Autotehnikateema

[Kapten Trumm]

Üks peamisi põhjuseid, miks tänapäeva "vinge 1,0 twin turbo 3-silindrit ökomöko" ei kesta, on tegelikkuses kolbide disain, mida viimane kümmekond aastat kasutatakse.

Tänapäeva mootori kolb näeb välja umbes selline


80ndate mootori kolb näeb välja umbes selline


Kodune ülesanne: kujutage endale ette, mismoodi kumbki kolb silindris käitub, sh arvestades kulumisega tekkiva hülsi ja kolvi vahelise lõlku suurenemist ja seletage, mis juhtub edasi.

[AMvA]

Üldiselt ma ei ole kuulnud kolbide disainist tulenevatest probleemidest. Rõngad jah, aga nendega oleks probleeme praeguse rõngaste disaini juures igasuguste kolbidega

[Kapten Trumm]

Nende 100 tuhandega ära kustuvate mootorite (pole kompressiooni, õlikulu, silindrid kraabitud) üks peamine kurja juur on justnimelt kolbide disain.
Vihje on just teemal, et kumb kolvi disain säilitab paremini oma ettenähtud suunda silindris ka siis, kui on juba tekkinud kulumine.

Kas selline torukujuline vanakooli oma või selline "tuhatoos", kus põhimõtteliselt kolvi asendit hoiab ainult väike rõngas koos kolvirõngastega ning kolvi hõlmad samahea kui puuduvad?

"Tuhatoosi" eelis on kindlalt väiksem kaal, tänapäevane kolb kaalub 100-200 gr ehk peaaegu poole vähem kui vanakooli oma - just seeläbi, et on väiksem ja sisaldab vähem metalli.

Nende uuekooli kolbidega demosid tüüb seal kanalil "Teooria DVS" Hyundai mootorit, millel kolvid kolisesid silindris umbes 50 tkm läbisõidul. Liigutad sõrmega põikisuunas - teeb loka-loka.

[AMvA]

Õlikulu probleemid tulenevad suuremalt jaolt õlirõngaste konstruktsioonist ja silindriseinte kulumine sellest, et kolvirõngad on piludes kinni.
Kolvid ise probleeme ei tekita.

[Valdemar]

Suuremate pöörete juures on vaja kergemaid kolbe ja nii need kolvi juhtpinnad aina lühemaks jäävad. 80-date kolvid olid ikka pikemad kui praegused.
Paneks hammasrihmade- kettide arutelusse ka oma kaks senti- nimelt saab nukkvõlli käitada ka ilma nende vidinateta. Mul seisab kuuri all ja ootab oma aega 1981.aasta Datsun Sunny Coupe 1,8 l mootoriga, millel kasutatakse hammasrihma või keti asemel hoopis hammasrattaid, mis on täiesti hooldevabad.
Nagu minu kunagine autoehituse õppejõud ütles- Kuni 80-date lõpuni ehitasid autosid insenerid, edasi hakkasid seda tegema disainerid ja müügimehed.

[ahto42]

Eks see 1.0 ole õnnetu kõigil.
Lähemalt uurides, siis hondal oli inglismaal 1.0 mootorile tagasikutsumine rihma vahetus ja õlipumba tarkvara uuendus.
Eksil X-gen 1.5t CVT ja kütab küll
Aga uutel kolbidel ei ole õlirõngaste taga õli äravooluavasid enam.
Audi vahetas oma 2.0 TFSIdel kolbe garantiikorras

[Kapten Trumm]

Sedavõrd lühike kolb hakkab juba üsna tühise kulumise juures jooksma viltuselt (kõikuma vasakule.paremale), mis kraabib hülsi ülemise serva ära.
Silindriseinaga nurga all töötavad rõngad ei tööta enam korralikult.
Pikem, st pikemate hõlmadega kolb hoiab ka kulunud olekus paremini oma suunda, millest tulebki vanakooli mootorite pikk vastupidavus, kuigi mõnel on juba millimeetrine kulumisrant hülsis.
Selliseid väikeste kolbidega mootoreid avades (kui kompressioon kaob) on leidud lausa, et kolvipeast on tükikesed väljas.
Silindrihülss aga pole veel kulumisranti moodustanudki.

Lisaboonuse annab muidugi veel rõngaste teema - kuna kolb on palju kergem, kuid tema termiline koormus on pahatihti suurem (turbod-asjad), siis kipub see kolb õli küpsetama. Lisaks ei taheta tänapäeval enam puurida läbi kolvi avasid õlirõngaste mahapühitud õli pääsuks kolvi sisemusse või on need tehtud sellised nööpnõelaotsa suurused(loodetakse, et 0w-20 vesiõli jookseb ise mööda hülssi minema), siis ongi perfektne lahendus rõngaste kinni küpsetamiseks olemas. Kõrge temperatuur, mis on rõngaste küpsetamise eeltingimus, tuleneb just kolvi väikesest massist ja soojust ärajuhtiva pinna väiksusest.

Võidusõidumootoritel on sellised kolvid kindasti ok, sest mootori ressursiootus pole ka suur. Aga mitte tänavasõiduks.

[Marvin]

Nende 100 tuhandega ära kustuvate mootorite (pole kompressiooni, õlikulu, silindrid kraabitud) üks peamine kurja juur on justnimelt kolbide disain.
Vihje on just teemal, et kumb kolvi disain säilitab paremini oma ettenähtud suunda silindris ka siis, kui on juba tekkinud kulumine.

Ei, nii ei ole mitte. Nende moodsate kolbide disainil ei ole mitte midagi viga. Tsiklid sõidavad sellistega aastakümneid ning saavad pöördeid ja erivõimsust, mida autodel praktiliselt mitte kunagi ei kohata.
Sellel kolvitüübil on ilmselgeid eeliseid - näiteks hõõrdepinna vähenemine ja sellega seoses oluliselt vähenev termiline koormus mootorile. Vähenenud koormusest vändagrupile ja silindri seinale oli juba eespool juttu. Kui nende moodsate mootoritega midagi pahasti on, siis odavate materjalide ning "säästliku" hoolduse tõttu. Õlitamisega on ka rumalusi tehtud, aga kolvi üldine disain palun sellest küll kõrvale jätta.

[Kapten Trumm]

Suuremate pöörete juures on vaja kergemaid kolbe ja nii need kolvi juhtpinnad aina lühemaks jäävad. 80-date kolvid olid ikka pikemad kui praegused.
Paneks hammasrihmade- kettide arutelusse ka oma kaks senti- nimelt saab nukkvõlli käitada ka ilma nende vidinateta. Mul seisab kuuri all ja ootab oma aega 1981.aasta Datsun Sunny Coupe 1,8 l mootoriga, millel kasutatakse hammasrihma või keti asemel hoopis hammasrattaid, mis on täiesti hooldevabad.
Nagu minu kunagine autoehituse õppejõud ütles- Kuni 80-date lõpuni ehitasid autosid insenerid, edasi hakkasid seda tegema disainerid ja müügimehed.

Ei ole need pöörded suuremad kui 1980ndatel. 90% tänavamootoritest on ikka piiraja seal 6000 pöörde kandis.
Lihtsalt surve mootori liikuvate osade massi vähendamiseks tuleb "rohelistelt" ehk siis hoiame mootori pekki keeramisega kokku 0,2 liitrit bensiini 100 km kohta. Kergemad kolvid lubavad kergemaid (nõrgemaid) kepsusid, see muudab mõttetuks rasked sepistatud väntvõllid (valuväntvõll on kergem) jne.

[Kapten Trumm]

Nende 100 tuhandega ära kustuvate mootorite (pole kompressiooni, õlikulu, silindrid kraabitud) üks peamine kurja juur on justnimelt kolbide disain.
Vihje on just teemal, et kumb kolvi disain säilitab paremini oma ettenähtud suunda silindris ka siis, kui on juba tekkinud kulumine.

Ei, nii ei ole mitte. Nende moodsate kolbide disainil ei ole mitte midagi viga. Tsiklid sõidavad sellistega aastakümneid ning saavad pöördeid ja erivõimsust, mida autodel praktiliselt mitte kunagi ei kohata.
Sellel kolvitüübil on ilmselgeid eeliseid - näiteks hõõrdepinna vähenemine ja sellega seoses oluliselt vähenev termiline koormus mootorile. Vähenenud koormusest vändagrupile ja silindri seinale oli juba eespool juttu. Kui nende moodsate mootoritega midagi pahasti on, siis odavate materjalide ning "säästliku" hoolduse tõttu. Õlitamisega on ka rumalusi tehtud, aga kolvi üldine disain palun sellest küll kõrvale jätta.

Ei ole nõus.

Ma olen sellest juba kirjutanud, tsiklite kolvikäigud on väga väikesed, mis annab suurtel pööretel veel talutava kolvikiiruse. Seepärast ei saa sealseid lahendusi eriti automootoritega võrrelda. Ja termiline koormus tegelikult kasvab, sest täna on igal endast lugupidaval mootoril ülelaadimine.
Kuumus aga, sealt pisukese kontaktpinnaga (hülsiga) kolvilt ei saa minna kuhugi.

Pealegi, tsiklid sõidavad sul suveperioodil paar tuhat km, mitte 25 000 km aasta ringi.

[Marvin]

Ei ole nõus.

Ma olen sellest juba kirjutanud, tsiklite kolvikäigud on väga väikesed, mis annab suurtel pööretel veel talutava kolvikiiruse. Seepärast ei saa sealseid lahendusi eriti automootoritega võrrelda. Ja termiline koormus tegelikult kasvab, sest täna on igal endast lugupidaval mootoril ülelaadimine.
Kuumus aga, sealt pisukese kontaktpinnaga (hülsiga) kolvilt ei saa minna kuhugi.

Pealegi, tsiklid sõidavad sul suveperioodil paar tuhat km, mitte 25 000 km aasta ringi.

Sul midagi täitsa sassi läinud selle termilise koormuse asjaga. Ega soojus siis kolvi sisse pea minema - ikka jahutussärki, mis on silindriseina taga, mitte kolvi sees. Soojuse ärajuhtimise ülesannet ei lahendata kolvi pikkuse muutmisega. Kuidas ülelaadimine kolvi kuju pahaks teeb, jääb mulle ausalt öeldes hämaraks. Kuidas pika seelikuga kolb täiendavat hõõrdumist ja sellega soojust tekitab, sellest saan aru küll.
Tahad, ma näitan sulle KTM LC4 kolbi? Jutt siis vanast, eelmises sajandis olevate juurtega LC4st. See on oioioi kui pika kolvikäiguga mootor - aga kolb on ikkagi selline lühike pannkook. Ja see on hea .

[Kapten Trumm]

Selline tuhatoosi sarnane kolb on mootori töötades kuumem kui vanakooli kolb. Isegi kui põlemiskambrist tuleb soojust samapalju. Tegelikult tuleb muidugi palju rohkem, kui 1 liitrist võetakse 110 kW.

Kuumem on seepärast, et nii karteris lendava õlitolmuga kui hülssidega on kokkupuutepind palju väiksem. Kuna praktikas palju rohkem tekkivat soojust pole kuskilt võimalik ära juhida, ongi kolvipea palju kuumem ja see kärsatab õli ja kolvirõngaid kinni.

[Marvin]

Ma ei viitsi pikalt vaielda - päris elu tahab elamist ja päris töö tegemist. Sellegi poolest soovitan mõelda selle peale, kas pika seelikuga kolb viib soojust ära või tekitab hõõrdumise kaudu juurde. Võib päris üllatavate tulemusteni jõuda, kui mõtlema hakata juutuuberite tõe pimesi omaks võtmise asemel.
Kogu jutt turbodest ja muust ülelaadimisest on ebaoluline - sisepõlemismootoreid selleks tehaksegi, et nende sees miski põleks. Ja kolbe jahutatakse altpoolt õlijoaga, mitte soojuse kolvi seelikusse juhtimisega.

Hakatuseks võiks proovida omaks võtta paar alustõde:
1. Raskus kolvigrupis on halb.
2. Hõõrdumine soojusmasinas on halb.

Kui nendest kahest aru saada, siis võib kolvi disainist edasi rääkida.

[Kilo Tango]

Sedavõrd lühike kolb hakkab juba üsna tühise kulumise juures jooksma viltuselt (kõikuma vasakule.paremale), mis kraabib hülsi ülemise serva ära.
...

Kolvi ülgsuunas kõikumist (juhul, kui me räägime laperdamisest väntvõlliga teljega aralleelses suunas) ei ole siiski takistamas mitte kolvi külg, vaid sõrm. Kui kolb hakkab külgsuunas laperdama tähendab see seda, et kusagil liigendis kepsu pea - kolvi sõrm - kolvi sõrme pesa on niivõrd suur lõtk, et see kolmplekt tuleks niikuinii välja vahetada.

[Kapten Trumm]

Sedavõrd lühike kolb hakkab juba üsna tühise kulumise juures jooksma viltuselt (kõikuma vasakule.paremale), mis kraabib hülsi ülemise serva ära.
...

Kolvi ülgsuunas kõikumist (juhul, kui me räägime laperdamisest väntvõlliga teljega aralleelses suunas) ei ole siiski takistamas mitte kolvi külg, vaid sõrm. Kui kolb hakkab külgsuunas laperdama tähendab see seda, et kusagil liigendis kepsu pea - kolvi sõrm - kolvi sõrme pesa on niivõrd suur lõtk, et see kolmplekt tuleks niikuinii välja vahetada.

Antud laperdamine tekib vasakule-paremale ehk suunas, mida lubab kolvisõrme loomulik liikumisvabadus. Mida pikem (ka raskem) kolb, seda väiksem on laperdamine sarnase lõtku juures (silindriseina ja kolvi vahel). Ehk antud liikumine on risti vv teljega.