Средние обороты двигателя это сколько
Перейти к содержимому

Средние обороты двигателя это сколько

  • автор:

Оптимальные обороты двигателя или не приводит ли езда на низких оборотах к преждевременному износу мотора, тест журнала "За рулем"

Нашел давно статью, решил выложить, т.к. многие или спрашивают или спорят, когда я навожу данные. Что бы не было лишних вопросов публикую здесь.

Основной вопрос этой статьи — а не приводит ли езда на низких оборотах к преждевременному износу мотора? И, какие режимы самые «износообразующие»…
Постановка экспертных испытаний, в целом, понятна. Двигатель – один и тот же: ВАЗовский «восьмиклапанник». Стенд, аппаратура, бензин и несколько канистр масла – каждый цикл испытаний требует его замены. Задача простая – надо «проехать» одно и тоже расстояние, с одной скоростью, но используя различные режимы работы двигателя. На разных передачах…
Как этого достичь? Ехать можно на одной и той же скорости, поддерживая обороты двигателя и 1500, и 2500, и даже 4000 об/мин. Чем выше обороты – тем ниже передача, важно, чтобы мощность, выдаваемая мотором, была бы одинакова. На стенде это сделать просто – крутящий момент измеряем по динамометру, обороты известны – следовательно, и мощность знаем. «Скорость» множим на моточасы, которые мы тоже фиксируем – вот вам и пробег.
С износом сложнее – придется каждый раз, после наработки двигателя на фиксированном режиме заданного времени, мотор разбирать и взвешивать основные детали, образующие узлы трения, это вкладыши подшипников и поршневые кольца. Плюс к тому – дополнительный промежуточный контроль, который будем проводить, определяя содержание продуктов износа в пробах масла. Нашли хром – стало быть, изнашиваются первые поршневые кольца; обнаружили железо – цилиндры и шейки вала; появилось олово – оно определит скорость износа вкладышей подшипников (поскольку входит в состав антифрикционного слоя); алюминий – следствие износа поршней и подшипников распределительного вала.
Двигатель отработал на заданных постоянных режимах с примерно одинаковой мощностью по 50 моточасов на каждом. Немного для ресурса, но мы получаем скорости износа, а дальше простой экстраполяцией оцениваем и примерный ресурс мотора. При этом обороты двигателя на циклах испытаний меняли от 1200 до 4000, то есть больше, чем в три раза. А потом нагрузку на мотор увеличили – и еще раз прогнали цикл. А потом – еще… Получилась объемистая таблица, где для каждой точки режима была записана своя скорость износа, причем разделенная по узлам – подшипникам и кольцам.

Фото в бортжурнале Daewoo LanosТак меняется средняя скорость износа первых поршневых колец двигателя при изменении режима работы

Так меняется средняя скорость износа первых поршневых колец двигателя при изменении режима работы

«Черные зоны» активного износа обнаружились сразу. Самые серьезные — когда на малые обороты накладывается большая нагрузка, и с высокой температурой масла. Скорость износа в таком режиме максимальна – как для подшипников, так и поршневых колец с цилиндрами. У двигателистов эта область называется зоной буксировочных режимов.
С ростом оборотов зона износа сразу стала уменьшаться и где-то при 1800 об/мин – исчезла. Все узлы трения «всплыли» на масляные пленки, прямой контакт между поверхностями деталей исчез – и с ним и скорость износа обратилась практически в ноль. Но надо понимать, что ноль скорости износа на графиках, не означает, что его нет, просто износ на этих режимах меньше погрешности измерения. На практике, конечно, не совсем так. Микрочастицы пыли, продуктов износа, сажи, проскочившие масляный фильтр, дадут какой-то износ и здесь.

Фото в бортжурнале Daewoo LanosА так – вкладышей шатунных подшипников

А так – вкладышей шатунных подшипников

С увеличением частоты вращения коленчатого вала, зона износа снова начинает появляться и расти. В нашем случае – уже где-то с режимов 3800 об/мин при большой нагрузке, и дальше – прогрессирует. Причем, здесь износ подшипников и поршневых колец с цилиндрами ведет себя по-разному. Быстрее всего высокие обороты начинают чувствовать подшипники коленчатого вала. Почему? Дело в том, что с ростом оборотов резко увеличиваются нагрузки на подшипники – давление инерционных сил от оборотов зависит в квадрате. А вот кольца свой износ снова получают с больших частот вращения – где-то с 4500 об/мин, и там это связано в основном с ростом температуры масла.
Где же наиболее благоприятная зона эксплуатации мотора? У испытанных нами вазовских «восьмерок» (неважно, карбюраторных или впрысковых, восьми- или шестнадцатиклапанных), зона оптимальных оборотов, при которых мотор способен воспринимать любые нагрузки без какого-либо ущерба для себя, составляет примерно 2000…3000 об/мин. Тут мы учитываем, что исходное состояние двигателя может быть разным, да и моторные масла – тоже… Принцип простой – чем больше изношен двигатель, тем выше нижняя и тем ниже верхняя границы зон безызносной работы. Чем выше вязкость масла, тем с более низких оборотов можно безопасно грузить мотор. Но точных цифр нет – очень это индивидуально.
А как это соотнести с моторами другой размерности? Тут есть одна зацепка… В принципе, узлы трения мотора чувствуют не обороты, а линейные скорости перемещения поверхностей деталей. Есть такой параметр мотора – средняя скорость движения поршня, это произведение хода поршня на частоту вращения коленчатого вала, деленное на тридцать. Тот диапазон, который мы получили, примерно соответствует средним скоростям поршня 5…7 м/с. Это значит, что для «длинноходовых» двигателей, которых ход поршня больше диаметра, зона оптимальных режимов сместится в область более низких оборотов. Отсюда – и их «эластичность». У «коротокоходных» зона оптимальных режимов сместится в область более высоких оборотов.
Кстати, именно этот диапазон изменения средних скоростей поршня обычно закладывают для определения основных зон эксплуатации двигателей с большими ресурсами. Судовых дизелей, дизель-генераторов и т.д.
Так что – берите свою размерность, выполните элементарные действия, и приблизительно получите свой диапазон безопасных оборотов. Но это так, приблизительно…
А в целом, вывод понятен. Мотору вредны как низкооборотные режимы с тяжелыми нагрузками, так и экстремальные обороты. Александр Шабанов

Фото в бортжурнале Daewoo LanosИзначально новые вкладыши отработали на низких оборотах с большой нагрузкой. Износы не замедлили проявиться.

Привожу графики крутящего момента и мощности некоторых двигателей, они у всех приблизительно одинаковые. Каждый в инете может найти точные для своего двигателя

Какие должны быть холостые обороты у автомобиля?

У большинства автомобилей 700-800 — нормальный показатель. Но в зависимости от марки, от мощности двигателя, обороты могут разниться, как в большую, так и в меньшую сторону. У меня есть друг, который взял старую тойоту, у нее нормальные обороты были 400. Вот это реально малолитражка, она почти ничего не ела. Так что, если бы у него холостые обороты стали 700-800, то он бы уже стал беспокоиться.

Холостые обороты — это стабильные обороты , при которых двигатель без нагрузки работает устойчиво и вредная составляющая выхлопных газов находится в пределах нормы.

Так что не все так просто и однозначно. Регулировка бензинового двигателя отличается от регулировки дизельного. Другой принцип работы и другой принцип настройки. Стремление к установке минимальных оборотов , может привести к резкому повышению уровня вредных газов. Все должно быть сбалансировано. Для каждого двигателя есть норма. Исправный двигатель должен укладываться в эту норму. Нормативы всегда есть в сопроводительных технических условиях. Указывать конкретную цифру просто не корректно. Хотя это не совсем и верно , но , принято считать , что , если машина начинает двигаться при отпускании сцепления , без нажатия на акселератор и не глохнет при этом — обороты отрегулированы правильно.

Нулевой износ. Каковы оптимальные обороты мотора?

Двигатели внутреннего сгорания имеют оптимальные режимы работы, на которых достигается пик тяги. Если придерживаться этих штатных условий, то техника будет служить долгие годы без поломок. Однако есть и такие режимы, которые приводят к износу трущихся частей и резкому снижению ресурса силового агрегата. Если выводить мотор за границы оптимальных оборотов, то велика вероятность возникновения поломки. Что же это за режимы и чего необходимо опасаться водителям?

Низкие обороты и износ

В двигателе много трущихся частей, и продолжительность их службы зависит от скорости вращения коленвала. Износ поршневых колец, вкладышей, кулачков газораспределительного механизма и прочих деталей не обходится без влияния нагрузки при различных оборотах и при резких изменениях режима работы мотора. Хуже всего, когда на малых оборотах накладывается высокая нагрузка, совмещенная с резком ростом температуры. Скорость износа трущихся поверхностей в таком режиме максимальна. Страдают также подшипники, стенки цилиндров и поршневые кольца. У двигателистов эта зона оборотов называется буксировочным режимом.

Оптимальный режим

Однако уже к 1500 оборотам насос успевает выйти на проектную мощность, прокачивает смазывающую жидкость, и износ падает почти до нуля. Уже при 1800 об./мин. все узлы трения «всплывают» на масляные пленки, прямой контакт между поверхностями деталей исчезает, и скорость износа устремляется к нулю. Начинается оптимальный режим работы мотора.

Выработка деталей уже настолько мала, что не фиксируется существующими приборами. Идеальный диапазон работы мотора — от 2000 до 4000 оборотов. Именно на него приходится максимум крутящего момента.

Красная зона

С увеличением частоты вращения коленчатого вала износ снова появляется и нарастает по экспоненте. Примерно с 3800 об./мин. при большой нагрузке увеличивается выработка на подшипники коленчатого вала. На поршневых кольцах и стенках цилиндров износ вновь заметен с частоты примерно 4500 об./мин. Выросшая температура масла снижает смазывающие свойства, защитная пленка между парами трения иногда пробивается, и поверхности деталей контактируют друг с другом. Максимальная выработка наблюдается при 5-6 тыс. об./мин., то есть в красной зоне тахометра. Горячее масло не может сопротивляться сильному давлению трущихся частей. Двигатель работает на износ, и его ресурс резко снижается.

Мотористы называют оптимальную скорость движения поршня в 5-7 м/с, она соответствует диапазону в 2000-4000 об./мин. для 1,6-литровых моторов, устанавливаемых на подавляющее большинство массовых машин.

В общем, для продолжения службы мотора лучше не опускать его обороты ниже 2000 и не поднимать выше 4500. Нельзя пытаться разгоняться, если машина вышла на крейсерский режим и ее двигатель крутится на 1500 об./мин. Если нажать на акселератор при активированной высшей передаче, то нагрузка резко возрастет, момент будет загружать детали, однако должного ускорения не последует, так как мотор еще не раскрутился до высоких оборотов. Он просто будет поедать сам себя.

Между тем периодически рекомендуется повышать обороты до 4000, чтобы прожечь нагар в камерах сгорания и хорошенько встряхнуть клапаны, чтобы они под действием вибраций начали вращаться. Иначе при длительных нагрузках в одном положении на торце клапана появляется выемка.

Для «прожарки» мотора необходимо выехать на автомобиле за город и в теплую и сухую погоду проехать около часа по трассе с оборотами коленвала около 4000. Это аналогично поездке на четвертой передаче механической коробки со скоростью 110 км/ч.

Какие обороты двигателя убьют его быстрее всего

Разберем сначала вопрос о регулярной езде на высоких оборотах, когда стрелку тахометра то и дело загоняют к его красной зоне.

Сторонники такого подхода аргументируют данную манеру езды тем, что дают таким образом мотору «прочихаться». В результате, если есть проблема «плавающих» оборотов на холостом ходу, то она может уйти, свечи очищаются от нагара, становится проще запускать двигатель в мороз и даже снижается расход топлива.

Многое из сказанного действительно верно. Мы добавим к этим аргументам еще и то, что длительная, около часа, езда на высоких оборотах помогает избавиться от конденсированной влаги в картере двигателя, которая, как известно, смешивается с моторным маслом и ухудшает смазочные свойства последнего. После часовой «прожарки» — езде на высоких оборотах — влага выпаривается из лубриканта и смазочные процессы заметно улучшаются.

Теперь вопрос — в каких режимах следует гонять мотор на высоких оборотах, чтобы не спровоцировать технические проблемы. Во-первых, точно не следует делать это на запаркованной машине и во время остановок. Как минимум «лечебного» эффекта не произойдет, поскольку нагрузка на элементы мотора и трансмиссии по факту будет не велика. Вместо этого нужно дождаться теплой и сухой погоды, выехать на шоссе, разогнать автомобиль примерно до 100 км/ч, включить пониженную передачу (например, третью) и поддерживать обороты чуть выше 5000 в минуту от получаса до часа.

Как часто следует производить такую прожарку? Эксперты рекомендуют делать это примерно каждые 5 тыс. километров пробега, особенно если автомобиль и его расходники (прежде всего свечи) уже не новые и пробег составил больше 30 000 км.

А вот выполнять «прожарку» на регулярной основе (например, каждую неделю) не рекомендуется. Дело в том, при постоянной езде на высоких оборотах серьезно возрастают нагрузки на двигатель, коробку передач, шасси и прочие элементы автомобиля. В частности, у мотора почти наверняка увеличится расход масла на угар. А если в радиатор залит не новый или не очень качественный антифриз, а соты радиатора забиты, то двигатель может и вовсе закипеть. Более того, увеличение температурного режима из-за работы на высоких оборотах в ряде случаев (например, когда имеются неполадки в системе охлаждения) может даже спровоцировать пожар.

В то же время существуют и такие водители, которые ездят исключительно на низких оборотах, считая, что таким образом они берегут мотор и добиваются максимальной экономии топлива. Речь идет о манере езды «внатяг», когда автомобиль двигается на более высокой передаче, чем требует дорожная ситуация.

К сожалению, такая практика не менее вредна для силового агрегата, чем его постоянная раскрута до отсечки. В таком случае в двигателе нередко возникают ощутимые вибрации — следствие детонации, которая разрушает подшипники и валы двигателя, элементы коробки передач и сцепления. Повышенному износу подвергаются также поршни, вкладыши коленвала, растягивается цепь ГРМ, а в камерах сгорания стремительно образуется нагар.

Кроме того, у двигателя, работающего на малых оборотах, существенно снижается давление в системе смазки, что грозит протиранием антифрикционного слоя на вкладышах коленвала и на поршнях. Если вовремя не остановиться в своей «экономии», поршни со временем начнут буквально болтаться в цилиндрах, что приблизит капитальный ремонт двигателя.

Кроме того, практикуя езду на пониженных оборотах, вы тем самым способствуете недозарядке аккумулятора. Страдает также и механическая коробка передач, где смазка шестерен происходит разбрызгиванием. В трансмиссии наступает масляное голодание, что ведет к повреждениям подшипники валов. И, наконец, регулярная езда на низких оборотах приводит к тому, что двигатель закоксовывается — забивается отложениями и в итоге теряет в тяге.

Отсюда вывод: выбирайте «золотую середину» и старайтесь поддерживать средние обороты двигателя, что для большинства автомобилей — в районе 2,5 — 4 тыс. оборотов в минуту и при этом время от времени практикуйте «прожарку»: выжигайте нагар в камерах сгорания, катализаторе и на свечах, выезжая на трассу и повышая обороты как минимум на полчаса-час примерно до 5 тыс. Такая практика продлит жизнь силовому агрегату, системе выпуска и трансмиссии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *