О мифах: «холодный пуск» двигателя существенно сокращает его ресурс

Я продолжаю цикл статьей «Уловки маркетологов» и сегодня хотелось бы поговорить о такой интересной теме как «холодный пуск» двигателя и снижение его ресурса

Позволю себе немного побыть занудой и обозначить терминологию, которая далее будет применяться. Под холодным пуском двигателя будем понимать такую ситуацию, когда запуск двигателя осуществляется в условиях отрицательных температур. А под ресурсом двигателя будем понимать такую величину пробега, при которой двигатель сохраняет свои эксплуатационные характеристики, заявленные заводом изготовителем.

О «холодном запуске» двигателя

Сам факт того, что запуск двигателя при отрицательных температурах негативно сказывается на состоянии трущихся деталей двигателя , не должен подвергаться сомнению. Ведь при отрицательных температурах увеличиваются зазоры между трущимися элементами конструкции двигателя, вязкость моторного масла повышается и, как следствие, снижается его текучесть. Кстати, подобного рода эксперимент я проводил на примере моторного масла Special G 5W-40, которое замораживал до температуры -32 градуса и показывал, насколько более вязким оно становится. Таким образом, в первый момент «холодного пуска» двигатель работает в условиях масляного голодания в силу озвученных выше причин. Поэтому элементы цилиндро-поршневой группы (стенки цилиндров, соприкасающиеся с ними области поршней) претерпевают усиленный износ.

Однако сам термин «повышенный износ ЦПГ» весьма туманен. Насколько сильно это повлияет на эксплуатационные характеристики двигателя? Эксплуатационный срок сокращается, но насколько?

Эквивалент пробега одному «холодному запуску» двигателя

Бытует мнение, подкрепленное исследованиями скандинавских учёных, что один холодный пуск двигателя равняется пробегу в 150 км в «обычных», штатных, условиях. Собственно, в одном из комментариев к моей статье о нецелесообразности использования автомобиля при морозах ниже -30 градусов Цельсия вообще указывалась информация о том, что, цитирую дословно «заводка замёрзшего двигателя в мороз равняется пробегу в 500 – 800 км». Как, собственно, опровергнуть или подтвердить приводимые цифры?

Для начала нужно обозначить ресурс двигателя. Рассматривать будем атмосферный двигатель CWVA EA 211, ресурс которого, по информации завода-изготовителя, составляет 250 тысяч километров. Т.е. на протяжении этого пробега не потребуется капитальный ремонт двигателя и он будет сохранять свои изначальные, предусмотренные заводом-изготовителем, эксплуатационные характеристики.

Методология расчета количества «холодных запусков» в году

Далее давайте примем уровень критической температуры, при достижении которой будет осуществляться пуск двигателя, к которому можно применить термин «холодный пуск». В качестве такой отметки давайте возьмем температуру воздуха -15 градусов и ниже . Кстати, как правило, именно на такую температуру настроен автозапуск двигателя по температуре. В качестве рассматриваемого региона будем рассматривать город Томск. Далее нам следует рассмотреть количество дней в году, которые удовлетворяют данному критерию – температура воздуха составляет -15 гр. Цельсия или меньше. Данные буду брать из источника [ 1 ]. Динамика изменения температуры в период с 01.01.2020 по 31.12.2020 гг. в г. Томск приведена ниже:

Давайте вкратце пробежимся по статистическим наблюдениям:

• абсолютный минимум ночной температуры достигнут 26 и 27 декабря 2020 года и составил -41 градус Цельсия
• абсолютный максимум дневной температуры достигнут 27 июня 2020 года и составил +31 градус Цельсия
• общее количество дней, когда ночная температура опускалась ниже отметки -15 градусов Цельсия составило 53, а общее количество дней с отрицательной температурой воздуха составило 177 дней

Далее, для корректного учета количества холодных запусков нам необходимо учесть не только количество дней, в течение которых температура опускалась ниже -15 градусов Цельсия, но и скорость остывания двигателя, т.к. чем ниже температура воздуха, тем быстрей будет охлаждаться моторный отсек и количество «холодных пусков» двигателя будет увеличиваться. В качестве такой информации я буду брать результаты своих изысканий относительно скорости остывания двигателя CWVA EA 211, которые я недавно публиковал .

Примем следующие допущения:

• Если температура окружающего воздуха от -15 до -18 градусов, то скорость остывания двигателя до температуры -15 градусов составляет примерно 9 часов
• Если температура окружающего воздуха от -18 до -23 градусов, то скорость остывания двигателя до температуры -15 градусов составляет 8 часов
• Если температура окружающего воздуха от -23 до -30 градусов, то скорость остывания двигателя до всё той же температуры -15 градусов составляет примерно 3,5 часа, однако округлим до 4 часов
• И, наконец, если температура воздуха ниже -30 градусов, за неимением данных натурэксперимента (при такой температуре я уже просто-напросто не эксплуатируют автомобиль) предположим, что до отметки -15 градусов машина будет остывать за 3 часа

Еще одно допущение – машина используется каждый день .

Для каждого из диапазонов температур считалось количество холодных пусков двигателя для ночной и дневной температур. Считалось, что продолжительности ночного цикла и дневного цикла одинаковы и составляют 12 часов. Диаграмма срабатываний приведена ниже.

Количество запусков по месяцам получается следующая:

• Январь 2020 – 31 холодный запуск
• Февраль 2020 – 14 холодных запусков
• Март 2020 – 6 холодных запусков
• С апреля по октябрь 2020 года холодных запусков не было
• Ноябрь 2020 – 3 холодных запуска
• Декабрь 2020 – 72 холодных запуска

Анализ полученных результатов

Итого за 2020 год при использованной методологии фиксации холодного запуска насчитывается 126 холодных запусков . Если принять допущение об эквиваленте одного «холодного запуска» двигателя пробегу в 150 километров, получим, что за зиму 2020 года был «дополнительно» израсходован ресурс двигателя, равный 18900 километров. Если же брать цифру 500 километров эквивалентного пробега за один «холодный запуск», то получаем уже 63 тысячи километров дополнительно потраченного ресурса двигателя. Если добавить сюда «естественный» пробег (допустим, это будет 10 тысяч километров пробега в год), то получаем суммарный пробег в диапазоне от 29 до 73 тысяч в год . Отсюда получается крайне интересный вывод – если допустить, что один холодный запуск действительно эквивалентен 500 км пробега, то свой заявленный ресурс двигатель в условиях Сибири расходовал менее чем за 4 года (если точно, то за 3 года 4 месяца) . На практике, как Вы сами понимаете, машины ездят значительно больше. Если же за основу взять допущение о 150 км «дополнительного» пробега за один холодный пуск , то ресурс двигателя в 250 тысяч километров будет израсходован за 8 лет 7 месяцев . Опять же, вряд ли кто-то почти 9 лет эксплуатирует автомобиль (имеется в виду ситуация, когда человек покупает новую машину и все 9 лет её эксплуатирует). Поэтому влияние холодных пусков на двигатель негативно, это неоспоримо, но мифы о существенном уменьшении ресурса двигателя не имеют под собой статистически значимого основания.

Единственно, чего ни в коем случае нельзя делать – это запускать двигатель в условиях, когда моторное масло полностью потеряло способность прокачиваемости. Например, если залито моторное масло с индексом 5W -40, а температура воздуха опустилась ниже -35 градусов и автопрогрев по температуре у машины отсутствует. Тогда да, существует некоторая вероятность критического повреждения двигателя.

Последствия запуска двигателя в мороз

Запуск двигателя в мороз, одна из самых больших проблем которую встречает водитель на своём пути. Низкая температура, настоящее испытание, которое негативно влияет на все механизмы и системы, оказывая пагубное воздействие на ресурс мотора в целом. Нарушая тепловой режим, не давая нормально завестись, мороз способствует повышенному расходу топлива, порче масла и резиновых компонентов агрегата.

Холодный запуск вреден, чтобы избежать негативных последствий, необходимо заранее минимизировать риски, подготовив мотор к зиме. Зная последствия запуска двигателя в мороз, необходимо шаг за шагом проверить все системы, выявить слабые места и устранить их.

Последствия переохлаждения

Начнем с того, что рабочая температура силовой установки 70-80°С. При понижении температуры окружающего воздуха, мотор необходимо прогревать, что бы он вышел на нормальную температуру эксплуатации. Кроме того, прежде чем греть, установку надо еще завести, а в сильный мороз это не простая задача.

Переохлаждение двигателя приводит к следующим последствиям:

• усложненное формирование рабочей смеси;
• разбавление моторного масла топливом;
• повышение густоты масла под воздействием мороза;
• увеличение зазоров между деталями вследствие сжатия металла от низких температур.

Пусковой износ двигателя

В холодное время года, негативные последствия запуска двигателя в мороз намного выше, от 5 до 15 раз. Причиной повышенного износа является несколько факторов.

При запуске холодной силовой установки, для того, что бы все узлы получили смазку маслу надо от 40 секунд до нескольких минут. Все это время детали и механизмы работают на сухую, испытывая максимальное трение, что очень опасно.

• Смывание масляной пленки.

Холодный пуск характерен плохим распылом топлива, топливо в камере сгорания поджигается не в газообразном, а в сжиженном состоянии. На момент пуска масляная пленка в цилиндрах мотора или отсутствует вообще, или очень тонкая, что грозит максимальным износом. Холодное топливо, скатывается по стенкам цилиндра, смывая остатки масляной пленки.

Влияющим фактором на скорость протекания масла по системе является его вязкость. Перейдя в холодный период на масло с правильными характеристиками, можно минимизировать последствия пускового износа.

Причины и последствия холодного запуска

К основным причинам можно отнести:

• Потеря ёмкости аккумулятора;
• Потеря работоспособности системы питания;
• Утрата искрообразования системой зажигания;
• Усложненная работа системы смазки;
• Несоответствие качества топлива;

• Резиновые детали.

• Аккумуляторная батарея.

Чтобы запустить движок в холодную погоду требуется более сильный заряд аккумулятора. Уровень заряда падает на 70-80%, тогда как нагрузка на него увеличивается, поскольку более вязкое масло не дает легко прокрутить маховик, стартер и коленчатый вал.

При попадании в систему питания холодного воздуха силовые установки запускаются сложней, работают с перебоями. Одна из причин, нарушение герметичности резиновых шлангов (трещины, разрывы) из-за температурных перепадов.

В бензиновом двигателе, холодный окружающий воздух увеличивает свою плотность, а низкие температуры мешает нормальному испарению топлива. Эти два показателя делают рабочую смесь обедненной, из-за чего ее воспламенение затрудняется.

Дизельное топливо становится гуще, содержащийся в нем парафин начинает кристаллизоваться. Холодные детали мотора снижают температуру заряда, мешают смесеобразованию и самовоспламенению.

Для правильного и достаточного образования зажигания рабочей смеси необходима слаженная работа системы в целом. Для этого используются компоненты, такие как провода, свечи, и прочее оборудование установленного образца и рассчитанные на работу в климатических условиях с низкими температурами. Не стоит забывать, что правильное выполнение функций батареи зависит он генератора. Для обеспечения достаточной зарядки, он должен быть в хорошем техническом состоянии с нормально натянутым ремнем.

Рабочая температура масла должна соответствовать уровню 70-90°С, пока эта температура не достигнута, говорить о нормальной работе силовой установки нельзя.

Загустевшее до состояния желе масло трудно прокачать по магистрали, для слабого аккумулятора или изношенного стартера это может стать настоящей проблемой. Большая нагрузка приходится и на насос, который при чрезмерно высокой вязкости не может нормально прокрутить лопатки ротора.

При наличии в системе топлива, несоответствующего требуемому качеству, запуск двигателя будет практически не возможен. Особенно актуальна эта задача для солярки, которую с наступлением холодов необходимо сменить с «летней» на «зимнюю».

Забыв, или не успев это сделать, фильтр и топливная система дизельного мотора будет забита парафином. Для осуществления запуска силовой установки необходимо будет полностью вымыть её.

В холодную погоду, при температуре ниже −25°С на резиновых изделиях появляются трещины, из которых могут вытекать рабочие жидкости. Потеря жидкостей в большом количестве делает эксплуатацию мотора невозможной и требует проведения ремонтных работ.

Итоги

На самом деле, последствий холодного запуска намного больше. Основной совет, что бы избежать неприятностей в мороз, содержите ваш агрегат в хорошем техническом состоянии. При конструктивном расчете, инженеры закладывают достаточный запас прочности мотору, что бы он нормально работал в наших условиях. Сократить этот запас может только безответственная и безграмотная эксплуатация.

Вот почему нельзя остужать двигатель до -25’С: последствия холодного пуска

На канале «Миллионы Миль» был уже целый цикл статьей, посвященных запуску холодного двигателя и каждый раз в комментариях пишут, что если правильно подготовить автомобиль к зиме, то он без каких-либо дополнительных усилий заведется и в -25’C и даже в -30’C.

Я, безусловно, согласен с такими заявлениями моих читателей, но давайте разберёмся, что происходит с двигателем при настолько холодном пуске.

Масляное голодание

Самый распространённый аргумент в пользу того, что двигатель не нужно «ставить на автопрогрев» заключается в мнении, что нужно правильно подбирать моторное масло. Всё сводят к тому, что масло 0W или 5W не будет так густеть на холоде, как масло 10W или 15W.

На деле же, в студенческие годы со знакомым перекупом взяли масла 0W, 5W, 10W и 15W разлили по 200 грамм в бутылки из под молока и вывесили в общежитии на ночь за окно в -32’С. Утром достали пакет, вытащили бутылки в них во всех было практически одинаково густое масло, которое при переворачивании бутылки растекалось одинаково медленно практически не имея зависимости от заявленной вязкости.

Именно поэтому бытует мнение, что при запуске двигателя, остывшего до -25’С и ниже, на протяжении первых нескольких секунд происходит масляное голодание, которое обеспечивает некоторым элементам двигателя износ, сопоставимый с пробегом в несколько сотен километров.

Холодные запуск двигателя портит масло

Каждый, кто хоть немного разбирается в устройстве ДВС скажет, что одним из важнейших показателей является зазор между поршнем в цилиндре, номинальное значение которого при температуре +20’С составляет как правило 0,04-0,06 мм.

Но когда двигатель остывает до -30’C этот зазор увеличивается практически вдвое до 0,08-0,1 мм. Именно поэтому при запуске автомобиля в мороз возникает дополнительный звук, особенно выраженный на автомобилях с изношенной поршневой группой.

Но помимо звука, холодный запуск характерен ещё и тем, что в следствие этих зазоров в масло попадает бензин. Достаточно затяжных недельных морозов и можете быть уверены, если автомобиль не ставить на автопрогрев, то через неделю холодных запусков можно будет понюхать щуп и с огромной долей вероятности масло начнёт очень сильно пахнуть бензином.

Именно поэтому, проживая в регионах с регулярными морозами, необходимо либо ставить котлы на предпусковой подогрев, либо выставлять автопрогрев двигателя хотя бы на -20’С, не давая остыть до -25’С.