Данная статья - компиляция опыта и инженерного образования автора. Если вам есть что добавить, или с чем поспорить - добро пожаловать в комментарии.
Итак, поехали. С одной стороны, наши отцы и деды прогревали свои моторы. С другой стороны, инструкции современных иномарок говорят нам - не надо греть, нужно сразу начинать движение. Где же находится истина?
Давайте для начала рассмотрим, что происходит в двигателе после холодного запуска в мороз. Температура масла равна температуре окружающей среды. Но за счет сгорания топлива в двигателе начинает происходить нагрев и масла, и жидкости. Далее появляется трение в движущихся частях, что опять же ведет к нагреву.
Но штука в том, что медленнее всего из перечисленного нагревается масло. Обратите внимание: уже после некоторого прогрева двигателя мгновенный расход топлива по бортовому компьютеру продолжает сокращаться, а температура - растет. Это постепенно прогревается масло.
С другой стороны, все современные автомобили оснащены каталитическими нейтрализаторами отрабатывающих газов. Катализатор эффективно работает только в прогретом состоянии. Количество частиц, которые вылетят в атмосферу за первый, еще холодный километр пробега, равно пробегу в 100-150 км на теплом двигателе. Конечно, нейтрализатор может быть оснащен электрообогревом, но на его разогрев нужно некоторое время, обычно это от несколько секунд до минуты.
Естественно, скорость прогрева двигателя будет зависеть от режима работы. На холостом ходу подача топлива минимальна, обороты на минимуме, нагрев медленный. Дадим больше топлива в цилиндры, увеличим обороты - ускорим прогрев.
Но в чем же проблема? Проблема в вязкости масла. Чем ниже температура, тем масло становится все менее пластичным и текучим. Точно также как сливочное масло в холодильнике, да :) Положили масло в морозилку - оно стало твердым. Убрали его - оно растаяло в жидкую кашицу. Аналогия верна и для автомобиля.
Таким образом, при холодном запуске смазка трущихся частей происходит в весьма напряженном режиме. Узлы работают всухую, растут механические потери, и растет конечно же расход топлива. Но вот вопрос, что же лучше - постоять подольше на холостом ходу, ожидая нагрева масла, но не насилуя двигатель, или же сразу поехать, насилуя холодный мотор, но сокращая продолжительность этого насилия?
Для ответа на вопрос я провел эксперимент на своем автомобиле. Итак, дано: современный автомобиль, с двигателем небольшого объема и турбонаддувом. Проводим эксперимент в трех вариантах. Первый - заводим мотор, ждем пока стрелка достигнет 90 градусов, и едем. Второй - заводим и едем сразу. И наконец, третий, промежуточный - завели, постояли минуту, и поехали. За это время можно, например, очистить машину от выпавшего снега, или проверить уровень масла в двигателе е(как часто вы это делаете перед поездкой, кстати? Уверен, что почти никогда!)
Итак. Первый эксперимент. Заводим мотор. Благодаря живому аккумулятору двигатель заводится с пол-оборота, с запуском у меня никогда не было проблем, тьфу-тьфу. Проходит 5 минут, стрелка лежит на 0. Ждем еще пять минут. Все так же 0! Современные малокубатурные двигатели с турбонаддувами имеют столь высокий КПД, что тепла от сгорания и нагрева блока цилиндров не хватает на обогрев! Из печки дует холодный воздух - ведь печка охлаждает двигатель, отводя от него тепло!
Выжидаем пару часов, чтобы двигатель остыл и переходим к второму эксперименту. Двигатель завелся опять сразу, машина поехала. Не могу сказать, что с явным удовольствием, но без каких-либо проблем. Мгновенный расход сразу после запуска 30-40 литров, к концу первого километра опустился до 15 литров на 100 км. К пятому километра теста расход составлял уже 11 литров и продолжал снижаться. Из печки начал идти теплый воздух.
И наконец повторяем манипуляции еще раз. Поведение авто похоже на предыдущий вариант, но двигатель работает чуть тише, а расход ниже примерно на литр при прочих равных. Вот и вся разница.
Отдельно отмечу, что стрелка температуры легла на 90 градусов только когда я проехал по шоссе с скоростью потока 80 км/ч в течение пяти минут! До этого нормально прогреть мотор - не получалось. И тут меня осенило. Нужно проверить все заново, но взять другую машину - с простым, атмосферным двигателем.
Спасибо современным технологиям, благодаря каршерингу можно за пару минут взять автомобиль :) Итак, хватаем Киа Рио Икс-Лайн и проверяем еще раз.
Запускаем холодный двигатель (для чистоты эксперимента я не поленился и встал в 6 утра, нашел стоящий с ночи автомобиль. Все ради твоего лайка, читатель). Смотрим что было дальше.
Двигатель останавливается на 1200 оборотах, и по мере прогрева обороты начинают медленно снижаться. 1100... 1000... Снижается мгновенный расход топлива - с 3 литров в час до 1.0! Начинаем движение. Машина едет уверенно, без рывков, расход (не забываем сбросить показатели вначале) - 8,5 литров на 100 км. Доезжаем до другой припаркованной машины, меняем!
Тут мы сразу начинаем движение. Рио это не особо понравилось, есть и вибрации двигателя, и расход аж 11 литров, правда, быстро снижается. Спустя 10 минут езды на компьютере видим те же 8.5 литров. Сэкономили 10 минут прогрева, немного напрягли мотор, паритет.
Опять меняем машину. Запускаем двигатель, ждем. Поначалу все тоже самое. Как только кажется, что двигатель немного пришел в себя, начинаем движение. По ощущениям - такой вариант все-таки ближе к первому, чем к второму. Да, двигателю жить явно проще, но все-таки разница не очень большая. Прогрев в движении наступает явно быстрее, чем при стоянке на месте.
По всему выходит, что греть мотор долго особого смысла не имеет. Масло вязкое, прогрева двигателя или почти нет (у турбомоторов) или он медленный (у атмосферников). Прогрев в движении происходит быстрее. Советую постоять буквально минуту, и начинать движение.
Почему же тогда производители советуют сразу начинать движение? Связано это исключительно с экологией. Чем быстрее вы начнете движение - тем быстрее прогреете катализатор, и сократите выхлоп.
И еще одна мысль - при холодном пуске важно не давать сразу мотору большую нагрузку. Произойдет тепловое расширение поршня, а тут и до износа один шаг. Поэтому завели двигатель, почистили машину от снега, и можно ехать. Стоять по 10 минут и дымить - не наш путь.
Всем удачи зимой на дорогах!