Защо не може да се използва по-гъсто масло в стари и износени двигатели и въобще в никакви
Накратко:
Защото маслото е част от двигателя, която е подбрана, а понякога и разработена заедно с металургията* на останалите части.
Накратко.2:
Защото двигателя не е металообработваща машина, която обработва частите си започвайки от 0 при 0 км пробег, минавайки през 0.01 мм на 100.000 км и достигайки да кажем 0.05 мм хлабини на 500.000 км.
Не, дори на 1.000.000 километра 95% от размерите в ДВГ са тези с които излязъл от завода.
Всяка сила износваща ДВГ действа с определен вектор, който износва съответната част неравномерно.
Следователно, когато налеем САЕ-50 в двигател за САЕ-30, каквито са повечето ДВГ от последните 50 години 95% от двигателя остават на сухо и започва интензивно износване на части от ДВГ, които иначе не биха се износили. На кратко, започва разрушаване.
*Металургията
Това е комбинацията от сплави на блока, главата, ризите, разпределителните валове, повдигачите, коляновия вал, биелите, буталните болтове, буталата и сегментите, както и частите на газоразпределението.
Към металургията прибавяме и хонинга, който трябва да съответства на смазката, която съответства на луфтовете.
Тези части имат начални луфтове на студено и крайни луфтове в работен температурен режим.
На първо място, металургията трябва да бъде такава, че на много студено и на много топло нищо да не заклинва и да не завлича без оглед на смазката.
Идеално началните луфтове съответстват на вискозитета на студеното масло, а крайните в работен режим на вискозитета на топлото масло, а в режима на загряване няма отклонения нито на металургията, нито на смазката.
Да смените смазката на двигателя е все едно да смените буталата с по-големи, или сегментите или лагерите. Като обаче се осведомите за промяната от пет реда на чужд език на етикет писан от маркетолог.
По-гъстото масло винаги води до по-голямо износване, а често и до такова износване, което е на практика разрушаване.
В съвременните двигатели, а това са в известна степен всички двигатели от 1995-та насам три фактора действат в посока нуждата от едно и също моторно масло от завода до бракуването:
1. Металургията. Ако сплавта на главата, формата, дизайна и обработката поддържат луфтове в тунела на разпределителния вал и отворите за повдигачите, които са подходящи единствено за САЕ-20 от - 40°C до +55°C и от 60 до 120°C на охлаждащата течност, то употребата на по-гъсто масло неминуемо води до недостиг на смазка, намален дебит през точките на триене и повишено износване. Когато хлабината е проектирана за 7.5-8.8 cst@100°C, сипването на 10.5-12 cst води до съответния намален дебит и недостиг на масло.
Примера е със САЕ-20 и САЕ-30, но разликата между 30 и 40 е типично 11:14, а САЕ-50 е типично 17-19. Някои хора сипват САЕ-50 в двигатели за 20 или 30 при което вискозитета е поне двоен на металургично предвидения.
Гъстото масло не се задържа във финния хонинг предвиден за съвременни технологични смазки.
Хората си казват, че понеже дадена кола е спортна загрявала маслото повече, затова щели да използват по-гъсто такова. Дори да е вярно, че даден ДВГ загрява повече, това означава единствено, че луфтовете му намаляват още повече. При това положение е контра интуитивно да го зареждаме с по-гъста смазка.
Ако нещо загрява, охлаждай го. Слагането на маслен охладител с разумни размери и по възможност с термостат ще реши много проблеми и ще удължи живота и на маслото и на двигателя.
Металургията държи луфтовете константно адекватни на моторното масло за което ДВГ е конструиран.
2. Постоянен температурен режим.
Съвременните двигатели масово имат охладителна система със свръх капацитет.
Термостатите масово държат малкия кръг отворен и към ДВГ се подава темперирана смес от охладена и не охладена течност, защото радиаторите са буквално огромни и от тях излиза антифриз с температура като на околната среда.
Двигателите вече са направени да поддържат константен температурен режим зиме и лете.
Добър пример са картерите на два легендарни двигателя на Тойота 1hd-fte и 2jz-gte, които са ламаринени и без оребряване. Температурата на двигателното масло се контролира с воден охладител с термостат. Тоест, топлината се извлича от маслото посредством антифриза и всичката се отдава от едно място - радиатора на охлаждането.
Форд Модулар 4.6 и Койот 5.0 също са с ламаринени картери.
Същевременно много опели и БМВ 2.5 тдс със 130-143 коня е с огромен алуминиев оребрен картер. Това означава, че температурата и вискозитета на маслото са силно зависими от температурата на околната среда.
Има още нещо много смешно, повечето коли с ТДС имат плътна кора под двигателя.
Както и да е. Постоянния температурен режим заедно с прецизната металургия допринасят за нуждата от само един вискозитет на маслото.
3. Самите масла вече са по-прецизно направени. Издържат повече, имат по-стабилни присадки и имат по-висок и стабилен вискозитетен индекс.
Вискозитетния индекс е най-важен. Той дава наклона на кривата по която вискозитета ще пада с повишаване на температурата. (прочетете повече в Гугъл)
Вече маслата и металургията са конструирани взаимно да се следват. Високият вискозитетен индекс и стабилният вискозитет дават стабилна и линейна крива на вискозитета прш повишаване на температурата. Модерните сплави позволяват линейност при намаляването на хлабините с повишаване на температурата.
Модерният дизайн позволява стабилен температурен режим.
* * *
Но да се върнем на краставицата.
Масло с по-висок вискозитетен индекс всъщност е по-гъсто при загрял двигател.
Течливостта определя дали маслото стига навреме и в достатъчни количества където трябва. Обаче HTHS например дава по-добра представа за поведението на маслото при високи температура и налягане, защото се измерва при 150°C.
Можете едновременно да сипете по-гъсто масло, което да предизвика по-голямо износване и да е с по-нисък вискозитетен индекс и да остарее по-бързо, което да го направи по-тънко при висока температура, което също да позволи хлопане и износване. Което почти със сигурност ще се случи, защото гъстото масло тече бавно и трудно и съответно прегрява.
* * *
Изключения
Два примера за изключения при които определени размери на технологични отвори на ДВГ се увеличават са тунела на основните лагери при V-образни двигатели и отворите за повдигачите в главата.
Съвременните двигатели работят във висок температурен режим за да постигнат висока термична ефективност и ниски разход и емисии.
Тези високи температури обаче понякога предизвикват прекалено разширяване на металургично несъвършени детайли. Пример за това е блока на Шевролет LS-9 - двигателя на ZR-1, който охлабва коляновия вал в лагерите при висока температура на антифриза.
Примерите за разширяващи се глави са много.
Решението не е употребата на гъсто масло, което в един режим ще помогне на едно място, а сваляне на температурния режим и употреба на смазката за която ДВГ е конструиран.
Освен това, докато тунела на LS-9 се разширява, големия край на биелите не го прави.
По същият начин, докато отворите на алуминиевата глава за повдигачите стават хлабави на топло, това не важи за самите повдигачи, които са стоманени и запазват константен или дори намаляващ луфт. По-гъстата смазка ще позволи на повдигачите да се изпразнят без да могат да се напълнят.
Единственото решение и в двата случая е по-добро охлаждане.
Високият температурен режим състарява блока и главата, а и всичко останало. Голямото разширение на едни райони създава напрежение в структурата на детайла (блок или глава), което води до еластично свиване и разпъване на определени зони. Това постепенно води до нарушаване на формата и размерите на целият детайл.
Отново, поддържането на най-високата стабилна температура при която имаме постоянно налягане на стандартното масло без механични шумове е това към което трябва да се стремим.
* * *
Всички авторски права са запазени. Части или цялата публикация не могат да се възпроизвеждат без моето съгласие.
Бъдете така добри да споменавате откъде знаете всичко това дори когато го разказвате.
Гост