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 топливный автономный отопитель для двигателя

Автономный отопитель/догреватель значительно ускорит прогрев двигателя, а вместе с ним и салон автомобиля. В народе их часто называют вебасто (из-за главного производителя 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.

Электрический отопитель для двигателя

Электрические отопители двигателя работают по проводу от розетки 220/110V (существенно дешевле), а значит нужна парковка с доступом к розетке. Что удобно для жителей загородных домов или гаражей где можно подключить автомобиль в розетку с таймером. Некоторые американские автомобили для северного рынка США с большими моторами комплектуются заводским электродогревателем (например Ford Explorer). Плюсы: + электричество дешевле топлива;
+ низкая стоимость отопителя и его монтажа;
+ безопаснее: нет открытого горения. Эл.отопители снабжаются защитой от перегрева (авто.выкл) и замыкания;

Минусы: - нужна розетка и провод с заземлением (провод сечением не менее 1.5 мм);
- подключение и выключение потребует физических действий;
- само устройство не имеет таймер, для этого покупают умную розетку;
- нельзя использовать одновременно с работающим мотором (большинство моделей отопителей);
- при -10°С для прогрева мотора до +60°С нужно примерно час (для топливного нагревателя вдвое меньше);

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.