Теория и практика запуска холодного двигателя Polo седан

1,45:2=0,725-вполне укладывается в цифру полученную Сергеем-0,73 !

kolba-60 писал(а):

1,45:2=0,725-вполне укладывается в цифру полученную Сергеем-0,73 !

я то хотел узнать разницу, новый-старый поршень..думал смещение поршневого пальца возможно разное. Получилось что одинаковое.
п.с. спасибо замеряющему, что не отказал..

Всегда пожалуйста!
Дядьки, возьмите таймаут.
Вчера замерял разницу в смещении оси. Получились около 0.1–0.2мм.
Нужно время для более точных замеров.

suslikrus, значит разница ЕСТЬ? Ну а если есть, то тут и собака зарыты..при перекладке стук уходит, или становится меньше слышим ушами....кому как нравится..имхо.

Wart_123 писал(а):

Не пойму Вашего интереса к вопросу, ведь все же элементарно. Количество рабочих тактов в каждом цилиндре равно частоте вращения РВ = половине частоты вращения КВ.

согласен, элементарно, и все-таки огласите число рабочих ходов одного поршня в минуту при частоте 1000 об/мин КВ. Вопрос напрямую связан со стуком.

ivan90 писал(а):

так вы нам можете все (с некоторым шагом конечно) геометрию поршня измерить!

Wart_123 писал(а):

примерное значение по фото поршня старой модификации. Получилось значение смещения 0,73мм

чтобы на глаз измерить до сотки! повезло!

ivan90 писал(а):

Wart_123, мерили (по моеё просьбе) на новых и старых поршнях (размер поршневого пальца вроде один) получилось 47.45 и 46 у обоих. получается смещение 1.45:2=0.725
фото как мерили...

Первый замер производил обычным штангенциркулем.
Вчера пытался приблизиться к среднему значению с помощью электронного штангена -нереально. Плюс, в добавок ко всему, сравнивал 46ые и 48ые (ремонтные) поршни.
Сегодня замерял микрометром. Оба поршня 46ые. С новым поршнем всё просто 47.55 и 46.01.
Со старым чуть сложнее - 47.55, а вот второй размер даже писать не хочется, дабы не сеять очередную панику. Мне нужно еще время на сбор размеров старых поршней.

PS
Поршневой палец 16.995
Компрессионные кольца высота
ремонтный поршень:
1.17мм
1.18мм
Старый поршень:
1.17мм
1.19мм

suslikrus, да 46 и 48 в топку, а вот старого и нового образца и одного размера конечно вот это интересно.

suslikrus писал(а):

Со старым чуть сложнее - 47.55, а вот второй размер даже писать не хочется, дабы не сеять очередную панику.

так в теории он должен быть как и нового, размер юбки то одинаков у обоих поршней.

Продолжение после законного выходного теории подклинивания поршневого пальца при запуске холодного двигателя .
Для начала отвечу на вопрос sergeym о количестве рабочих ходов в каждом цилиндре для 1000RPM. Но для анализа процессов проще рассматривать длительность каждого такта при работе двигателя.
1000 RPM /60 сек= 16,67об/сек, что соответствует периоду 60мсек на один оборот КВ. В четырехтактном и четырехцилиндровом двигателе за один оборот КВ проходит 2 такта в каждом цилиндре. Для простоты понимания, без учета нагрузки и диаграммы газораспределения, для 1 цилиндра при повороте КВ от 0 до 180 гр проходит рабочий такт (ход) сгорания ТВС и создания крутящего момента, дальше при повороте от 180 до 360 – такт выпуска (вентиляции). Во время второго оборота КВ от 360 до 540гр – такт впуска (всасывания) , от 540 до 720 – такт сжатия. Каждый поворот КВ на 180 градусов для 1000RPM длится 30мсек. Общее количество рабочих тактов – 500. Что еще?
Теперь о величине сил, которые заставляют поршень осуществлять двойную перекладку. Сила, которая заставляет в первую очередь перекладываться юбке при достижении поршнем положения ВМТ, определяется разностью давлений на днище поршня слева и справа от оси пальца.

Вложение:

разность давлений.PNG

Если посчитать разницу в площадях донца, то для смещения оси пальца 0,725мм она составит всего 0,55кв.см при общей площади донца поршня около 45кв.см. Разница давлений на части днища слева и справа от оси пальца на такте сжатия хх при давлении 7…8Bar (при УОЗ=0) – всего 4,5кг, для более раннего УОЗ и максимального давления в цилиндре около 20Bar – примерно 10кг. Перекладка донца поршня осуществляется уже под действием прижимающей силы при повороте шатуна (КВ) после прохождения ВМТ и зависит от давления в КС. Донце переложится только тогда, когда нарастающая прижимающая сила с учетом места ее приложения превысит «перекашивающую» силу от смещения пальца. Что важного в этом – уровень перекладывающих сил при сохранении подвижности поршня в оси поворота не так и велик – несколько килограмм, и двойная перекладка никак не может растянуться при этом на десятки градусов поворота КВ. И это время перекладки в основном определяется конструктивным исполнением ШПГ и величиной самого смещения – чем больше, тем раньше юбка поршня перекинется на рабочую сторону (еще до ВМТ) и тем больше временная задержка до перекладки донца. Если уж и застучит по причине залегания компрессионных колец – то разница в двух стуках по времени д.б. небольшая, несколько градусов поворота КВ после ВМТ, а это всего 1…2мсек (примерно 6 градусов поворота КВ/мсек) и почти постоянная. Определить это время – тоже относительно простая геометрическая задачка с векторами сил, но пока не до этого.

[Wart_123]

Так почему же на записи холодного пуска стучащего двигателя это время может увеличиваться до 4…6 мсек и как происходит перекладка поршня при подклинивании поршневого пальца в подшипнике скольжения головки шатуна. Здесь конечно очень много тонкостей физических процессов, поэтому сейчас только общее описание.
Нарисовал как смог свое представление процесса.

Вложение:

перекладка поршня в ВМТ при подклинивании пальца.PNG

При запуске холодного двигателя из-за малого теплового зазора в паре поршневой палец – подшипник скольжения головки шатуна и возможном первоначальном отсутствии смазки в этом узле может происходить быстрый разогрев и подклинивание радиального перемещения поршня относительно шатуна. При этом сила подклинивания очень высока, и БЫСТРЫЙ поворот поршня относительно оси вращения может происходить только при нахождении поршня в среднем положении, когда и прижимающая сила имеет максимальное значение.
При приближении поршня к ВМТ из-за высокой силы трения в оси поворота он уже не скользит всей плоскостью по опорной поверхности для такта сжатия, а из-за наличия прихватывания и фиксирования в этом узле со стуком перекладывает только донце поршня на сторону рабочего хода. При этом компрессионные кольца плохо выполняют свою демпфирующую роль в ослаблении удара при перекладке.
Перекашивающая сила, которая должна в первую очередь переложить юбку, просто не осиливает силы трения в оси пальца. Если вспомнить комментарий Lomonda, то и в самом теле поршня вращение пальца отсутствует до достижения им Т больше 70гр.С. Но при подклинивании пальца в головке шатуна происходит быстрый рост его температуры (размера) и, не смотря на рост температуры поршня после запуска двигателя, палец может оставаться фиксированным в его теле и дольше.
После прохождения поршнем ВМТ и поджигания ТВС начинается быстро увеличиваться давление над поршнем. Но так как величина силы, которая должна заставить переложиться юбку на рабочую сторону, относительно не велика (10кг), то фактически юбка переложится только тогда, когда суммарная сила от перекашивающей и прижимающей сил не превысит удерживающую силу подклинивания в оси пальца. При этом юбка (при оставшемся тепловом зазоре) перекладывается тоже с ударом. И на записи сила второго удара больше, чем первого.
Вот из-за этих сложных процессов увеличивается ИМХО фактическое время задержки между двумя стуками от перекладки на записи. Но уловить это изменение во времени было очень сложно, по-первости я был рад самой возможности просто услышать стук двойной перекладки. А на то, что эта задержка дополнительно изменяется и во времени по какому то своему закону, обратил внимание только несколько дней назад.
Дальше поршень идет вниз, прижимающая сила велика и крутит палец в оси вращения, еще больше повышая его температуру. Ну и дальше процесс повторяется в НМТ, но только без давления на днище поршня. Сам процесс работы двигателя при увеличении трения или подклинивания в узле поршневого пальца хорошо и много описан в различных источниках, можно и в предыдущей ссылке посмотреть.
Вполне возможно, что при замене поршневой на новый тип немного изменили группу поршней по посадочному размеру пальца, или сам размер пальца. Непосредственно размер поршневой и осевое смещение пальца вероятно остались прежними, материал поршня возможно поменяли.
Как влияет качество масла на появление подклинивания пальца при холодном запуске. Конечно, очень сильно. И изменение качества масла после непрерывного забега на 1000 и более км на виду – автор записи сам пишет, что в прошлом году такое было, и сейчас повторилось в точности. Так не повезло с маслом или что еще – не знаю. Масляный насос не додает реальную подачу на холодном масле к точкам смазки - очень вероятно, с этого очень давно и начиналось. Но меня всегда удивляет температурный режим эксплуатации масла в авто-двигателях, если сравнивать его с привычными мне ДВС. У меня температура масла на входе более 80 градусов (при норме 63) – уже аварийная ситуация, требующая снижения нагрузки двигателя (зато и ресурс до среднего ремонта около 24000 моточасов), а в авто и 130 градусов почти норма. Как-то очень слабо верится, что от этого срок эксплуатации любого распрекрасного(?) масла и ресурс двигателя не уменьшаются.

Извиняюсь за может быть дурацкий вопрос: как может повлиять на процесс заправка 92м бензином вместо 95?

Читать эту тему интересно, все доводы и мысли подкрепляются убедительными фактами, расчетами, цифрами, очень убедительно! Мой мотор долбиться! по этому читаю эту и связанные темы, но вот за последнею теорию хочется сказать: моей тачке 30 000 км. стучит с 7-8 000, это что получается первые километры дырка под палец была нормой, потом стала малой, либо палец толстый? ну допустим, так чего они уже как более 20 000 км накрутили машине (в такой тесноте), а сами не притерлись друг к другу? ну не понятно мне, или как пальцы с поршнями притерлись, а в цилиндрах уже йЯйца, по этому там болтается хорошо наверное, так что-ли.........

Думаю что стук появляется по мере износа блока и шпг, на 5000 износ был естественно меньше чем на 30 000.

suslikrus писал(а):

Первый замер производил ...

А Вы не сможете выполнить и выложить размеры поршней с замером диаметров в разных точках, а то нигде подобного нет. И если можно - фото нового поршня со стороны пальца, аналогичное старому, тоже нигде не нахожу. При удачном раскладе мы и без мелкоскопа сможем посмотреть, изменилось смещение оси пальца, или нет .

Вложение:

Размер нового поршня.png

Vint1408 Вы бы хоть поподробнее написали про свои стуки, но чтобы не превращать тему в очередную свалку - лучше для начала в ЛС. Ведь про подклинивание пальца было написано применительно к конкретному случаю и записи внезапного появления сильного стука на холодную после разового пробега на 1500км. А у вас может быть все по другому.

Wart_123 писал(а):

16,67об/сек, что соответствует периоду 60мсек на один оборот КВ

итого мы имеем почти 9 рабочих ходов одного поршня в секунду, соответственно, имеем почти 9 ударов поршня в секунду. Правильно? При такой частоте вращения одного поршня услышать стук (без замедления записи) как таковой невозможно, там будет "один большой шум".

Я понял! сижу, молчу, читаю дальше)))