Холостые обороты двигателя. От чего они зависят?

Холостые обороты двигателя? От чего они зависят?

Если задать вопрос автолюбителю, что такое холостые обороты двигателя, он точно скажет, что это режим, где силовой агрегат работает без нагрузки. В принципе это правильная версия. Большинство водителей могут верно указать обороты на ХХ конкретной модели транспорта. Но точно не ответят на вопрос: «Почему они именно такие? Почему не выше, не ниже, почему они меняются в процессе эксплуатации автомобиля и по какой причине, и для чего они поддерживаются?» В этой статье мы рассмотрим все эти и другие вопросы.

В самых первых транспортных средствах не было даже термина холостые обороты мотора. Они были почти одинаковые в независимости от нагрузки двигателя. Если говорить о рабочем диапазоне силового агрегата, то он был не велик. Безысходная ситуация: не выше, не ниже.

Читайте также: Как срочно и дорого продать авто в Минске

Давние карбюраторы имели маленький интервал оборотов. При небольшой подаче рабочей смеси сразу «переливались». Их можно было отрегулировать только на рабочие обороты двигателя. Обстановка изменилась только после 1915 года. Послужило этому создание на Packard Twin Six карбюратора с жиклёрами и системой зажигания. Это новшество «убило двух зайцев». Первое достижение - предельное повышение потенциала силового агрегата за счёт возрастания рабочих оборотов до 3000 в минуту, а второе - уменьшение стабильных оборотов за счёт ввода уникального способа образования смеси на низких оборотах. Следующие созданные механизмы карбюраторов уже имели специальную настройку образования смеси на холостых оборотах. При усовершенствовании системы карбюратора конструкторы меньше всего думали об экологии и о продолжительности работы двигателя, главной была цель создать устойчивые обороты силового агрегата. Далее система контроля оборотов становилась сложнее и совершеннее.

Для чего необходимы холостые обороты?

Естественно на заглушенном силовом агрегате крутящего момента не может быть. На запущенном моторе с возрастанием мощности соответственно увеличивается число оборотов, а у крутящего момента есть предел в районе средних и максимальных оборотов. Для ДВС с турбонаддувом этот миг возникает гораздо раньше, но также не с нуля. Для того, чтобы силовой агрегат устойчиво работал и развивал мощность необходимо создать устойчивую работу на ХХ. В противном случае силовой агрегат заглохнет. Извиняюсь за сложный технический сленг, но очень важно, чтобы вы понимали, о чём идёт речь для дальнейшего изучения системы питания ДВС.

Создать нагрузку на «сердце» автомобиля можно только тогда, когда оно ровно будет работать на холостых оборотах и готово принять нагрузку на оборотах.

Без выполнения этого условия невозможна нормальная работа двигателя и, тем более, развитие на нём даже средней мощности. Хотя можно установить дополнительный двигатель, который будет работать до развития рабочих оборотов. Можно привести в пример электродвигатель на гибридах или пневматический стартер с излишней мощностью. Частота оборотов ДВС, с которых силовой агрегат способен развивать обороты, именуют холостым. Если стрелка на панели приборов находится выше пусковых оборотов, то считается, что «сердце» автомобиля перешло в зону рабочих оборотов. Если меньше предела холостых оборотов, то это означает, что двигатель не способен развивать мощность по разным причинам. Среднее значение холостых оборотов на транспорте находится в рамках 450-850 оборотов в минуту. В автомобиле с АКПП возможно установить пусковые обороты мотора без трансмиссионной нагрузки. Они повысятся только после перехода в режим включения любой передачи.

По какой причине обороты не стоят на месте?

В зависимости от системы питания холостые обороты изменяются. На силовом агрегате с неуправляемым узлом питания обороты зависят от нагрузки и образования смеси. Если реагируют автоматы повышения оборотов, то с увеличением нагрузки обороты будут понижаться. Подобное произойдёт из-за некачественного образования смеси, но стараются, чтобы этого не произошло, используя всевозможные системы холодного пуска, которые существенно завышают обороты для обеспечения стабильной работы двигателя внутреннего сгорания. Чем идеальней будет это система питания, тем незначительными будут колебания ДВС.

На обычном карбюраторе автолюбитель самостоятельно регулирует холостые обороты. Корректировка холостых оборотов требуется, если существенно повышается нагрузка на двигатель внутреннего сгорания, либо температура силового агрегата. С электронным карбюратором с автоматом холодного запуска автолюбитель не производит регулировку, но обороты заметно увеличиваются для гарантированной стабильной работы до прогрева ДВС. Система впрыска немного помогает осуществить завышение холостых оборотов до прогревания лямда-зонда и задержит их до того момента, пока процесс образования горючей смеси не нормализуется до отметки 100-1000 оборотов в минуту. Также они могут повысить обороты при повышении нагрузки из-за включения, например, климат-контроля, либо нагрузки от генератора. Во всех других ситуациях исправная система обязана поддерживать обороты в одном диапазоне с допустимым отклонением +/- 30 оборотов в минуту.

С сожалением можно сказать, что нет идеальных систем.

Регуляторы холостого хода и дроссельные заслонки с электроприводом постепенно засоряются. Свечи зажигания и топливные форсунки также бывают подводят и нестабильно работают, клапан рециркуляции отработанных газов тоже может пропускать газы, всевозможные сбои системы регулирования фаз, а у цилиндров двигателя может быть разная компрессия - всё это способно повлиять на ровную работу двигателя. Обороты под нагрузкой могут уменьшаться, либо наоборот, повышаются.

Почему пусковые обороты именно такие?

Вечная дилемма выбрать оптимальное число оборотов силового агрегата. Если их завысить, то соответственно повысится расход горючего и нагревание двигателя без нагрузки, а это не понравится любому автолюбителю. После занижения последуют также негативные последствия, например, нарушается процедура образование смеси. Процессы в двигателе внутреннего сгорания динамические и вся его конструкция рассчитана на рабочие обороты. При снижении оборотов двигателя соответственно снижается очистка цилиндров от отработанных газов, а это влечёт за собой плохую наполняемость камер сгорания свежей смесью. В результате мощность падает.

Низкие обороты меньше выбрасывают вредные вещества?

Однозначно нет. Скорее это будет ещё больше вредить атмосфере и не только ей. Даже в случае, если силовой агрегат способен принимать нагрузку на оборотах менее 350-450, то катализатор не прогревается до нормальной температуры, из-за этого начинаются пропуски зажигания. Это можно просто объяснить: низкие обороты – маленькое давление. Низкое давление скажется на подшипниках двигателя. Они не будут получать необходимого количества смазки, что в последствие приведёт к поломке ДВС. Чем больше нагрузка, тем больше должно быть давление и, соответственно, обороты силового агрегата. Воздействие на двигатель уже на холостых оборотах может быть значительным. Это свойственно автомобилям с механической коробкой передач. Автоматическая коробка передач может избежать часть проблем, но не все, хотя существенно повышает ресурс силового агрегата в целом.

В общем, давление смазки на холостых оборотах обязано быть достаточным для того, чтобы мотор мог нормально принимать нагрузку. К сожалению, чем больше давление и работоспособность масляного насоса на холостых оборотах, тем оно будет ещё выше на рабочих оборотах. А следовательно, потеря большего количества горючего и уменьшение срока службы масла. Настраиваемый масляный насос позволит изменить положение, но зачастую он служит для компенсации лишнего масляного давления после прогрева ДВС, а не для уменьшения оборотов холостого хода.

На транспортных средствах с АКПП необходимо учитывать её «пожелания». Так как масляный насос на автоматической трансмиссии приводится в движение от коленчатого вала, а, соответственно, и работа коробки передач зависит от оборотов холостого хода. Если обороты двигателя будет маленькими, то автомат не сможет нормально работать. Для системы "старт-стоп" необходимо дополнительно ставить гидроаккумуляторы и дополнительные электрические насосы. Это помогает гидравлике совершать работу сразу после запуска силового агрегата, а не после некоторого времени.

Привод генератора, наноса гидроусилителя, кондиционера, помпы также создают трудности. Навесное оборудование имеет ограниченный рабочий диапазон, поэтому передаточное отношение системы привода дополнительных агрегатов выбирают с учётом предельных оборотов силового агрегата. А минимальные обороты любого из устройств и нагрузка на дополнительные системы автомобиля ограничиваются минимальными пусковыми оборотами двигателя. Большое уменьшение оборотов приведёт к перегреву силового агрегата из-за низкой циркуляции охлаждающей жидкости, разряда аккумуляторной батареи либо несоответствующей работе кондиционера. Но и все эти недостатки можно решить.

В этой ситуации спасает переход на электроусилители рулевого механизма, насоса системы охлаждения и кондиционера. Хорошо, что генераторы имеют рабочий диапазон с запасом и не теряют КПД при максимальных оборотах. Но и здесь есть недочёты.

Вибрация силового агрегата при уменьшении оборотов связана с неустойчивостью рабочего процесса, но есть у неё другие причины. Например, система подвески двигателя внутреннего сгорания может гасить колебания только в определённом интервале частот. Чем меньше обороты, тем сложнее гасить вибрацию. А кроме вибрации, которая передаётся на каркас транспортного средства, и негативно сказывается на ощущениях автолюбителя и его попутчиков при движении, существует еще такие проблемы, как крутильные колебания. Они пагубно действуют на коробку передач и колеса автомобиля.

Чем меньше обороты мотора, тем труднее их гасить.

Выход: применять неблокируемые гидротрансформаторы, либо двухмассовые маховики, или и то и другое вместе. Увеличение оборотов ХХ позволяет уменьшить колебания при каждом обороте.

Заключение статьи

ДВС – это «сердце» автомобиля. Как и в любом сложном механизме у него возможны небольшие сбои в работе. О проблемах, как минимум, можно будет понять по оборотам ДВС, а при наличии бортового компьютера он выведет информацию на дисплей. Если они «плавают» - это звоночек к устранению причин неполадок двигателя. Если после запуска силового агрегата на панели приборов стрелка ниже отметки 800, либо выше 1200 единиц – это явная неисправность мотора. Необходимо искать причину.

Если нет соответствующего прибора, который показывает обороты двигателя, то прислушайтесь к работе силового агрегата. Если шум от работы ДВС не стабильный, то громче, то тише, то это означает явную неисправность. Нестабильные обороты можно наблюдать и во время поездки на автомобиле. Чаще это наблюдается на инжекторных двигателях.

Обороты силового агрегата изменяются в зависимости от количества, попавшего в камеру сгорания воздуха. Всему виной может быть выход из строя электрорегуляторов, различных датчиков, а также шлангов и резиновых прокладок.

Необходимо следить за состоянием всех датчиков и ДВС в целом. Хомуты должны плотно сидеть на своём месте, а прокладки не пропускать воздух.

Если нашли поломку или загрязнения на датчиках - необходимо устранить проблему. А надёжнее будет планово обращаться на сервис и проходить диагностику автомобиля. Опытные мастера оценят состояние вашего двигателя и, при необходимости, устранят проблемы.