Могут ли обороты двигателя на нейтрали привести к повреждению?

На днях я остановился на светофоре рядом с ребенком, который ехал (как я полагаю) на Мустанге 5.0 своего отца. Когда он начал отскакивать от красной линии и поджаривал половину сцепления, когда загорелся свет, мне вспомнился старый слух, с которым я столкнулся на форуме Civic много лет назад.

Ходили слухи, что обороты двигателя на нейтрали, когда двигатель не был под нагрузкой, могли привести к повреждению. Я считаю, что это рассуждение было похоже на выбрасывание руки, потому что ты не держал мяч. РЕДАКТИРОВАТЬ: Спасибо Джейсону С за информацию, преобладающий аргумент, похоже, заключается в том, что давление масла не может соответствовать свободно вращающемуся двигателю.

Я чувствую, что слух был чушью, но хоть убей, я не могу придумать причину. Итак, мой вопрос: на обычном уличном автомобиле с ограничителем оборотов и мокрым поддоном может ли возникнуть какой-либо избыточный износ при увеличении оборотов двигателя до красной черты на полном газу на нейтрали, чего также не произойдет, если вы доведете его до красной черты на 1–6-й. механизм?

Я хотел бы увидеть убедительный, основанный на физике ответ на этот вопрос. Я провел последние 20 минут, читая бесконечные аргументы на форуме по этому поводу, и есть убедительные, но безосновательные теории в обоих направлениях. Я надеюсь, что любые опубликованные ответы будут подвергнуты более тщательному анализу. Теории причинения ущерба, похоже, сосредоточены на превышении предела оборотов (но, на самом деле, некоторые или даже все типы ограничителей делают это фактически невозможным) или давлении масла, не поспевающем за быстрым увеличением оборотов (но нутром чувствуется, что когда обороты стабильны это спорно). Теории против включают меньшую физическую нагрузку на связи.
@JasonC спасибо за понимание, я отредактировал его в вопросе. Как только я прочитал ваш комментарий о масляном голодании, я надеялся, что смогу найти ответ, используя в качестве примера Toyota / Yamaha 1LR-GUE V10 от Lexus LFA, поскольку он может разогнаться до 9500 за 0,6 секунды, но он также использует систему с сухим картером, которая более или менее устраняет проблему.
У меня есть ощущение, что, хотя люди ищут общий ответ на этот вопрос, на самом деле он очень специфичен для автомобиля. Я надеюсь, что любые ответы могут подробно рассказать о том, как различные различия в конструкции двигателя влияют на результат, если эффект действительно есть. Хорошим примером является система с сухим картером.

Ответы (5)

Это действительно в основном слухи, но с некоторой предысторией.

Температура

Основная проблема с охлаждением. Если вы будете крутить автомобиль на месте, то в радиатор будет поступать меньше воздуха, а значит, он будет менее эффективно охлаждать охлаждающую жидкость. Обычно вентилятор нагнетает немного воздуха в радиатор, если автомобиль движется недостаточно быстро (например, если вы застряли в пробке). Это означает, что двигатель будет работать при более высоком пороге температуры. Проблема усугубится, если у автомобиля уже есть проблемы с охлаждением.

Ненужный износ

Вторичная заключается в том, что вы крутите двигатель и, естественно, одеваете его, не двигая машину. Двигатель изнашивается из-за комбинации факторов, и одним из самых сильных из них является количество оборотов, которые он сделает за свой срок службы. Это похоже на то, как если бы вы проехали на машине больше миль, чем на самом деле указано на одометре.

В любом случае, оба фактора лишь незначительно компенсируют износ двигателя, за исключением случаев, когда вы продолжаете раскручивать машину в течение 30 минут, а затем проезжаете на ней 5 миль в день. У автомобиля будет казаться небольшой пробег, но двигатель изнашивается намного раньше, чем другие сопоставимые двигатели.

Я не сомневаюсь в вашем ответе, но лично я хотел бы увидеть что-то немного выше и выше того, что уже есть. С этой целью: можете ли вы предоставить хотя бы некоторые базовые расчеты теплопередачи / расхода воздуха, чтобы подтвердить утверждение о том, что вентиляторы не подходят для охлаждения при определенных оборотах (вы можете выбрать пример транспортного средства для иллюстрации), и если да, то как долго вы нужно будет увеличить обороты, чтобы создать достаточно тепла, чтобы нанести ущерб?
Продолжение: часть «ненужного износа» кажется разумной, хотя это своего рода гарантированное по умолчанию последствие любого из этих типов действий, поэтому я не уверен, стоит ли указывать на это, если вы не сделаете некоторые расчеты, которые показывают% ожидаемого сокращения срока службы. . Например, если вы держите 5000 об/мин вместо 800 на холостом ходу в течение 10 секунд, это 700 дополнительных оборотов в двигателе с ожидаемым сроком службы в сотни миллионов , что довольно несущественно.
(Кроме того, как ни странно, недавно я диагностировал проблему с охлаждением на своем автомобиле, Honda Prelude 2001 года, пробег 190 тысяч миль. После того, как я это исправил, я провел ряд тестов. После того, как автомобиль прогрелся до стабильной температуры охлаждающей жидкости 195F на холостом ходу. , я держал его на 6500 об / мин в течение примерно 20 секунд, и охлаждающая жидкость стабилизировалась около 210F, что находится в пределах обычных рабочих характеристик и сравнимо с температурами, достигаемыми при обычном вождении, что предполагает отсутствие дополнительного нагрева по сравнению с нормальными условиями вождения. другие оскорбительные тесты тоже, если вы о них думаете, я все равно получу новую прокладку головки блока цилиндров на следующей неделе.)
@JasonC Возможно, я не прочитал вопрос так же, как вы, но я понял, что ОП имел в виду движение на более высоких оборотах, чем обычно, например, используя более низкую передачу или продолжая увеличивать обороты, когда машина остановилась. Как я упоминал в начале вопроса, эти проблемы очень незначительны, и обычно другие привычки сокращают срок службы двигателя больше, чем это.
А насчет вашей Интегры, вы прогрели машину до 210 за 20 секунд, значит двигатель прогрелся намного быстрее, чем если бы вы ехали нормально на меньших оборотах. У вас там две (очень маленькие) проблемы: быстрый нагрев при работе (будут ли все кольца, поршни, прокладки расширяться с одинаковой скоростью?) и работа двигателя на более высоком температурном пороге.
Я проверю скорость нагрева при нормальной езде и сравню, хотя это только предположение, что более высокая скорость нагрева за это время нанесет ущерб. Но я могу записывать и сравнивать цены, по крайней мере. 210 не самый высокий показатель температуры, который я вижу в этой машине. При агрессивной езде держит около 220, обычно 200. Я опубликую временный журнал в следующий раз, когда поеду, интересный тест. :)
Аргумент о быстром нагреве недействителен. Двигатель будет производить гораздо больше тепла с гораздо меньшим потоком охлаждающей жидкости при обычном ускорении по сравнению с оборотами на нейтральной передаче.

Да, это приводит к износу двигателя.

Когда коробка передач находится в нейтральном положении, а двигатель «раскручивается» без какой-либо нагрузки, вращающиеся внутренние части двигателя будут ускоряться, собирая вращательные и боковые силы с большей скоростью, чем предусмотрено производителем.

Почему двигатель будет изнашиваться? (не исчерпывающий список):

Расширение компрессионного кольца поршня

Быстрые обороты двигателя нагревают поршневые кольца намного быстрее. Поскольку они имеют гораздо меньшую тепловую массу, чем гильзы цилиндров, они расширяются с разной скоростью. Если компрессионные кольца расширяются слишком сильно, они будут создавать повышенное трение о гильзы цилиндров, вызывая износ гильз цилиндров (снижение компрессии).

В худшем случае концы компрессионного кольца касаются, защемляют гильзу цилиндра и, скорее всего, вызывают растрескивание поршня. Тогда у вас будут летать металлические осколки, разрушающие головку и цилиндр.

На очень холодном двигателе или при обедненной смеси (недостаточно топлива) легче получить большую тепловую разницу между гильзой цилиндра и поршневыми кольцами.

Некоторые ранние реализованные ограничители оборотов использовали только отсечку подачи топлива, что могло привести к «медленному» наклону цилиндра и образованию горячей точки поршня из-за детонации.

Вопреки другим данным комментариям и ответам, система охлаждения НЕ может помочь, так как отказ поршня происходит в течение 4-10 миллисекунд после появления горячей точки на поршне или компрессионном кольце. (См. видео для ссылок на время впрыска топлива в миллисекундах ниже)

Голодание масляной системы в мокром картере

Чаще встречается при постоянном превышении оборотов - головка и блок цилиндров не сливают масло с той же скоростью, с которой масло выкачивается из поддона, оставляя поддон пустым, что характерно для двигателей Rover V8. Это очень распространено в двигателях, которые не требуют минимального количества масла. Необслуживаемые двигатели имеют грязные масляные системы и склонны к засорению на высоких оборотах.

Это также может быть вызвано тем, что блок использует те же трубы для слива масла, которые также используются для вентиляции поддона, что приводит к испарению масла. Однако для того, чтобы это произошло, двигатель, скорее всего, уже был бы перегрет.

Некоторые плохо спроектированные масляные насосы (а также водяные насосы) могут аэрировать и не могут перекачивать масло при слишком быстром увеличении оборотов в минуту.

Следующие два пункта гораздо чаще встречаются в высокопроизводительных двигателях, где производитель настроил выходную мощность, не оставляя возможностей для улучшения. На YouTube вы найдете множество видеороликов о мотоциклах и итальянских суперкарах, разгоняющихся без какой-либо нагрузки и разрушающих себя.

Двигатели, которые могут выдерживать многократные удержания на ограничителе оборотов без каких-либо отказов, обычно имеют консервативный установленный предел оборотов или имеют множество доступных деталей с высокими характеристиками.

Шатун (шатун) коробление

Некоторые шатуны растягиваются/изгибаются при чрезмерном ускорении оборотов. В худшем случае на коленчатый вал и подшипники будут воздействовать большие несбалансированные силы (для более высокой степени сжатия требуется всего 10 тысяч). Если двигатель имеет жесткие допуски, он также будет гнуть клапана.

Деформация коленчатого вала

Коленчатый вал или блок двигателя не предназначены для того, чтобы выдерживать такое внезапное увеличение внутренней силы (аналогично гармоническому дисбалансу). Коленчатому валу требуется всего тысяча или две (0,0254–0,0508 миллиметра), чтобы выколоть коренной подшипник. Это распространено в двигателях для спортивных и спортивных автомобилей, поэтому они имеют повышенную прочность, встроенную в блок, за счет добавления большего количества ребер и лямок к отливке или заготовке.

Если вам интересно, как выглядит «катастрофический» гармонический отказ двигателя при 11 000 об/мин с нагрузкой на динамометрическом стенде, посмотрите https://www.youtube.com/watch?v=1LkxGx5WJzA и перейдите к 15:55, где Cosworth осторожно исследует предел своих 4-цилиндровых двигателей с турбонаддувом во время исследований и разработок двигателей F1.

По моему скромному мнению, довести двигатель до высоких оборотов под нагрузкой (когда поршень в верхней части хода амортизируется большим зарядом топлива/воздуха) намного лучше, чем достичь таких же оборотов без нагрузки. Ненагруженный двигатель с относительно небольшим расходом топлива/воздуха полностью зависит от шатунных подшипников, которые останавливают поршень в верхней точке его хода. в «нагруженном» двигателе большой заряд и, следовательно, высокое давление сжатия смягчают действие поршня.

В зависимости от года/модели ограничитель оборотов не позволит вам перейти на нейтраль. Он отключит двигатель до того, как обороты смогут нанести ущерб. Обычно отключает на 4000 об/мин - в зависимости от года/марки/модели.

Не слушайте, что здесь говорят люди БС... Если двигатель находится в рабочей температуре, можно увеличить обороты, не приближаясь к красной черте. И не гонять подолгу... Я так отношусь к своим машинам, и они до сих пор золотые.

Могут ли обороты двигателя на нейтрали привести к повреждению?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v