Как происходит торможение двигателем
Отчего вообще замедляется машина, если на ходу и на передаче отпустить педаль акселератора? Сказываются аэродинамические потери и потери на качение колес, трение в трансмиссии, но основным фактором будет именно торможение двигателем.
Многие водители не совсем верно представляют себе суть процесса. Механическое трение вовсе не является основным фактором, тормозящим автомобиль. Разве что на дизельных моторах, где нет дроссельной заслонки и рестриктора на выпуске, все замедление будет обусловлено внутренними потерями мотора и теплоотдачей сжимаемого воздуха.
Бензиновые двигатели создают тормозной момент в первую очередь за счет насосных потерь. При закрытой дроссельной заслонке мотор теряет много-много энергии в попытке перекачивать воздух своими поршнями, создавая разрежение во впускном коллекторе. А вот потери на сжатие-расширение воздуха тут как раз минимальны. Величина тормозного момента зависит в основном от оборотов двигателя и степени разрежения, которая регулируется дроссельной заслонкой.
Принудительный холостой ход
Давно прошли те времена, когда на холостом ходу у мотора “закидывало” свечи из-за подачи слишком разреженной смеси и втягивания масла в камеры сгорания. Сейчас расход масла больше 300-400 граммов на 1 000 км является поводом для капитального ремонта, а топливо при торможении двигателем не подается вообще, вплоть до самых малых оборотов. Сплошная польза и экономия.
Когда же нужна тяга, система управления двигателем моментально подаст топливо, без всяких провалов тяги. И совершенно ничего страшного с мотором, на первый взгляд, не происходит. Производители двигателей позаботились о том, чтобы этот режим работы двигателя не вызывал каких-то явных проблем.
Режим торможения двигателем с прекращением подачи топлива получил название «принудительный холостой ход». Именно этот режим используется при торможении двигателем на всех современных машинах.
Но все же скептики, которые говорят о травматичности такого режима, тоже правы. И вот почему.
Чем именно вредно торможение двигателем
Начнем с простой и незаметной проблемы. Поршневая группа современных моторов скомпонована несимметрично. С целью снижения боковой нагрузки на поршень в ВМТ поршневой палец смещен относительно оси цилиндра, да и ось коленчатого вала не совпадает с осью цилиндров. При торможении двигателем вся эта асимметрия оборачивается против мотора.
Боковые нагрузки на поршень увеличиваются, и при том же модуле момента они будут даже выше, чем при рабочем ходе. Асимметрия подшипников скольжения коленчатого вала, шатунных головок и поршневого пальца тоже рассчитана на рабочий ход, а не торможение двигателем.
А все вместе это означает, что тормозить мотором нужно аккуратно, не создавая слишком большой тормозной момент. Механика попросту плохо переносит «обратные» нагрузки.
Повышенный износ клапанов двигателя, работающих без смазки бензином при длительных торможениях, сказывается несильно, тем более что температура клапанов в этот момент падает. Но на моторах, проходящих столь любимую мастерами «холодную обкатку», которая по сути не что иное как принудительный холостой ход, просто очень уж затянувшийся, седла клапанов изнашиваются на порядок интенсивнее, чем в реальной эксплуатации.
Как ни странно, и банальное разрежение во впускном коллекторе может вредить двигателю. В режиме торможения двигателем оно в полтора-два раза выше, чем при работе на холостом ходу. Соответственно, растут утечки через все уплотнения, увеличивается нагрузка на систему вентиляции картера. Разрежение внутри блока цилиндров при работающей без клапана системе вентиляции может привести к несанкционированному подсосу воздуха снаружи.
Особенно много хлопот доставляют изношенные сальники клапанов. При большом разрежении на впуске масло в жидком виде поступает прямо с распредвала во впускной коллектор. А не справляющийся с нагрузкой маслоотделитель добавляет еще сколько-то из картера. Масло тянет и через поршневую группу, прямо в цилиндры. При наличии турбины — еще и через нее.
Такая «пиковая» подача масла, особенно на уже изношенном моторе, приводит к появлению нагара на свечах, поломкам катализатора и закоксовыванию поршневых колец. Не говоря уже о выбросах в окружающую среду. И в довершение всего, перепады давления сказываются на ресурсе гибких элементов впуска — разнообразных трубок, клапанов и тому подобных элементов.
Попадание пыли и грязи из выпускного коллектора во впуск и непосредственно в цилиндры тоже на совести режима торможения двигателем. Особенно оно опасно, когда катализатор близко расположен к коллектору и активно крошится. А еще когда на выпуске присутствует много твердых частиц сажи, что характерно для режимов прогрева и нагрузочных режимов двигателей с непосредственным впрыском топлива.
В цилиндры вся пыль и грязь попадает из-за того, что у фаз газораспределения есть перекрытие. А значит, мотор хоть немного, но успевает втянуть воздуха из выпускного коллектора. При наличии клапана рециркуляции выхлопных газов (EGR) и его негерметичности, что бывает достаточно часто, пыль и грязь попадают непосредственно во впускной коллектор. Ну а любая грязь в цилиндрах — это повышенный износ и риск задиров, а также повреждения клапанов.
И последняя неприятность, которая грозит мотору в режиме принудительного холостого хода — это ударные нагрузки из-за резкого изменения частоты вращения коленчатого вала и перекрут. Иными словами, просто неаккуратное обращение со сцеплением и коробкой передач. Крутильные колебания в работающем двигателе всегда есть, но обычно они не опасны для самого мотора, а навесное оборудование защищено демпферными шкивами, муфтами свободного хода или другим образом.
Но все меняется, если двигателем тормозить. Подвод момента со стороны маховика совсем иначе нагружает коленчатый вал, в таком режиме он более уязвим, к тому же отбор мощности на вспомогательные механизмы и ГРМ все равно идет на переднем конце коленвала. Но куда неприятнее для мотора возможные резкие нагрузки от трансмиссии. А ведь моменты, воздействующие на двигатель, могут оказаться на порядок выше, чем крутящий момент собственно мотора. Именно так в большинстве случаев и ломают коленчатый вал, повреждают ГРМ и перекручивают его намного выше номинала.
От грубых ошибок в работе трансмиссией на режиме торможения нельзя подстраховаться. И даже АКП здесь, увы, не панацея — при поломках коробки ударные нагрузки не щадят и двигатель, хотя вряд ли они будут настолько велики, что поломают его сразу.
Ничего нельзя делать
Итак, мы поняли, что слухи о вреде торможения двигателем вполне обоснованны, в особенности если у вас машина с пробегом “за 150”. Что не отменяет полезности техники торможения двигателем во имя безопасности движения. Если отказываться от этой полезной привычки не хочется, но при этом есть желание немного продлить жизнь двигателю, то что же делать? Осмелюсь дать несколько советов:
Тормозите на максимально высокой передаче, старайтесь не переходить на низшие передачи при торможении без особой необходимости. В обычных городских условиях тормозите на четвертой-пятой передачах вплоть до снижения оборотов в зону холостого хода.
В горах не стоит выбирать заведомо более низкую передачу, чтобы и тормозило, и тянуло, и чтобы не переключаться лишний раз. И даже на скользких покрытиях на машинах с АБС при скоростях движения менее 30 километров в час можно смело закончить торможение на нейтрали.
Лучше выбирайте скорость, при которой у вас будет минимум торможений вообще. Торможение двигателем — не панацея от ошибок в выборе скорости движения, и в плане расхода топлива далеко не бесплатно. Более 70% избыточной кинетической энергии машины будет растрачено зря.
И тем более вредно движение на низших передачах в городе с контролем скорости только педалью газа, без использования тормозов. Это годится разве что при плохом состоянии штатной тормозной системы или неработоспособности сцепления или коробки передач.
Послесловие
В статье автор предпочитал использовать термин "разряжение" как устоявшийся для описания процессов в ДВС в технической литературе. Однако при редактуре и корректуре мы решили отдать должное формальным правилам русского языка и заменили "я" на "е", тем более что суть явления здесь та же самая, а здесь оговориться, чтобы не задеть чувства тех, кто также считает авторское написание верным.
Для комментирования вам необходимо авторизоваться
Да, постоянно. И меня очень бесит езда с водителями по городу, которые не используют движение по инерции накатом, а постоянно жмут либо газ, либо тормоз, успевая даже на отрезке в 10 метров в пробке включить 2-ю передачу. Дико дискомфортная езда получается от постоянного дерганья.
Но в статье не было затронуто торможение двигателем на машинах с АКПП, ведь там крутящий момент на колёса подаётся всегда, что фактически равносильно езде на 1-ой передаче на машинах с МКПП. Стало быть с АКПП торможение двигателем безвредно, по крайней мере для самого двигателя? По городу в пробках езжу пользуясь исключительно тормозом, подгазовывая в редких случаях. Хотелось бы услышать мнение авторов касательно такой езды.
АКПП ведет себя как грамотный водитель, если исправна, в обычном D режиме олдскульные трансмиссии - до 4х ступеней но с электронным управлением тормозят на четвертой передаче, иногда и на третьей, на более низких ГДТ не блокируется. Крайне редко встречается, где есть блокировка второй при торможении. Пяти-шестиступки старой школы блокируют ГДТ вплоть до первой -второй передачи, но переключают плавно, и основное торможение на четвертой-пятой передачах, пока обороты совсем не опустятся. Я вижу, как это делает 5HP19 и TF61, до предела тормозим на шестой-пятой, потом переходим на третью, дотормаживаем и если долго докатываться, тогда вторая-первая. Очень продвинутая для своего времени 722.6 тоже очень аккуратно тормозит двигателем, ниже третьей не переходит, благо хх у V6 очень низкий. в пониженных режимах приоритет торможения двигателем выражен у всех трансмиссий, та же 5hp19 при работе в режиме "4" интенсивной тормозит мотором, что позволяет немного повысить экономичость, когда за рулем жена, которая плохо угадывает среднюю скорость )
Если не секрет – 5HP-19 на Audi или на BMW?
vw
Вреднейшая статья. Автор либо сознательный провокатор, либо просто не ездил дальше своей дачи. Все перечисленные "опасности" торможения двигателем исчезающе малозначимы для мотора по сравнению с плохим уходом, несвоевременной сменой масла или излишне агрессивной манерой вождения. На самом деле торможение двигателем - это основа безопасного вождения. А после подобных "откровений", людей, поверивших этому бреду, собирают по частям по обочинам горных серпантинов.
полагаю, дальше названия статьи не читали?
Так статья вроде конкретно о торможении двигателем, а не о других факторах, не? Все перечисленные вами опасности исчезающе малозначимы для мотора в сравнении с въездом в столб.
Выражаясь в духе любимого автором блога по BMW, от данного материала за версту слышен скрип совы, натягиваемой на глобус с особым цинизмом :) Ну то есть, да, верю, все озвученные факты существуют, и кручение мотора с "обратной" нагрузкой гораздо вреднее штатного. Но все это мелочь, полностью теряющаяся на фоне других факторов, приводящих к износу. Хотя, чего уж там, это мое личное оценочное мнение, и никакой статистикой на этот счет я не обладаю. Подозреваю, правда, автор тоже. Да? :)
)) с особым, конечно
Очень интересная грамотная статья. Со всем соглашусь, от себя добавлю что торможение двигателем зачастую еще и неудобно и некомфортно для водителя и других участников движения. Для горных серпантинов да, торможение двигателем с понижением передач актуально. А для обычной городской езды в приоритете комфорт вождения, а не возможность сэкономить 100 грамм бензина. Например, едешь на 4 передаче 70 км/ч по проспекту, впереди загорелся красный. Газ отпустил, и катись тормози двигателем не снижая передачи, упали обороты ближе к холостым - нейтралку пих, и подкатывайся к светофору регулируя замедление педалью тормоза
Я например так и езжу – на горных перевалах торможу двигателем, в городе например 60, знаю то, что впереди (40), постепенно приотпускаю акселератор и сбавляю до 40...45. Вижу впереди красный, также постепенно снижаю скорость и под конец (где-то после 30) разумеется выжимаю сцепление и плавно останавливаюсь (по возможности) рабочей тормозной системой. Так и не привык с автошколы постепенно передачами тормозить, хотя ездить так приходилось несколько раз с проблемами в тормозной системе.
Но при этом я считаю что моя манера езды это всё-таки "торможение двигателем", пусть и не ортодоксальная до самой остановки как иногда ездят таксисты старой школы.
ВСЁ вроде бы хорошо написано,но вот это - просто поразило:
"Повышенный износ клапанов двигателя, работающих без смазки бензином ..."
Давно бензин стал смазкой ?