Что происходит с двигателем автомобиля, когда водитель выжимает педаль газа до упора, не включив передачу

Хотя в большинстве новых автомобилей с электронным управлением, скорее всего, есть встроенный ограничитель оборотов, это не значит, что вы не можете превысить красную зону двигателя. Красная зона — это теоретический максимум, на который рассчитан ваш двигатель, и предел его производительности.

После этого происходит одна из первых неприятных вещей, которая называется проседание клапана. Это может произойти из-за того, что клапанная пружина не обеспечивает достаточный контроль над клапаном, чтобы он закрывался достаточно быстро. Это происходит очень быстро и очень шумно. В конечном счёте это ограничит максимальную скорость двигателя, но это произойдёт уже после красной зоны. Хотя просадка клапана может произойти на таких экстремальных оборотах двигателя, скорее всего, контакта клапана с поршнем не будет, так как обороты двигателя снизятся, как только будет достигнута эта точка. Основная причина, по которой двигатель может развивать только определённую скорость при достижении поплавкового уровня клапана, заключается в том, что компрессия в двигателе снижается, а значит, двигатель работает не так эффективно и, следовательно, его скорость ограничена. Из-за поплавкового уровня клапана могут возникать и другие проблемы, связанные с нарушением гармонии в двигателе. Поскольку клапаны закрываются, можно ожидать повышенного износа клапанов, седел клапанов, клапанных пружин и других компонентов клапанного механизма. В книге «Инженер для победы» автора, гонщика, механика и гения Кэрролла Смита (стр. 101) говорится:

Проще говоря, при повторном (циклическом, в отличие от непрерывного) нагружении способность металла выдерживать нагрузку постепенно снижается и в большинстве случаев не восстанавливается. Металлы, подвергающиеся переменным нагрузкам, могут разрушаться и действительно разрушаются после определённого количества циклов нагрузки (или, точнее, циклов напряжения), при которых прилагаемые нагрузки и возникающие в результате напряжения всегда ниже предела прочности металла. Такой тип разрушения называется «усталостным разрушением».

Другими словами, кусок металла, скажем, клапан, будет служить практически вечно в рамках тех параметров, на которые он рассчитан. Если выйти за эти рамки, он выйдет из строя гораздо быстрее. Это происходит по логарифмической шкале: чем дальше вы отклоняетесь от расчётной точки, тем быстрее происходит поломка. Это происходит не сразу, а накапливается со временем. Это касается не только клапанов, но и всего двигателя в целом. Любая деталь, которая работает с превышением допустимых характеристик, в конечном счёте выйдет из строя гораздо раньше, чем если бы она никогда не достигала максимальной расчётной мощности. Двигатель может выдержать превышение красной зоны, но не стоит часто подвергать его таким нагрузкам.

Это возвращает нас к вашему первоначальному вопросу о том, может ли резкое нажатие на педаль газа до упора (WOT) без нагрузки на двигатель привести к проблемам с двигателем. Это зависит от того, как долго вы будете удерживать педаль в таком положении. Как уже было установлено, чем дольше вы удерживаете педаль в положении максимального крутящего момента (с ограничителем оборотов или без него), тем быстрее двигатель выйдет из строя... и не сомневайтесь, чем дольше вы будете удерживать педаль в таком положении, тем быстрее двигатель выйдет из строя. Если вы резко нажмёте на педаль газа и быстро отпустите её, когда она достигнет максимального положения, двигатель, скорее всего, не пострадает, но вы только что продлили срок его службы. Помните, что, как и в любой хорошей цепи, надёжность определяется самым слабым звеном. Любая деталь двигателя может выйти из строя, и тогда всё пойдёт прахом. Самым слабым звеном может быть клапан, шатун, поршень или любая другая деталь двигателя. Достаточно одного провала, чтобы всё превратилось в бесполезную груду металла.

Число оборотов, безусловно, увеличится, но механические компоненты не смогут превысить максимальное число оборотов благодаря ограничителю.

Ограничители оборотов встроены в ЭБУ (электронный блок управления) автомобиля. Когда двигатель работает на максимальных оборотах, установленных производителем, ЭБУ не подает искру в определенные цилиндры, чтобы двигатель не работал на повышенных оборотах и не вышел из строя.

Если бы ограничитель оборотов не был установлен, двигатель с большой вероятностью мог бы столкнуться с проблемой контакта клапана с поршнем. Контакт клапана с поршнем происходит, когда клапан не может закрыться достаточно быстро, чтобы не мешать движению поршня во время такта впуска. В результате в верхней части поршня образуется отверстие из-за того, что клапан не успевает закрыться. Последствия такого типа неисправности могут быть разными. Представьте, как внутри двигателя на максимальных оборотах или выше разлетаются кусочки алюминия и стали, и вы поймёте, о чём идёт речь.

Это относится к современным автомобилям с ограничителями оборотов. В старых автомобилях такого устройства самозащиты нет. Я обращаюсь к эксперту, который располагает дополнительной информацией о том, когда производители начали устанавливать ограничители оборотов, с просьбой отредактировать этот ответ, добавив часть этой информации и убрав этот абзац. Спасибо.