Классификация терморежима ДВС

Классификация периодов терморежима двигателя и ККА (CFA - climatic factor adjustmen) по доктору Avic

Читая многочисленные комментарии и литературу, пришел к пониманию того, что чтобы понимать термические процессы и не рвать глотки во время споров, нужно определить, прежде всего, условия о которых конкретный источник говорит (или умалчивает ;-)).

К примеру, достопочтенные англичане в лаборатории BMW, приводя результаты своих достижения по сохранности тепла ДВС в течение 12 часов, почему то забыли указать «А при каких условиях?». При +40С или при -30С???

Сначала я немного был огорчен, что мой вариант утепления МО в 3 раза менее эффективнее, чем англицкий, но я честно указал при каких условиях – открытая площадка и +2С. Англичане же забыли указать. Вот теперь и приходится сравнивать.... Что с чем?

Но и это ещё не всё. Вторая проблема языковая, ибо нет практики применения единых терминов, описывающих термические процессы, как и нет определения линий (их отрезков) на графиках термометрии. О чем я говорю? ... О том, что одна термо-линия изображает совершенно разные этапы и процессы в работе ДВС. Поэтому собеседники не понимают друг друга.

В связи с этим я решил дать периодам названия, привязав их к двум важным взаимозависимым характеристикам работы ДВС – температуре и оборотам:

1. Период отсутствия оборотов - период, характеризующийся изменением температуры охлаждающей жидкости (ОЖ) от любых минусовых значений (-50С) до фактического нижнего предела вязкости масла (к примеру, -20С), когда не удается запустить двигатель обычным способом.

2. Период высоких оборотов - период, характеризующийся низкой температурой, когда работа ДВС возможна только на высоких оборотах (>1000 об/мин).

3. Период ХХ - период, нижний предел которого характеризуется такой температурой, когда работа ДВС уже возможна на холостом ходу (ХХ) (<1000 об/мин), а верхний предел равен +30С. +30С выбрано не случайно – это точка на графике, когда большой расход переходит в умеренный, примерно 1,1л/час (см. нижний график «Расход от температуры двигателя»).

4. Период прогрева в движении – интервал от +30С до первого открытия термостата ~ +80C.

5. Период рабочей температуры от +80 до +115С:

5a - (экологический отрезок) – +80 - +85С, оптимальная для низкой концентрации токсических выхлопных газов;

5б - (полной нагрузки) - от +85 до +95С, оптимальная для режима полной нагрузки двигателя;

5в - (частичной нагрузки) - от +95 до +115С, оптимальная для режима частичной нагрузки двигателя.

6. Период индексного остывания - от +80 до +50С. По указанному стандартному периоду, характерному для 99% автомобилей, можно определять ККА - климатический коэффициент адаптации автомобиля (придуман мною). Он же CFA - climatic factor adjustment.

7. Период полного остывания - от +50 до температуры окружающей среды.

8. Период перегрева – температура ОЖ > +115C.

Терморежим двигателя при эксплуатации автомобиля

Термин "терморежим" взят мною довольно условно в качестве названия темы. Эта тема объединяет мои размышления и действия, направленные на создание и поддержание оптимального температурного режима двигателя автомобиля в разных погодных условиях.

Прежде, чем читать дальше, нужно ознакомится с таблицей, взятой из книги "Химики автолюбителям!
Эта таблице для меня является отправной точкой во всех изысканиях, направленных на повышение экономичности эксплуатации автомобиля. К примеру, потери в системе охлаждения достигают 29%!

Воздействуя на каждый "прямоугольник" на рисунке "Распределение энергии в автомобиле..." можно добиться очень и очень много!

Защитная сетка на радиатор - эффективная защита радиатора от насекомых, тополиного пуха и т.п.

1-2-3 вариант утепления моторного отсека (МО) - несколько вариантов выполненных летом и зимой 2008-2009

Утепление декоративной решетки - закрываю полностью даже летом, т.к. эффективность радиатора очень высока

Заделка щелей под бампером - необходимое условие для обеспечения положительной температуры в МО в морозы

4 вариант утепления моторного отсека (капот-пенофол + трубки на сливах + хром и пенофол решетки + жгуты нижних щелей + пенопласт в ПТФ) зима 2009-2010

5 вариант утепления (трубки вдоль края капота и крыла) зима 2010-2011

6 вариант регулируемого утепления МО посредством установки жалюзи с механическим приводом - работает при +20С и ниже (осень 2011)

7 вариант утепления - установка листа защиты низа моторного отсека

Немного теории по системе охлаждения двигателя

При сгорании топлива существенно возрастает температура (до 2000C). Поэтому двигатель должен быть охлажден до "рабочей" температуры.

Существует 3 вида рабочей температуры:

1. от 78 до 85С - оптимальная для низкой концентрации токсических выхлопных газов.

2. от 85 до 95С - оптимальная для режима полной нагрузки двигателя.

3. от 95 до 110С - оптимальная для режима частичной нагрузки двигателя.

Зависимость мощности двигателя и расхода топлива от температуры двигателя показано на графике. Температура двигателя определяет не только его мощность и расход топлива, но и токсичность отработавших газов.

Улучшению работы двигателя способствует также то обстоятельство, что находящаяся под небольшим давлением охлаждающая жидкость кипит не при температуре 100C, а уже при 115...130C в системе охлаждения давление составляет 1,0...1,5 бар. Кстати, на нашем отечественном заводе Лузар, производящим радиаторы, последние проверяют на герметичность при 2 атм. Здесь речь идет о "закрытой" системе охлаждения. В систему входит также расширительный бачок, наполненный лишь наполовину. В качестве рабочего тела система охлаждения используется не вода, а смесь воды и низкотемпературного концентрата. Речь идет о охлаждающей жидкости - антифризе, которая обладает морозостойкостью, повышенной температурой кипения и защищает легкосплавные детали двигателя от коррозии.

Оптимальная температура охлаждающей жидкости в зависимости от нагрузки двигателя

Всегда существует жесткая зависимость между нагрузкой двигателя и оптимальной температурой охлаждающей жидкости. Хорошая работа двигателя определяется, среди прочего, оптимальной температурой охлаждающей жидкости. При системе охлаждения с электронным регулированием температура охлаждающей жидкости изменяется при частичной нагрузке двигателя в пределах от 95 до 110C и при полной нагрузке – от 85 до 95C.

Повышенная температура охлаждающей жидкости при частичной нагрузке обеспечивает благоприятные условия для работы двигателя, что положительно влияет на расход топлива и токсичность отработавших газов.

Благодаря пониженной температуре охлаждающей жидкости при полной нагрузке увеличивается мощность двигателя. Всасываемый воздух несколько охлаждается, что ведет к росту мощности двигателя.

Необходим прогрев движка? Если - да, то до какой температуры?

Прогрев движка необходим, т.к. детали двигателя сделаны из разных материалов. Их размеры подобраны так, чтобы обеспечить оптимальную работу при определенной температуре. Ещё она называется рабочей температурой. Для двигателя «Лацетти» эта температура порядка 95 градусов. Чем меньше она отклоняется от этого значения, тем оптимальнее зазоры трущихся частей, тем более охотно двигатель отдаёт свою мощность и тем экономичней работа.

Движение нужно начинать, тогда когда двигателю легко стало работать. Как это определить? Очень просто – когда температура поднимается, двигателю всё легче и легче работать, т.е. при заводке холодного двигателя он требует больше бензина чем когда горячий. Опытным путём при помощи бортового компьютера (БК) Gamma 241 GF было установлено, что при 0 градусов движок требует около 3,5 литров в час бензина. При 10 градусах – 2,0л/ч, при 20 – 1,6л/ч, при 30-1,1л/ч на ХХ. Дальнейший рост температуры приводит к незначительному уменьшению потребления топлива: 50 градусов – 1,0л/ч, 85 – 0,9л/ч, 95 – 0,6л/ч.

Поэтому движение можно начинать при достижении температуры в 30 градусов.

При нулевой температуре прогрев до этой температуры занимает примерно 3 минуты. Чтобы не томится в ожидании, вымойте стекла автомобиля. Эти три минуты сберегут ресурс вашего авто, предупредят появление «чека» а чистые стёкла повысят безопасность управления, а может, и сохранят вашу жизнь.

P.S. Оппонентам, которые утверждают, что можно трогаться сразу на холодном, и движок от этого прогревается быстрее при движении. Быстрее – не значит лучше! Если вас утром разбудить и сразу заставить нести мешок в 50 кг, то вы, естественно, возмутитесь и потребуете сначала выпить хотя бы чашечку горячего кофе! Ну, и делайте выводы!

Автор: doctor Avic, im.lipetsk.ру