будет их затянуть.
С нижней стороны и между изгибами больших гофрированных, резиновых трубопроводов всасываемого воздуха могут появляться трещины. Для того, чтобы увидеть их, нужно отсоединить один конец трубы, отогнуть её и рассмотреть её поверхность снизу. В случае измерения потока воздуха датчиком давления впускного коллектора утечка воздуха не отразится на качестве холостого хода.
Но всё же при нарушении целостности трубу нужно заклеить, чтобы пыль и грязь не смогли проникнуть внутрь. Двигатель с датчиком воздушного потока будет реагировать на утечку воздуха шумом во время движения вперёд на своих креплениях.
В этот момент трещина на изгибе откроется, после чего двигатель, получив избыток воздуха, начнёт набирать обороты сам по себе. Если в этот момент проконтролировать скорость холостого хода, можно будет заметить её резкое возрастание.
После возвращения двигателя в обычное состояние трещина закроется, и скорость оборотов сильно снизится. Это повлечёт за собой реакцию регулировки холостых оборотов, которая снова откроет канал. В результате двигатель снова наберёт слишком большие обороты и всё повторится. Холостой ход в таком случае станет неровным и чередующимся.
Второй способ проверки пути всасываемого воздуха и поиска утечки более прост. Для этого нужно во время работы двигателя распылить вокруг впускного коллектора и на соединения чистящее средство для карбюраторов.
Если во время распыления меняется число оборотов, значит, внутрь системы попадают испарения средства. Используя этот способ, следует иметь в виду, что распылять средство вблизи распределителя опасно.
Когда осмотр дойдёт до последнего хомута, расположенного на корпусе дроссельной заслонки, его следует отвернуть и убрать впускной патрубок для того, чтобы рассмотреть его середину, освещая её фонариком. Если при этом будет обнаружен толстый слой грязи, можно считать, что найдена главная причина неровного холостого хода.
Вероятнее всего, небольшое дополнительное количество воздуха проходит в систему мимо дроссельной заслонки. Сильно загрязнённый корпус заметно ухудшает функционирование воздушного канала.
Для устранения проблемы необходимо вооружиться старой зубной щёткой и нещелочным чистящим средством для очистки входа системы впрыска топлива. При выключенном двигателе немного этого очистителя следует распылить в корпус и соскрести грязь щёткой.
Особенно внимательно очищать следует кольцевой участок, где находится дроссельная заслонка в закрытом положении. Обязательно нужно почистить края и стороны заслонки.
В автомобилях, в которых наружный обходной клапан холостого хода снимается без проблем, можно попытаться ввести очиститель через канал в корпус.
После очистки корпуса и канала необходимо вставить впускной патрубок на место и запустить двигатель. При условии отсутствия счётчика воздушного потока на двигателе можно оттянуть впускной патрубок во время работы двигателя и распылить очиститель в блок.
Затем следует несколько раз опустить и поднять дроссельную заслонку, после чего необходимо будет затянуть хомут и дать двигателю поработать на холостых оборотах. Это поможет системе управления двигателем восстановить параметры, при которых будут созданы условия для лучшего прохождения воздуха через дроссельную заслонку.
Двигатель, на котором имеется счётчик воздушного потока, может заглохнуть при оттягивании впускного патрубка от корпуса. В таком случае необходимо будет снова завести машину и просто немного потянуть пальцами конец резиновой трубы, распыляя немного средства в корпус.
Двигатель после этого может на минуту замолчать, что является нормой. Ни в коем случае нельзя распылять в трубопровод очиститель перед счётчиком воздушного потока. Так можно серьёзно повредить счётчик.
В одноточечной или многоточечной системе впрыска дроссельную заслонку тоже очищают с помощью специального средства. При этом нужно действовать аккуратно, чтобы не залить очистителем инжектор.
Некоторые меры профилактики возникновения неровного холостого хода
1. В некоторых современных транспортных средствах стоят генераторы переменного тока в 120 ампер, а также плавкие предохранители в 140 ампер. Особенно напряжённо работать генератору приходится в холодную дождливую погоду.
При этом он старается замедлить работу двигателя, что вызывает реакцию контроля скорости холостого хода. Как только мощность генератора снижается до определённого момента, включается регулятор напряжения и система управления двигателем повышает количество оборотов холостого хода, стараясь этим поддержать нужное напряжение в системе зарядки.
Если причиной потери сигнала является короткое замыкание или обрыв в схеме, холостой ход будет прерывистым или с малым оборотом. В такой ситуации нельзя будет обойтись без специальной инструкции по эксплуатации и схемы электропроводки в транспортном средстве.
Самые простые задачи автовладелец может решить самостоятельно, например, осмотреть соединения на генераторе и клеммы аккумулятора, а также проверить состояние плавких перемычек вокруг аккумулятора и свечей зажигания. Не лишним будет также убедиться в том, что хорошо натянуты все ремни вспомогательных устройств.
2. Включаться и выключаться кондиционирование воздуха могут заставить вышедший из строя датчик и ненадёжные соединения компрессора системы кондиционирования. Точно такой же эффект имеет и слишком низкий уровень хладагента.
3. В 4-цилиндровых двигателях систему гидроусиления руля часто контролирует специальный датчик давления. При маневрировании на ограниченном пространстве давление в этой системе может резко возрастать, в результате чего управление двигателем заставляет открыться заслонку регулирования холостого хода.
Если соединение в системе плохое или есть течь в переключателе, существует вероятность возникновения неустойчивого холостого хода. Предотвратить такую проблему поможет периодическая промывка системы гидроусилителя руля.
4. Изношенный двигатель, имеющий большой пробег, не всегда поднимает разрежение до нужного уровня в 18-20 дюймов ртутного столба при холостом ходе. В таком случае датчик будет воспринимать нагрузку двигателя как недостаточную и подаст сигнал о необходимости увеличения количества подаваемого топлива. При захвате богатой топливной смеси кислородный датчик даёт сигнал о необходимости подачи более бедной смеси. Это может тоже привести к неровному холостому ходу, пишет издание auto-infosite.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов