На каких оборотах ездить, эконом-режим, низкие обороты, высокие обороты и как такой режим езды отражается на двигателе автомобиля. Оптимальные обороты двигателя при эксплуатации автомобиля

› 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.

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.

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

Многие водители (и начинающие, и опытные) довольно часто задают вопрос — на каких оборотах лучше ездить? Поскольку мнения сторонников различных стилей езды существенно отличаются, в этой статье мы постараемся определить единственно правильный стиль вождения, который поможет сохранить двигателю долгие километры до его капитального ремонта.

Первое и главное правило езды в экономичном режиме — избегать динамичных разгонов и высоких скоростей. Чтобы не сжигать топливо попусту, следует привыкнуть к размеренному набору скорости и «стимулировать» двигатель больше работать в эконом-режиме — при 2000-3000 оборотов в минуту, когда удельный расход горючего у большинства моторов минимален.

При разгоне следует как можно мягче нажимать на педаль газа. Любые резкие подгазовки не рекомендуются — на трассе необходимо поддерживать постоянную скорость. Чтобы включить следующую передачу, не нужно раскручивать двигатель до высоких оборотов — достаточно переключаться на оптимальных (средних) оборотах. Для снижения расхода горючего при замедлении, необходимо как можно дольше двигаться на повышенных передачах.

В городе лучше перемещаться, избегая остановок транспортного средства. Трогание с места является наиболее неэкономичным режимом движения, которого желательно избегать по возможности.

Помните, что мотор в режиме прогрева потребляет в два раза больше горючего, нежели при рабочей температуре. Поэтому лучше снижать время прогрева силового агрегата на стоящем автомобиле — целесообразно начинать движение как можно быстрее после пуска.

Впрочем, применять правила экономичной езды необходимо с умом, во избежание создания помех другим участникам дорожного движения.

Низкие обороты двигателя, отрицательные моменты езды на низких оборотах

Различают два типа моторов внутреннего сгорания:

1. Тихоходные (к примеру, Москвич 2141).
2. Высокооборотистые (от классики и до Гранты или Приоры).

Первый вариант двигателя — тихоходный. Он рассчитан не на раскручивание мотора для достижения большой скорости, а на тягу. Тихоходные ДВС похожи на дизельные типы. Максимальный крутящий момент (для бензинового типа) достигается на небольших оборотах (около 2500 оборотов в минуту).

Для высокооборотистых силовых агрегатов, пик крутящего момента достигается в диапазоне 3500-4500 оборотов в минуту. Таким образом, транспортное средство лучше тянет на больших оборотах.

При работе высокооборотистого типа мотора на небольших оборотах происходит следующее:

1. Масляное голодание. На небольших оборотах масляный насос подает масло на низком уровне, когда подшипники (вкладыши коленвала) работают под большой нагрузкой. В результате низкого давления масла, трущиеся элементы мотора плохо смазываются, вследствие чего начинают тереться друг об друга, что приводит к перегреву и заклиниванию ключевых механизмов двигателя.
2. В камере сгорания образуется нагар. Топливо не полностью сгорает, засоряются форсунки и свечи.
3. Распределительный вал работает под нагрузкой. Пальцы поршней начинают стучать.
4. Возникает детонация, то есть топливо взрывается раньше, чем необходимо (самовоспламенение), происходит увеличение нагрузки на поршневую группу. Мотор больше греется и дергается.
5. Возникает увеличение нагрузки на трансмиссию. Коробка передач плохо смазывается и вынуждена работать под нагрузкой, в результате езды «внатяг».
6. Слабая приемистость на дороге. При возникновении опасной ситуации, нереально быстро ускорится.
7. Увеличивается расход топлива. Чтобы ускорится на низких оборотах, необходимо вдавливать педаль газа гораздо сильнее, чем когда мотор был бы раскручен, следовательно происходит дополнительное обогащение смеси и большой расход горючего.

Высокие обороты двигателя, отрицательные моменты при езде с оборотами выше 4500 об/минуту

Многие водители, узнав о недостатках движения на низких оборотах, утверждаются во мнении, что необходимо ездить лишь на высоких оборотах, то есть с количеством оборотов мотора более 4500 в мин. Данный режим работы силового агрегата также имеет несколько недостатков:

1. При постоянном движении на высоких оборотах, системы смазки элементов мотора и его охлаждения вынуждены работать без запаса, в результате чего даже неисправный термостат или забитый снаружи радиатор могут стать причиной зашкаливающих показателей температуры мотора.
2. При езде на больших оборотах, смазочные каналы забиваются довольно быстро, что вместе с применением некачественного масла (а качественный смазочный материал мало кто использует), приводит к «прихвату» вкладышей, что в будущем способно привести к выходу распредвала из строя.

На каких оборотах ездить, или оптимальные обороты двигателя

Эксперты в автомобильной сфере сходятся на мнении, что оптимальный режим для работы любого «движка» — режим числа оборотов 0.35-0.75 от максимального количества оборотов для данного мотора — именно при движении в данном режиме мотор будет выдавать наиболее лучшие показатели износоустойчивости. Если автомобиль только-только приобретен, то есть проходит обкатку, не нужно разгонять мотор больше, чем на 0.65 от максимальных оборотов силового агрегата.

Показатели езды на средних оборотах (2800-4500 об/мин)

Основные факторы движения на средних оборотах:

1. Горючее сгорает полностью, в цилиндрах не образуется нагар.
2. Педаль акселератора меньше нажимается, следовательно, расход топлива тоже меньше.
3. Можно легко набрать скорость.
4. Мотор работает без нагрузок.

Чтобы мотор был в «форме», раскручивать его до максимальных оборотов иногда полезно для самоочистки от нагара в цилиндрах.

Советы профи, на что обращать внимание при езде и что значит слышать двигатель

Езда на средних оборотах является наиболее приемлемой. А вообще необходимо слышать двигатель и чувствовать тягу. Если педаль газа отпущена и вы спускаетесь с горки, то обороты 1500-2000 не вредны, поскольку двигатель не работает «внатяг».

13 сентября 2017

Режим эксплуатации двигателя – один из главных факторов, влияющих на скорость износа его деталей. Хорошо, когда автомобиль оборудован автоматической коробкой либо вариатором, самостоятельно выбирающим момент перехода на высшую или низшую передачу. На машинах с «механикой» переключением занимается водитель, который «раскручивает» мотор по своему разумению и не всегда правильно. Поэтому автолюбителям без опыта стоит изучить, на каких оборотах лучше ездить, чтобы максимально продлить ресурс силового агрегата.

Движение на малых оборотах с ранним переключением

Зачастую инструктора автошкол и старые водители рекомендуют новичкам ездить «в натяг» – переходить на высшую передачу при достижении 1500–2000 об/мин коленчатого вала. Первые дают советы из соображений безопасности, вторые – по привычке, ведь раньше на машинах стояли низкооборотные моторы. Сейчас подобный режим годится разве что для дизеля, чей максимальный крутящий момент находится в более широком диапазоне оборотов, чем у бензинового двигателя.

Не все автомобили оборудованы тахометрами, поэтому малоопытным водителям при данном стиле езды стоит ориентироваться по скорости движения. Режим с ранним переключением выглядит так: 1-я передача – движение с места, переход на II – 10 км/ч, на III – 30 км/ч, IV – 40 км/ч, V – 50 км/ч.

Подобный алгоритм переключения – признак очень спокойного стиля вождения, дающий несомненное преимущество в безопасности. Минус – в повышении скорости износа деталей силового агрегата и вот почему:

1. Масляный насос достигает номинальной производительности начиная с 2500 об/мин. Нагрузка при 1500–1800 оборотах вызывает масляное голодание, особенно страдают шатунные подшипники скольжения (вкладыши) и компрессионные поршневые кольца.
2. Условия сжигания топливовоздушной смеси далеки от благоприятных. В камерах, на тарелках клапанов и днищах поршней усиленно откладывается нагар. В процессе работы эта сажа раскаляется и воспламеняет топливо без искры на свече зажигания (эффект детонации).
3. Если нужно резко увеличить обороты двигателя при ездес самых «низов», вы нажимаете на акселератор, но разгон остается вялым, пока мотор не достигнет своего крутящего момента. Но как только это происходит, вы включаете высшую передачу и частота вращения коленвала снова падает. Нагрузка большая, смазки недостаточно, помпа слабо перекачивает антифриз, отсюда возникает перегрев.
4. Вопреки распространенному мнению, экономия бензина в данном режиме отсутствует. При нажатии на педаль газа топливная смесь обогащается, но сгорает не полностью, значит, расходуется впустую.

Владельцам авто, оснащенных бортовым компьютером, легко убедиться в неэкономичности движения «в натяг». Достаточно включить на дисплее показ мгновенного расхода горючего.

Подобная манера езды усиленно изнашивает силовой агрегат, когда автомобиль эксплуатируется в тяжелых условиях – по грунтовым и проселочным дорогам, с полной загрузкой либо прицепом. Не стоит расслабляться и владельцам авто с мощными моторами объемом 3 л и более, способными резко ускоряться с «низов». Ведь для интенсивного смазывания трущихся деталей двигателя нужно держать минимум 2000 об/мин коленчатого вала.

Чем вредна высокая частота вращения коленвала?

Манера езды «тапку в пол» подразумевает постоянное раскручивание коленчатого вала до 5–8 тыс. оборотов за минуту и позднее переключение скоростей, когда от шума двигателя буквально звенит в ушах. Чем чреват данный стиль вождения, кроме создания аварийных ситуаций на дороге:

• все узлы и агрегаты автомобиля, а не только мотор, испытывают максимальные нагрузки в течение срока эксплуатации, что снижает общий ресурс на 15–20%;
• из-за интенсивного нагрева двигателя малейший сбой охлаждающей системы ведет к капитальному ремонту вследствие перегрева;
• трубы выхлопного тракта прогорают значительно быстрее, а вместе с ними – дорогостоящий катализатор;
• ускоренно изнашиваются элементы трансмиссии;
• поскольку частота вращения коленвала превышает нормальные оборотычуть ли не вдвое, расход горючего тоже увеличивается в 2 раза.

Эксплуатация автомобиля «на разрыв» имеет дополнительный негативный эффект, связанный с качеством дорожного покрытия. Движение на большой скорости по неровным дорогам буквально убивает элементы подвески, причем в кратчайшие сроки. Достаточно влететь колесом в глубокую выбоину – и передняя стойка согнется либо треснет.

Как правильно ездить?

Если вы не автогонщик и не приверженец езды «внатяжку», которому трудно переучиться и поменять стиль вождения, то для сбережения силового агрегата и автомобиля в целом старайтесь удерживать рабочие обороты двигателя в диапазоне 2000–4500 об/мин. Какие бонусы вы получите:

1. Пробег до капитального ремонта мотора увеличится (полный ресурс зависит от марки авто и мощности мотора).
2. Благодаря сгоранию топливовоздушной смеси в оптимальном режиме вы сможете экономить горючее.
3. Быстрый разгон доступен в любой момент, стоит лишь нажать на педаль акселератора. Если оборотов недостаточно, с ходу переключайтесь на низшую передачу. Те же действия повторяйте при движении в гору.
4. Система охлаждения будет функционировать в рабочем режиме и убережет силовой агрегат от перегрева.
5. Соответственно, дольше прослужат элементы подвески и трансмиссии.

Рекомендация. На большинстве современных автомобилей, оснащенных высокооборотными бензиновыми моторами, лучше переключать передачи при достижении порога 3000 ± 200 об/мин. Это касается и перехода с высшей на низшую скорость.

Как говорилось выше, приборные панели авто не всегда имеют тахометры. Для водителей с малым стажем вождения это является проблемой, поскольку частота вращения коленвала неизвестна, а ориентироваться по звуку новичок не умеет. Есть 2 вариант решения вопроса: купить и установить на торпедо электронный тахометр либо пользоваться таблицей, где указаны оптимальные обороты двигателя по отношению к скорости движения на разных передачах.

Позиция 5-ступенчатой коробки передач	1	2	3	4	5
Оптимальная частота вращения коленвала, об/мин	3200–4000	3500–4000	не менее 3000	> 2700	> 2500
Приблизительная скорость автомобиля, км/ч	0–20	20–40	40–70	70–90	более 90

Примечание. Учитывая, что у различных марок и модификаций машин разное соответствие скорости движения и числа оборотов, в таблице приведены усредненные показатели.

Несколько слов о езде накатом с горы либо после разгона. В любой системе топливоподачи предусмотрен режим принудительного холостого хода, активирующийся в определенных условиях: автомобиль движется накатом, включена одна из передач, а обороты коленвала не опускаются ниже 1700 об/мин. Когда режим активирован, подача бензина в цилиндры блокируется. Так что вы спокойно можете тормозить двигателем на высшей скорости, не боясь напрасно израсходовать горючее.