› Оптимальні обороти двигуна чи їзда на низьких оборотах до передчасного зносу мотора, тест журналу "За кермом"

Знайшов давно статтю, вирішив викласти, т.к. багато хто або запитують чи сперечаються, коли я наводжу дані. Що б не було зайвих питань, публікую тут.

Основне питання цієї статті – а чи не призводить їзда на низьких оборотах до передчасного зносу двигуна? І, які режими найбільш «зносоутворюючі»…
Постановка експертних випробувань загалом зрозуміла. Двигун – той самий: ВАЗівський «восьмиклапанник». Стенд, апаратура, бензин та кілька каністр олії – кожен цикл випробувань вимагає його заміни. Завдання просте – треба «проїхати» одну і ту ж відстань, з однією швидкістю, але використовуючи різні режимироботи двигуна. На різних передачах...
Як цього досягти? Їхати можна на одній і тій же швидкості, підтримуючи обороти двигуна і 1500 і 2500, і навіть 4000 об/хв. Чим вище обороти - тим нижче передача, важливо, щоб потужність, що видається двигуном, була б однакова. На стенді це зробити просто - момент, що крутить, вимірюємо по динамометру, обороти відомі - отже, і потужність знаємо. "Швидкість" множимо на мотогодин, який ми теж фіксуємо - ось вам і пробіг.
Зі зносом складніше - доведеться щоразу, після напрацювання двигуна на фіксованому режимі заданого часу, мотор розбирати та зважувати основні деталі, що утворюють вузли тертя, це вкладиші підшипників та поршневі кільця. Плюс до того – додатковий проміжний контроль, який проводитимемо, визначаючи вміст продуктів зносу у пробах олії. Знайшли хром - отже, зношуються перші поршневі кільця; виявили залізо – циліндри та шийки валу; з'явилося олово - воно визначить швидкість зношування вкладишів підшипників (оскільки входить до складу антифрикційного шару); алюміній – наслідок зносу поршнів та підшипників розподільчого валу.
Двигун відпрацював на заданих постійних режимах з приблизно однаковою потужністю по 50 мотогодин на кожному. Небагато для ресурсу, але ми отримуємо швидкості зносу, а далі простою екстраполяцією оцінюємо і зразковий ресурс мотора. При цьому обороти двигуна на циклах випробувань змінювали від 1200 до 4000, тобто більше, ніж утричі. А потім навантаження на двигун збільшили - і ще раз прогнали цикл. А потім – ще… Вийшла об'ємна таблиця, де для кожної точки режиму було записано свою швидкість зносу, причому розділена по вузлах – підшипниках та кільцях.

Так змінюється середня швидкість зносу перших поршневих кілецьдвигуна при зміні режиму роботи

"Чорні зони" активного зносу виявилися відразу. Найсерйозніші - коли на малі обороти накладається велике навантаження і з високою температурою масла. Швидкість зносу в такому режимі максимальна як для підшипників, так і для поршневих кілець з циліндрами. У двигуністів ця область називається зоною буксирувальних режимів.
Зі зростанням оборотів зона зношування відразу почала зменшуватися і десь за 1800 об/хв – зникла. Всі вузли тертя "спливли" на масляні плівки, прямий контакт між поверхнями деталей зник - і з ним і швидкість зношування звернулася практично в нуль. Але треба розуміти, що нуль швидкості зношування на графіках, не означає, що його немає, просто зношування на цих режимах менше похибки вимірювання. Насправді, звісно, ​​не зовсім так. Мікрочастинки пилу, продуктів зносу, сажі, що проскочили масляний фільтр, дадуть якийсь знос і тут.

А так – вкладишів шатунних підшипників

Зі збільшенням частоти обертання колінчастого валу, Зона зношування знову починає з'являтися і рости. У нашому випадку – вже десь із режимів 3800 об/хв за великого навантаження, і далі – прогресує. Причому тут знос підшипників і поршневих кілець з циліндрами поводиться по-різному. Найшвидше оберти починають відчувати підшипники колінчастого валу. Чому? Справа в тому, що зі зростанням обертів різко збільшуються навантаження на підшипники - тиск інерційних сил від обертів залежить у квадраті. А ось кільця своє зношування знову отримують з великих частот обертання - десь з 4500 об/хв, і там це пов'язано в основному зі зростанням температури олії.
Де ж найбільш сприятлива зона експлуатації двигуна? У випробуваних нами вазовських «вісімок» (неважливо, карбюраторних або упорскових, восьми-або шістнадцятиклапанних), зона оптимальних оборотів, при яких мотор здатний сприймати будь-які навантаження без будь-якої шкоди для себе, становить приблизно 2000…3000 об/хв. Тут ми враховуємо, що вихідний стан двигуна може бути різним, та й моторні олії– теж… Принцип простий – чим більше зношений двигун, тим вища нижня і тим нижча верхня межі зон беззносної роботи. Чим вище в'язкість олії, тим з нижчих обертів можна безпечно вантажити двигун. Але точних цифр немає – це дуже індивідуально.
А як це співвіднести з двигунами іншої розмірності? Тут є одна зачіпка ... У принципі, вузли тертя двигуна відчувають не оберти, а лінійні швидкості руху поверхонь деталей. Є такий параметр мотора – середня швидкість руху поршня, це добуток ходу поршня на частоту обертання колінчастого валу, поділений на тридцять. Той діапазон, який ми отримали, приблизно відповідає середнім швидкостям поршня 5…7 м/с. Це означає, що для «довгоходових» двигунів, яких хід поршня більший за діаметр, зона оптимальних режимів зміститься в область нижчих оборотів. Звідси – і їхня «еластичність». У «короткохідних» зона оптимальних режимів зміститься в область вищих обертів.
До речі, саме цей діапазон зміни середніх швидкостей поршня зазвичай закладають визначення основних зон експлуатації двигунів з великими ресурсами. Суднових дизелів, дизель-генераторів тощо.
Тож – беріть свою розмірність, виконайте елементарні дії, і приблизно отримаєте свій діапазон безпечних обертів. Але це так, приблизно…
А загалом, висновок зрозумілий. Мотору шкідливі як низькооборотні режими з важкими навантаженнями, і екстремальні обороти. Олександр Шабанов

Чимало водіїв (і початківців, і досвідчених) досить часто ставлять питання — на яких обертах краще їздити? Оскільки думки прихильників різних стилівїзди суттєво відрізняються, у цій статті ми постараємося визначити єдино правильний стиль водіння, який допоможе зберегти двигуну довгі кілометри до його капітального ремонту.

Перше та головне правило їзди у економічний режим- уникати динамічних розгонів та високих швидкостей. Щоб не спалювати паливо марно, слід звикнути до розміреного набору швидкості і «стимулювати» двигун більше працювати в економ-режимі - при 2000-3000 оборотів на хвилину, коли питома витрата палива у більшості моторів мінімальна.

При розгоні слід якомога м'якше натискати на педаль газу. Будь-які різкі підгазування не рекомендуються - на трасі необхідно підтримувати постійну швидкість. Щоб увімкнути наступну передачу, не потрібно розкручувати двигун до високих обертів - достатньо перемикатися на оптимальних (середніх) обертах. Для зниження витрати пального при уповільненні необхідно якомога довше рухатися на підвищених передачах.

У місті краще пересуватися, уникаючи зупинок транспортного засобу. Торкання з місця є неекономічним режимом руху, якого бажано уникати по можливості.

Пам'ятайте, що двигун у режимі прогріву споживає вдвічі більше пального, ніж при робочій температурі. Тому краще знижувати час прогріву силового агрегату на вартий автомобіль- Доцільно починати рух якнайшвидше після пуску.

Втім, застосовувати правила економічної їзди необхідно з розумом, щоб уникнути створення перешкод іншим учасникам дорожнього руху.

Низькі обороти двигуна, негативні моменти їзди на низьких оборотах

Розрізняють два типи двигунів внутрішнього згоряння:

1. Тихохідні (наприклад, Москвич 2141).
2. Високооборотні (від класики і до Гранти або Пріори).

Перший варіант двигуна – тихохідний. Він розрахований не так на розкручування мотора досягнення великої швидкості, але в тягу. Тихохідні ДВЗ схожі на дизельні типи. Максимальний момент, що крутить (для бензинового типу) досягається на невеликих оборотах (близько 2500 оборотів в хвилину).

Для високооборотних силових агрегатів, пік моменту, що крутить, досягається в діапазоні 3500-4500 оборотів в хвилину. Таким чином, транспортний засібкраще тягне на високих оборотах.

При роботі високооборотного типу двигуна на невеликих оборотах відбувається таке:

1. Олійне голодування. На невеликих оборотах масляний насосподає олію на низькому рівні, коли підшипники (вкладиші колінвала) працюють під великим навантаженням. В результаті низького тискумасла, тертьові елементи двигуна погано змащуються, внаслідок чого починають тертися один об одного, що призводить до перегріву та заклинювання ключових механізмів двигуна.
2. У камері згоряння утворюється нагар. Паливо не повністю згоряє, засмічуються форсунки та свічки.
3. Розподільний вал працює під навантаженням. Пальці поршнів починають стукати.
4. Виникає детонація, тобто паливо вибухає раніше, ніж необхідно (самоспаление), відбувається збільшення навантаження на поршневу групу. Мотор більше гріється і сіпається.
5. Виникає збільшення навантаження на трансмісію. Коробка передач погано змащується та змушена працювати під навантаженням, внаслідок їзди «внатяг».
6. Слабка прийомистість на дорозі. У разі небезпечної ситуації, неможливо швидко прискориться.
7. Збільшується витрата палива. Щоб прискоритись на низьких оборотах, необхідно вдавлювати педаль газу набагато сильніше, ніж коли мотор був би розкручений, отже відбувається додаткове збагачення суміші та велика витрата пального.

Високі обороти двигуна, негативні моменти при їзді з оборотами вище 4500 об/хв.

Багато водіїв, дізнавшись про недоліки руху на низьких оборотах, стверджуються на думці, що необхідно їздити лише на високих оборотах, тобто з кількістю оборотів двигуна понад 4500 за хв. Цей режим роботи силового агрегату також має кілька недоліків:

1. При постійному русі на високих оборотах системи змащування елементів мотора і його охолодження змушені працювати без запасу, внаслідок чого навіть несправний термостат або забитий зовні радіатор можуть стати причиною зашкалюючих показників температури мотора.
2. При їзді на великих обертах, мастильні канали забиваються досить швидко, що разом із застосуванням неякісної олії (а якісний мастильний матеріал мало хто використовує), призводить до «прихвату» вкладишів, що в майбутньому здатне призвести до виходу розподільного валу з ладу.

На яких оборотах їздити, чи оптимальні обороти двигуна

Експерти в автомобільній сфері сходяться на думці, що оптимальний режим для роботи будь-якого "движка" - режим числа оборотів 0.35-0.75 від максимальної кількості оборотів для даного мотора - саме при русі в даному режимі мотор видаватиме найкращі показники зносостійкості. Якщо автомобіль тільки-но придбаний, тобто проходить обкатку, не потрібно розганяти мотор більше, ніж на 0.65 від максимальних обертів силового агрегату.

Показники їзди на середніх оборотах (2800-4500 об/хв)

Основні фактори руху на середніх оборотах:

1. Пальне згоряє повністю, в циліндрах не утворюється нагар.
2. Педаль акселератора менше натискається, отже витрата палива теж менша.
3. Можна легко набрати швидкість.
4. Двигун працює без навантажень.

Щоб двигун був у «формі», розкручувати його до максимальних обертів іноді корисно для самоочищення від нагару в циліндрах.

Поради профі, на що звертати увагу при їзді і що означає чути двигун

Їзда на середніх оборотах є найбільш прийнятною. А взагалі необхідно чути двигун і відчувати потяг. Якщо педаль газу відпущена і ви спускаєтеся з гірки, то обороти 1500-2000 не шкідливі, оскільки двигун не працює "натяг".

13 вересня 2017

Режим експлуатації двигуна – одне із головних чинників, які впливають швидкість зносу його деталей. Добре, коли автомобіль обладнаний автоматичною коробкоюабо варіатором, який самостійно вибирає момент переходу на вищу або нижчу передачу. На машинах з «механікою» перемиканням займається водій, який «розкручує» двигун за своїм розумінням і не завжди правильно. Тому автолюбителям без досвіду варто вивчити, на яких оборотах краще їздити, щоб максимально продовжити ресурс силового агрегату.

Рух на малих обертах із раннім перемиканням

Найчастіше інструктори автошкіл і старі водії рекомендують новачкам їздити «натяг» - переходити на вищу передачу при досягненні 1500-2000 об/хв колінчастого валу. Перші дають поради з міркувань безпеки, другі за звичкою, адже раніше на машинах стояли низькооборотні мотори. Зараз подібний режим годиться хіба що для дизеля, чий максимальний момент, що крутить, знаходиться в ширшому діапазоні оборотів, ніж у бензинового двигуна.

Не всі автомобілі обладнані тахометрами, тому малодосвідченим водіям за даного стилю їзди варто орієнтуватися за швидкістю руху. Режим з раннім перемиканням виглядає так: 1-а передача – рух з місця, перехід на ІІ – 10 км/год, ІІІ – 30 км/год, IV – 40 км/год, V – 50 км/год.

Подібний алгоритм перемикання – ознака дуже спокійного стилю водіння, що дає безперечну перевагу у безпеці. Мінус – у підвищенні швидкості зношування деталей силового агрегату і ось чому:

1. Масляний насос досягає номінальної продуктивності, починаючи з 2500 об/хв. Навантаження при 1500-1800 оборотах викликає масляне голодування, особливо страждають шатунні підшипники ковзання (вкладиші) та компресійні поршневі кільця.
2. Умови спалювання паливоповітряної суміші далекі від сприятливих. У камерах, на тарілках клапанів та днищах поршнів посилено відкладається нагар. У процесі роботи ця сажа розпалюється і спалахує паливо без іскри на свічці запалювання (ефект детонації).
3. Якщо потрібно різко збільшити обороти двигуна при їздах самих «низів», ви натискаєте на акселератор, але розгін залишається млявим, поки двигун не досягне свого моменту, що крутить. Але як тільки це відбувається, ви включаєте найвищу передачу і частота обертання колінвала знову падає. Навантаження велике, мастила недостатньо, помпа слабо перекачує антифриз, звідси виникає перегрів.
4. Всупереч поширеній думці, економія бензину в цьому режимі відсутня. При натисканні на педаль газу паливна суміш збагачується, але згоряє не повністю, отже, витрачається марно.

Власникам авто, оснащених бортовим комп'ютером, легко переконатися в неекономічності руху "натяг". Достатньо включити на дисплеї показ миттєвої витрати пального.

Подібна манера їзди посилено зношує. силовий агрегат, коли автомобіль експлуатується у важких умовах – по ґрунтових та путівцях, з повним завантаженням або причепом. Не варто розслаблятися і власникам авто з потужними двигунами об'ємом 3 л і більше, здатними різко прискорюватися з «низів». Адже для інтенсивного змащування деталей двигуна, що труться, потрібно тримати мінімум 2000 об/хв колінчастого валу.

Чим шкідлива висока частота обертання коленвала?

Манера їзди «тапку в підлогу» має на увазі постійне розкручування колінчастого валу до 5–8 тис. оборотів за хвилину і пізніше перемикання швидкостей, коли від шуму двигуна буквально дзвенить у вухах. Чим загрожує цей стиль водіння, крім створення аварійних ситуацій на дорозі:

• всі вузли та агрегати автомобіля, а не тільки мотор, зазнають максимальних навантажень протягом терміну експлуатації, що знижує загальний ресурс на 15–20%;
• через інтенсивне нагрівання двигуна найменший збій охолоджувальної системи веде до капітального ремонту внаслідок перегріву;
• труби вихлопного тракту прогорають значно швидше, а разом із ними – дорогий каталізатор;
• прискорено зношуються елементи трансмісії;
• оскільки частота обертання коленвала перевищує нормальні оберти чи не вдвічі, витрата пального теж збільшується в 2 рази.

Експлуатація автомобіля на розрив має додатковий негативний ефект, пов'язаний з якістю дорожнього покриття. Рух на великій швидкості нерівними дорогами буквально вбиває елементи підвіски, причому в найкоротші терміни. Достатньо влетіти колесом у глибоку вибоїну – і передня стійка зігнеться або трісне.

Як правильно їздити?

Якщо ви не автогонщик і не прихильник їзди «внатяжку», якому важко перевчитися і поміняти стиль водіння, то для заощадження силового агрегату та автомобіля загалом намагайтеся утримувати робочі обороти двигуна в діапазоні 2000–4500 об/хв. Які бонуси ви отримаєте:

1. Пробіг до капітального ремонту двигуна збільшиться (повний ресурс залежить від марки автомобіля і потужності двигуна).
2. Завдяки згорянню паливоповітряної суміші в оптимальному режимі ви зможете заощаджувати пальне.
3. Швидкий розгін доступний будь-якої миті, варто лише натиснути на педаль акселератора. Якщо обертів недостатньо, відразу перемикайтеся на нижчу передачу. Ті ж дії повторюйте під час руху в гору.
4. Система охолодження функціонуватиме у робочому режимі та вбереже силовий агрегат від перегріву.
5. Відповідно, довше прослужать елементи підвіски та трансмісії.

Рекомендація. На більшості сучасних автомобілів, оснащених високооборотними бензиновими двигунами, краще перемикати передачі при досягненні порога 3000 ± 200 об/хв. Це стосується і переходу з найвищої на нижчу швидкість.

Як говорилося вище, панелі приладів авто не завжди мають тахометри. Для водіїв з малим стажем водіння це проблема, оскільки частота обертання коленвала невідома, а орієнтуватися за звуком новачок не вміє. Існує 2 варіант вирішення питання: купити та встановити на торпедо електронний тахометр або користуватися таблицею, де вказані оптимальні обороти двигуна по відношенню до швидкості руху на різних передачах.

Позиція 5-ступінчастої коробки передач	1	2	3	4	5
Оптимальна частота обертання колінвалу, об/хв	3200–4000	3500–4000	не менше 3000	> 2700	> 2500
Приблизна швидкість автомобіля, км/год	0–20	20–40	40–70	70–90	понад 90

Примітка. Враховуючи, що у різних марок та модифікацій машин різна відповідність швидкості руху та числа оборотів, у таблиці наведено усереднені показники.

Декілька слів про їзду накатом з гори або після розгону. У будь-якій системі паливоподачі передбачено режим примусового холостого ходу, що активується в певних умовах: автомобіль рухається накатом, включена одна з передач, а обороти коленвала не опускаються нижче 1700 об/хв. Коли режим активовано, подача бензину циліндри блокується. Так що ви можете спокійно гальмувати двигуном на вищій швидкості, не боячись даремно витратити пальне.