Режим холостого хода: особенности работы двигателя
Холостой ход – особый режим работы двигателя неподвижного автомобиля. Режим холостого хода наступает сразу после пуска и прогрева двигателя. В процессе холостого хода бортовой компьютер начинает снимать показания с датчика для регулировки состава горючей смеси. Основное назначение − минимизация токсичности выхлопных газов.
Особенности работы на холостом ходу
Несмотря на изначально кажущуюся простоту, режим холостого хода является, так сказать, «неудобным » режимом. На холостом ходу выделяется такое количество полезной энергии, которое необходимо для вращения коленвала с минимальной скоростью. Индикатор КПД при режиме холостого хода стоит на минимуме. При включении в режим холостого хода рабочий процесс двигателя имеет несколько нежелательных сочетаний, таких как пониженная скорость топливно-воздушной смеси, интенсивный теплообмен рабочего тела с двигателем, низкое давление во входном коллекторе двигателя и перепад давлений между входным и выходным коллекторами.
Оценка эффективной работы двигателя
Для оценки эффективной работы двигателя наиболее очевидным критерием есть расход топлива, относящийся к производимой работе. Во время работы в режиме холостого хода значение эффективной работы равно нулю, из этого следует, что в режиме холостого хода расход топлива является единственной характеристикой работы двигателя. Мы знаем, что расход топлива и затраты воздуха - тесно связанные между собой величины. В режиме холостого хода дроссельная заслонка закрыта, а воздух для впускного коллектора поступает через регулятор добавочного воздуха.
Более подробного рассмотрения заслуживает параметр давления во впускном коллекторе. Расход воздуха через регулятор добавочного воздуха напрямую зависит от его положения и разницы давлений между входным коллектором и наружной атмосферой. Давление во впускном коллекторе напрямую влияет на количество новой рабочей смеси, попадающей в цилиндр. То есть, когда два идентичных двигателя работают на холостом ходу с абсолютно одинаковой дополнительной нагрузкой, то индикаторный КПД будет выше у того двигателя, который имеет более низкое давление во впускном коллекторе. Следовательно, при условии выполнения обеими двигателями одинаковой работы, показатель КПД выше у того, который использует меньше топлива.
Обеспечение комфортного использования автомобиля
Для комфортной эксплуатации транспортного средства его двигатель должен иметь так называемые «хорошие низы», т. е. плавную кривую крутящего момента и ровную работу в режиме холостого хода. Задача механизма газораспределения состоит в очистке цилиндра от уже отработанных газов и наполнении его свежим зарядом в полном диапазоне работы двигателя. Если при работе на холостом ходу лучше всего подходят узкие фазы газораспределения без перекрытия фаз, то для достижения максимальной мощности нужны именно широкие фазы. Это можно объяснить двумя обстоятельствами: снижением времени на процесс газообмена и повышением усилий в приводе клапанов, при постоянном повышении частоты вращения.
Второе обстоятельство вызывает жесткие ограничения траектории движения клапана, лучше всего это заметно на тех участках, где открываются и закрываются клапаны. Высокие скорости вращения на участках начала и конца движения клапанов не имеют особого влияния на процессы газообмена, но именно эти участки являются причиной неравномерности на холостом ходу. В практическом применении проблемы неравномерности работы двигателя могут возникать как результат удлинения вытяжки приводной цепи или являться следствием замены распределительных валов.
В статье были приведены некоторые сведения о режиме холостого хода и возможных неполадках. Снятие характеристик работы двигателя на холостом ходу, позволяет оценить его общее техническое состояние при диагностике автомобиля. Стоит отметить, что некоторые современные двигатели не имеют режима холостого хода, что может привести к курьезным случаям при техосмотре.
