Причины задиров впускного распредвала на двигателе N55: масло и клапан давления

Тема: Причины задиров впускного распредвала на двигателе N55 · Роль вязкости масла и клапана давления

Кратко

На двигателях N55 и аналогичных задиры впускного распредвала вызваны двумя причинами: использованием масла с неподходящей вязкостью для гидродинамического подшипника (требуется 5W50) и удалением клапана регулировки давления масла, что приводит к избыточному давлению (до 7,5 атм) и дополнительной нагрузке на подшипники распредвала.

Главное

  • Задиры впускного распредвала на N55 происходят из-за неправильной вязкости масла или удаления клапана регулировки давления.
  • Гидродинамический подшипник распредвала требует масла с большей вязкостью, чем для коленвала, из-за меньшего диаметра и частоты вращения.
  • Использование масла 5W50 (например, Ravenol HVT 5W50) рекомендуется для моторов с вальветроником.
  • Удаление клапана регулировки давления масла ведет к давлению 7,5 атм, что увеличивает нагрузку на подшипники, а не помогает.
  • Подача масла в ГБЦ N55 устроена так, что высокое давление действует в том же направлении, что и нагрузки от пружин, усугубляя износ.
  • Сочетание маловязкого масла и удаленного клапана приводит к выходу из строя распредвала и крышек опор.

Двигатель n55 и подобные ему по конструкции ГРМ. Почему в интернете полно тем по поводу того, что на них задирает впускные распредвалы и естественно крышки, которыми он крепится в ГБЦ.

Скажу сразу. Причин тут всего две.

Первая это моторное масло с не соответствующей кинематической вязкостью для условий, в которых работает гидродинамический подшипник опор распредвала.

Вторая причина, это тупоголовые «мастера». Обзывать владельцев не корректно, ибо люди от природы разные. Кому-то дано понимать физику процессов, а кому-то дано картины рисовать. Поэтому тут виноваты тупоголовые граждане, которые называют себя «мастерами». Причина в том, что они настолько «умные», что считают инженеров БМВ недостаточно грамотными и начинают модернизировать двигатели, выкидывая из них некоторые детали. Конкретно для этого и некоторых других моторов они решили, что клапан регулировки давления масла внутри системы тут будет лишний и предлагают владельцам избавиться от него якобы чтобы не было проблем с давлением масла.

Начнём с первой причины.  Опоры распредвала представляют из себя самый простой гидродинамический подшипник скольжения. Для того чтобы такой подшипник работал долго и счастливо должны выполняться некоторые условия. Что такое гидродинамический подшипник скольжения и какие там условия я писал выше.

https://dzen.ru/video/watch/663b4270c4ca42469e9a8e28

Тут ролик и формула для расчёта параметров подшипника. Исходя из этой формулы мы можем увидеть, что чем меньше диаметр подшипника и его угловая скорость тем больше должна быть вязкость рабочей жидкости ( у нас моторного масла) чтобы в нём смог образоваться гидродинамический клин, в котором и будет спокойно работать подшипник, где вал НЕ будет соприкасаться с корпусом подшипника. Соответственно ни вал, ни крышка не будут задираться. У нас диаметр распредвала в два с лишним раза меньше чем шейки коленвала. Скорость распредвалов так же ровно в два раза меньше чем у коленвала. Соответственно нам нужна более вязкая рабочая жидкость чтобы распредвалы работали исправно. Возможно, нагрузка на распредвал будет немного ниже, чем на коленвал, но всё равно это не отменяет того, что для работы нужна жидкость определённой вязкости.

Если мы заливаем в мотор типа масло с вязкостью которая не подходит для этого подшипника, вал начинает тереться о крышку и в итоге и крышка и распредвал приходят в негодность. Это и есть первая причина. Я всем рекомендую в такие моторы( да и вообще моторы с вальветроником) лить качественное 5W50. Я знаю только одно качественное это Равенол HVT 5W50. Но возможно есть и другие. Но мне они без надобности.

Вторая причина.  Тупоголовые «мастера». Какой-то приболевший на всю голову человек решил, что клапан регулировки давления, это лишний элемент конструкции и явление приняло масштаб эпидемии. Эта зараза так быстро разрослась, что в интернете начали продавать фабричные заглушки чтобы заглушить канал, где стоит этот регулятор. Летом мне пригоняли автомобиль с таким мотором. Я когда первый раз подключился программой у меня чуть глаза на лоб не вылезли. Давление масла в системе показывало 7,5Атм.

Многие думают, что чем больше давление тем будет лучше всем. Спешу разочаровать таких людей. Ибо всё зависит от конструкции подшипника скольжения. А именно от того куда происходит подача масла. Я вот рисовал владельцу картинки, чтобы наглядно показать, что в нашем случае большое давление наоборот вредит двигателю. Потому что его подача устроена так, что вектор его силы направлен туда же, куда и основные нагрузки на подшипники. Поэтому большое давление только увеличивает нагрузку на наши подшипники.

Так устроен ГРМ мотора n55. Красными стрелками указаны направления действия пружин вальветроника и самого клапана на распредвал, а синей стрелкой направление давления масла...Пружины и та и другая очень мощные. Поэтому нагрузка от них совсем не маленькая.

Исходя из формулы выше этот факт требует применения ещё более густого масла. Но всему есть предел. Поэтому удаление этого клапана вкупе с использованием масел недостаточной вязкости и приводит к выходу из строя впускного распредвала и крышек его опор.

В наших моторах подача масла сделана таким образом. Что на коленвале, что на распредвале. Чем больше будет давление масла, тем больше нагрузка на коленвал и распредвал. Если у того, что залито в моторе вязкости не достаточно чтобы справиться с таким давлением то происходит беда. Мотор либо стучит, либо задирает распредвалы...

В некоторых, особо нагруженных и тихоходных подшипниках, подача осуществляется вот так. Тогда тут давление масла работает против нагрузки на вал и помогает с ней справиться. Но это не наш случай...

Это ГБЦ n55 и конкретно постель впускного распредвала. Видны каналы подачи масла, направленные как раз в том же направлении, что и остальные нагрузки от пружин вальветроника и клапана. Поэтому большое давление только вредит распредвалам. Особенно если используются маловязкие масла.

В следующих статьях...

Почему стучат моторы.

Что такое вкладыши и как вас дурят маркетологи.

Фрагменты

Опоры распредвала представляют собой простой гидродинамический подшипник скольжения, для работы которого необходима вязкая рабочая жидкость (масло) для образования гидродинамического клина.

Диаметр распредвала в два с лишним раза меньше шейки коленвала, а скорость в два раза меньше, поэтому требуется более вязкое масло, чем для коленвала.

Первая причина задиров: использование масла с недостаточной кинематической вязкостью, не подходящей для гидродинамического подшипника опор распредвала.

Вторая причина: удаление клапана регулировки давления масла, что приводит к повышению давления до 7,5 атм и увеличению нагрузки на подшипники распредвала.

Рекомендуется использовать масло 5W50, например Ravenol HVT 5W50, для двигателей с вальветроником и подобных N55.

Большое давление масла вредно, потому что подача масла устроена так, что вектор его силы направлен туда же, куда и основные нагрузки на подшипники, увеличивая их.

Вопросы и ответы

Почему на двигателе N55 задирает впускной распредвал?
Из-за двух причин: неподходящей вязкости масла (заливают слишком жидкое) и удаления клапана регулировки давления масла.
Какое масло рекомендуется для N55, чтобы избежать задиров?
Автор рекомендует качественное 5W50, например Ravenol HVT 5W50, для обеспечения гидродинамического клина в подшипниках распредвала.
Почему нельзя удалять клапан регулировки давления масла на N55?
Удаление клапана повышает давление масла до 7,5 атм, что увеличивает нагрузку на подшипники распредвала из-за конструктивных особенностей подачи масла, что ведет к задирам.
Как устроена подача масла к распредвалу на N55?
Каналы подачи масла направлены в том же направлении, что и нагрузки от пружин вальветроника и клапана, поэтому высокое давление только вредит подшипникам.