Roadk1ll › Blog › Роторное масло!

Сразу оговорюсь, никого обидеть не хочу. Но горит, синим пламенем! Или красным?!

Знакомый меняла, выменял свою BMW, скорей всего с пережаренным мотором. На Mazda RX-8, породистую, без свапа, еще с родным мотором 13B. Для тех кто не знает, 13B работает так:

Это роторно поршневой дРыгатель, ну или двигатель Ванкеля, кому как нравиться.
Не знаю чем он руководствовался, но на кой то написал мне. Хотя в масло теме я не кручусь, он это прекрасно понимает. Только малый интерес не более. Короче, вопрос был «Что лить в 13B? Тут написано 5w20» после он поправился, и дополнил. «Надо какой то гидрокрекинг.». Инструкции по эксплуатации нет, на драйве тут(он, не я) смотрел, все оригинал льют. Божился что весь интернет перерыл, ничего нет. Первая мысль какая меня посетила, это найти мануал. По запросу «Mazda RX8 manual» быстренько нахожу 2 штуки. В одном, 5w20 API SL в другом 5w30 API SL, ACEA A1 or A3. Скидываю ему. На тот момент шел уже 3 час дебатов о том что такое гидрокрекинг. И сказки от владельца что синтетику нельзя лить в 13B, ибо она «легче»! Нет, я не допустил опечатку и слово не перепутал. Синь легче чем гидрокрекинг! После скинутого скрина с мануала. Владелец выдал следующее…

Чет много масел подходит. Чёт пАдазрительно!
Так же подозрительно что к гайке на «19» подходят все ключи «19».
Сегодня уже проходят сутки наших изысканий что же лить в проклятый роторный 13B.
Глаз уже начинает подергиваться…
Сегодня возник вопрос как найти на полке этот проклятый гидрокрекинг! гидрокрекинг мать его! Я это слово скоро ненавидеть начну.

От себя хочу добавить! Дима! Перестань страдать херней! HC ты на полке не отличишь! Мы не в Германии живем!

Там как правило пишут на банках как оно сделано, если HC, то гидрокрекинг, 3 группа. Если «mineralisch» то минералка, если vollsynthetisch это 100% синь, 4 группа. В Австрии принцип такой же. В России можно найти масла по HC технологии, некоторые маркируют их. К примеру Liqui moly, Pentosin, Meguin. Как можно понять это производители как раз родом от туда, из страны сосисок. Остальные на упаковке пишут что хотят и как хотят. Как пример вот:

На банке кастрюля продаваемого в Германии четко написано HC. А у нас в РФ на такой же банке кастрюля вы прочитаете что это полностью синтетическое масло, про HC там не слова.

Роторно-поршневой двигатель

Роторно-поршневой двигатель(РПД), или двигатель Ванкеля. Двигатель внутреннего сгорания, разработанный Феликсом Ванкелем в 1957 году в соавторстве с Вальтером Фройде. В РПД функцию поршня выполняет трехвершинный (трехгранный) ротор, совершающий вращательные движения внутри полости сложной формы. После волны экспериментальных моделей автомобилей и мотоциклов, пришедшейся на 60-е и 70-е годы ХХ века, интерес к РПД снизился, хотя ряд компаний по-прежнему работает над совершенствованием конструкции двигателя Ванкеля. В настоящее время РПД оснащаются легковые автомобили компании Mazda. Роторно-поршневой двигатель находит применение в моделизме.

Содержание

Принцип работы

Сила давления газов от сгоревшей топливо-воздушной смеси приводит в движение ротор, насаженный через подшипники на эксцентриковый вал. Движение ротора относительно корпуса двигателя (статора) производится через пару шестерен, одна из которых, большего размера, закреплена на внутренней поверхности ротора, вторая, опорная, меньшего размера, жестко прикреплена к внутренней поверхности боковой крышки двигателя. Взаимодействие шестерен приводит к тому, что ротор совершает круговые эксцентричные движения, соприкасаясь гранями с внутренней поверхностью камеры сгорания. В результате между ротором и корпусом двигателя образуются три изолированные камеры переменного объема, в которых происходят процессы сжатия топливо-воздушной смеси, ее сгорания, расширения газов, оказывающих давление на рабочую поверхность ротора и очищения камеры сгорания от отработанных газов. Вращательное движение ротора передается на эксцентриковый вал, установленный на подшипниках и передающий вращающий момент на механизмы трансмиссии. Таким образом в РПД одновременно работают две механические пары: первая — регулирующая движение ротора и состоящая из пары шестерен; и вторая — преобразующая круговое движение ротора во вращение эксцентрикового вала. Передаточное соотношение шестерен ротора и статора 2:3, поэтому за один полный оборот эксцентрикового вала ротор успевает провернуться на 120 градусов. В свою очередь за один полный оборот ротора в каждой из трех образуемых его гранями камер производится полный четырехтактный цикл двигателя внутреннего сгорания.
схема РПД
1 — впускное окно; 2 выпускное окно; 3 — корпус; 4 — камера сгорания; 5 – неподвижная шестерня; 6 — ротор; 7 – зубчатое колесо; 8 — вал; 9 – свеча зажигания

Достоинства РПД

Главным достоинством роторно-поршневого двигателя является простота конструкции. В РПД на 35-40 процентов меньше деталей, чем в поршневом четырехтактном двигателе. В РПД отсутствуют поршни, шатуны, коленчатый вал. В «классическом» варианте РПД нет и газораспределительного механизма. Топливо-воздушная смесь поступает в рабочую полость двигателя через впускное окно, которое открывает грань ротора. Отработанные газы выбрасываются через выпускное окно, которое пересекает, опять же, грань ротора (это напоминает устройство газораспределения двухтактного поршневого двигателя).
Отдельного упоминания заслуживает система смазки, которая в простейшем варианте РПД практически отсутствует. Масло добавляется в топливо — как при эксплуатации двухтактных мотоциклетных моторов. Смазка пар трения (прежде всего ротора и рабочей поверхности камеры сгорания) производится самой топливо-воздушной смесью.
Поскольку масса ротора невелика и легко уравновешивается массой противовесов эксцентрикового вала, РПД отличается небольшим уровнем вибраций и хорошей равномерностью работы. В автомобилях с РПД легче уравновесить двигатель, добившись минимального уровня вибраций, что хорошо сказывается на комфортабельности машины в целом. Особой плавностью хода отличаются двухроторные двигатели, в которых роторы сами являются снижающими уровень вибраций балансирами.
Еще одно привлекательное качество РПД — высокая удельная мощность при высоких оборотах эксцентрикового вала. Это позволяет добиться от автомобиля с РПД отличных скоростных характеристик при относительно небольшом расходе топлива. Малая инерционность ротора и повышенная по сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания удельная мощность позволяют улучшить динамику автомобиля.
Наконец, немаловажным достоинством РПД являются небольшие размеры. Роторный двигатель меньше поршневого четырехтактного мотора той же мощности примерно вдвое. И это позволяет рациональней использовать пространство моторного отсека, более точно рассчитывать расположение узлов трансмиссии и нагрузку на переднюю и заднюю ось.

Недостатки РПД

Главный недостаток роторно-поршневого двигателя — невысокая эффективность уплотнений зазора между ротором и камерой сгорания. Имеющий сложную форму ротор РПД требует надежных уплотнений не только по граням (а их четыре у каждой поверхности — две по вершинным, две по боковым граням), но и по боковой поверхности, соприкасающейся с крышками двигателя. При этом уплотнения выполнены в виде подпружиненных полосок из высоколегированной стали с особо точной обработкой как рабочих поверхностей, так и торцов. Заложенные в конструкцию уплотнений допуски на расширение металла от нагрева ухудшают их характеристики — избежать прорыва газов у торцевых участков уплотнительных пластин практически невозможно (в поршневых двигателях используют лабиринтовый эффект, устанавливая уплотнительные кольца зазорами в разные стороны).
В последние годы надежность уплотнений резко возросла. Конструкторы нашли новые материалы для уплотнений. Однако, говорить о каком-то прорыве пока не приходится. Уплотнения до сих пор остаются самым узким местом РПД.
Сложная система уплотнений ротора требует эффективной смазки трущихся поверхностей. РПД потребляет больше масла, чем четырехтактный поршневой двигатель (от 400 граммов до 1 килограмма на 1000 километров). При этом масло сгорает вместе с топливом, что плохо сказывается на экологичности моторов. В выхлопных газах РПД опасных для здоровья людей веществ больше, чем в выхлопных газах поршневых двигателей.
Особые требования предъявляются и к качеству масел, используемых в РПД. Это связано, во-первых, со склонностью к повышенному износу (из-за большой площади соприкасающихся деталей — ротора и внутренней камеры двигателя), во-вторых, к перегреву (опять же из-за повышенного трения и из-за небольших размеров самого двигателя). Для РПД смертельно опасны нерегулярная смена масла — поскольку абразивные частицы в старом масле резко увеличивают износ двигателя, и переохлаждение мотора. Запуск холодного двигателя и недостаточный его прогрев приводят к тому, что в зоне контакта уплотнений ротора с поверхностью камеры сгорания и боковыми крышками оказывается мало смазки. Если поршневой двигатель заклинивает при перегреве, то РПД чаще всего — во время запуска холодного двигателя (или при движении в холодную погоду, когда охлаждение оказывается избыточным).
В целом рабочая температура РПД выше, чем у поршневых двигателей. Самая термонапряженная область — камера сгорания, которая имеет небольшой объем и, соответственно, повышенную температуру, что затрудняет процесс поджига топливо-воздушной смеси (РПД из-за протяженной формы камеры сгорания склонны к детонации, что тоже можно отнести к недостаткам этого типа двигателей). Отсюда требовательность РПД к качеству свечей. Обычно их устанавливают в эти двигатели попарно.
Роторно-поршневые двигатели при великолепных мощностных и скоростных характеристиках оказываются менее гибкими (или менее эластичными), чем поршневые. Они выдают оптимальную мощность только на достаточно высоких оборотах, что вынуждает конструкторов использовать РПД в паре с многоступенчатыми КП и усложняет конструкцию автоматических коробок передач. В конечном итоге РПД оказываются не такими экономичными, какими должны быть в теории.

Практическое применение в автопромышленности

Наибольшее распространение РПД получили в конце 60-х и начале 70-х годов прошлого столетия, когда патент на двигатель Ванкеля был куплен 11 ведущими автопроизводителями мира.
В 1967 году немецкая компания NSU выпустила серийный легковой автомобиль бизнес-класса NSU Ro 80. Эта модель выпускалась в течение 10 лет и разошлась по миру в количестве 37204 экземпляров. Автомобиль пользовался популярностью, но недостатки установленного в нем РПД, в конце концов, испортили репутацию этой замечательной машины. На фоне долговечных конкурентов модель NSU Ro 80 выглядела «бледно» — пробег до капитального ремонта двигателя при заявленных 100 тысячах километров не превышал 50 тысяч.
С РПД экспериментировали концерн Citroen, Mazda, ВАЗ. Наибольших успехов добилась Mazda, которая выпустила свой легковой автомобиль с РПД еще в 1963 году, на четыре года раньше появления NSU Ro 80. Сегодня концерн Mazda оснащает РПД спорткары серии RX. Современные автомобили Mazda RX-8 избавлены от многих недостатков РПД Феликса Ванкеля. Они вполне экологичны и надежны, хотя среди автовладельцев и специалистов по ремонту считаются «капризными».

Практическое применение в мотопромышленности

В 70-е и 80-е годы с РПД экспериментировали некоторые производители мотоциклов — Hercules, Suzuki и другие. В настоящее время мелкосерийное производство «роторных» мотоциклов налажено только в компании Norton, выпускающей модель NRV588 и готовящей к серийному выпуску мотоцикл NRV700.
Norton NRV588 — спортбайк, оснащенный двухроторным двигателем общим объемом в 588 кубических сантиметров и развивающим мощность в 170 лошадиных сил. При сухом весе мотоцикла в 130 кг энерговооруженность спортбайка выглядит в буквальном смысле запредельной. Двигатель этой машины оснащен системами впускного тракта переменной величины и электронного впрыска топлива. О модели NRV700 известно лишь то, что мощность РПД у этого спортбайка будет достигать 210 л.с.

Любопытные факты

1. Роторно-поршневые двигатели получили распространение среди авиамоделистов. Поскольку в модельном двигателе требования к надежности и экономичности снижены до предела, производство этих моторов оказывается недорогим. В этих двигателях уплотнений ротора либо нет вообще, либо эти уплотнения имеют простейшую конструкцию. Главное достоинство авиамодельного РПД в том, что его можно легко встроить в летающую масштабную модель. В частности, модельные РПД применяются при создании копий реактивных самолетов.
2. Получив патент на РПД в 1936 году Феликс Ванкель стал изобретателем не только двигателя внутреннего сгорания, но еще и роторно-поршневых насоса и компрессора. И эти устройства можно встретить гораздо чаще, чем РПД — на производстве, в ремонтных мастерских, в быту. Например, портативные электрические компрессоры для автомобилистов очень часто устроены по принципу роторно-поршневого насоса.

Статья в журнале об РПД польского инженера Рожицкого, «За рулем» №12, 1961

Смазочное масло для роторно-поршневых двигателей

Номер патента: 654669

Текст

4 Мг 011654669 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических(22) Заявлено 0с присоеди (23) Приоритет (43) Опубликов ением заявки Ке Государственный комит СССР о делам изобретений(54) СМАЗОЧНОЕ МАСЛО ДЛЯ РОТОРНО-ПОРШНЕВЫ ДВИГАТЕЛЕЙ5 — 7,0 Изобретение относится к составам моторных масел, используемых в смеси с топливом, в частности для роторно-поршневыхдвигателей с охлаждением ротора топливномасляной смесью, 5При использовании моторных масел сбольшой зольностью для двигателей, смазываемых топливно-масляной смесью, наблюдается калильное зажигание горючейсмеси, большие нагароотложения, повышенные износы деталей и нарушение работыдвигателя.В связи с этим для роторно-поршневыхдвигателей часто используют малозольныемасла, предназначенные для двухтактных 15карбюраторных двигателей, смазываем ыхтопливно-масляной смесью, Испытаниямиустановлено, что эти масла превосходят автотракторные масла по ряду показателей,но часто не удовлетворяют требованиям роторно-поршневых двигателей по антинагарным и противоизносным свойствам.Известно моторное масло на основе минерального масла, содержащее следующиеприсадки, вес. /о: 25Многозольный алкилсалицилат кальция 3,Многозольный сульфонаткальция 2 — 3Диалкилдитиофосфат цинка 2 — 2,2 ЗО Сукцинимидная присадка 1,5 — 2,5 Полиметакрилат 1 — 6 Поли метилсилоксан До 0,003 Минеральное масло До 100 Недостатком этого состава масла является то, что сульфонатные присадки не обеспечивают необходимой чистоты роторно- поршневых двигателей, а цинковая соль диалкилдитиофосфорной кислоты недостаточно эффективна как противоизносная присадка в связи с ее недостаточной термостойкостью 11.Известно также масло для двухтактных карбюраторных двигателей АС,5, в состав которого входят следующие компоненты, вес. /,:Алкилсалицилат кальция 1,5 Этиловый эфир жирных кислот 1,5 Триэтаноламиновый эфир синтетических жирных кислот 0,5Полиметилсилоксан (ПМСА) 0,001 Минеральное масло До 100 Однако это масло не обладает необходимыми противоизносными и антинагарными свойствами при работе роторно-поршневыхдвигателей 2.С улучшенными антинагарными свойствами известно масло для двухтактных карбюраторных двигателей следующего состава, вес. %654669 1,5 — 2 1,5 — 2 0,5 — 1 3 — 60,001 — 0,005 До 100 10 Добавление сукцинимидной присадки в указанное масло несколько улучшает антинагарные свойства на двухтактном двигателе, но одновременно ухудшает его противо- износные свойства 3). Износ уплотнителей роторного двигателя на этом масле составляет 821 мг, а на масле АС — 9,5 составляет 786,2 мг.Указанные недостатки масел частично устранены в известном масле для двухтактАнтинагарные свойства, баллы Противоизносные свойства радиальные лопатки суммарный показатель подвижности радиальных и поршневых уплотненийсуммарная потерявеса радиальныхи торцовыхуплотнений мг средняя интенсивность износа,мкм/ч индекс отложений1,00,460,40 Испытаниями установлено, что указанноемасло имеет два основных недостатка: вызывает большие отложения в роторно-поршневом двигателе (индекс отложений 27 баллов) и повышенный износ радиальных уплотнений ротора (более 2 мкм/ч),Эти недостатки масла нарушают нормальную работу двигателей и сокращаютих долговечность. 30Целью настоящего изобретения являетсяулучшение антинагарных и противоизносных свойств масла,Поставленная цель достигается тем, чтомасло на минеральной основе, содержащеесукцинимидную присадку и соль дитиофосфорной кислоты, в качестве соли дитиофосфорной кислоты содержит диалкилфенилдитиофосфат цинка и дополнительно содержитмногозольный алкилсалицилат кальция приследующем соотношении компонентов,вес. %:Сукцинимидная присадка 1 — 3Многозольный алкилсалицилат кальция 05 — 1,5 45 Алкнлсалицилат кальция Этиловый эфир жирныхкислот Сш — С 1 а Триэтаноламиновый эфирсинтетических жирныхкислотАлкенил (Сза — Сто) -сукцинимидПолиалкилсилоксан Минеральное масло Масло Шелл-СуперМасла согласно изобретению, попримерам123 ных карбюраторных двигателей 4 следующего состава, вес, %,Этиловый эфир жирныхкислот 1 — 2Сукцинимидная присадка 1,5 — 3 Высокощелочной алкилфенолят бария 0,2 — 0,6Диалкилдитиофосфат бария 0,5 — 1,0 Хлорсодержащий эфир диалкилдитиофосфорной кислоты 0,3 — 0,6Минеральное масло До 100 Эти присадки повышают антинагарные и противоизносные свойства. Однако диалкилдитиофосфат бария не обеспечивает необходимых противоизносных свойств масла. Хлорсодержащая диалкилдитиофосфорная присадка отрицательно влияет на работу свечей зажигания, вызывая их эрозию. Потеря веса уплотнений составляет 680 мг (см. таблицу). Диалкилфенилдитиофосфатцинка 0,2 — 0,8Минеральное масло До 100 Улучшение антинагарных свойств масел с сукцинимидной присадкой достигается за счет добавления в небольшом количестве многозольного ал киле алицилата кальция (алкил С 1, — Са), содержащего повышенное количество кальция (4 — 6%), в то время как в салицилате кальция содержится 2 — 3/, кальция. Эта присадка проявляет значительную эффективность в небольшой концентрации в смазочном масле при испытаниях в роторно-поршневом двигателе. Увеличение концентрации указанной присадки в масле более 1,5% нецелесообразно, так как это приводит к повышению зольности масла до того предела, после которого в роторно-поршневом двигателе значительно увеличиваются нагароотложения, Противо- износные свойства повышаются за счет добавления диалкилфенилдитиофосфата цинка в концентрации 0,2 — 0,8%, Преимущество смазочного масла согласно изобретению654669 10 1,0 Формула изобретения Составитель Л. Иванова Редактор В. Минасбекова Техред Н. Строганова Корректоры: А, Степанова и И. ПозняковскаяЗаказ 696/14 Изд. М 257 Тираж 680 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 под условным наименованием Мр, по сравнению с известными маслами, подтверждается испытанием опытных образцов масел, Результаты испытаний, которые проводили в течение 100 ч, приведены в таблице. Приготовлены следующие составы масел, вес. %:Пример 1.Сукцинимидная присадка 1 Многозольный алкилсалицилаткальция (содержаниекальция 6%) 0,5Диалкилфенилдитиофосфатцинка 0,2Минеральное масло 98,3 Результаты испытаний масла в роторно- поршневом двигателе свидетельствуют о том, что индекс отложений и средняя интенсивность износа радиальных лопаток двигателя в 2 раза меньше, чем при испытаниях известных масел (см. таблицу).Пример 2.Сукцинимидная присадка 1,5 Многозольный алкилсалицилаткальция (содержание кальция 5%)Диалкилфенилдитиофосфатцинка 0,4Минеральное масло 97,1 Приведенная концентрация присадок обеспечивает наименьшее количество нагароотложений в двигателе, Индекс отложений в двигателе равен 16,7 балла, в то время как для известных масел он находится в пределах 26,86 — 36 баллов. Средняя интенсивность износа радиальных лопаток равна 0,46 мкм/ч, суммарная потеря веса всех уплотнений составляет 123 мг, в то время как для известных масел эти показатели находятся соответственно в пределах 2,2 — 5,7 мкм/ч и 680 — 925 мг.Пример 3.Сукцинимидная присадка 3 Многозольный алкилсалицилаткальция (содержание кальция 4%) 1,5Диалкилфенилдитиофосфатцинка 0,8Минеральное масло 94,7 Увеличение концентрации присадок в масле выше указанных пределов приводит к увеличению нагароотложений в двигателе.Противоизносные свойства масел при этом улучшаются незначительно. Так, при увеличении концентрации диалкилфенилдитиофосфата цинка с 0,4 до 0,8%, а многозольпого алкилсалицилата с 1 до 1,5% 15 20 25 30 35 40 45 50Оо средняя интенсивность износа радиальных лопаток уменьшается всего лишь с 0,46 до 0,40, а индекс о,ложений увеличивается с 16 до 19,5 балла, В связи с этим увеличение концентрации присадок выше приведенных пределов нецелесообразно.Использование масла согласно изобретению для роторно-поршневых двигателей по сравнению с существующими маслами обеспечивает значительные технико-экономические преимущества. Масло согласно изобретению значительно проще по составу и дешевле по сравнению с известными маслами.Как видно из таблицы, масло согласно изобретению при испытаниях в роторно- поршневом двигателе дает отложений в 1,5 — 2 раза меньше по сравнению с существующими маслами. Это преимущество позволяет сократить количество переборок двигателей для очистки от нагаров.Увеличение противоизносных свойств масла позволяет уменьшить среднюю интенсивность износа радиальных лопаток ротора в 2 — 3 раза, что во столько же раз позволяет увеличить долговечность работы двигателя. Смазочное масло для роторно-поршневыхдвигателей на основе минерального масла,содержащее сукцинимидную присадку исоль дитиофосфорной кислоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения антинагарных и противоизносных свойств масла, в качестве соли дитиофосфорной кислоты оно содержит диалкилфенилдитиофосфат цинка и дополнительно содержит многозольный алкилсалицилат кальция приследующем соотношении компонентов,вес. %:Сукцинимидная присадка 1 — 3Диалкилфенилдитиофосфатцинка 0,2 — 0,8Многозольный алкилсалицилат кальция 0,5 в 1,5Минеральное масло До 100Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР335972, кл, С 10 М 1/08, 1972,2. Присадки к маслам. Труды 2-го Всес.н.-техн. совещания, 1966, с. 321 — 322.3. Авторское свидетельство СССР308057, кл, С 10 М 1/20, 1971.4. Авторское свидетельство СССР4 12231, кл. С 1 ОМ 120, 1974 (неопубл.).

Заявка

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6711

ИСАЕНКО ЮРИЙ КОРНЕЕВИЧ, ШКОЛЬНИКОВ ВИКТОР МАРКОВИЧ, БЛАГОВИДОВ ИГОРЬ ФЕДОРОВИЧ, ПИТЕЛЬ ГАЛИНА ЛЕОНИДОВНА, ВОРОНЦОВ БОРИС ВАЛЕНТИНОВИЧ