Почему дизельный автомобиль плохо греется зимой?

Question

Что плохого в том, что двигатель не нагревается?

Холодно в салоне, перерасход топлива и износ двигателя. 1) Салон долго прогревается. Обогреватель салона (климат-контроль) использует горячую охлаждающую жидкость мотора, как батареи отопления в доме. 2) Холодное моторное масло. Только прогретое масло до "рабочей температуры" в 90 - 100°С (не путать с охл.жидкостью, для которой 90°С норма) работает как задумано: достаточная смазка механизмов, низкое трение деталей, очищение и экономичность мотора. Холодное масло - густое как сгущенка, мотору с ним труднее работать, как следствие:
- Холодный мотор потребляет до 40% больше топлива чем прогретый. Особенно в городе;
- Масло быстрее стареет, а двигатель быстрее изнашивается. Из-за недостаточной прокачиваемости и смазки.

Как ускорить и улучшить нагрев салона и дизельного двигателя?

1) Закрыть радиатор - ускоряет прогрев в движении до 2 раз. Можно использовать специальные чехлы и накладки. Дополнительно можно закрыть радиатор автоматической коробки передач или вариатора, если такой радиатор имеется. Главное - не закрывайте сопло забора воздуха в мотор и не нарушайте работу вентилятора, а также не используйте этот метод, если на улице теплее чем -5°С. Если морозы не сильные то лучше прикрыть половину радиатора, т.к. прикрыв радиатор начнет нагреваться интеркулер турбины: увеличится расход топлива и упадет мощность турбины. 2) Автоодеяло - с ним диз. двигатель прогревается за 30 минут полностью, а не за 40 мин. при -10°С c 15 минутным движением.
У автоодеяла есть и недостаток: в первые 7 минут двигатель нагревается хуже, чем без автоодеяла, т.к. само одеяло забирает часть тепла, но в дальнейшем и на трассе от него есть толк. Главное преимущество, что двигатель остывает в 1,5 раза дольше, а это удобно если поездки частые и с перерывом в 1-2 часа, двигатель не успеет остыть и не придется греть мотор. Не используйте одеяло, если на улице теплее +2°С. Автоодеяло оправдано при регулярных морозах ниже -15°С. 3) Установить автономный отопитель. Дистанционный запуск и по таймеру. Два варианта:
Отопитель двигателя - греет мотор и только потом салон. Требуется примерно 20 минут работы при -10°С, чтобы пошел теплый воздух в салон;
Отопитель салона - дешевле, греет сразу салон, но не греет мотор и устанавливается в салоне (шум). При -10°С прогревает салон легкового автомобиля за 10 минут; 4) Если двигатель замерзает на трассе и не помогает закрытие радиатора: установите широкую защиту картера и утеплите днище двигателя. Этот способ поможет, если морозный воздух задувает снизу под двигатель и остужает картер с маслом. Для начала можно установить широкую металлическую защиту картера вместо укороченного заводского. На следующем этапе можно добавить негорючее автоодеяло, но используйте осторожно - убедитесь, что нет протечек (масло, антифриз и т.д.), иначе одеяло будет накапливать жидкости в себя как губка. Такое решение используют в регионах с долгими морозами ниже -25°С. 5) Полная шумоизоляция. В качестве утепления этот способ малоэффективен, но ослабит замерзание салона автомобиля на трассе и прибавит комфорта. 6) Установить заводской электрофен, если предусмотрена такая возможность. Позволит прогреть салон за 15 минут при -10°С, но не влияет на нагрев мотора. Или установить нештатный мощный фен, но подключаемый отдельными проводами напрямую к аккумулятору/генератору, не в прикуриватель (они не эффективны). При их установке необходимо будет заменить генератор на более мощный. Использование систем "Автозапуска" при отрицательных температурах не эффективны как с бензиновым мотором, прогрев занимает до 3 раз больше времени. При -10...-20°С без нагрузки и доп. утепляющих решений диз.мотор работая на холостых за час может прогреться всего до 60°С, а бензиновый до 90°С ещё за первые пол часа. Можно больше давать газу и держать обороты выше. Но эта практика менее эффективна, чем с бензиновыми автомобилями и затратный по топливу, а пытаться держать средние обороты сложно с АКПП, приходится переключаться на ручной режим если таковой доступен. Следует понимать, что высокие обороты с холодным маслом вредны - существенный износ из-за недостаточной и густой смазки.

автоодеяло, чехол и накладка на радиатор

Дополнительный автономный отопитель для двигателя

Автономный отопитель/догреватель значительно ускорят прогрев двигателя, а вместе с ним и салон автомобиля (например вебасто / webasto). Работает наподобие закрытой горелки, которая нагревает охлаждающую жидкость двигателя, а та, циркулируя по мотору и климатической системе, прогревает салон автомобиля и частично двигатель. Преимущества системы:
+ можно прогреть салон автомобиля без запуска двигателя;
+ ускоряет прогрев двигателя: облегчает его запуск, существенно уменьшает износ двигателя от холодных запусков (если заранее запускать отопитель);
+ можно запустить дистанционно или по таймеру (автозапуск);
Нюансы системы:
- цена;
- посторонний громкий шум горелки, насоса;
- дым и запах из-под капота;
- повышенный износ и разряд аккумулятора. Меньше поступает заряда на АКБ при работе подогревателя и как следствие АКБ может служить в 2-3 раза меньше, по этой причине рекомендуется сменить обычный АКБ большей ёмкость на EFB или AGM; - требователен к генератору. На каждые 30 минут работы такого подогервателя без мотора, рекомендуется мотору работать не менее 1 часа (в движении и холостые), иначе высадится аккумулятор. Для избежаний таких ситуаций можно поменять обычные лампы накала на светодиода, что снизит потребление и ускорит заряд АКБ, второй этап уже замена генератора на более производительный;
- расходует топливо. Примерно 0,5 литра в час для легкового а/м;
- для нормального прогрева салона при -10°С требуется 30 минут (без работы мотора);
- без запуска двигателя моторное масло практически не нагревается, т.к. оно в картере где нет охл.жидкости. А значит использование летнего моторного масла как 10w40 при -25°С не рекомендуется, т.к. оно может замерзнуть. Существуют электрические отопители двигателя от розетки 220V (существенно дешевле), что удобно только для жителей загородных домов или гаражей где можно подключить автомобиль в розетку с таймером.
Некоторые американские автомобили с большим мотором комплектуются заводским электродогревателем, остается только купить кабель.

Салонный автономный отопитель

Данный отопитель работает как тепловая пушка (нагревает трубки через которые проходит воздух или другие конструкции, так что выхлопной дым не попадет в салон), работает в обход двигателя. Преимущества:
+ Сразу греет салон (не нужно ждать пока нагреется двигатель);
+ Компенсирует слабую климатическую установку в электромобилях (например Nissan Leaf) или коммерческом транспорте (микроавтобусы и автобусы), которые плохо пригодны для севера;
+ Можно обогревать прицеп-дачу (кемпинг); Недостатки:
- Не ускоряет прогрев двигателя;
- Постоянный дополнительный расход топлива, пока не прогреется мотор;
- Монтируется в салоне, что проблематично в седанах (в моторе в климат.систему крайне редко удаётся). В хэтчбеках, универсалах, кроссоверах устанавливается в багажнике, что заметно съедает место и обдув идет вверх и чтобы прогреть салон полностью и особенно ноги приходится включать рециркуляцию салона на долгое время. В микроавтобусах обычно место позволяет установить в ноги задним пассажирам;
- Шум горелки в салоне, шум насоса и доп.выхлоп на улице; - У большинства моделей плохо регулируется температура воздуха;
- При максимальной мощности может сжигать кислород (ТЭН жжет) и нужно приоткрывать окна (а они могут замерзнуть);
- Существенная нагрузка на аккумулятор и генератор. Для стабильной дистанционного запуска и работы желательно проезжать не менее 15 км, чтобы акк. успел зарядиться; Перерасход топлива будет в 2-3 выше чем с отопителем двигателя, т.к. двигатель долгое время будет ещё холодным. Если webasto работал бы 20 минут до запуска мотора и потом ещё 10 минут.

А сколько греть на холостых?

Современный дизельный мотор, как и бензиновый долго греть на холостых не особо полезно и не эффективно (но и сразу ехать вредно). Достаточно прогреть масло до +10°С, чтобы механизмы нормально смазывались, а при отсутствии "фена" охлаждающую жидкость прогреть до +40°С, чтобы из печки поступал теплый воздух и не обмерзали стекла. В движении, даже при слабом и плавном газе двигатель прогревается быстрее. В морозы дизель с хорошим моторным маслом, достаточно греть лишь на пару минут дольше чем бензиновый мотор. Примерное время для прогрева на "холостых": От +5 до -5°С С моторным маслом 10wXX греть 5 минут; Масло 5wXX достаточно греть 3 минуты; Масло 0wXX достаточно 1 минуты; -5 до -10°С 10wXX - 12 минут; 5wXX - 7 минут; 0wXX - 5 минут; С заранее запущенным отопителем (webasto) время можно сократить вдвое -10 до -20°С 10wXX - 20 минут; 5wXX - 10-15 минут; 0wXX - 7-10 минут; С заранее запущенным отопителем время можно сократить вдвое Более -25°С 10wXX - тяжелый запуск, следует убедиться что масло не замерзло, греть 30 минут; 5wXX - 20 минут; 0wXX - 15 минут; >С заранее запущенным отопителем время можно сократить вдвое Указанного времени хватит для прогрева масла в моторе, но возможно не хватит для прогрева салона и придется ещё подождать.

Потеря тяги и замерзание на трассе

Бывает, что в городе проблем с прогревом мотора нету, но выезжая на трассу при температуре ниже -15°С и спустя пол часа движения может наблюдаться повышение расхода топлива и потеря тяги. Причина - обмерзание интеркулера, внутри образует лед из конденсата, в таких случаях достаточно закрыть радиаторную решетку, чтобы уменьшить обдув интеркулера, но и открывать его когда на улице теплеет. Альтернативный вариант это обмерзание топливного шланга идущего от бака и топливного фильтра, но такое возможно если дизельного топливо не достаточно "зимнее", тут помогут антигели.

Accepted Answer

КПД, толще металл, больше масла. 1) Средний КПД турбо дизеля до 40%, против 25% бензинового. На холостом ходу и в движении бензиновый двигатель сжигает больше топлива, чем аналогичной по мощности дизельный двигатель. Как следствие бензиновый двигатель выделяет больше тепла. 2) Толще металл и больше масла. Дизельные двигатели делают из более прочных и толстых сплавов металла, а значит требуется больше энергии и времени на их прогрев. Также в дизельном двигателе на 20-40% больше моторного масла и охлаждающей жидкости, они также забирают тепло на "прогрев". 3) Охлаждающий запас для работы под нагрузкой (для груза). Дизельные двигатели коммерческого транспорта (пикапы, грузовики, автобусы) разрабатываются для долгой перевозки грузов и для такой нагрузки добавлен запас охлаждающей жидкости и увеличенный радиатор, чтобы мотор не перегревался при перевозке грузов до +35°С.