Независимо че съвремените двигатели стават все по-съвършени темата дали трябва да се подгряват в студено време винаги ще бъде актуална. Двигателя трябва да се подгрее - така ни учеха бащите и дядовците ни. А в инструкцията към новите автомобили пише - сядаш палиш и потегляш. И кой е прав?

В отговора на въпроса трябва да се съобразяваме с два основнни фактора - екология, икономия, а също така и грижата за двигателя не трябва да забравяме, защото един студен двигател през зимата много по-тежко понася резките натоварвания отколкото загретия.

Какво значи загрял двигател?

Напълно подгрят двигател е този, при който всички детайли и работни течности (антифриз и масло) са в оптимална работна темпратура и промяната й варира в незначителни граници. Най-бързо се загрява охладителната течност. Почти в същото темпо се загряват и горните части на мотора - бутала, цилиндри и глава. Маслото се загрява най-бавно. Как можем да разберем това? Който има бордкомпютър може много лесно да разбере кога точно маслото се е загряло. Когато се достигне оптимална работна температура на охлаждащата течност, разхода на гориво още известно време продължава да спада, при работа на мотора на място, когато спре да пада разхода значи и маслото се е загряло до работна температура. И накрая най-бавно се загрява катализатора на автомобила, и сътоветно нивото на токсичност на отработените газове - зависимостта е обратно пропорционална - студен катализатор висока токсичност и обратното. Защо на автомобилните двигатели не им харесва студа? Главната причина е че всяко моторно масло се сгъстява при ниски температури, а при достатъчно ниски даже може да престане да тече и се превръща в гелоподобно вещество. Например минералните масла губят качествата си при минус 20 - 25 градуса, а качествената синтетика при минус 45 - 55 градуса. И съответно мазането на двигателя в такива условия е неефективно и триенето освен че намалява ресурса на двигателя повишава и разхода на гориво. И тук е мястото да си зададем въпроса - кой е оптималния вариант за подгряване или не на двигателя? За да си отговорим на този върпос ще проверим колко ще изгори нормален 1.6 литров бензинов двигател на автомобил 2005 година производство, Евро-4 по документи. Вариантите на подгряване са три: първия - напълно подгряване на двигателя преди експлоатация; втория - частично подгряване преди експлоатация (5 - 10 мин работа двигателя на паркинга); трети - експлоатация без погряване, „палиш и тръгваш”. На улицата е - 15 градуса, акумулатора е изправен, разстоянието е 5 км. в градски условия без задръствания.

Първи вариант

Палим двигателя, оборотите са около 1200, компютъра показва разход от 2,5 л/ч. след минута пада на 1,9 л, а след 10 мин - 0,9 л. От този момент нататъка не настъпват съществени изменения, приборите сочат температура на двигателя 50 градуса. Изчакваме още 10 мин. разхода спада до 0,8 л (при напълно загрял двигател стойността е по-малка - 0,6 л.). Търгваме по набелязания маршрут, с точно определена скорост от 50 км/ч на трета предавка, светофари по пътя няма. Разхода по компютър е 6,4 - 6,6 л/100 км. За подгряване сме изхабили 0.45 л. и за изминаването на пътя още 0,33 л, общо около 0,8 л.

Втори вариант

Частично подгряхме двигателя за 5 мин (докато почистим снега). Стартираме с 1,3 л/ч при празен ход, и в началото на маршрута разхода беше 7,6 л/100 км, в края падна на 6,6 литра. Общия разход беше 0,55 л.

Вариант трети

„Палиш и тръгваш”. На колата естествено това не и се понрави много, сътоветно разхода беше 10л/100 км, по компютър. После бързо започна да пада и стигна до 6,5 л. В резултат изразходваното гориво беше 0,45 л. плюс 20 мин икономия на време.

Много добре се вижда че от гледна точка на икономията третия вариатн е най-удачен, въпреки че разликата с втория е несъществена, да видим какво ще покажат и останалите?

Екология

При стартирането на студен двигател гориво-въздушната смес е по-наситена с бензин поради по-трудното изгаряне, съответно отработените газове са по-токсични, катализатора също е студен и съответно не пречиства досатътчно добре. За да заработи в оптимални граници двигателя трябва колкото се може по-бързо да загрее до работна температура. Както видяхме по-горе в първия вариатн дори при 20 мин работа на двигателя на паркинга, той не успя да достигне оптимална работна темпереатура. Съответно и катализатора не е успял да влезе в работен режим и изгаряне токсичните съединения в отработените газове. Бързото загряване на двигателя се постига чрез по-голямото му натоварване, но не прекомерно - то обикнонвено води до непланирани срещи с автомонтьори. Значи от екологична гледна точка, първия вариант с 20 минутното подгряване на паркинга не е удачен, още повече че общото количество изхвърлени отработени газове е по-голямо, значи остават другите два варианта. За по-голяма точност на наблюдението бяха извършени замервания на съдържанието на CH (въглеводородите) в отработените газове на автомобили (повишеното им съдържание говори за недобро изгаряне и работа на катализатора). При замерване на студен двигател съдържанието беше малко под 1000 ppm. След 20 мин. подгряване на паркинга падна но не достатъчно - 180 ppm. При третия вариант началото беше същото, но в края падна до 18 - 20 ppm. За да не изпадаме в пордобности ето и конкретните дани за всеки вариант. Първи вариант - остатъчните количества въглеводори които бяха изхвърлени - 4,5 грама; втория вариант - 2,1 грама; трети вариант - 2,8 грама.

Изводите до които стигнахме, без да претендираме за академична точност на изследването са че:

• дългото предварително подгряване на двигателя на място не е ефективено, нито от иконична, нито от екологична гледна точка, още повече че по този начин се увеличава безсмислено работата и износването на двигателя;
• предварителното частично подгряване на двигателя на място (5 - 10 мин) е най-ефективно от екологична гледна точка, и най-щадящо за двигателя от техническа гледна точка, общия разход е по-малък от първия вариант, и по-голям от втория (но не съществено);
• варианта „палиш и тръгваш” е най-икономичен, но не е най-екологичен и е най-натоварващ двигателя.

Извод

Най-удачен е варианта с частично погряване на двигателя - от екологична гледна точка е най-ефективен, от икономична гледна точка - несъществено остъпва на третия вариант, и е най-щадящ за двигателя, което е много съществен елемент при отчитане в дългосрочен план. Фактически много от нас така и правят, сутрин двигателя работи около 5 мин. докато разчистваме снега, преди да тръгнем за работа.

Забележка: въпреки, че има известни разлики в работата на дизеловите и бензиновите двигатели, изводите до които стигнахме при този експеримент с бензинов двигател почти напълно са валидни и за дизеловите двигатели, основните разлики са в работната температура, обороти, екологични показатели и др. под..