Czy wysokie obroty niszczą silnik? Prawda o kręceniu na czerwone pole
Wielu kierowców wychodzi z założenia, żeby nie kręcić silnika na wysokie obroty, bo to skraca jego żywotność i prowadzi do przedwczesnego zużycia. Tymczasem producenci montują w samochodach obrotomierze z czerwonym polem sięgającym czasem nawet do 8 tys. obrotów, a silniki w autach sportowych z założenia pracują w zakresach, które w innych autach uznalibyśmy za niebezpieczne.
Spis treści:
- Co się dzieje w silniku przy bardzo wysokich obrotach?
- Co się stanie, gdy przy wysokiej prędkości wrzucimy 1. bieg?
- Czy przypadkowe przekroczenie obrotów zawsze niszczy silnik?
Co się dzieje w silniku przy bardzo wysokich obrotach?
Przy normalnej jeździe wszystkie elementy silnika pracują w zakresie, do którego zostały zaprojektowane - łożyska utrzymują film olejowy, sprężyny zaworowe mają wystarczającą siłę, żeby zamykać zawory w odpowiednim momencie, a łańcuch lub pasek rozrządu spokojnie nadąża z synchronizacją wałków rozrządu z wałem korbowym. Problem zaczyna się wtedy, gdy obroty przekraczają wartości przewidziane przez konstruktorów, bo wówczas bezwładność poszczególnych elementów zaczyna działać przeciwko mechanizmowi.
Szczególnie podatne na uszkodzenia są zawory, które przy każdym obrocie wału muszą się otworzyć i zamknąć z prędkością liczoną w milisekundach. Przy ekstremalnie wysokich obrotach sprężyny zaworowe mogą nie zdążyć zamknąć zaworu, zanim tłok dotrze do górnego martwego punktu - skutkiem jest kolizja tłoka z zaworem, która prowadzi do wygięcia trzonu zaworu, uszkodzenia gniazda, a w skrajnych przypadkach do zablokowania wałka rozrządu i całkowitego zniszczenia silnika.
Równocześnie łożyska główne wału korbowego doświadczają ekstremalnych obciążeń promieniowych, a pompa oleju może nie nadążać z dostarczaniem odpowiedniej ilości smaru do wszystkich punktów wymagających smarowania.
Co się stanie, gdy przy wysokiej prędkości wrzucimy 1. bieg?
Najczarniejszy scenariusz zniszczenia silnika przez nadmierne obroty to przypadkowe wrzucenie zbyt niskiego biegu podczas redukcji przy wysokiej prędkości - na przykład wrzucenie jedynki zamiast trójki przy 100 km/h. W takim przypadku koła napędowe, które wciąż toczą się z dużą prędkością, wymuszają na silniku natychmiastowe osiągnięcie obrotów znacznie przekraczających maksymalną wartość przewidzianą przez producenta, a wszystko to dzieje się w ułamku sekundy, bez jakiejkolwiek możliwości reakcji ze strony kierowcy.
Zobacz również:
Najpierw koła na moment blokują się, bo bezwładność silnika stawia opór, potem bezwładność rozpędzonego samochodu przełamuje ten opór i wymusza obroty znacznie przekraczające czerwone pole obrotomierza. Zawory nie zdążają się zamknąć, tłoki uderzają w nie z pełną siłą, wałki rozrządu mogą się zakleszczyć, a łańcuch lub pasek rozrządu ulega zerwaniu lub przeskoczeniu.
Cały proces trwa około jednej-dwóch sekund i kończy się charakterystycznym metalicznym trzaskiem, po którym silnik albo całkowicie się blokuje, albo zaczyna pracować ze stukotem świadczącym o wewnętrznych uszkodzeniach. Naprawa w takich przypadkach jest praktycznie nieopłacalna - tańszy okazuje się zakup całego silnika.
Czy przypadkowe przekroczenie obrotów zawsze niszczy silnik?
Jeśli zdarzyło nam się przypadkowo wrzucić zbyt niski bieg i wskazówka obrotomierza na moment weszła w czerwone pole, nie oznacza to automatycznie śmierci jednostki napędowej. Krótkotrwałe przekroczenie maksymalnych obrotów, szczególnie gdy sprzęgło było jeszcze w fazie zazębiania i nie przeniosło pełnego momentu obrotowego, zwykle kończy się tylko na strachu. Współczesne silniki projektowane są z pewnym marginesem bezpieczeństwa, a ogranicznik obrotów istnieje właśnie po to, żeby chronić mechanizm przed pracą w zakresie, do którego nie został przystosowany.
Jeśli silnik po takim incydencie pracuje równo, nie stuka, nie dymi i żadna kontrolka ostrzegawcza nie świeci się na desce rozdzielczej, najprawdopodobniej obyło się bez uszkodzeń.
