Mazat? .. Proč?
Tření mezi dvěma tělesy se snažíme ve většině případů minimalizovat,
aby jsme dosáhli vyšší životnosti a potřebných parametrů. Tření způsobuje třecí síla(smyk) případně třecí
moment (odvalování). V motoru se jedná převážně o smykový posuv dvou těles - např. píst-válec, vačka-ventil,
ojnice-ložisko atd. Třecí síla závisí na na součiniteli tření μ jehož hodnota se dá měnit změnou
drsnosti případně oddělením součástí pomocí maziva.
Na součinitel tření má vliv i relativní rychlost dvou těles což je vidět na níže uvedeném grafu - Stribeckova křivka.
Oblast I je tření bez maziva s vysokým μ, oblast II je mezní tření (tenká vrstva
maziva ještě plně neoděluje dva povrchy), oblast III je kapalinné tření při kterém jsou již povrchy plně
odděleny vrstvou maziva (případ aquaplaningu). Dá se to pěkně vysvětlit na vodním lyžování-pokud je rychlost lyžaře
vůči vodě malá tak se nevytvoří síla držící ho na hladině. Z tohoto hlediska je proto rozběh a doběh motoru stav-kdy
se abnormálně opotřebují všechny kluzná místa. Píst v úvrati, kde má nulovou rychlost opotřebuje třecí plochy až 4×více
než v místě hydrodynamického mazání.
Provozovat motor na nízké otáčky je největší nesmysl, je vyšší spotřeba než při
vyšších (se vzrůstajícími otáčkami od volnoběhu spotřeba nejdříve klesá a pak roste), kluzné plochy nejsou dostatečně
mazány, klika a ojnice trpí velkými tlaky, je více namáhám i ventilový rozvod - rozv. řetěz.
pro zajímavost: rotor turba dosahuje kolem 130 000 ot/min
Dost často se setkávám se zaměňováním slov viskozita-hustota (nebo sadař-sadista :-). Bohužel v češtině slovo "hustý" specifikuje viskozitu
dané kapaliny avšak má na první pohled co dočinění s hustotou. Tak abychom měli jasno vysvětlím zde oba pojmy.
Viskozita neboli vazkost je velikost vnitřního tření molekul, jedná se o "tekutost" a tak má med větší
viskozitu než voda. Vyšší viskozita má větší tření a větší únosnost. V údajích maziv se používá viskozita
kinematická. Máme však ještě viskozitu dynamickou, která je součinem vis.kinematické a hustoty kapaliny.
Hustota se uvádí nejen u kapalin, ale i plynů a pevných těles a je to hmotnost určitého objemu. Napadá mě jeden
z případů kde je vidět, že není možno zaměňovat hustotu s viskozitou. Vezmem dvě kapaliny vodu a olej.
Olej má vyšší viskozitu čímž teče pomaleji než voda, kdežto má nižší hustotu poněvadž při nalití do stejné nádoby
olej plave na vodě (je lehčí).
díky Smrku za nápad to trošku objasnit:-)
Mazací systém
Mazání 2dobých motorů se provádní olejem určeným pro tyto účely, který se míchá s palivem případně je pomocí dávkovacího čerpadla přidávánČerpadlo - srdce oběhu
Dříve se jednalo o zubové čerpadlo, nyní už výhradně jde o čerpadlo Eatonovo, které má lepší vlastnosti (vyšší hodnoty tlaku a objemu). Eatonovo neboli trochoidní čerpadlo je složeno ze dvou rotorů přičemž vnější má o zub více než vnitřní. Vnitřní rotor je pevně připojen na hřídel, která je poháněna od motoru, vnější rotor je poháněn vnitřním. Tvar zubů je trochoida - dochází tak k ideálnímu odvalování s konstantní vůli. Rovnoměrně se na jedné straně zvětšuje mezera a olej je nasáván do prostoru mezi zuby a následně se prostor zmenšuje a olej se vytlačuje do systému-tento postup je znázorněn na fotce níže(rotace doprava), přičemž oranžově vyznačený prostor je stále tentýž a je vidět že ze začátku zvětšuje svůj objem(sání) a za polovinou svůj objem zmenšuje(výtlak). Nutností správného chodu je minimální vůle mezi rotory a nepoškozené plochy škrábanci. Vůle mezi rotory se pohybuje cca 0,08-0,15mm; vůle mezi vnějším rotorem a tělesem je o trochu menší a to 0,03-0,07mm. (těžko to zevšeobecnit, protože některý výrobce dovoluje větší vůli mezi vnějším rotorem a tělesem až třeba na 0,3mm - Honda CBR600).
Chlazení oleje
Probíhá buď jen přenosem tepla ze stěn olejové vany, na které jsou žebra, nebo je systém chlazení doplněn chladičem. Jedná se buď o chladič jako hlavní odvod tepla (motory SACS) nebo u některých motorek je chladič oleje jako doplňkový odvod tepla přičemž hlavní funkci chlazení obstarává chlazení vodní. Dříve bylo chlazení oleje prováděno výhradně za pomocí chladiče s žebry (hodně podobný jako chladič vodní). Nyní se poměrně často se využívá chlazení oleje pomocí výměníku tepla voda-olej. Olej v tomto případě proudí z čerpadla do výměníku a následně do olejového filtru. Tento výměník (viz obr.) je namontován před olejovým filtrem nebo vedle něj. Olej proudí dutým šroubem skrz chodby chladiče a vytéká bočním otvorem vedle středové díry zpět do motoru. Teplo mu odebírá kolující chladící kapalina, která je připojena na trubky v přední části výměníku (na obrázku vpravo).
Filtr - čistota půl zdraví
U čtyřdobých motorů jsou zpravidla uloženy hlavní čepy kliky a ojnice na kluzných ložiskách, kde jsou vůle cca 0,03mm a povrch ložiska je tvořen slitinou na bázi cínu čemuž odpovídá i její tvrdost. Jakákoliv nečistota v dopravovaném oleji by tak způsobila velmi rychlé opotřebení. Olej se filtruje přes papír naskládaný do harmoniky. Filtry jsou buď samotné vložky, které jsou umístěny v motoru pod patřičným víkem (výhodou je nižší cena), nebo je filtrovací papír vložen do plechového obalu a montuje se z vně motoru (trošku lehčí výměna). Filtr mimo filtrační papír obsahuje i přetlakový ventil aby nedošlo k přerušení dodávky oleje v případě zanesení filtru. Tento olej sice není čištěn, ale lepší nějaký olej jak žádný. Tok oleje je z vnějšku směrem dovnitř. Dovoluje se nechávat filtr ob jednu výměnu tj. výměna po každých cca 12000km, někdy i ob dvě (ale je lepší měnit to zároveň, cena filtru orientačně 150-300Kč). U motorek je zpravidla použit plnoprůtokový typ (full-flow). Jedná se o provedení kdy celý objem mazacího oleje je filtrován přes filtrem a dále rozváděn do mazacího okruhu. Dalším způsobem je obtový čistič (bypass-flow), který více čistí, ale prochází jím jen část oleje, protože by se nestačil filtrovat celý potřebný objem. Tento způsob je mnohem méně častý.
Příslušenství
Čidlo oleje - běžné jsou dva způsoby jak řidiče informovat o stavu mazací soustavy. Jeden ze systémů bere v potaz tlak oleje v hlavním kanálu a při poklesu před danou hodnotu se ukostří spínač a rozsvítí se kontrolka mazání. Tento způsob informuje vyloženě o stavu v kanálu na rozdíl od druhého systému, který dost využívá Yamaha. V motoru je uloženo čidlo hladiny a při poklesu pod hranici se rozsvítí OIL. Při studeném motoru je možné že problikne kontrolka což se u systému s tlakovým čidlem nestane. U čidla tlaku zase svítí kontrolka při výměně oleje, která však musí po cca 3sec po nastartování zhasnout. Čidla tlaku dodává především DENSO a to do všech jap.motorek takže lze zaměnit z různých značek, jen je nutné zkontrolovat na čidlu informaci o spínaném tlaku. Samozřejmě že to není pravidlem, ale třeba i do Aprilky RST pasuje čidlo z japonce. Senzor je bez tlaku sepnut a naměříte mezi obalem a místem k připojení vodiče nulový odpor (kontrolka svítí), při tlaku se obvod rozpojí a odpor je tak nekonečný. Tlak rozpínající kontrolku mazání postačí (dle čidla) i 100kPa z čehož je patrný, že zhaslá kontrolka mazání ještě neznamená správný tlak v systému (v jednom nejmenovaném servisu mi bylo řečeno, že tlak oleje (GSXR11 SACS) se kontroluje dle kontrolky).
Olej a GSX-R
Od začátku modelů GSX-R se používal systém SACS kdy olej neplnil jen funkci mazací, ale i chladící čímž se dosáhlo nižší hmotnosti motorů oproti konkurenci s vodním chlazením. Systém má dva mazací okruhy, tzn.že z olejové vany je přes sací koš nasáván olej do dvou čerpadel (fyzicky se jedná o jedno těleso s dvěma eatonovými čerpadly - na fotce výše). Chladící okruh je veden směrem nahoru kde pod karburátory vyúsťuje a vede hadicemi do ventilového víka. Odtud putuje do hlavy válců kde se zdržuje v oil-pool (olejových bazéncích) kde odvádí teplo. Dále odtéká dvěma trubkami umístěnými před válci do olejové vany. Druhé čerpadlo určené pro mazání má za výstupem z čerpadla chladič, který je paralelně spojen s ventilem pro termoregulaci. Dále je vstup do olejového filtru z nějž vede olej na potřebná mazaná místa. Oba okruhy obsahují svůj regulátor tlaku, mazací = 700kPa a chladící = 500kPa. Termoregulace je zde na principu odlišných viskozit oleje při různé teplotě. Pomocný termoregulační ventil je spojen paralelně s chladičem čili olej v případě nízké teploty jde přes ventil do filtru, v případě vysoké teploty jde přes chladič a dále do filtru. Ventil termoregulace není ovládán teplotou, ale tlakem. Označuji ho však jako termoregulační poněvadž nám reguluje teplotu motoru díky změně viskozity, která silnou měrou ovlivňuje hodnotu tlaku. Term.reg. ventil je spojen paralelně s chladičem tzn. že na jednu stranu je přiveden vstup a na druhou výstup chladiče. Ventil tedy porovnává tlak před a za chladičem. V případě studeného oleje je viskozita vysoká a v chladiči dochází k velkému tlakovému spádu tzn. že tlak na vstupu je mnohem vyšší než na výstupu. Hraniční hodnotou je zde 600kPa. Term.rg. ventil je nad touto hodnotou otevřen a tudíž velká část oleje proudí přímo do filtru a není zbytečně chlazena v chladiči.
Měření tlaku
GSXR SACS - tlak oleje se měří připojením tlakoměru na místo zaslepného šroubu viz obr 1. Motor je nutné řádně ohřát aby teplota oleje byla kolem 60°C. Tj. v letním období asi 10minutové zahřívání na 2000 otáček. Při měření zvýšíme otáčky na 3000 min-1 a tlak u GSX-R 1100 ´89 by měl být v rozmezí 300-600kPa. Nízký tlak ukazuje na zanesený filtr či poškozené čerpadlo. Vysoký tlak může mít za příčinu vysoce viskozní olej nebo ucpaný nějaký kanálek. U motorů SACS je dvojité čerpadlo. Jedno na okruh mazací a druhé na okruh chlazení hlavy - viz obrázky výše. Tlak chladícího oběhu se měří po odšroubování šroubu na levé straně vany (inbus 6) a hodnota by měla být do 200-500kPa.
Po nastartování a ujetí asi 10km jsem si všiml, že na krátkou chvíli mi blikl olej (GSXR11 ´89). Zkontroloval jsem hladinu oleje a ta se za ujeté 2200km nezměnila (před zimou mi to žralo 1,5L/1000km a nový kroužky a gufera na ventily vážně zabraly). Pomalu jsem se vydal domů a sledoval znovu kontrolku, která už neblikla, ale i tak jsem si chtěl změřit tlak. V tu chvíli jsem nebyl ještě vlastníkem patřičného manometru tak jsem volal do servisu. Sice je to autorizovanej servis a těchto motorů jezdí po ČR šílený kvanta ale měřák taky nemají-prý je na to kontrolka jestli to maže nebo ne :-). Měřák jsem si teda udělal a funguje pěkně i bez glycerínovýho tlumení a ukazuje to z požadované hodnoty 3-6atm rovných 5atm.
Na následujícm obrázku jsou vidět vahadla z motru GSX600F (SACS - vahadla s podložkama), kde v důsledku špatné dodávky maziva (nebylo to špatným mazivem) došlo k vydření asi 5 vahadel z 16. V pozadí na obrázku je vidět správný tvar vahadla. Tato závada měla za následek zlomení ventilu a ten zničil píst.
autor: GSX-Roll
