Почему современные моторы так легко "кипят" и что делать владельцу
Летний кошмар автовладельца - пар из-под капота и температурная стрелка в красной зоне. Причины известны - забитый радиатор, умирающий термостат…Но только ли это? Почему современные двигатели обречены на перегрев и что делать владельцу, чтобы не отправить ДВС на капремонт или замену раньше времени?
Температурный режим
Любой мотор работает оптимально в плане управления системой впрыска, смазки, системы ГРМ и других только при достижении рабочей температуры. Обычно такая температура составляет 75-105°С. Но в последние годы производители всё чаще поднимают эти значения до 115-130°С.
Повышение рабочей температуры современных моторов связано с двумя факторами: ужесточение эко-норм и стремление выжать из ДВС максимум.
Для соответствия нормам экологичности выбросов производители повышают рабочую температуру двигателей: когда мотор работает максимально «горячо» даже в зоне малых оборотов, топливная смесь сгорает полностью. Штатный термостат, который управляется ЭБУ, самостоятельно поддерживает такую температуру, которая даёт максимально чистый выхлоп. Это хорошо для экологии - и плохо для мотора, потому что штатные 120-130°С слишком жарко для резиновых и пластиковых элементов навесного оборудования и нормального состояния ЦПГ.
Для увеличения мощности применяется комплекс конструктивных изменений ДВС, чтобы на всех диапазонах оборотов коленвала выжать их мотора максимум «лошадок» и крутящего момента.
- Бал правит даунсайзинг - современные двигатели малообъёмные, с 3-4 цилиндрами, блок выполнен из алюминиевых сплавов. Подшипники, шестерёнки, пальцы поршней и другие детали уменьшены в размерах, чтобы снизить потери мощности на трение. С той же целью используется менее вязкое моторное масло.
- Современные ДВС имеют множество клапанов, оснащены турбонаддувом, каталитическими нейтрализаторами и сажевыми фильтрами, оборудованы множеством датчиков и электронных систем, включая системы управления фазами ГРМ для лучшего наполнения цилиндров и высокого крутящего момента в широком диапазоне оборотов.
- Технологии, которые раньше ставились на мощные гоночные автомобили, сейчас устанавливаются повсеместно. Пример тому системы прямого (непосредственного) впрыска топлива на моторах FSI от VAG или HPA от Peugeot-Citroёn.
Все эти конструктивные изменения приводят к тому, что моторы становятся быстрее и «чище» в плане выбросов. В то же время их ресурс их сокращается. Плюс отсутствие запаса прочностей деталей, когда из-за сбоя сложной электроники многочисленные повреждения просто накапливаются до критической отметки, а затем мотор уходит в аварийный режим.
Система охлаждения
Система охлаждения современного двигателя устроена сложно. В новых автомобилях вентилятор обдува радиатора имеет разные скорости вращения, или вообще применяются разные вентиляторы с разными режимами работы.
Система ОД управляется электронным блоком на основании в том числе особенностей работы климатической установки в салоне.
В основном на современных автомобилях применяется регулируемый термостат. За счёт нагревательного элемента у него два диапазона работы. В отдельных случаях он заменён модулем электронно-управляемых клапанов.
Конструкция водяной помпы тоже меняется: можно встретить как обычный водяной насос, приводимый от коленвала, так и регулируемый или электропривод помпы.
На большинство машин ставят также контрольную лампу температуры и указатель температуры двигателя. Так что автовладельцы в основном ориентируются на стрелку: если она не в красной зоне, а на приборной панели не загорается лампа о малом уровне антифриза и перегреве, всё в порядке.
Вот только эта система контроля за работой системы ОД настроена так, чтобы лишний раз не пугать водителя. То есть стрелка и показания температуры показывают приблизительные значения, близкие к нормальным. То есть да, стрелка, вероятно, подскочит в красную зону - перед самым загоранием контрольной лампы, когда мотор нагреется до 130-150°С. А до тех пор будет показывать 90°С, будь там 85°С или 120°С.
Почему? Потому что штатной сегодня считается такая работа системы охлаждения, которая раньше подпадала под понятие «перегрев».
Бензиновые моторы BMW эпохи электронноуправляемых термостатов, начиная с рестайлинговой Е39, например, настроены на работу в температурном режиме в 115-125°С. Реальная температура может быть выше - а владелец об этом не узнает, потому что ошибка на панели не появится.
Простая конструкция тоже не гарант успеха. Народные Opel и VAG со своими двигателями выходят на температуру в 115-120°С, а это уже заявка на перегрев, система охлаждения работает на пределе.
Штатный перегрев
C точки зрения материалов, технических жидкостей и навесного оборудования, двигатель хорошо себя чувствует в диапазоне от 80 до 125°С. Температура выше 90-95°С - это уже риск детонации (мини-взрывов при сгорании топлива в камерах) и сокращение ресурса резиновых и пластиковых деталей и датчиков.
Но перегреть мотор не так просто. Если однажды летом в пробке он нагреется до 130°С, серьёзных повреждений может и не быть. Другое дело - когда антифриз в системе охлаждения раскаляется до 150°С.
То, что принято считать перегревом мотора - клубы пара из-под капота, заклинивающий мотор и другие последствия - встречаются относительно редко и являются кульминацией истории.
Да, такие повреждения не проходят бесследно. От перегрева двигателя коробит ГБЦ или «ведёт» блок (нарушается его геометрия и резьба болтов), на блоке образуются трещины, появляются необратимые мзенения ЦПГ - прихваты и задиры поршней, деформируются посадочные места коленвала и распредвала. Могут размягчиться пальцы поршней, сами поршни теряют геометрию, вкладыши шатунов могут провернуться.. Даже часть этих потенциальных проблем способна отправить двигатель в утиль.
Но штатный перегрев - беда современных двигателей - не менее коварен, просто его последствия наступают не сразу. Так называемый штатный перегрев - ситуация, когда ЭБУ не может снизить температуру двигателя до той, которая была бы оптимальной в данном режиме нагрузки, но при этом температура работы ДВС всё ещё меньше аварийной - и датчик не срабатывает. Другой вариант этой же беды - когда температура превышает максимум, но лишь в отдельной части двигателя. И снова водитель не подозревает о проблеме.
- Причины штатного перегрева, заложенного производителями - стремление выжать из моторов максимум мощности и вписать ДВС в ужесточающиеся эко-нормы, о которых мы говорили выше.
Ситуация со штатным перегревом характерна для большинства машин возрастом 3 года и больше, с регулируемой системой охлаждения. При этом заметить, что с двигателем происходит что-то не то, сложно: да, едет чуть хуже, кондиционер или печка дует чуть меньше, растёт топливный расход и «подъедает» масло - но ведь индикатор температуры ОЖ молчит, а стрелка в зелёной или жёлтой зоне. При перечисленных симптомах большинство водителей кинется искать проблему в других системах и узлах - если вообще заметят. Но даже внимательные автовладельцы попадают в другую ловушку: при штатном перегреве двигателя в истории ошибок, которые пишет борткомпьютер, будет пусто, ведь температура не критическая. Просто больше оптимальной вплоть до разницы в 30-40°С.
- Но даже если двигатель всё время работает на пределе максимальной температуры (по сути - при аварийной температуре), владелец этого не увидит без доступа к служебной информации ЭБУ через диагностический сканер или интерфейс OBD-II.
Последствия такой работы современных двигателей в режиме штатного перегрева - детонация в цилиндрах, повреждение поршней и покрытий гильз цилиндров. Плюс пониженное давление смазки в системе, а с ними - задиры на цилиндрах и коксование масла. С течением времени проблема усугубляется из-за зарастающего отложениями радиатора, проскальзывающего ремня водяной помпы и старения вентиляторов.
В зоне риска штатного перегрева - автомобили 2000-2010-х гг. с пробегом от 100 тыс. км и подержанные машины с неизвестной историей обслуживания. Турбированные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, но и больше страдают от перегрева, а в случае с загрязнённым интеркулером он им обеспечен.
Тяжело приходится и автомобилям, которые обитают в городском цикле и подолгу находятся в пробках. Из-за штатного перегрева спустя пару лет эксплуатации в таком режиме двигатель литрами «кушает» масло, теряет до половины мощности и «убивает» АКП.
Как не "закипеть" в пробке: общие рекомендации
- Готовьтесь к летнему сезону заранее - обслуживайте кондиционер , проверяйте работу системы охлаждения согласно этому алгоритму.
- Регулярно перед поездкой проверяйте уровень антифриза и доливайте его. Возите запас охлаждающей жидкости с собой.
- Не экономьте на качественном антифризе. Меняйте ОЖ с промывкой системы раз в 2 года.
- Периодически очищайте радиатор охлаждения и радиатор кондиционера. После загородних поездок по трассе проверяйте, не забились ли ячейки радиатора пылью и тополиным пухом.
- Сократите интервал замены масла до 8-10 (для дизеля - до 5-7) тыс. км пробега. Смазка в том числе охлаждает перегревающиеся детали двигателя. Покупайте хорошее дорогое масло.
- Заправляйтесь лучшим топливом из доступных, чтобы избежать детонации. Для турбомоторов с высокой степенью сжатия выбирайте АИ-98.
- Следите за состоянием ремней навесного оборудования, особенно помпы и вентилятора - они не должны провисать.
- При замене водяной помпы выбирайте деталь с керамической или металлической крыльчаткой. Меняйте помпу системы ОД каждые 60-100 тыс. км пробега.
- Следите за шлангами, трубками и бачками системы охлаждения. Пластик помутнел, резина набухла и потрескалась? Под замену.
- Регулярно проверяйте рабочее напряжение бортовой сети - скачки напряжения из-за плохой проводки могут вызвать нарушения в работе вентиляторов и радиатора.
- Включайте кондиционер. У большинства двигателей при этом снижается рабочая температура за счёт более частого включения вентиляторов или активации дополнительного.
- Старайтесь избегать пробок. Поменяйте распорядок дня, выбирайте максимально свободные от машин маршруты.
- Не тормозите и не ускоряйтесь резко без нужды. Особенно после того, как двигатель работал на холостых оборотах и уже вышел на рабочую температуру.
- Учитывайте режимы работы двигателя. Обычно «Eco» провоцирует штатный перегрев, в то время как в «Sport» температура мотора снижается до оптимальной.
Как бороться со штатным перегревом двигателя
Да, температурный режим работы современных двигателей можно считать конструктивной особенностью. Но это не значит, что нельзя помочь мотору держать оптимальную температур и продлить его ресурс - даже если производитель хотел совсем не этого.
Часть профилактических мер, которые помогут не допустить перегрева, мы рассмотрели выше. Для более серьёзных случаев и моторов, которые склонны к перегреву (даунсайзинг, высокая степень сжатия, наличие турбины, алюминиевый блок и т.п. особенности) имеет смысл доработать конструкцию.
Первая стратегия - быть в курсе происходящего. Чтобы понимать реальную картину, вместо стрелки температуры ОЖ придётся ориентироваться на данные борткомпьютера. А для этого нужно мониторить рабочую температуру двигателя через разъём OBD II. Купив блютуз адаптер, можно передавать данные о работе двигателя прямо на смартфон.
Другой способ узнать реальную температуру работы двигателя - подключиться к бортовому компьютеру через диагностический сканер. Это можно произвести в формате услуги «прочитать ошибки».
Заодно при обращении в сервис считайте ошибки системы управления двигателем. Например, ошибки датчиков и нарушение смесеобразования приводит к изменениям температурного режима.
Другая стратегия - доработать конструкцию системы охлаждения двигателя. Замена термостата на более низкотемпературный (для более форсированной версии того же мотора, например) позволит снизить нагрузку на систему охлаждения. Грамотный чип-тюнинг тоже всегда чуть понижает рабочую температуру ДВС: вентиляторы радиатора включаются раньше, как и срабатывает термостат.
Простейший чип-тюнинг и замену термостата с тем, чтобы понизить штатный температурный режим и продлить жизнь мотору рекомендуют, например, сервисные центры по обслуживанию современных BMW.
- Владельцам многоцилиндровых ДВС для лучшей циркуляции ОЖ в блоке цилиндров рекомендуют установить дополнительную помпу. Это не понизит температуру работы, но предотвратит локальный перегрев.
- Владельцам бюджетных авто с простой системой управления поможет установка более низкотемпературных датчиков срабатывания вентиляторов.
Можно пойти дальше и заменить шланги системы охлаждения на силиконовые, установить дополнительный термоэкран между блоком цилиндров (ГБЦ) и катализатором (турбиной), чтобы оградить уязвимые и конструктивно близкие элементы от перегрева. Также существуют усиленные радиаторы и системы орошения, которые помогают работе штатных вентиляторов. Так серьёзно дорабатывать автомобили рекомендуется тем автовладельцам, кому достался «проблемный» мотор и образ жизни ожидание в пробках.
Итого
- Конструкция современных двигателей провоцирует их постоянный штатный перегрев. Это - цена, которую производитель платит за красивые данные паспортного топливного расхода и соответствие Евро-4,5,6. При этом владелец о происходящем не догадывается - аварийная индикация срабатывает незадолго до кульминации, то есть аварийного перегрева.
- Cо штатным перегревом можно бороться. Понадобится провести лёгкий чип-тюнинг, заменить термостат на низкотемпературный. Также полезно купить OBD II адаптер и следить за рабочей температурой двигателя самостоятельно.
- Перегрев - самый простой и быстрый способ отправить в утиль даже ресурсный мотор. Достаточно пару минут игнорировать лампочку перегрева или стрелку термометра в красной зоне - и мотор «закипит». Последствия - до замены узла. Такой аварийный перегрев двигателя обычно вызван неисправностями системы охлаждения, ситуацией «в пробке по жаре» и, опять же, теплонагруженностью современных ДВС, с их вводящими в заблуждение указателями температуры, плотной компоновкой моторного отсека и постоянно работающими вентиляторами.
- Как действовать водителю, когда из-под капота валит пар, а стрелка температуры ОЖ в красной зоне, узнаете из статьи «Лето, пробки, кипим.. Алгоритм действий».
Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка
Метки: устройство автомобиля, Двигатель