Всем обладателям моторов BMW N52B25 посвящается...
Poll Тест прожарки поршней ничего не значит
Когда читаешь специализированные статьи по поршневой группе, всегда отмечаешь высочайший уровень технической безудержной мысли фантазии авторов: такое ощущение, что каждый узел автомобиля, поршень, например, является плодом многолетних и безостановочных мучений инженеров. Они безустанно бьются над ними с начала прошлого века и до наших дней. Ну чисто как моторное масло: синтез молекулы за молекулой вручную.
Так и представляешь себе, что встретятся вот так конструктор подводной лодки и какой-нибудь конструктор-технолог литейного производства... Один сверхсекретные АПЛ особой скрытности и малой заметности проектирует, второй - поршни льет. Посмотрят друг на друга и многозначительно помолчат, исполненные великой тайны. Оба с высоты технической недосягаемости благостно взирают на простых смертных.
Сегодня мы поговорим о том, почему подводные лодки погружаются и всплывают, самолеты летают и приземляются, а двигатель N52B25 продолжает есть масло.
Для начала рассмотрим, как прогрессирует техническая мысль, с позволения сказать, поршнестроения, с начала века и до наших дней:
Вот стандартный поршень автомобиля начала века:
А вот прогрессивная довоенная конструкция:
Послевоенная европейская, уже заметно форсированная малолитражная "поршневая школа":
Российско-советские изделия... фактически - все та же малолитражно-европейская, итало-фашистская-германская:
Все отличия - массо-габаритные - чем дальше, тем все компоненты меньше и легче. Некоторое исключение - многие чисто американские моторы - тихоходные, с классическими по форме тяжелыми поршнями. Европейские же - для сравнительно малых объемов двигателя и высоких оборотов - облегченные.
Разумеется, вокруг полно всякой шелухи типа графитовых антифрикционных покрытий юбки, специальных упрочненных канавок, улучшенных колец и изысканных канавок маслодренажа. В реалии, поршень правильно рассчитанного блока не должен касаться стенок цилиндра вообще: ни при перекладке, ни в любом вообразимом режиме, кроме аварийного, конечно. То есть буквально вообще и никогда. Будет касаться - никакие покрытия его не спасут. Тоже самое с формой, профилем и покрытием колец: при нормальном рассчете жесткости, хромированное оно, или же азотированное, или же комбинации того и другого на одном поршне - не имеет принципиального значения. Потому, например, "NK" до сих пор делает хромирование, "Goetze" - азотирование, а в оригинал может идти комбинация из обоих технологий от "Mahle"...
Современный поршень - чаще всего т.н. бочкообразного профиля: (---).
Чтобы проверить это, выставляем абсолютный ноль по днищу поршня и последовательно проверяем диаметры по условным точкам,
двигаясь вниз по его боковой поверхности:
Примерно вот так выглядит профиль этой поверхности по результатам десяти измерений:
Сглаживание этих данных дает вот такую картину профиля поверхности:
Запомните как выглядит участок от 1 до 5 - это жаровой и уплотнительный пояса поршня.
Делаем очевидный вывод, что наибольшие отклонения геометрии наблюдаются как раз в области жарового и уплотнительного пояса.
Логично, что он потому и "жаровой", что тепла из камеры сгорания ему достается немало - имеется некоторый задел на тепловое расширение.
Так что, на самом деле, поршни двигателя скорее /--\, чем (--).
Теперь переходим к действительно прогрессивным конструкциям. Без кавычек. Если отбросить условности, то по-настоящему современными,
облегченными, можно назвать поршни Т-образного профиля двигателей нового поколения "N" от BMW.
Например, N52B25, выпускаемого с 2005 года.
Сравним его с вазовским образцом от ВАЗ-2112 (BMW - справа), учтите, что их диаметры одинаковы:
Новое поколение поршней от BMW заметно отличается от всего того, что выпускалось последние 100 лет: поршень имеет
сверхнизкий профиль, миниатюрные поршневые кольца, а также сложный рельеф днища для создания высокой степени сжатия - 11:1.
Проблема, как известно, заключается в том, что двигатели N52B25 первых годов выпуска обладали странной особенностью потреблять масло
с самого начала эксплуатации, о чем на BMW догадалась только к 2010 году:
Новые поршни имеют новый, "внешний" маслодренаж и "жаропрочную вставку" в области верхнего компрессионного кольца:
Учитывая то, что юбка поршня и все основные точки измерений абсолютно совпадают, разницу следует искать в области уплотнительного пояса:
Устанавливаем микрометр и убеждаемся, что верхнее компрессионное кольцо "провалено" аж на 156 мкм!, это около 0,16 мм, при общем заводском допуске на зазор для предельного износа 0,15 мм. И это у нового поршня! Более того, сам профиль поршня явно "нездоровый", с выраженным аномальным провалом. При неизменной глубине поршневой канавки это означает, что поршень качается в цилиндре "от руки" - верхнее кольцо его держит слабо:
Теперь подвергаем поршни двух образцов термическому расширению:
И выполняем повторные замеры:
Замеряем утечку в полностью восстановленном моторе N52B25 с новыми гильзами, кольцами, новой ГБЦ, но
с поршнями "старого образца":
Сомнений не остается. Этот двигатель потреблял и будет потреблять масло до момента установки поршней нового образца.
FAQ:
1.Кто виноват?
Поршни ранних годов выпуска двигателя N52B25 имеют серьезную проблему с верхним компрессионным кольцом. Оно быстро "просаживается" в замке,
теряет упругость и изначально (с завода) слишком свободно сидит в цилиндре. Масло легко прожимается в камеру сгорания. Замена только колец на новые не поможет.
2.Что делать?
Покупать новую поршневую группу с устраненной проблемой. Ремонтировать двигатель.
Когда читаешь специализированные статьи по поршневой группе, всегда отмечаешь высочайший уровень технической безудержной мысли фантазии авторов: такое ощущение, что каждый узел автомобиля, поршень, например, является плодом многолетних и безостановочных мучений инженеров. Они безустанно бьются над ними с начала прошлого века и до наших дней. Ну чисто как моторное масло: синтез молекулы за молекулой вручную.
Так и представляешь себе, что встретятся вот так конструктор подводной лодки и какой-нибудь конструктор-технолог литейного производства... Один сверхсекретные АПЛ особой скрытности и малой заметности проектирует, второй - поршни льет. Посмотрят друг на друга и многозначительно помолчат, исполненные великой тайны. Оба с высоты технической недосягаемости благостно взирают на простых смертных.
Сегодня мы поговорим о том, почему подводные лодки погружаются и всплывают, самолеты летают и приземляются, а двигатель N52B25 продолжает есть масло.
Для начала рассмотрим, как прогрессирует техническая мысль, с позволения сказать, поршнестроения, с начала века и до наших дней:
Вот стандартный поршень автомобиля начала века:
А вот прогрессивная довоенная конструкция:
Послевоенная европейская, уже заметно форсированная малолитражная "поршневая школа":
Российско-советские изделия... фактически - все та же малолитражно-европейская, итало-фашистская-германская:
Все отличия - массо-габаритные - чем дальше, тем все компоненты меньше и легче. Некоторое исключение - многие чисто американские моторы - тихоходные, с классическими по форме тяжелыми поршнями. Европейские же - для сравнительно малых объемов двигателя и высоких оборотов - облегченные.
Разумеется, вокруг полно всякой шелухи типа графитовых антифрикционных покрытий юбки, специальных упрочненных канавок, улучшенных колец и изысканных канавок маслодренажа. В реалии, поршень правильно рассчитанного блока не должен касаться стенок цилиндра вообще: ни при перекладке, ни в любом вообразимом режиме, кроме аварийного, конечно. То есть буквально вообще и никогда. Будет касаться - никакие покрытия его не спасут. Тоже самое с формой, профилем и покрытием колец: при нормальном рассчете жесткости, хромированное оно, или же азотированное, или же комбинации того и другого на одном поршне - не имеет принципиального значения. Потому, например, "NK" до сих пор делает хромирование, "Goetze" - азотирование, а в оригинал может идти комбинация из обоих технологий от "Mahle"...
Современный поршень - чаще всего т.н. бочкообразного профиля: (---).
Чтобы проверить это, выставляем абсолютный ноль по днищу поршня и последовательно проверяем диаметры по условным точкам,
двигаясь вниз по его боковой поверхности:
Примерно вот так выглядит профиль этой поверхности по результатам десяти измерений:
Сглаживание этих данных дает вот такую картину профиля поверхности:
Запомните как выглядит участок от 1 до 5 - это жаровой и уплотнительный пояса поршня.
Делаем очевидный вывод, что наибольшие отклонения геометрии наблюдаются как раз в области жарового и уплотнительного пояса.
Логично, что он потому и "жаровой", что тепла из камеры сгорания ему достается немало - имеется некоторый задел на тепловое расширение.
Так что, на самом деле, поршни двигателя скорее /--\, чем (--).
Теперь переходим к действительно прогрессивным конструкциям. Без кавычек. Если отбросить условности, то по-настоящему современными,
облегченными, можно назвать поршни Т-образного профиля двигателей нового поколения "N" от BMW.
Например, N52B25, выпускаемого с 2005 года.
Сравним его с вазовским образцом от ВАЗ-2112 (BMW - справа), учтите, что их диаметры одинаковы:
Новое поколение поршней от BMW заметно отличается от всего того, что выпускалось последние 100 лет: поршень имеет
сверхнизкий профиль, миниатюрные поршневые кольца, а также сложный рельеф днища для создания высокой степени сжатия - 11:1.
Click to viewПроблема, как известно, заключается в том, что двигатели N52B25 первых годов выпуска обладали странной особенностью потреблять масло
с самого начала эксплуатации, о чем на BMW догадалась только к 2010 году:
Новые поршни имеют новый, "внешний" маслодренаж и "жаропрочную вставку" в области верхнего компрессионного кольца:
Учитывая то, что юбка поршня и все основные точки измерений абсолютно совпадают, разницу следует искать в области уплотнительного пояса:
Устанавливаем микрометр и убеждаемся, что верхнее компрессионное кольцо "провалено" аж на 156 мкм!, это около 0,16 мм, при общем заводском допуске на зазор для предельного износа 0,15 мм. И это у нового поршня! Более того, сам профиль поршня явно "нездоровый", с выраженным аномальным провалом. При неизменной глубине поршневой канавки это означает, что поршень качается в цилиндре "от руки" - верхнее кольцо его держит слабо:
Теперь подвергаем поршни двух образцов термическому расширению:
И выполняем повторные замеры:
Замеряем утечку в полностью восстановленном моторе N52B25 с новыми гильзами, кольцами, новой ГБЦ, но
с поршнями "старого образца":
Сомнений не остается. Этот двигатель потреблял и будет потреблять масло до момента установки поршней нового образца.
FAQ:
1.Кто виноват?
Поршни ранних годов выпуска двигателя N52B25 имеют серьезную проблему с верхним компрессионным кольцом. Оно быстро "просаживается" в замке,
теряет упругость и изначально (с завода) слишком свободно сидит в цилиндре. Масло легко прожимается в камеру сгорания. Замена только колец на новые не поможет.
2.Что делать?
Покупать новую поршневую группу с устраненной проблемой. Ремонтировать двигатель.