В чём недостатки густых масел?

[DJ Kill 173]

В чём недостатки густых масел?

 

Видео о недостатках густых масел (смотреть с 9:18): 

 

 

На этом форуме есть мощная тенденция к использованию "жидких" масел. 0-20, 5-30 на крайняк. Даже есть специальное слово для противников этой тенденции - "гуталинщики".
А в чём реальные минусы таких масел?

Из плюсов с ходу могу придумать:
1. Выше давление.
Чем выше давление - тем прочнее масляный клин. Хотя, конечно, прочность масляного клина не только давлением достигается.

2. Меньше опасность разжижения топливом.
Это может быть совершенно из-за любых причин. Регулярные незапуски немецких автомобилей зимой - это сразу замена масла. А так может и выжило бы.

Из минусов:
1. Выше кинематические потери в моторе.
Но цифра настолько пренебрежимо мала, что ни одним точным прибором доступным обывателю это не измерить.
Ну разве что широко известный в соседней теме "попомер".
2. Выше температура.
Тоже почти теоретическое понятие. На практике в реальных условиях эксплуатации нет обширной статистики чтобы это доказать.
3. Хуже холодный пуск.
Здесь минус совершенно очевидный, но при наличии сейчас большого спектра масел 5-50 или 0-40 проблема мне кажется тоже немного преувеличена.
Есть "рекомендации завода-изготовителя". Но это ещё более мутная тема ибо у завода совершенно другие параметры оптимизации относительно обывателя.

В чём явный минус если сейчас с 0-20/5-30 перейти на 5-50/10-60?

Анализы отработок, кстати, с 5-50 и 10-60 ничем "плохим" не выделяются. Никакой катастрофы.

 

Внимание:
Опыт использования масел 0w-20 и 5w-50 на одном и том же авто

Опыт использования масел 5w-30 и 5w-50 на одном и том же авто

[DSam 174]

В общем повторюсь, все это гурбо и на пальцах, просто чтобы понять саму идею...

 

 

 

Еще один фантазер.

Где именно я утверждал...

Цитату приведите плиз...

 

Расписывать все тонкости и нюансы я и не собирался... тут тема не про подшипники скольжения коленвала... Тема про МАСЛО.

Изменено 22 апреля 2016 пользователем DSam

[DSam 174]

Ну и чисто даже для обывателя... первое что под руку попалось, чтоб потом не говорили что это я напридумывал (http://www.motorzona.ru/manuals/chapter.spravochnaya-i-tekhnicheskaya-informatsiya-o-detalyakh-dvigateley/vkladyshi-i-vtulki/ ):

 

"Подшипник скольжения представляет собой конструкцию включающую в себя массивную опору с цилиндрическим отверстием (постель коленчатого вала, постель распредвала, нижняя и верхняя головка шатуна) в которое вставляется разборный вкладыш или цельная втулка, с покрытием из антифрикционного материала. Вал или шейка вала входит в отверстие втулки подшипника с небольшим зазором. Для уменьшения возникающих сил трения и быстрого износа втулки (вкладыша), подшипник принудительно смазывается под давлением, через специально созданные масляные каналы, таким образом, вал постоянно отделен от втулки (вкладыша) пленкой вязкой маслянистой жидкости. Постоянное давление в области контакта создается при помощи масляного насоса."

На сим все это словоблудие имеет смысл прекратить.

[sergun 608]

...

 подшипник принудительно смазывается под давлением, через специально созданные масляные каналы, таким образом, вал постоянно отделен от втулки (вкладыша) пленкой вязкой маслянистой жидкости. Постоянное давление в области контакта создается при помощи масляного насоса."

...

А теперь вопрос. Представим абстрактную ситуацию: вал в подшипнике скольжения не вращается, однако масло в подшипник поступает под давлением - всплывет ли неподвижный вал или останется лежать мертвым грузом?

Изменено 22 апреля 2016 пользователем sergun

[DSam 174]

Я и не говорил о полном отсутствии "подсоса"

 

 

Ну так я с этим и не спорю... Абсолютно-зеркальной поверхности никогда не достигнуть, как и всего абсолютного. Кроме того гидродинамические процессы так же никто не отменял... Но утверждение что ради подсоса задают относительно высокую шероховатость, а не стараются ее уменьшить и тем снизить гидродинамические потери в подшипниках скольжения коленвала, на мой взгляд ошибочно. Это как раз и есть один из путей снижения потребления топлива и повышения КПД. Не панацея конечно, но как один из ощутимых факторов в том числе. Ну и маловязкое масло как составляющая часть этой концепции.

 

 

Ну и встречный вопрос - каким образом создается постоянство масляного клина? Особенно если вспомнить что двигатель, установленный, на автомобиле постоянно работает при переменных нагрузках и оборотах, достаточно вспомнить про обороты ХХ и при отсечке...

 

Мое IMHO уже прозвучало

 

Думаю что лучше на этом остановится... и в теме название которой "В чём недостатки густых масел?" потихоньку перейти непосредственно к самому предмету означенному темой

 

потому как уже в такие дебри полезли... Вот только какое отношение это все имеет непосредственно к теме... Потому как коленвал не единственное место в двигателе где используется масло и где его вязкость имеет не малое значение...

[DSam 174]

Ну ладно... допустим черпачи... Ну и...???  Как теперь это притянуть к теме в заголовке? Излагайте....

[Wald 1 834]

Может так сложиться, если подача масла к подшипнику будет недостаточной

Тут уже все забыли, но началось все с заявлений некоторых товарисчей, что в современных автомоторах зазоры в подшипниках стали настолько незначительными, что никакое масло акромя 0-16 и 0-20 в них ни за что не пролезет.

Ну и пошло-поехало

Получается, что вал из под себя выгоняет масло этими черпачками. Значит чем они меньше, тем меньше масла вал из под себя выгонит. Таким образом чем более гладкая поверхность, тем больше масла будет оставаться под валом. Значит эти самые черпачки не нужны и только вредят.

 

 

А теперь вопрос. Представим абстрактную ситуацию: вал в подшипнике скольжения не вращается, однако масло в подшипник поступает под давлением - всплывет ли неподвижный вал или останется лежать мертвым грузом?

Зависит от давления

Изменено 22 апреля 2016 пользователем Wald

[Wald 1 834]

Чтобы выгнать, ему сначала нужно масло под себя затолкать. А как он его затолкает, если поверхность будет идеально гладкой?

Изучайте устройство, чтобы у вас бы таких вопросов не возникало

Изменено 22 апреля 2016 пользователем Wald

[DSam 174]

Может так сложиться, если подача масла к подшипнику будет недостаточной

Тут уже все забыли, но началось все с заявлений некоторых товарисчей, что в современных автомоторах зазоры в подшипниках стали настолько незначительными, что никакое масло акромя 0-16 и 0-20 в них ни за что не пролезет.

Ну и далее пошло-поехало, в итоге теперь изучаем рабочий процесс подшипника скольжения

 

Тогда Вам нужно было просто ухватится за мой пост:

 

Т.е. вращающийся вал по Вашему способен за счет "черпачков" обеспечить в подшипниках скольжения необходимую маслоподачу? Может тогда вообще достаточно самотеком масло подводить? Ответе себе на вопрос - что произойдет с двигателем при поломке маслонасоса и падении давления в масленой магистрали? И вся ваша теория рассыпется...

Для чего вообще нужен подшипник скольжения в двс? В общем если примитивно и на пальцах, то вспомните эффект аква плавания, знакомый каждому автолюбителю... Как с ним бороться и какие факторы его усугубляют? Правильно чем тяжелей авто и "зубастей" шина, тем позже он наступит, а для коленвала все нужно с точностью до наоборот... нам нужно добиться, чтобы эффект аквоплавания наступил как можно раньше. Но т.к. чем более форсированный двс, тем больше нагрузки , т.е. "вес авто", и тут мы уже ничего сделать не можем, то остается только поставить как можно более лысую резину... т.е. обеспечить менее шероховатую поверхность. (добавлю... ну или использовать жидкость с большим поверхностным натяжением, т.е более густое масло).

В общем повторюсь, все это гурбо и на пальцах, просто чтобы понять саму идею...

Что же касается хона... тут совершенно другая история. Там просто на стенках нужно масло удержать, а как его удержать если стенки отполировать до идеала? Маслу станет просто цепляться не за что и оно будет стекать со стенок цилиндра, при этом принудительная его подача под давлением, как в случае с коленвалом, отсутствует. К чему это может привести надеюсь объяснять не нужно.

 

 

Потому как из него явственно следует что чем гуще мало тем проще добиться "аква плавания"... Отсюда по моему и берутся допуски в мануалах у Тойоты для таких масел как 5W-50... Просто есть такие условия эксплуатации где 0W-20 не выдержит и его "продавит"... Впрочем это уже для экстрималов, для гражданского же использования это совершенно не актуально.

Но тут уже другой вопрос... если подобное масло и допускается это еще не значит что оно оптимально для двигателя при обычных не экстримальных режимах... Это как туфли на вырост... не жмут, ходить хотя и неудобно но ведь возможно... и пусть рекордов в экономичности и приемистости поставлено при этом не будет, но зато гарантировано что даже при экстримальных нагрузках (большой массе авто) масляную пленку (эффект аква плавания) не продавит...

 

Вот потому мое мнение - нужно прекращать обсасывать тонкости работы подшипников скольжения... а вернуться непосредственно к маслам.

Изменено 22 апреля 2016 пользователем DSam

[DSam 174]

С теорией относительности знакомы? считайте что лужа из масла, авто стоит на месте... и затягивает лужу под себя

А если серьезно, то важено не что относительно чего движется... а сам эффект при котором не происходит контакта твердых поверхностей. А аква плавание я взял как наиболее доходчивый пример, как раз дабы не углубятся в дебри. Нам же нужны не детали процесса, а нужно обще понимание процесса. Вот максимально и упростил.

Изменено 22 апреля 2016 пользователем DSam

[NSK 199]

Коллега, ключевое слово - не нужно тащить в эту ветку мои посты из всех веток форума, где я постил, требуя от меня объяснений.

Это ОФ ТОП - нарушение правил форума.

Оффтоп

Если больно стоять на своем (по Н. Фоменко), то так и скажите, коллега, я пойму.

Хотите посоревноваться в русском языке - пожалуйста, поскольку вы делаете мне замечания (уже удаленные из топика) в правописании. Скромно скажу, что когда-то имел "отлично" в этом предмете, но больше чем твердое "удовлетворительно" вам, коллега, я бы не поставил, поскольку смущает меня отсутствие некоторых запятых, а также их излишество в некоторых ваших постах.

Кстати, попробуйте на планшете написать слово "процитирую" - очень удивитесь, также как и создать "оффтоп" на оном.

И да, аффтар, пиши есчо, ваше высказывание из той самой ветки просто супер:

"Про япов в этой ветке размусоливать не имею желания - скажу лишь что ими были совершены грубые методологические ошибки, а также ошибки в подсчетах. Может химики они и неплохие, но опыта проведения пробеговых испытаний у них видимо 0" 

 

[chiefset 10]

Меня сейчас посетила аналогия этого "насосного" действия, что все эти микронеровности помогают захватить масло в зазор.

Вспомните автомобильные шины. Может там поперечные канавки вредны с той точки зрения, что они воду  наоборот захватывают под колесо?

Даже если смотреть на таковой момент. Что когда выступ касается, "закрытая" полость под шиной заполнена маслом, когда колесо продвигается дальше, резина прожимается, объем камеры в прорези уменьшается и соответственно давит жидкость в стороны. Но за счет перетоков создается некое давление, которое уменьшает давление протектора на асфальт.

Если будут только продольные канавки протектора, то шина просто выдавливает воду перед собой и в стороны.

Так или иначе нужно создать условия, чтобы вода легко уходила в стороны, и не создавала давления под шиной в прорезях.

Изменено 22 апреля 2016 пользователем chiefset

[DSam 174]

Каким колесом больше затянет масла за 1 сек: совершенно лысым или новым?

Что скажете?

Вы упускаете еще один немаловажный нюанс - давление создаваемое маслонасосом. По сути лужа не на месте стоит, а ее усиленно "заталкиваю" вам под колесо... и чем более лысая резина тем более эффективно "заталкивают"... хотя при этом естественно и присутствует определенное затягивание лужи самим колесом. Как то так.

[DSam 174]

 

Это упрощено, на самом деле течение масла в подшипнике турбулентное, и нет такого четкого разделения на два отдельных процесса, как я описал

 

Ламинарное течение всегда более предпочтительно турбулентному... т.к. при турбулентном многократно возрастает сопротивление потоку и в абстрактном случае можно вообще создать такие условия когда, при срыве потока, вы получите своеобразную "затычку" препятствующую прохождению потоку... Вот так самолет и сваливается в штопор... при срыве потока и переходе от ламинарного течения к турбулентному с падением подъемной силы со всеми вытекающими.

И опять же если грубо и на пальцах... возвращаясь к примеру с аква плаванием... как думаете если в луже устроить аэрацию (пустить пузырьки воздуха, как аналог турбулентности) это будет способствовать аква плаванию или наоборот?

[power1 33 391]

Цитата

DSam сказал

 

Но утверждение что ради подсоса задают относительно высокую шероховатость, а не стараются ее уменьшить и тем снизить гидродинамические потери в подшипниках скольжения коленвала, на мой взгляд ошибочно.

 

абсолютно верно, это не только ошибочно, но и противоречит теории гидродинамической смазки

 а теория "шероховатостей" это не более чем труд пациентов палаты номер шесть

 

ваше сравнение с аквапланингом абсолютно корректно - лысое колесо гораздо быстрее (при меньшей скорости) выйдет на режим скольжения, для  колеса же с протектором требуется существенно большая скорость для выхода на режим скольжения, а при достаточной высоте "шероховатости" (протектор) режим скольжения не наступит никогда.

Именно поэтому требуется тщательная обработка поверхности цапфы.

 

Далее, старт мотора происходит в режиме граничного трения -

 

"Граничная смазка. Термин «граничная смазка» был введен в научный обиход известным английским исследователем Харди (1864-1934), который заложил основы этого важного раздела трибологии, становление которого во многом обязано фундаментальным работам Дерягина, Ахматова, Виноградова и Матвеевского. Дело в том, что чаще всего приходится сталкиваться именно с трением при граничной смазке, поскольку металлы, как правило, покрыты абсорбированной пленкой. Даже в условиях гидродинамической смазки узлы трения при пуске и останове некоторое время работают в режиме граничной смазки.

Основными механизмами формирования граничных слоев являются адсорбция (физическая и химическая) и химические реакции. Не все смазки способны образовывать эффективный граничный слой на поверхности трения. Например, чистые минеральные масла мало пригодны для этого. Поэтому в их состав добавляют небольшое количество активных органических веществ, которые значительно улучшают способность масла формировать граничный слой. Прочность сцепления граничного слоя с металлом определяется электронной структурой адсорбированных молекул. Так, полярные молекулы (т. е. молекулы с активными концевыми группами) и молекулы, способные химически взаимодействовать с металлической поверхностью, наиболее прочно связаны с ней. Адсорбированные молекулы располагаются перпендикулярно поверхности и образуют пленку, структура которой подобна ворсу ковра. Граничные слои могут быть образованы и из твердых смазок, например графита, методом натирания".

 

Еще раз пример (который уже выкладывал)  как происходит выход при старте с граничного  трения на  гидродинамическое (порядка 100 об.)

 

приведены размеры подшипника, нагрузка подшипника 20 kN, температура, вязкость масла  и так далее, а теперь представте как долго будет продолжатся граничное трение (повышенный износ) при любой задержке подачи масла, будь то высокая вязкость (при холодном пуске) или еще что-то

 

[sergun 608]

Насчет негативного влияния избыточно низкой шероховатости цапфы/вкладыша:

1. Тут выше приводили пример с расчетом подшипника скольжения, там есть упоминание о том, что в битве за "гладкость" поверхностей цапф/вкладышей не стоит увлекаться:
   
   
    
2. Другой источник:
   ...
   "Для работы с большинством перечисленных антифрикционных материалов цапфы вала необходимо подвергать термической или химикотермической обработке с целью получения высокой твёрдости рабочей поверхности > HRC 50, а в некоторых случаях (железистые бронзы высокой твёрдости, алюминиевые сплавы) > HRC 55. При этом точность изготовления диаметральных размеров для большинства подшипников лежит в пределах 6…7 квалитетов ЕСДП (единая система допусков и посадок), а шероховатость поверхности Ra – 2,5…0,25 мкм. Более высокая гладкость поверхности цапфы нежелательна вследствие слабого удержания на ней смазки."