Смесеобразовательный блог (bmwservice) wrote,
Смесеобразовательный блог
bmwservice

"Модификаторы трения", часть III: рывок

Начало:
http://bmwservice.livejournal.com/177770.html
http://bmwservice.livejournal.com/183695.html
 
В каком-то смысле, этот цикл статей выходит "задом наперед": изначально выложены методики и проведен целый ряд экспериментов, а сейчас настало время обсудить их целесообразность.

С другой стороны, это же как раз и является отражением реальных потребностей - от каждого "специалиста" исходит немой вопрос типа "а что будет, если поставить авто с модификатором на стенд?!". Иными словами - все сразу просят стенд, даже не задумываясь об уместности этого испытания. Вроде бы, по умолчанию, это "красноречивый и не требующий доказательств" критерий.

Мы уже говорили об этом вскользь в первой части, но сейчас посмотрим на подобные испытания более пристально:

Допустим, вот вам результат:



Это официальный рекламный слайд с диностенда, из которого следует очевидное преимущество масла известной торговой марки над прочими. В этом масле есть эффективный и проверенный модификатор трения. Сомневаться в достоверности результата не вижу оснований, но вчитаемся в смысл и сделаем выводы.

1.Указанная цифра прироста мощности, величиной со среднеразмерную газонокосилку, конечно впечатляет, но диапазон "лучше-хуже" с трудом масштабируется всего в 1,5% преимущества. Полтора процента.

2.Легко можно доказать, что методологически это цифра ничтожна, хотя вероятно правдоподобна и объективна. Эти полтора процента "растворяются" во многих неспецифических факторах, также оказывающих влияние на реальную мощность двигателя - калорийность топлива и температуру среды, например, а также степень разжижения масла, и прочее, что легко вберет в себя этот пресловутый выигрыш. Вроде бы цифра большая, но охладив воздушную среду всего на десяток градусов, можно получить заметно бОльший прирост мощности. Около 3% по SAE на каждые 10 градусов.

3.Очевидный вывод: сама компания Мотюль считает эти цифры показательными. Это аргумент в копилку тех, кто строит мнение опираясь исключительно на внешний авторитет. Типа "А что же тогда такая-то (уважаемая) фирма не использует вот такие-то (неизвестные) присадки". Вот использует. Вот так аргументирует. Нечего возразить: разница есть и доказана масляными специалистами. Если кто-то диванно-маслопрофессиональный после такого примера будет кривиться от понятия "модификатор трения", спросите его, считает ли он себя умнее всех специалистов компании "Мотюль"?!

На самом деле, такие цифры демонстрирует не только Мотюль, вот схожие проценты от "Амсоил":


Если смотреть на проценты преимущества, они неизменны - жалкие проценты выигрыша, которые им почему-то не стыдно обнародовать. Можно сравнить их с процентами потерь, например, измеренными самым авторитетным и известным сейчас маслопрофессиональным источником: Machinery Lubrication.


На графиках показана потеря мощности (в следствие снижения компрессии, а чего же еще?) у двигателей грузовиков, экслуатирующихся с интервалами замены масла под 40000 км - с более грязными моторами, очевидно. Все это в сравнении с 20000 км интервалами. Вот это уже больше 10%! Вот это разница, какие уж там модификаторы!

[Жуткий спойлер]Раз уж подвернулся этот пример, то я в очередной раз не пройду мимо полностью задавливаемой сейчас маслопрофессионалами темы "лонг лайфа" - где он, введенный ими же "лонг лайф", после 15 лет практики?! Где "удлинненные интервалы замены"? Куда канули тысячи проведенных сильнейшими лабораториями мира экспериментов, которые блестяще доказывали способность самых современных масляных баз жить в двигателе веками? Почему от этого КЛЮЧЕВОГО понятия сейчас оставлена только стыдливая аббревиатура "LL", которая внезапно ничего такого не обещает и не означает? Чего стоит вся эта отрасль, которая в рамках глобального мирового стандарта(!) села в лужу за считанные годы? Существует ли более красноречивое свидетельство полного отсутствия понимания механизма старения масла в двигателе у реальных профессионалов? Почему диванный масляный профессионал никогда не зальет в мотор масло "без допуска", но масло будет обязательно менять "почаще", вопреки(!) этому же(!) допуску?! Только что он признавал главенствование целой мировой отрасли над его, индивида, скудным сознанием, но... лишь на 50%. В плане интервала замены - он, внезапно, оказался безгранично умнее тех, кому только что доверял слепо и безоговорочно...

Итак,  хорошо вижу заметную несостыковку - жалкие проценты выигрыша от модификатора меркнут на фоне 10-30% прироста/убытка мощности от таких последствий как эксплуатационное снижение компрессии или же, например, "чип-тюнинг".

Сотни, а то и тысячи читателей блога, не на словах, а лично пробовавшие, что такое модификация трения, сейчас уже почти готовы сделать неправильный вывод - "ну так это значит именно этот недобитый процент-полтора я так хорошо и чувствую", чем неизбежно поставят себя на один уровень понимания особенностей измерения двигателя профессионалов от масла - как минимум, компаний "Мотюль" и "Амсоил", для которых оценить эффект от модификации - равносильно понятию "загнать двигатель на мощностной стенд".

С одной стороны, хорошо понятно, что именно понимает масловар в двигателе и его измеряемых параметрах. С другой стороны - даже это уже неплохо! Все остальные понимают еще меньше.

Абсолютно все подобные очень серьезные испытания, если не брать смехотворные симуляции на машинах трения, это испытания всего чего угодно, кроме того, что должно прямо свидетельствовать о мгновенной (не ресурсной) эффективности.

Хорошая иллюстрация: испытания модификаторов столь серьезной организацией, как АвтоВАЗ. Это без кавычек серьезная организация - единственный в мире город-автозавод. По сравнению с этим, многие именитые бренды - частный врач-посредник на фоне крупной клиники-стационара, где почти все собрано под одной крышей. Тут все свое - полигон, аэродинамическая труба, собственное производство двигателей, лаборатории и все достижения мировой теоретической науки, вкупе с методичками по их использованию. Никому на сторону ничего заказывать не надо - свои же моторы, своя лаборатория с методиками. Направление перспективное, все что можно проверить - проверили. У меня есть в коллекции множество подобных испытаний, но это - самое авторитетное в отрасли. И, разумеется, все полученные мгновенные преимущества - на грани той самой погрешности. И этому есть очень простое объяснение.

Так как в науке (стандартной, неспекулятивной, не направленной на развитие) отсуствует "отсебятина", но всегда присутствует Стандарт (обратите внимание на год его издания).

Смотрим же, что во всем в мире используют в подобных случаях, (другого просто права не имеют):

1.Нагрузка двигателя на стенде, в режиме полной мощности и частичных нагрузок;
2.Экономию топлива в тех же режимах;
3.Дымность (газоанализатор);
4.Микрометрия и взвешивание;
5.Различные побочные данные, типа "оценка плавности работы, безотказность, компрессия, загрязненность масла и пр.".

Все вышеперечисленное измеряется почти что в стационарном режиме плавного разгона и(или) всяко больше относится к ресурсу, нежели к любым видам измерения действия модификаторов трения на динамические характеристики моторов. Измерения переходных характеристик по стандартным методикам никем в мире не производится.

Это, как ни странно, понятно всякому, например, кто пытался бегать по льду - чем не модификатор трения? По льду бегать, как ни странно, сравнительно просто - если смог начать движение, то бежать и разгоняться становится все легче и легче. На льду тяжело лишь внезапно начать движение и затормозить. Острее всего проявляется "скользкость льда" как раз-таки в подобные моменты.

Еще хуже обстоит дело в действительности: то, что пытаются измерять по стендовым методикам "в динамике", это сравнение скользкости асфальта и льда при постоянном орошении их водой (маслом) и при довольно-таки неторопливом разбеге...

Меж тем, вполне четкое понимание эффекта модификации трения можно было бы проиллюстрировать простым примером, когда-то жизненно важным в истории одного крупного механизма:


Интересно, что в кинематике это явление давно известно и называется второй производной от скорости, или же производной от ускорения: это рывок.

Рывок - тенденция изменения ускорения.

Именно это понятие и характеризует переходные режимы, которые бессмысленно смотреть на стандартных испытаниях, включая самое, на первый взгляд, подходящее - мощностной стенд.

Рывок столь же заметен, фундаментален и важен, как и, например, детонация. Условия "рывка" во многом аналогичны условиям образования детонации - скачкообразный рост давления (нагрузки). Никогда детонация не будет проявляться на стенде, где набор оборотов двигателя иногда происходит на порядок(!) медленее реального режима "газ в пол".

Интересно, что даже разгон автомобиля, который многие связывают исключительно с понятием ускорения, интересен-то как раз только рывком (ускорением ускорения!) - очень коротким промежутком времени, который является неожиданным для вестибулярного аппарата.

Именно "рывком" отличается "честное" спортивное авто с "механической" трансмиссией от автомобиля со схожей динамикой разгона, но оснащенного обычным гидравлическим автоматом. Гидротрансформатор АКПП "сглаживает" рывок, поэтому какой-нибудь "Nissan GTR" всегда будет более впечатляющим, чем любой тюненый BMW X6 со схожей мощностью... именно потому, что рывок у "честной" трансмиссии реально осязаем заметно больше, несмотря на возможное равенство объективных цифр разгона.

Самая простая иллюстрация этого тезиса - графически изобразить две производные от функции скорости.

Функция движения точки рассмотрена через скорость (зеленым) и ускорение (синим).
Рывок, выделенный красным, это буквально вектор ускорения - туда явно просится стрелка.

Для функции движения третьего порядка это будет просто вещественное число. Вопрос только знака - это буквально "перелом" момента начала ускорения, длящийся мгновение.

Рывок будет заметен при резком нажатии на газ - если автомобиль тормозит двигателем, его ускорение отрицательно(!), движение постепенно замедляется...и тут происходит резкое нажатие на газ. Самое первое и острое, что "ощущает" через трение металл толкателей клапанов - знакопеременный рывок ускорения, в условиях граничного (полусухого) смазывания, когда металл наиболее контактирует с металлом.

В этот момент, момент кинематического рывка с последующим увеличением давления, металл с особым усилием вжимает в металл. Здесь и требуется эффективный модификатор трения.


В этом состоит кардинальное отличие от непоказательных, почти что идеальных для минимизации металлического трения, условий измерения двигателя на стенде - когда мотор постепенно ускоряют в режиме максимального давления в системе смазывания (наступает примерно после 2 тысяч об/мин).

Резюмируем:

1.Все существующие десятилетиями методики измерения характеристик двигателя вообще не предназначены для переходных режимов. Их основное направление - ресурс и сертификационно-стационарные величины, типа максимальной мощности, расхода топлива и т.д. Даже такое важное явление как детонацию топлив, в лабораторных условиях до сих пор ловят не скачкообразным увеличением давления для получения однократной детонации, а через целый набор опосредованных приближений - подсчет количества детонаций во времени. Самой этой методике скоро уже 100 лет исполнится (подробнее см. например "Иглу Миджлея".) Да что там! До сих пор не существует общей теории детонационного горения и даже самой теории горения! Измеряют и борются с тем, что до сих пор не ясно по каким законам протекает - ловят только общие закономерности.

2.Все попытки приспособить существующие линейные методики измерения для величин высших порядков, например - мощностной стенд - вызывающе безграмотны и дают смехотворно ничтожные результаты, что на удивление не озадачивает останавливает "специалистов" в их пропаганде - до 2-3 раз более дорогое масло с модификатором трения обеспечивает величину прироста, сравнимую с погрешностью измерений. Покупайте наше масло!

3.Из всех рассмотренных ранее стандартных методик, наиболее показательной является методика контроля расхода топлива через измерение снижения расхода в самом неустойчивом режиме для двигателя - режиме холостого хода. Эта методика в 2-3 раза показательнее цифр на мощностном стенде, обеспечивает до 5-10 живых процентных пунктов против 1-2 у стенда, почти бесплатна, проста в применении, идеально повторяема в цикличности.

Упрощенно, предлагаю доступный каждому алгоритм использования контроля сравнительной и абсолютной эффективности модификации трения:

Инструментарий: автомобиль с разъемом OBDII, адаптер ELM327, бесплатная, или платная программа для планшета, фаблета, смартфона или компьютера.

Использовать достаточно только окно автоматизированного подсчета мгновенного расхода топлива:


Отключаем все потребители - печку, подогревы, музыку и так далее, дожидаемся, пока автомобиль полностью прогреется и войдет в постоянный цикл "включение вентилятора, обдув в течение 1-2 минут, выключение вентилятора".

Измерение проводим в промежуток между включениями вентилятора. Реальная погрешность определения, для современного автомобиля, в пределах 2-3 значащих знаков - визуально выбираем цифру в промежутке 0,59-0,62, например. Убеждаемся, что эта величина циклично повторяется и стабильна в течение сколько угодно долгого времени (повторения циклов).

Далее, вводим модификатор трения. Спустя час (для разных модификаторов время может быть несколько меньше-больше), сравниваем полученные величины:


Для одного достоверного измерения достаточно буквально пары часов, когда совершенно достоверно соблюдается равенство температуры внешней среды, теплотворность топлива и прочего, что может сказаться на достоверности.

В данном случае, снижение составило почти точно 10%.

Дополнительно можно контролировать (на том же экране) такие величины как обороты, температуру среды, температуру ОЖ. Цифры справедливы только при их равенстве.

Данную методику планирую немного усовершенствовать и применять для сравнения модификаторов. Об этом - в дальнейших публикациях.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 78 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →