Падает температура двигателя при включении печки

С наступлением зимы на автомобильных форумах возобновляется обсуждение вечной темы: «включаю печку — падает температура двигателя». Чаще всего участники дискуссии возлагают вину за происходящее на неисправный или некачественный термостат.

Статья предлагает иную точку зрения на рассматриваемую проблему. В ее основе содержится анализ процессов, происходящих в системах мотора, после включения салонного обогревателя. Итак, «начнем от печки».

Немного теории

При сгорании топлива в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания (ДВС) высвобождается механическая энергия, используемая для передвижения транспортного средства. При этом КПД любого автомобиля не превышает 10%, остальная энергия переходит в тепло и рассеивается в окружающей среде. Пути теплового превращения энергии:

• нагрев охлаждающей жидкости;
• выброс тепла с выхлопными газами;
• неполное сгорание топлива (выброс части его через выпускную систему);
• неучтенные потери.

В карбюраторном двигателе все конструктивные параметры, влияющие на нормальное протекание рабочего процесса, — материал деталей, размеры их сечения, зазоры в сопряжениях, рассчитывают, исходя из оптимальной рабочей температуры охлаждающей жидкости от 80 до 90°C. Для поддержания ее в этих пределах предназначен термостат. Кратко о том, как он работает. До 80°C прибор закрыт, в диапазоне 80 — 94°C — открывается, выше 94 градусов — открыт полностью.

После пуска автомобильного двигателя происходит его нагрев. Чтобы мотор быстрее нагрелся до рабочего состояния, охлаждающая жидкость сначала циркулирует только внутри блока цилиндров (малый круг). После нагрева ее до 80°C термостат приоткрывается, и тосол частично начинает идти параллельно малому контуру — через радиатор охлаждения.

По достижении 94°C клапан термостата открывается до конца, и с этого момента весь охладитель идет по большому кругу, включающему блок цилиндров и радиатор. Таким образом, последний ограничивает нагрев двигателя выше рабочей температуры за счет увеличения охлаждающей поверхности.

Главный подозреваемый

Итак, зима, — двигатель заведен и прогрет до 90°C (редкий случай, поскольку многие начинают движение при 50 — 60°C). Клапан термостата при этом наполовину открыт. Что произойдет, если теперь включить печку отопления салона? Правильно — при включении печки падает температура двигателя.

Объясняется это следующим образом. Вентилятор продувает наружный воздух через соты отопительного прибора и направляет его в салон, одновременно охлаждая радиатор. Притом степень охлаждения зависит от первоначальной температуры воздуха.

Циркулирующая жидкость, проходя через этот радиатор, тоже охлаждается, вынуждая термостат закрыться, чтобы компенсировать потери тепла за счет обращения охладителя по малому кругу. Тем не менее, температура двигателя все равно не достигает первоначальной (до включения печки). Это дает повод для утверждений, что термостат закрывается не полностью, то есть он некачественный или неисправен. Давайте, его заменим, и все будет отлично.

При этом упускают из виду, что если бы термостат действительно был неисправен, то есть закрывался не полностью, то двигатель после запуска нагревался бы очень медленно или вообще не мог достичь рабочей температуры. А печка бы вообще дула холодным воздухом. Принципиальное же заблуждение состоит в том, что энергия для нагрева печки должна браться как бы из воздуха.

Основной закон природы

Но это противоречит первому закону термодинамики. Как говорил Ломоносов: «если к чему-либо нечто прибавилось, то это отнимется у чего-то другого». Так и с печкой: нагреваясь, она отнимает часть тепла у двигателя. Чтобы компенсировать эту потерю, необходимо затратить дополнительную энергию, то есть направить в цилиндры двигателя соответствующее количество горючего.

Однако в карбюраторных двигателях такая возможность отсутствует. Поэтому следует воспринимать рассматриваемую проблему как данность. То есть, охлаждение мотора при включенной печке — это нормальное явление (во всяком случае — для карбюраторных двигателей небольшого объема).

Достаточно вспомнить, как водители бензиновых «пазиков» на затяжном подъеме в летнюю жару включали на всю мощь отопление в салоне. Возмущенные пассажиры не понимали, что если печку выключить, радиатор сразу закипит, и все приедут, как говорится.

Теплее, еще теплее

Что может несколько помочь в подобной ситуации? Чтобы не думалось, следует все-таки убедиться в исправности термостата. Методы проверки:

1. На прогретом примерно до 70°C двигателе верхний патрубок радиатора должен быть чуть теплым, нижний — холодным.
2. После нагрева до 90°C оба патрубка должны быть теплыми, причем нижний — чуть холоднее.
3. Термостат помещают в кастрюлю с водой и нагревают на газовой или электрической плите. С помощью термометра фиксируют температуру начала и конца открытия перепускного клапана. Также измеряют линейное перемещение штока и сравнивают его с паспортной величиной.

Если термостат исправен, остается только утеплить подкапотное пространство с помощью различных материалов. Чаще всего используют фольгированный пенопропилен, в крайнем случае, достаточно сложенного в несколько раз картона, который устанавливают в щель между декоративной облицовкой и радиатором.

В продаже присутствуют наружные утеплительные маски для авто любых моделей. Конечно, эти средства не изменяют тепловой баланс двигателя. Тем не менее, если воздух под капотом будет более теплым, он в меньшей степени будет охлаждать радиатор печки, и разница температур двигателя с выключенной и включенной печкой уменьшится.

А нам все равно…

Следует сказать, что не для всех автомобилей рассматриваемая проблема является актуальной. Так, крупнолитражные двигатели (объем которых выше 3,5 литров) менее чувствительны к влиянию печки на свой тепловой баланс. Объясняется это тем, что благодаря большей теплоемкости жидкости в рубашке охлаждения, охладительный эффект при включении отопителя незначителен.

На многих современных ДВС (как дизельных, так и инжекторных) существуют устройства для коррекции цикловой подачи топлива в зависимости от температуры двигателя, а иногда и топлива. Когда температура снижается, электронный блок управления автоматически увеличивает дозу подаваемого горючего.

Другими словами, за все нужно платить. Чтобы мотор при включенной печке не остывал, принудительно увеличивается расход топлива. Но тут никто не возмущается — почему падает температура двигателя.

Выводы:

1. Снижение температуры двигателя после включения печки на некоторых автомобилях — явление неизбежное.
2. Одной из мер по уменьшению этого снижения является утепление радиатора охлаждения, а лучше — всего подкапотного пространства.
3. В зимнее время не следует включать печку, пока охлаждающая жидкость в системе охлаждения не нагреется хотя бы до 60°C.