Вежливо и не без выгоды эксплуатируем (bmwservice) wrote,
Вежливо и не без выгоды эксплуатируем
bmwservice

Category:

Трение, ч.6: МП: можем повторить, бета

      На протяжении почти десятка лет Блог пишет про сообщество МП и это одно из последних подробных его упоминаний... Все ждем чего-то, какого-то результата деятельности, каких-то откровений, но уже вот-вот надоест, чувствую. В предыдущей части, мы рассмотрели-таки почти официальный венец подобной деятельности, который отнюдь (это тоже ожидаемо) не являлся плодами работы этих терпеливых граждан. Как оказалось, компания Mobil все уже сделала лет тридцать тому назад. И, что закономерно, полностью к этой теме охладела, разве не так? А что бы там еще искать?!

Скажите, за все время "исследований", вы видели хотя бы одну изношенную деталь от МП? Я подозреваю, что МП вообще детали от двигателя в своей жизни видел исключительно на экране монитора, да и все исследования эти - исследование циферок, все в том же месте. Вижу в этом вполне себе гармонию - виртуальный износ виртуальных же деталей. Ну или, если верить Мобил, виртуального отсутствия виртуального же износа виртуальных деталей. В таком случае, вырисовывается очевидная польза - это любительский проект по поддержке сотрудников лабораторий, даром что сами сотрудники лабораторий высказываются об этой деятельности весьма скептически.

МП же десятилетиями, сидя за компьютером, ждут "снижения износа" от "лучшего" масла. Но модель трения в ДВС к маслу достаточно индифферентна - именно по этой причине, туда и вводят противоизносные присадки. Присадка работает в паре металл-металл - было бы там масло - отсутствовало бы контактное трение - присадка не была бы нужна. Сама присадка (я про ZDDP) неизменно одна и та же, про альтернативы вы может что-то и слышали, но попробуйте найти хотя бы одно стандартное масло без ZDDP... С интересом посмотрим на результаты "по железу" на таких маслах. Для особых буквоедов, замечание: такие масла возможны, даже существуют, но МП их тем более не исследуют и никаких выводов не делают - эта система гармонична.

Увидел бы разницу - сразу понял, что дело в ZDDP, а не в масле, понял бы и то, что именно и где трет - остановил бы поиски. Мне не известно даже, отважился ли хоть один храбрый исследователь залить масло без ZDDP...

В этих абзацах - трагедийная драма и драматическая трагедия. Из них почти как два плюс два выводится очень ясный вывод о бесполезности этих масляных стараний - попытки врожденную твердолобость подменить настойчивой старательностью.

В то же время (и снова не совпадение) о реальном качестве трения МП вообще думать не желает. Ну разве что последние пару-тройку лет такое понятие как "модификатор трения" для себя открыли.

Однако, замечу, раз на износ это не влияет, то это понятие там будет пожизненно виртуальным. Еще более виртуальным, чем виртуальное снижение виртуального износа: как иначе поверить в то, чего измерить не можешь (на самом деле - не умеешь)?  Наличие категории измеримой величины некоторых заставляет поверить в наличие износа даже в том случае, когда его реально нет. Следовательно, очевиднен и вывод: с модификаторами у них вообще ничего работать не будет, даже на уровне обсуждений.

Раз МП охотно верят в то, что они никогда не видели (износ). Значит (инверсия), не захотят поверить и в то, что видят.

Вот так выглядит органика (покрытие) на поверхности разрезанного толкателя клапана - вид сбоку - ("длина" = "высота"):


Вот так выглядит все это выглядит сверху:


Все это я уже показывал ранее.

Нагрузка (об этом говорили ранее) максимальна в центре толкателя. По краям же толщина покрытия может быть заметно больше/изнашиваться медленее.

Интересно, что рассуждения о противоизносных покрытиях (и сама логика их "полусухой" работы) в ГРМ буквально идут в разрез с качественно новыми для двигателей явлениями: управляемыми гидравликой муфтами ГРМ - там нагрузка совершенно иная и нужно, пользуясь случаем, всеми силами пытаться создавать жидкостное трение.

Чтобы это понять, необходимо рассмотреть рабочие поверхности муфт типа VANOS:

Ротор VANOS условного "второго поколения" заставляют даже скользить по рифленой поверхности - нагрузки там невелики и износ в таком режиме трения его вряд ли когда постигнет.


А вот одна из его герметизирущих крышек следы износа явно имеет (фактически, это "фотография" режимов работы - максимумов/минимумов нагрузки):



Вторая часть крышки выполнена нарочито грубо, ее я уже показывал (но и на ней отчетливо видны следы скольжения):


Тот факт, что конструкторы все время ищут баланс между жидкостным/полусухим трением (скоростью износа) и герметичностью хорошо виден на примере эволюции "металлических" ваносов: сравните конструкции

первого поколения,

со вторым (см. выше),

а теперь еще и с третьим.

Если вы нажимали на все ссылки и внимательно сравнивали конструкции, то вот вам чрезвычайно важный вывод:

рабочее давление (а это внушительные 6 атм) провернет механизм с любой разумной степенью утечки, с любой разумной степенью изношенности - шероховатостью, или, тем более, ее отсутствием. В этом случае, единственным решающим фактором оценки работоспособности окажется его (VANOS) быстродействие. Как только она выйдет за пределы допуска - механизм нужно будет менять.

Но определится это, скорее всего, только на холостом ходу, когда давления уже будет недостаточно, чтобы выдержать заданное положение муфты в статике. И вот это уже вопрос ее герметичности.

Следовательно, эффективность работы VANOS в динамике - это его быстродействие и первичный контроль осуществляется именно по этому критерию. Второй важный критерий - критерий фактической работоспособности - его уже определяет чисто герметичность. Связующая прослойка между этими факторами - ТРЕНИЕ, оно вроде бы и вторично, но именно по этой причине ванос работает все медленнее.

Повлияв на режим трения, можно повлиять не только на эффективность (скорость) работы VANOS, но и на его ресурс.

VANOS (и любой аналог у другого производителя) будет работать "с опозданием" до самого момента критического износа. Критический износ будет выявлен только в режиме минимума давления - холостой ход.

Парадокс VANOS - два режима контроля его работоспособности - скорость доворота и способность удерживать заданный угол при минимальном давлении - на холостом ходу.

Этот пример рассмотрен для иллюстрации того факта, что не только износ в современном двигателе определяет качество его работы. Работа системы VANOS не только стратегическая, но и тактическая задача - характеристика трения в этих узлах (включая и управляющий клапан-плунжер) влияет не только на ресурс, но и на качество его работы. Странно не искать способов ее улучшить...

Чтобы вернуться к этой теме предметно, мы воспользовались ранее предложенной Блогом методикой, но и не только ей.

Для экспериментов был взят совершенно исправный двигатель BMW N52B25 в кузове X3. Двигатель на момент испытания был в нетронутом состоянии и имел пробег около 100.000 км. Эпизодически в нем использовались модификаторы трения обоих видов - плакирующие и слоистые. Последняя пара замен масла совершенно точно вымыла слоистый модификатор.

Особый интерес для наблюдения представляет использование именно "честного" атмосферного мотора.

Результаты для 10 усреднений:

График "поднят" на 100 Нм вверх, для удобства визуального восприятия.
"Гребенка" - дрожание при снятии данных программой.

сток - первоначальное состояние ДВС.
ГРМ+ГМТ - замена муфт VANOS на новые + плакирующая присадка ГМТ-С2
ГРМ+ГМТ+BN - добавлено 0,6 литра концентрата нитрида бора 0,25 мкм (концентрация выше, чем в маслах типа Xenum VRX примерно в 2 раза)

Провал на графике - переключение передачи.

Было проведено и внешнее параметрирование динамики разгона, аналогично по 10 замеров на каждый этап, подробнее было тут.



Объемная практическая работа (более сотни заездов) выполнена Климом Камболиным.

Выводы, уточнения и FAQ - попозже.

Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 8 comments