Far girare il motore in folle può causare danni?


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L'altro giorno mi sono fermato ad una luce accanto a un bambino che guidava (quello che presumo essere) suo padre 5.0 Mustang. Mentre procedeva a rimbalzare sulla linea rossa e arrostire metà della frizione quando la luce si accendeva, mi venne in mente una vecchia voce che mi ero imbattuto in un forum civico anni fa.

Si diceva che far girare il motore in folle, quando il motore non era sotto carico, potesse causare danni. Credo che il ragionamento fosse simile a buttarti fuori il braccio perché non stavi tenendo una palla. EDIT: Grazie a Jason C per le informazioni, l'argomento prevalente sembra essere che la pressione dell'olio non può tenere il passo con un motore a regime libero.

Mi sento come se la voce fosse BS, ma per la mia vita non riesco a pensare a un motivo. Quindi la mia domanda è, su una normale auto da strada con limitatore di giri e pozzetto bagnato, può verificarsi un'eccessiva usura da far girare il motore a regime massimo in folle in folle che non accadrebbe anche se lo prendessi a ridondare nel 1 ° - 6 ° Ingranaggio?


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Mi piacerebbe vedere una risposta convincente e basata sulla fisica a questo. Ho trascorso gli ultimi 20 minuti a leggere infinite discussioni del forum su questo, e ci sono teorie convincenti ma prive di fondamento in entrambi i modi. Spero che le risposte inviate vadano ad analisi più rigorose. Le teorie sull'infliggere danno sembrano concentrarsi sul superamento del limite (ma alcuni certi o addirittura tutti i tipi di limitatori lo rendono in realtà impossibile) o la pressione dell'olio non riesce a tenere il passo con un rapido aumento di giri / min (ma la sensazione di intestino è una volta che i giri sono stabili questo è discutibile). Le teorie contro includono meno stress fisico sui collegamenti.
Jason C,

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@JasonC grazie per l'intuizione, l'ho modificato nella domanda. Non appena ho letto il tuo commento sulla carenza di petrolio, speravo di trovare una risposta usando come esempio la Toyota / Yamaha 1LR-GUE V10 della Lexus LFA, dato che può passare dal minimo a 9500 in 0,6 secondi, ma utilizza anche un sistema a carter secco, che eliminerebbe più o meno il problema.
MooseLucifer

Ho la sensazione che anche se le persone cercano una risposta generale a questa domanda, in realtà è altamente specifico per il veicolo. Spero che qualsiasi risposta possa entrare nel dettaglio su come le diverse differenze nella progettazione del motore influenzano il risultato, se c'è davvero un effetto. Il sistema a carter secco è un buon esempio.
Jason C

Risposte:


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È in effetti soprattutto una voce, ma con qualche retroscena.

Temperatura

Il problema principale riguarda il raffreddamento. Se giri l'automobile mentre sei fermo, il radiatore riceverà meno aria, quindi raffredderà il liquido di raffreddamento in modo meno efficiente. Di solito la ventola forza un po 'd'aria al radiatore se l'automobile non si muove abbastanza velocemente (come se si fosse bloccati nel traffico). Ciò significa che il motore funzionerà con la soglia di temperatura più elevata. Il problema peggiorerà se l'auto ha già problemi di raffreddamento.

Usura non necessaria

Il secondo è che stai girando il motore e naturalmente lo indossi senza muovere la macchina. Il motore indossa una combinazione di fattori e uno dei più forti è il numero di giri che farà durante la sua vita. È come guidare la macchina per più miglia che ha effettivamente nel contachilometri.

Ad ogni modo, entrambi i fattori compensano l'usura del motore per pochissimo, a meno che se continui a far girare la macchina per 30 minuti, quindi guidandola per 5 miglia al giorno. L'auto sembrerà avere un chilometraggio basso, ma il motore si consumerà molto prima rispetto ad altri motori comparabili.


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Non sto dubitando della tua risposta, ma personalmente vorrei vedere qualcosa un po 'sopra e oltre ciò che è già là fuori. A tal fine: puoi fornire almeno alcuni calcoli di base sul trasferimento di calore / flusso d'aria per sostenere l'affermazione secondo cui le ventole sono inadeguate per il raffreddamento a determinati RPM (puoi scegliere un veicolo di esempio per illustrare) e, in tal caso, per quanto tempo dovresti fare un giro perché crei abbastanza calore da causare danni?
Jason C,

Continua: La parte "usura non necessaria" sembra ragionevole, sebbene sia una conseguenza assicurata di default di uno qualsiasi di questi tipi di azioni, quindi non sono sicuro se valga la pena sottolineare a meno che non si facciano alcuni calcoli che mostrano% di riduzione della durata prevista . Ad esempio, se si mantengono 5000 giri / min invece di girare al minimo a 800 per 10 secondi, si tratta di 700 rotazioni extra in un motore con una durata prevista di centinaia di milioni , il che è piuttosto insignificante.
Jason C,

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(Sempre prima, aneddoticamente, di recente ho diagnosticato un problema di raffreddamento sulla mia auto, una Honda Prelude del 2001, 190k miglia. Dopo averlo riparato ho fatto una serie di test. Dopo aver lasciato che l'auto si riscaldasse a una temperatura del liquido di raffreddamento 195F stabile al minimo , L'ho tenuto a 6500 giri / min per circa 20 secondi e il liquido di raffreddamento si è stabilizzato intorno a 210F, ben all'interno delle normali specifiche operative e paragonabile alle temperature raggiunte durante la guida normale, suggerendo nessun calore aggiuntivo rispetto alle normali condizioni di guida. anche altri test abusivi se ne pensi, mi verrà comunque una nuova guarnizione per la testa la prossima settimana.)
Jason C

@JasonC Forse non ho letto la domanda nello stesso modo in cui lo hai fatto tu, ma ho capito che l'OP intendeva guidare a un regime più alto del solito, come usare una marcia più bassa o continuare a girare la macchina ferma. Come ho detto all'inizio della domanda, questi problemi sono molto piccoli e di solito altre abitudini ridurranno la durata del motore più di questo.
Gabriel Diego,

E per quanto riguarda la tua Integra, hai riscaldato la vettura fino a 210 in 20 secondi significa che il motore si è riscaldato molto più velocemente rispetto a quando guidavi normalmente a regimi più bassi. Hai due problemi (molto piccoli) lì: riscaldamento rapido durante il funzionamento (tutti gli anelli, i pistoni, le guarnizioni si espandono alla stessa velocità?) E azionando il motore alla soglia di temperatura più alta.
Gabriel Diego,

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Sì, ciò causa l'usura del motore.

Quando la trasmissione è in folle e il motore viene “fatto girare” senza alcun carico, le parti interne del motore in rotazione accelereranno, raccogliendo le forze di rotazione e laterali a una velocità maggiore rispetto a quanto progettato dal produttore.

Perché il motore si usura? (non un elenco esaustivo):

Espansione dell'anello di compressione del pistone

La rapida rotazione di un motore surriscalda le fasce elastiche molto più rapidamente. Poiché hanno una massa termica molto più piccola rispetto alle canne dei cilindri, si espandono a velocità diverse. Se gli anelli di compressione si espandono troppo, genereranno un maggiore attrito sulle canne dei cilindri, causando l'usura delle canne dei cilindri (riducendo la compressione).

Nel peggiore dei casi, l'anello di compressione termina il contatto, pizzica la camicia del cilindro e molto probabilmente causerà la rottura del pistone. Quindi avrai frammenti di metallo che volano intorno distruggendo la testa e il cilindro.

Su un motore molto freddo o mentre è magro (carburante insufficiente), è più facile ottenere una maggiore differenziazione termica tra la camicia del cilindro e le fasce elastiche.

Alcuni limitatori di giri presto implementati utilizzavano solo un taglio di carburante che poteva far sporgere "lentamente" un cilindro e sviluppare un punto caldo del pistone dalla detonazione.

Contrariamente ad altri commenti e risposte forniti, il sistema di raffreddamento NON è in grado di aiutare, poiché il guasto del pistone si verifica entro 4-10 millisecondi dopo lo sviluppo di un hotspot su un pistone o un anello di compressione. (Vedi il video per i riferimenti ai millisecondi di iniezione del carburante di seguito)

Inedia del sistema petrolifero in pozzetti umidi

Più comune nel continuare a girare - la testata e il blocco non drenano l'olio alla stessa velocità con cui l'olio viene pompato dalla coppa, lasciando vuota la coppa, comune nei motori Rover V8. Questo è molto comune nei motori che non hanno l'olio minimo richiesto. I motori non sottoposti a manutenzione dispongono di sistemi di olio sporco e sono soggetti a blocchi ad alti regimi.

Ciò può anche essere causato se il blocco utilizza gli stessi tubi per drenare l'olio che viene anche utilizzato per ventilare la coppa causando la vaporizzazione dell'olio. Tuttavia, molto probabilmente il motore si surriscalderebbe già perché ciò accada.

Alcune pompe dell'olio non progettate correttamente (e anche le pompe dell'acqua) possono aerare e non sono in grado di pompare l'olio se aumentate in giri / min troppo rapidamente.

I prossimi due punti sono molto più comuni nei motori ad alte prestazioni in cui il produttore ha modificato l'output senza lasciare spazio a miglioramenti. Troverai molti video su YouTube di motociclette e supercar italiane che girano senza alcun carico e si distruggono.

I motori in grado di gestire ripetutamente il mantenimento sul limitatore di giri senza alcun guasto hanno generalmente un limite di giri conservativo impostato o molte parti di prestazione disponibili.

Deformazione biella (biella)

Alcune bielle si allungano / si piegano durante un'accelerazione eccessiva del numero di giri. Nel peggiore dei casi, le forze sbilanciate aumenteranno sull'albero motore e sui cuscinetti (un rapporto di compressione più elevato richiede solo 10 tu). Se il motore ha tolleranze strette, piegherà anche le valvole.

Deformazione dell'albero a gomiti

L'albero motore o il blocco motore non sono progettati per resistere a un aumento così improvviso della forza interna (simile agli squilibri armonici). Ci vogliono solo un paio di migliaia (0,0254 - 0,0508 millimetri) per l'albero motore per scavare un cuscinetto principale. Ciò è comune nei motori per prestazioni e sport motoristici, quindi hanno una maggiore resistenza integrata nel blocco aggiungendo più nervature e cinghie al cast o alla billetta.

Se sei curioso di sapere come si presenta un guasto del motore armonico "catastrofico" a 11.000 giri / min con carico su un banco, guarda https://www.youtube.com/watch?v=1LkxGx5WJzA e passa alle 14:20 dove Cosworth esplora delicatamente il limite del loro 4 cilindri turbo durante la ricerca e lo sviluppo del motore F1.


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A mio modesto parere, portare un motore a un regime elevato sotto carico (in cui il pistone è ammortizzato nella parte superiore della corsa da una grande carica di carburante / aria) è molto meglio che raggiungere lo stesso regime di giri scaricato. Un motore senza carico, con una carica carburante / aria relativamente piccola, si affida interamente ai cuscinetti della biella per arrestare il pistone nella parte superiore della sua corsa. in un motore "carico", la grande carica e quindi l'elevata pressione di compressione, ammortizza l'azione del pistone.


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A seconda dell'anno / modello, il limitatore di giri non ti consentirà di ridimensionare in folle, ma spegnerà il motore prima che i giri possano danneggiare. Di solito lo interrompe a 4000 rpm - a seconda di anno / marca / modello.


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Non ascoltare le persone di BS che dicono qui ... Se il motore è nella temperatura di funzionamento, va bene farlo girare non avvicinandosi troppo alla redline. E non farlo girare per lunghi periodi di tempo ... Tratto le mie macchine in quel modo e sono ancora dorate.

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