Нужно ли прогревать машину?

Стоит ли прогревать двигатель?

Мнений по этому вопросу столько же, сколько и людей. Одни утверждают, что нужно греть двигатель до 40 градусов только зимой и потом ехать, другие — что до 40-50 греть и летом и зимой, третьи просто заводят машину и едут. Есть утверждения, что греть не нужно — обороты стали падать и все, нужно потихоньку ехать, ведь остальные узлы все еще холодные, вот в движении все и прогреем. Давайте попробуем разобраться.

Инструкции по эксплуатации и сервисная книжка, прилагаемые к автомобилю говорят разное, особенно с течением времени:

Раньше, лет пятнадцать назад, в инструкциях писалось однозначно: "не рекомендуется после запуска при низких температурах прогревать двигатель на неподвижном автомобиле". Рекомендовалось делать это в движении, при незначительных нагрузках.
Потом в инструкциях начали писать: "Быстро прогрейте двигатель при движении . Используйте максимальную мощность двигателя только после достижения рабочей температуры". И тут непонятно - можно ли постоять, погреть мотор градусов до 40, потом неторопливо двигаясь догреть его до рабочей температуры. Или пусковые обороты свалились до холостого хода - и все, поехали, без использования максимальной мощности?
Если загляните в сервисную книжку, то там вы найдете такую фразу: "Не прогревайте автомобиль во время стоянки" (см. фото ниже). Но тут скорее нужно обратить внимание, где эта фраза напечатана — раздел о защите окружающей среды, так что тут явная забота о защите окружающей среды.

Так что тут производитель не дал нам четкой рекомендации.

Чем опасен холодный пуск и последующий за ним прогрев двигателя:

повышенный износ деталей двигателя в парах трения, зазор в которых отличается от расчетного (как в большую сторону, например в паре поршень-стенка цилиндра, так и в меньшую, например в паре поршень-поршневой палец);
недостаточная подача масла в пары трения в первые секунды пуска и после пуска, особенно в отдаленные в плане масляных магистралей;
отрицательное влияние на моторное масло - тут и попадание в него большого количества не сгоревшего топлива, продуктов горения через увеличенный зазор между поршнем и цилиндром; попадание воды в результате конденсации;

Из всего вышеописанного можно сделать вывод, что чем быстрее двигатель, а значит и моторное масло, прогреются до рабочей температуры, тем меньшим будет износ двигателя и тем соответственно меньше будут последствия для масла. Так вот, скорость прогрева двигателя зависит от:

исправности термостата. Настройки понятно разнятся от модели к модели, но он должен быть родной и рабочий - подразумевается, что например, при -20^оС охлаждающая жидкость однозначно циркулирует по малому кругу;
материала блока цилиндров - либо чугун (например ОМ601) либо алюминий (например М112). Очевидно, что алюминиевый блок прогреется быстрее;
вязкости моторного масла - чем масло гуще, тем больше сопротивление трению и качению оно создает, тем быстрее идет нагрев;
качества топлива. Если мы говорим о бензине, то важным показателем есть температура испарения 60% объема бензина. Чем она меньше, тем легче испаряется бензин, тем больше его сгорит. Кроме того, количество тепла от сгорания такого топлива намного больше, а соответственно и двигатель прогреется быстрее;
наличия предпускогового подогревателя;
поведения водителя – или вы сразу включаете печку, забирая тепло от двигателя, или стоите до наступления "тропиков" в салоне, или прогреваете 30 секунд и едете, как только обороты немного упали и продолжаете прогрев в движении;

Низкотемпературные показатели моторного масла

Сделаем небольшое отступление в область терминологии, дабы четко понимать суть терминов, касающихся низкотемпературных моментов. Итак, существуют температуры:

застывания, иначе Pour Point - температура, при которой масло перестает течь и его невозможно перелить из одной тары в другую. Например из канистры в двигатель. Не путайте с температурой "замерзания". В нефтехимии термин "замерзание" относят к светлым нефтепродуктам, например дизтопливу, "застывание" применимо к маслам. Часто в информационных листках производители указывают какие-то сумасшедшие температуры PourPoint. Встречаются и показатели минус 54^оС. Это абсолютно не значит, что при такой температуре еще возможен запуск. Нет и еще раз нет. Температура застывания как правило ниже температуры прокачиваемости на 5 градусов. Для справки: при снижении температуры на 5^оС вязкость моторного масла возрастает примерно в 2 раза;
предел прокачиваемости - вязкостная характеристика масла при низких температурах и малой скорости сдвига масляных слоев. Ниже этой температуры масляный насос просто не сможет закачать масло из поддона и продавить его по масляным магистралям, т.е. мы получим сухое трение и гибель мотора. Согласно стандарта SAE пределом прокачиваемости считается минимальная температура, при которой вязкость моторного масла составляет не выше 60000 МПас, обеспечивая прокачивание по масляной системе). Предел прокачиваемости как правило градусов на 5 выше температуры застывания и градусов на 10 ниже предела проворачиваемости;
предел проворачиваемости. Проверяется на "имитаторе холодного пуска" CCS (Cold Cranking Simulator). Составляет 6200 МПас для масел 0W-XX при температуре -35^оС; 6600 МПас для масел 5W-XX при температуре -30^оС; 7000 МПас для масел 10 W-XX при температуре -25^оС. На самом деле эти величины не означают минимальную температуру, при которой возможно провернуть колечатый вал. Температура проворачиваемости - весьма условная величина, означающая, что стартер способен раскрутить коленвал до пусковых оборотов, т.е достижим успешный запуск.

Что происходит с двигателем при работе с низкой температурой масла?

Давайте попробуем понять, что вообще происходит с двигателем, его внутренностями, при низкотемпературном пуске. И вообще, что считать низкотемпературным пуском? Понятно, что затевая разговор про масло, мы подразумеваем абсолютную исправность АКБ, стартера, системы зажигания и топливной. Считаем, что топливо также соответствет сезону. Т.е. пуск сам по себе должен произойти без проблем. Рассмотрим два случая холодного запуска:

температура воздуха, а равно и успевшего нормально остыть за ночь двигателя равна или ниже т.н. предела проворачиваемости. ОК! Как-то смогли прокрутить - например таская машину на галстуке. Но это не значит, что все в порядке: если температура масла ниже указанной (абзацем выше) еще градусов на пять, то мы утыкаемся в т.н. предел прокачиваемости, т.е. вязкость масла достигает величины 60000 МПа. Это означает, что масло никак не сможет быть прокачано масляным насосом по масляным же каналам к подшипникам коленвала, в механизм ГРМ, никак не попадет на стенки цилиндров и поршни. Т.е. двигатель просто умрет. Да, видели и паяльные лампы под картером и кипяток на двигателе, но оно Вам надо? Думаю, понимая последствия, лучше при таких температурах посидеть дома.
второй случай - когда температура масла (читай - двигателя или забортного воздуха) холодным зимним утром выше температуры проворачиваемости. Понятно, что ситуация наиболее распространенная, т.к. каждый, кто живет в регионах с холодными зимами к этим зимам готовится и использует масла (по собственному решению или совету старших товарищей), способные обеспечить запуск при самых низких температурах, какие только могут случиться в его родном городе. Считается, что уверенный запуск может быть обеспечен при вязкости масла меньше 6500-7000 сСт . Вот в этом случае и возникают разногласия - можно (или нужно) сразу после пуска начинать движение? Или необходим длительный прогрев до рабочей (или приемлемой) температуры?

Так что же происходит с двигателем и маслом в нем при холодном пуске? Чем может быть опасен холодный пуск для двигателя?

большим временем наполнения масляных магистралей двигателя. Суть процесса: если принять мощность пары "АКБ+стартер" при температуре +20^оС за 100%, то при температуре -30^оС она составит только 20%. Т.е. стартер будет медленнее вращать коленвал, пуск в таких условиях с учетом нежелания бензина гореть при таких температурах произойдет позже. И все это время еле-еле вращающийся масляный насос будет работать с малой же производительностью, что приведет к медленному нарастанию давления в масляной системе. А давление ой как нужно! С точки зрения гидравлики пару трения (например шатунный или коренной подшипник скольжения) можно рассмотреть как жиклер, проходное сечение. Известно, что скорость потока (читай пропускная способность) через проходное сечение прямо пропорциональна площади сечения, разнице давлений "до-после" и обратно пропорционально вязкости жидкости. Хорошо, площадь сечения не меняется от температуры, но низкое давление в масляной системе (речь идет именно о первых секундах работы, когда стартер еле-еле крутит коленвал) плюс густое масло приведут к тому, что масла через вкладыш будет проходить много меньше, чем это необходимо. Результатом может стать разрыв масляной пленки и сухое трение, т.е. задиры на коленвалу. В двигателях М278 Mercedes поступил интересно - установил на магистраль подачи масла к форсункам охлаждения днища поршней отсечной клапан, который при низких температурах двигателя перекрывает подачу. Убиты "два зайца" - отключается лишний потребитель масла и быстрее прогреваются поршни. Из минусов - убрали лишний источник тепла для быстрейшего прогрева масла;
дальше масло начинает нагреваться и греется оно тем интенсивнее, чем масло более вязкое. Условно говоря при использовании 10W-40 само масло прогреется быстрее , чем на 0W-40 . Но тут мы сталкиваемся еще с одной особенностью двигателей Mercedes-Benz: за редким исключением все они оснащены теплообменниками вода-масло. Этот теплообменник (на фото) является дополнительной точкой, где масло теряет в этой ситуации столь нужное тепло, отдавая его намного медленнее прогревающейся охлаждающей жидкости. Поэтому на машинах с таким теплообменником масло греется намного медленнее. Итак, чем более вязкое масло используется в двигателе, тем быстрее масло нагревается: более вязкое масло обуславливает и высокое трение в парах. Следует отметить одну вещь – фактор влияния наличия топлива в масле. Очень часто приходится слышать рассказы, что на масле 10W-40 или даже 15W-40 двигатель неплохо запускается при температурах минус 30 и ниже. Владельцам данных авто есть смысл задуматься:
если в 5,5 литров моторного масла двигателя М271 попадет 500 мл бензина, то вязкость масла при температуре 40^оС составит только 43% от вязкости чистого масла;
если в 5,5 литров моторного масла двигателя М271 попадет 350 мл бензина, то вязкость масла при температуре 40^оС составит только 50% от вязкости чистого масла;
если в 5,5 литров моторного масла двигателя М271 попадет 190 мл бензина, то вязкость масла при температуре 40^оС составит только 63% от вязкости чистого масла;
если в 5,5 литров моторного масла двигателя М271 попадет 100 мл бензина, то вязкость масла при температуре 40^оС составит только 78% от вязкости чистого масла;
если в 5,5 литров моторного масла двигателя М271 попадет 44 мл бензина, то вязкость масла при температуре 40^оС составит только 87% от вязкости чистого масла;

Боле того, 10% топлива, попавшие в моторное масло, через 24 часа работы двигателя превратятся не в ноль, а только в 0,7...1%. Т.е. топливо испаряется крайне тяжело.

зазоры в парах и сочленениях двигателя далеки от расчетных. Скажем по паре "поршень-гильза" зазор возрастает в два раза против номинального (заданного для процесса сборки, т.е. при температуре +20^оС). Сами понимаете, что расчетные, т.е. при рабочей температуре зазоры еще меньше. Зато в паре "поршневой палец – поршень" наоборот - зазор стремится к нулю, т.е. мы говорим о "закусывании". Все полагаю замечали, что после низкотемпературного пуска двигатель работает намного громче. Это - результат работы с нерасчетными зазорами, которая в итоге приводит к чрезмерному износу двигателя. Считается, что один прогрев с "- 30" до рабочей температуры отбирает у ресурса двигателя около 500 км.

Как греть двигатель?

Для автомобилей AMG не рекомендуется выходить на мощностные режимы до достижения маслом температуры 20^оС. Если в AMG температура масла отображается бортовым компьютером, то обычные машины лишены такой системы. Но если использовать эти рекомендации, то получается, что двигатели AMG, которые допускается заправлять только маслом 0W-40 или 5W-40, при 20^оС преодолевают вязкость примерно 200...300 сСт. Таким образом мы понимаем, что при вязкости 200...300 сСт мы имеем полное право грузить мотор по полной, не боясь его повреждения или разрушения. Другое дело, что такая вязкость достигается для других масел при совсем иных температурах. Поскольку кривые изменения вязкости по температуре сильно разнятся от масла к маслу, примем для себя следующее допущение:

Масла ХW-30 позволяют переходить в режим движения с высокими нагрузками при температуре масла 10-15^оС;
масла XW-50 придется греть градусов до 30, а "шестидесятки" - до 40^оС.

Владельцам AMG хорошо - можно просто взглянуть на дисплей, чтобы понять, когда можно «притопить». А что делать простым обывателям на "гражданских" Мерседесах? Ведь температура масла не равна температуре охлаждающей жидкости! Выход - греть двигатель с "запасом" - градусов до 40 (имеется ввиду температура жидкости в системе охлаждения). Обычно это начало шкалы указателя температуры. Т.е. стрелка или столбик стали выше отметки 40 - можно и "притопнуть".

Итак, мы получили три реперные точки режимов прогрева моторного масла:

точка минимальной температуры моторного масла, при которой впринципе возможен безопасный запуск;
точка, при которой двигатель можно выводить на мощностные режимы, не боясь его повреждений. Понятно, что речь идет о второй фазе прогрева - прогрева в движении. Суть в том, что фаза эта разбита также на две части - в первой части мы "тошним", не поднимая обороты выше 2000-2500, пока температура масла не достигнет 20^оС. Во второй части прогрева в движении мы можем себе позволить прибавить газу и даже обогнать трамвай ;
ну и третья точка - рабочий температурный режим, когда температура масла равна или незначительно выше прогретого до рабочей температуры двигателя;
А вот тут нужно найти четвертую точку. Это - температура, до которой необходимо довести масло, прежде чем можно будет начать движение. Теоретически это значение можно найти, рассчитать, логически предположить. Но это все равно будет индивидуально для каждого двигателя, в зависимости от материала блока цилиндров, наддува, масла понятное дело и множества дополнительных параметров, а еще и куча переменных ведь есть. Пусть даже мы выведем гипотетическую температуру, до которой мы ждем прогрева на неподвижном авто, а после – прогреваем в движении. Но за исключением AMG-моделей ни на одном Мерседесе нет указателя температуры моторного масла. А сопоставлять ее с температурой охлаждающей жидкости - значит вносить дополнительную погрешность.

Вот на этом этапе мы опять возвращаемся к двум полярным точкам зрения:

греть нельзя - пусковые обороты упали - и поехали;
прогревать на холостом ходу как минимум до того, как стрелка охлаждающей жидкости дернется с упора
Ну и некоторые греют до рабочей температуры.

Точка зрения первая - греть только в движении

Имеет право на существование - в инструкции по эксплуатации так и сказано, но:

фраза "не прогревайте двигатель во время стоянки" в инструкции завода носит скорее экологический характер. Действительно - богатая смесь, неполное сгорание топлива, не вышедшие на температурный режим катализаторы и лямбда-зонды - все это приводит к повышенным выбросам в атмосферу продуктов жизнедеятельности вашего мотора.
говорится о более быстром прогреве двигателя в режиме движения. Но простите, как обычно это происходит? Вы начинаете ехать и понимаете, что не видите куда едете. Следующим логичным действием будет включить вентилятор и отопитель на полную, дабы хоть как-то обеспечить безопасный обзор. Но таким образом Вы ведь отнимаете тепло у двигателя, замедляя тем самым процесс прогрева. Думаю, многие замечали, если живете в нескольких километрах от работы, что приехав, так и не прогрели машину до конца за время поездки. Это быстрый прогрев?
ок, завелись, выехали из двора, проехали до перекрестка и... стали в пробку. Наверное под 80% времени вы в ней стоите, т.е. обороты холостые, временами рвете вперед, чтобы не впустить очередного хама тупо лезущего перед вами. Это, простите, прогрев в движении?
задайте сами себе вопрос - почему двигатель в движении прогревается быстрее? Правильно - потому чтонагрузка больше! Таким образом мы пытаемся избежать износа в результате медленного прогрева на стоящем автомобиле, рискуя повредить двигатель в результате работы с высокими нагрузками на холодном масле! И при этом не избегаем износа; Более того - износ в этом случае более интенсивный, просто сокращенный по времени. В уравнении "длительный, но условно малый износ" и "интенсивный износ на протяжении короткого периода времени" можно поставить знак равенства;
кроме двигателя давайте вспомним и о таком агрегате, как автоматическая коробка передач,которая не не меньше зависима от температуры. Высокие нагрузки при низкой температуре масла могут привести к повреждению колес гидротрансформатора. Это первое. Второе - в мозги блоков управления двигателем заложена функция быстрого прогрева систем нейтрализации выхлопных газов, для чего переключение на повышенные передачи происходит на более высоких оборотах (думаю, многие замечали, что в холода коробка "затягивает», переключаясь намного позже, а зачастую и не комфортно, с ударом). Мелочь, но не самая полезная для здоровья коробки;

Итак, на одной чаше весов у нас длительный износ плюс вред окружающей среде, плюс недовольные соседи, у которых мы "дырчим" под окнами. На другой - тот же износ, но более интенсивный, с риском повреждения двигателя (если не понимать, где граница "движения без нагрузки"), но более короткий во времени плюс дискомфорт (красивые рисунки инея на стеклах, своеобразные ощущения от кожаных сидений, будто тебя снеговик в зад поимел ну и т.д.). Выводы? Крайне просты - с точки зрения ресурса двигателя практически нет разницы в способе прогрева - на стоящем авто или в движении. Все споры, годами длящиеся в среде автомобилистов, а потом на форумах - сродни гулливеровским проблемам с какого конца яйцо разбивать. И здесь не найти золотую середину.

Один нюанс: при прогреве на стоящем авто само моторное масло страдает намного больше. Неустановившиеся зазоры в ЦПГ провоцируют больший прорыв влаги, продуктов горения топлива и не сгоревшего топлива в подпоршневое пространство, т.е. в масло. Поэтому сторонникам длительного прогрева есть смысл подумать о внеочередной замене масла с наступлением тепла.

Что такое "холодный" запуск?

Давайте попробуем понять для себя, какая температура является "пороговой", выше которой прекращаются споры о необходимости или опасности длительного прогрева на стоящем автомобиле? Ноль градусов? Или минус 10? Или минус... Может она зависит от вязкости или качества моторного масла?

На самом деле абсолютно без разницы, при температуре -20^оС Вы запускаете двигатель или при +20 - двигатель работает с не расчетными зазорами и мы имеем все тот же износ, пусть и много меньший при плюсовых температурах. То, что Вам не холодно совершенно не означает, что вязкость масла достигла расчетных 10-20 сСт, на которую расчитан двигатель для идеальной смазки всех пар. Греть двигатель необходимо и при пуске в плюс 10. Понятно, что длительный прогрев на стоящем автомобиле здесь просто неуместен, но какое-то непродолжительное время все же требуется для прогрева масла.

Выводы

Делаем вывод - греть все-таки надо. Вопрос - как? Если попросту - следует придерживаться следующих правил:

всегда содержать АКБ, топливную систему и систему зажигания в идеальном состоянии;
стараться заправляться только на проверенных заправках;
заправлять двигатель соответствующими по вязкостным характеристикам маслами. Соответствовать они должны предполагаемой зиме в регионе Вашего проживания;
прогревать двигатель на стоячем автомобиле необходимо. Только делать это надо без отбора тепла в систему отопления (печку следует выключить). Время прогрева в этой фазе - на Ваше усмотрение - от 5 минут (если мороз -15 и выше или масло используется 0W-XX) до 10 минут. Можно греть до момента, когда стрелка указателя температуры ОЖ слезет с упора;
дальнейший прогрев - в движении, согласно рекомендаций завода-изготовителя. Сперва без нагрузки, медленно вливаясь в ряды таких же как и Вы, ничего не видящих через заиндевевшие окна. Потом, по достижении маслом температуры 20^оС (на AMGшных моторах программно снимается "ограничитель" нагрузок - это Вы почувствуете сами. На обычных моторах, где нет ни ораничителя, ни масляного градусника - по поведению стрелки указателя охлаждающей жидкости. Она должна оторваться от упора (если только Вы не сделали этого на стоящем авто, куря, отскабливая стекла, матерясь на климат, страну, родителей, которые родили Вас не в Калифорнии, а здесь ну и т.д.);
далее - до достижения двигателем рабочей температуры, постепенно увеличивая нагрузку на двигатель.

Не забывайте про вязкость - двигатель рассчитан на работу с маслом вязкостью 10-20 сСт, а уже при температуре 40^оС она составляет под соточку, т.е. в 5-10 раз выше. Любое отклонение в работе системы смазки может привести к нарушению условий целостности масляной пленки, а значит и к сухому трению = износу двигателя. К слову в Формуле 1 масло в двигатель заливают уже горячим в последний момент, чтобы оно работало идеально и сразу в расчетных зазорах - вот, насколько это серьезный вопрос. Так что берегите Ваш мотор при холодных пусках.