Авторский

Давным-давно мой дед, заядлый автомобилист, сказал парадоксальную вещь – дескать, неверно думать, что чем быстрее едет машина, тем больше расход топлива. Все совсем наоборот.

Я долго ломал голову над этой шарадой (спросить ответ у деда, главного конструктора закрытого завода, я постеснялся – не любил он глупых вопросов )))). И лишь много лет спустя до меня дошло: дед ездил небыстро, а потому именно малый или холостой ход считал самым вредным.  У «Волги» с трехступенчатой коробкой лучшая экономичность, видимо, достигалась на крейсерских 70 км/час.

Из всех режимов работы двигателя холостой ход – самый сволочной. Холостой ход абсурден настолько, что сегодня ему объявили тотальную войну, но победить пока так и не смогли.

Холостой ход – это когда мотор молотит сам по себе без нагрузки. Многие из фактов ниже можно применить и к режимам малых нагрузок, скажем, когда вы в час по чайной ложке перемещаетесь в пробке.

Расход топлива – бесконечность

Привычная нам единица измерения расхода топлива – л/100 км – теряет смысл на холостой ходу, потому что в таких условиях расход топлива больше, чем 100 л/100 км. Больше чем 10 000 л/100 км. Он больше любого числа, ибо равен бесконечности. Машина жжет топливо, но не двигается.

На малом ходу расход топлива плавно возвращается из абстрактных высей, но все равно может составить заоблачную величину, поэтому бортовые компьютеры большинства машин показывают прочерки вместо расхода топлива на скоростях ниже 5-7 км/час.  

На холостом ходу расход топлива правильнее измерять в литрах (или кг) в час, например, для средней иномарки он составляет 0,8-1,0 л/час. В любом случае это топливо сжигается практически бессмысленно, ведь единственная задача мотора на холостом ходу – поддерживать свою жизнедеятельность.

Для примера я сделал такой расчет: пусть по пути на работу мы проезжаем 10 км за 40 минут, из которых 12 минут стоим на светофорах и в пробках. Пусть расход топлива – 10 л/100 км.  Так вот, из них 20% – это расходы на молочение двигателя на холостом ходу. Еще примерно столько же тратится на постоянный разгон автомобиля до крейсерской скорости.

Эффект дроссельной заслонки

На что двигатель тратит энергию, работая на холостом ходу? На механические потери: силы трения, привод генератора, насосов, механизм газораспределения. Все верно, но не меньше энергии мотор тратит на преодоления сопротивления, которое создает дроссельная заслонка.

Ведь на холостом ходу она закрыта, и работающий мотор создает за ней большое разряжение. В результате, во время фазы впуска цилиндры наполняются, грубо говоря, через силу – давление внутри них ниже атмосферного. Природу этого явления несложно понять, если заткнуть пальцем шприц и попытаться оттянуть его поршень.

Эти потери, называемые насосными, не так малы, как вы можете подумать. Более того, одна из причин, почему дизели экономичнее традиционных бензиновых моторов – это отсутствие у дизелей дроссельной заслонки (а не только их высокая степень сжатия). Особенно сильно это преимущество дизелей проявляется как раз на холостом и малом ходу, тем более, когда речь идет о моторах большого объема. Вот почему на больших внедорожниках дизель дает колоссальный выигрыш в экономичности при городской езде, хотя паспортный расход топлива может быть ниже, чем у бензинового мотора, лишь на 10-20%.

Избавиться от дроссельной заслонки пытаются и в бензиновых моторах, например, с помощью впускных клапанов с регулируемым подъемом (система Valvetronic у BMW) или в двигателях с прямым впрыском бензина (хотя у большинства из них дроссель все-таки есть).

Самый вредный режим

По удельному количеству исторгаемых вредных веществ холостой ход, как правило, самый вредный. По крайней мере, если мы говорим о токсичном угарном газе (СО), несгоревших углеводородах и саже. Выбросы окислов азота наоборот велики при высоких нагрузках – пожалуй, в этом единственная «польза» от холостого хода.

При нулевой нагрузке на мотор снижается точность дозирования топливной аппаратуры, ухудшается смесеобразование, а порой падает и эффективность работы нейтрализатора – отсюда изобилие углеродсодержащей дряни в выхлопе. Вредность холостого хода тем печальнее, что именно этот режим актуален там, где вблизи автомобиля есть другие люди: во дворе или в пробке.

Поэтому российское законодательство запрещает стоянку машин с включенным двигателем в жилых зонах, а в Европе в принципе запрещено греть мотор на стоячей машине – минутная пауза и вперед.

Непобедимый

Казалось бы, нет ничего проще – раз от холостого хода столько проблем, нужно его просто исключит. Сегодня многие автомобили ценой 1,5 млн рублей и выше оснащаются системой «Старт-Стоп», которая глушит мотор на кратковременных остановках. Панацея?

Начнем с того, что обычных водителей «старт-стоп» раздражает. Может это наше, российское, но лично я не чувствую уверенности в машине, которая глохнет посреди перекрестка, когда я пропускаю поток для поворота налево. В принципе, у большинства моделей двигатель запускается практически мгновенно, едва отпускаешь педаль тормоза, но, как говорится, осадочек-то остается. К тому же, у некоторых моделей (например, BMW 3) в режиме «стопа» невозможно повернуть руль.

Но главное даже не в этом. Экономия от системы «старт-стоп» составляет в пределах 10% при городской езде, что, в принципе, немало. Однако и сама система не бесплатна, например, BMW использует специальные аккумуляторы емкостью 95 А*ч,  которые в несколько раз дороже обычных. Добавьте к этому усиленный стартер, повышенный износ элементов системы пуска, и на круг может получиться, что система «старт-стоп» если и окупится, то нескоро. А то и вовсе выйдет боком. Тем более в России почти всю зиму она будет бездействовать: двигатель не глушится при низких температурах или когда климатической установке не хватает тепла для обогрева салона.

И все-таки я предсказываю, что дни холостого хода сочтены – слишком уж много от него вреда. Вероятно, приговор холостому ходу вынесут  микро-гибриды – автомобили с ДВС, способные проезжать небольшие расстояния на чистой  электротяге. Пока они дороги, однако работы над такими системами ведут почти все производители. Причем иногда заряжать аккумуляторы можно не только во время движения, но и от бытовой розетки: накачал 10 бонусных километров и проехал пробку вообще без ДВС.

А пока нам остается мириться с тем, что процентов 20 топлива  двигатель жжет ради того, чтобы жечь топливо.