- Uleiul si ungerea in motor

Uzurile motoarelor sunt generate de trei cauze:
1. Coroziunile (provocate de materii oxidante);
2. Abraziunile (produse de aerul aspitat, care contine porticule fine de praf ce nu pot fii retinute de catre filterele de aer si a particulelor matalice create de uzura);
3. Eroziune (datorata frecarilor pieselor motorului). Combaterea acestor cause se face prin aditivi antioxidanti pt coroziune, filtrelor pt a se inlatura abraziunea, apoi pt eroziune aditivi de onctuozitate, de aderenta la metal si de mentinere a vascozitatii. 

In motor, uleiul face urmatoarele: 
1.reduce frecarile prin ungerea pieselor in contact, transformand frecarea de alunecare in frecare de rostogolire;
2.spala praful produs prin uzura pieselor in miscare;
3.raceste lagarele pistoanelor si pistoanele;
4.contribue la etansarea secmentilor pe piston si cilindrii;
5.reduce zgomotele, in special la tacheti-tije-culbutori-supape. 

Uleiul utilizat trebe sa aiba aderenta si sa fie fluid pt a nu se rupe pelicula formata pe piesele in miscare, spre exemplu pistoanele au viteze de alunecare intre 40 – 100 km/h, vascozitatea prea mare se opune la miscare creand rupturi in pelicula de ulei( la 100°C stratul de ulei pe cilindrii este de 0,0003 mm); rezistenta la strivire sa fie superioara, astfel presiunea in lagare este la 7000rot/m mai mare de cca 3 ori fata de 4000rot/min( presiunea in lagare poate atinge 500 kgf/cm patrat), iar intre came si tacheti presiunea depaseste 12 000 kgf/cm patrat, deasemeni rezistenta uleiului(vascozitatea prea mare) creste considerabil consumul de carburant( acest lucru am avut ocazia sa-l constat mai ales la mersul in oras, mersul pe distante scurte, cu motorul rece). Uleiurile sintetice poseda calitati mai uniforme si mai stabile decat cele minerale, motiv pt care pot fi utilizate o perioada mai lunga, deasemeni au o propietate de decantare mai buna, aceasta se poate observa la motoarele care au functionat mult timp cu ulei sintetic, pe fundul baii de ulei adunandu-se impuritati care se aseamana cu “pamantul”. Gazele de ardere, care scapa pe langa segmenti altereaza si impurifica uleiul. Acesta este filtrat in functionare de catre un filtru. Nipru utilizeaza un filtru centrifugal, filtru ce prezinta avantajul ca poate fi curatat, dease meni filtrul centrifugal este superior celui clasic din carton poros, insa retine si o parte din aditivii din ulei.

Filtrul isi face bine treaba, spun asta pentru ca am vazut ceva motoare desfacute si erau curate in interior, vreau sa spun ca nu aveau depuneri.

Ungera in motor se face prin:
1. conducte sub presiune care ung doar cuzinetii manetoanelor de biela,
2. alunecare sau prelingere la tacheti, cozile supapelor, axa came si pinioanele distributiei,
3. ceata si vapori de ulei in special la suberul carburatorarelor(daca nu se anuleaza circuitul de recuperare a gazelor),
4. balacire sau balbotare,
5. ar mai fi si amestecul uleiului in benzina la 2T.

Alunecarea suprafetelor de frecare se poate face prin:
1. frecare fluida in regim hidrodinamic, acolo unde suprafetele metalice sunt permanent separate de o pelicula de ulei(ungerea lagarelor)
2. frecare semifluida cand pelicula se rupe (arde)dar se teface rapid(suprafata cilindrilor mai ales la 2T)
3. frecare semiuscata atunci cand intre suprafete se afla prea putin ulei(cabluri frana, ambreaj)
4. frecare uscata, fara ulei (frane).

Frecarea fluida fiind cea mai buna, celelalte duc la uzuri, gripari etc. Sistemul de ungere la nipru este un sistem mixt (prin presiune, stropire si prelingere). Constructiv niprul este un motor mancator de ulei (motiv pentru care am sustinut utilizarea uleiului mineral, fiind mai economic). Din pacate tehnologic este usor depasit, de aici aparand si problemele legate de ungere, racire, consum de ulei etc. Noi o iubim asa cum este si incercam s-o facem sa supravietuiasca cat mai mult. Mai am de pus cateva intrebari unor cunoscuti posesori de nipre si voi reveni cu continuarea acestui capitol(principiul de functionare al sistemului de ungere).
Importanta cea mai mare consta in cantitatea de ulei, cantitate pe care si eu am neglijat-o la fel ca toata lumea(si am platit pretul acestei neglijente). Voi explica si de ce este atat de important acest lucru.
In primul rand vreau sa descriu un fenomen confirmat de @rocknroll, fenomen foarte important de care se leaga aproape toata ungerea motorului. Deci intr-o convorbire telefonica, amicul nostru mi-a spus ca (advand montat un manometru), a facut o constatare care-mi confirma teoria. Astfel atunci cand motorul este cald (uleiul cca 90°), presiunea este constanta la cca 3,5-4 bari dar daca creste turatia motorului la peste 3000 rot/min presiunea scade la 1,5 bari, apoi cand turatia scade presiunea revine din nou la presiunea anterioara. Explicatia este simpla: pompa ramane partial fara ulei, adica nivelul uleiului in baie scade din doua motive:
1. debitul mare face ca, supapa de suprapresiune sa refuleze surplusul in compartimentul sorbului, care antreneaza o cantitate de aer cu care se amesteca. Acest amestec sifoneaza uleiul care devine “elastic”, comprimabil, reducand astfel presiunea
2. sorbul ramane la limita nivelului de ulei tragand pe langa ulei si aer. A mai pus ulei in motor(crescand nivelul in baie), apoi a repetat experienta iar rezultatul a fost identic. Deci unde se duce uleiul? Pai o parte de ulei la turatie mare ramane in capacele chiuloaselor, cca 4-500gr(cantitatea este apreciata, n-am masurato pt ca nu am cum) explicatia o dau mai tarziu cand voi descrie chiuloasa. Totusi mai raman in motor 2,5 l de ulei, aceasta cantitate la 3000 de rotatii este pur si simplu pulverizata, centrifugata pe peretii carterului, in pistoane etc. Deasemeni am mai spus ca uleiul isi modifica vascozitatea odata cu cresterea temperaturii. Aerul din motor este si el turbionat de catre vilbrochen, acest turbion v-a antrena aproape tot uleiul care scapa nebalbotat si care avand vascozitate redusa v-a fi cu usurinta antrenat in acest turbion care-l va mentine ca pe o patura pe toata suprafata interioara a carterului. Din acest motiv adaugarea de ulei nu a marit sensibil nivelul in dreptul sorbului.
3. Uleiul care se intoarce prin supapa de suprapresiune, ca de altfel toata cantitatea din motor este sifonata. La turatie mare uleiul nu mai poate elimina bulele de aer, devenind asemanator cu o spuma. Este usor comprimabil si de aici scaderea de presiune. Deasemeni supapa de suprapresiune se deschide la o aumita valoare dar se inchide la o valoare mai mica, rezultad acea diferenta de presiune.
Scaderea presiunii de ulei nu afecteaza in nici un caz protectia cuzinetilor asa cum multi cred, am vazut multe motoare care merg foarte bine cu presiunea la ulei sub un bar. Sa ma explic: cel mai solicitat semicuzinet este cel de maneton dinspre bratul bielei, deoarece fortele cele mai mari sunt la compresie si detenta. Orificiul de ungere se afla pe maneton si se roteste odata cu el pompand continuu ulei. Stiind ca presiunea maxima atinsa in lagar este de cca 500kgf/cm², dar variaza de mii de ori pe minut, diametrul gaurii de ungere sub 2mm, constatam ca 1 bar este cu mult mai mult, timpul de presare fiind prea mic petru ca pelicula de ulei sa poata fii strivita.
Cand acest turbion se formeaza, uleiul nu mai este antrenat de catre vilbrochen prin balbotare, este preluat in intregime de catre turbion( peste 1500 - 2000 rot/min). Repet: este vorba de motorul boxer.
Aceasta patura de ulei despre care am scris este foarte benefica in motor si se leaga de toate explicatiile urmatoare. Pt ca ea sa existe trebuie respectata tot timpul cantitatea de ulei, scaderea nivelului la ulei duce la distrugerea ei. Nivelul uleiului corect este indicat de semnul de pe joja, nivelul marit nu influenteaza aceasta patura(experimentul @rocknroll). Aleko recomanda ca nivelul sa se faca cu joja nefiletata, am pus in practica aceasta informatie, ulterior am aflat ca este practicata si de altii.
Merg mai departe cu ungerea cilindrilor care este facuta de catre acest turbion care aduce o cantitate apreciabila de ulei ce spala intreaga suprafata a cilindrilor si umple pistoanele. O alta cantitate de ulei este proiectata de pistonul opus care se comporta ca o galeata. In functionare pistonul rade cu fusta sa o mare cantitate de ulei de pe cilindri umplandu-se si aruncand prin inertie, acest ulei pe vilbrochen si cilindrul opus. Uleiul ce ramane intre piston si cilindru(0,15-0,25mm) este ras de catre secmentul raclor(ungere) si prin interiorul lui este eliberat prin niste orificii in interiorul pistonului, pelicula ramasa este de cca 0,0003 mm, pelicula care asigura alunecarea celorlalti segmenti si in acelasi timp etanseitatea. Aceasta pelicula nu este distrusa in totalitate, asa cum s-ar crede prin arderea combustibilului in timpul exploziilor, este in schimb spalata si inlocuita de ciclul urmator. Uleiul ramas intre piston si cilindru transmite o parte din caldura pisonului catre exterior, cealalta parte fiind preluata de la interiorul pistonului tot de catre ulei si eliberata catre blocul motorului.
Revin cu o precizare: pt. cei care au baia marita, sa nu creada cumva ca pot ignora cantitatea de ulei. Balbotajul nu poate fi initiat la turatii mici si mislocii decat de catre vilbrochen. Este o mare greseala sa crezi ca ungerea v-a avea loc in conditii normale, cu cantitatea de ulei sub nivelul marcat pe joja. Repet d-lor cantitatea este cu mult mai importanta decat calitatea, un motor care insuficent ulei din cel mai bun n-are nici o sansa in fata altuia cu ulei normal dar in cantitate suficienta.
Deci spuneam ca uleiul ramas pe suprafata cilindrului dupa raclarea lui, este spalata si inlocuita la ciclul urmator, insa tutusi o mica parte este absorbita si diluata de catre vaporii si minusculii stropi de benzina din combustie si arsa odata cu aceastia in timpul exploziilor. Evaporarea benzinei, in contact cu aceasta pelicula fierbinte se face cu absortie de caldura, producand racirea peliculei, indirect a cilindrului. Aceasta cantitate de ulei este neglijabila si devine semnificativa la motoarele uzate, care pierd compresia repede, unde si pelicula de ulei raclata, ramane mai groasa, acesta facand sa se dilueze mai mult ulei ce duce la o evaporare mai lenta a stropilor de benzina, conducand in final la o crestere a consumului de ulei. Aceasta crestere de consum, are loc si la motoarele noi, nerodate, cu o rugozitate mare a suprafetii cilindrului (stim cu totii ca motoarele noi se incalzesc mai puternic).
In timpul compresiei o mica parte din vapori de benzina sunt scapati in carter, pe langa segmenti. Aceste scapari continua in timpul exploxiei cu o parte din gazele arse. Aceste gaze fierbinti creste presiunea in carter, presiune ce este eliberata prin intermediul unui dispozitiv epurator.
Ungerea axei cu came, a rulmentilor de la axa cu came, a tachetilor se face de catre turbionul de ulei, prin balbotare de catre vilbrochen si prin prelingere. Pentru rulmenti, cea mai importanta ungere o face turbionul care dupa ce se formeaza pompeaza cu presiune uleiul, totusi acolo ungerea este contracarata de catre forta centrifuga ce apare in interiorul rulmentului, uleiul fiind centrifugat catre exterior. Recomand ca la mersul indelungat la ralanti sa se faca din cind in cand accelerari usoare, pt refacerea turbionului. La oprirea motorului, dupa ore de stationare in rulmenti ramane ulei suficent pt ungerea lor la pornire. Acest ulei provine in mare parte din prelingere. Camele sunt bogat udate de ulei prin balbotare, si de turbion, nu am ce comenta. Tachetii, datorita pozitiei lor sunt unsi prin prelingere si de catre forta centrifuga a turbionului. Pozitia lor este foarte importanta in motor, fiind inclinati negativ catre exterior pt a facilita curgerea uleiului. Au o forma speciala, avand un canal semielicoidal, facut special pt a agata uleiul din carter si al transfera catre culbutori, asigurnd ungerea acestora si celorlalte componente in miscare. Se comporta ca un sertaras care iese, se umple, intra si se goleste. Datorita solutiei constructive, tachetii de la evacuare sunt udati de ulei deficitar, recomand acelasi tratament ca si la rulmentii axei cu came(accelerari usoare). Apoi combinatia intre aluminiu si otel nu este cea mai potrivita de a lucra fara ulei. Am vazut in lacasul tachetului de la evacuare din bloc urme de gripaj la doua blocuri demontate, eu insumi avand o problema cu cel de pe partea dreapta.
Balacirea produsa de vilbrochen are loc cu conditia ca uleiul sa poata fi antrenat de catre acesta, adica de cantitate. Am aratat modul de lucru al tachetilor si am scris ca ei se comporta ca niste sertarase, care se deschid, se umplu cu ulei apoi desarta prin inertie si gravitatie (pozitia lor inclinata). Acest ulei ajunge prin conductele tijelor impingatoare, in partea de sus a chiulasei unde formeaza o acumulare in spatiul dintre chiulasa si capac, curgand apoi in motor printr-o gaura calibrata, aflata la baza chiulasei. Cantitatea este conditionata de turatia motorului si de diametrul gaurii calibrate. Acest ulei este antrenat prin balbotare si stropire de catre culbutori si arcurile supapelor si asigura ungerea tuturor pieselor in miscare. Cantitatea aceasta fiind foarte mica ca debit, nu ajuta la racirea chiulasei sau al altui component, dar incalzeste tijele tachetilor producand dilatarea lor. Cozile supapelor sunt permanent in contact cu acest ulei, iar atunci cand jocul in ghidul supapei de asdmisie este prea mare, se produce o absortie ce antreneaza pe langa comburant (amestec aer/ benzina) si o cantitate din acest ulei, scazind continuu nivelul in baie. Acest lucru se poate observa la demontare, ca motoarele cu jocuri mari la giduri au talerul supapei de admisie gras, cu urme usoare de ulei. Din acesta cauza am sustinut in totdeauna ca acest motor este consumator de ulei. Se poate utiliza ulei sintetic, insa avind in vedere explicatiile date, cred ca mai economic v-a ramane tot uleiul mineral. Specific un amanunt important: uleiul care curge din chiulasa este foarte fierbinte dar nu raceste chiulasa, deasemeni este usor viciat de gazele arse ce trec pe linga coada supapei de evacuare.
Dispozitivul epurator are rolul de a separa uleiul din gazale evacuate din motor. Aceste gaze contin vapori si stropi de ulei, vapori de benzina ne arsa si gaze arse. Prin captarea lor si reintroducerea in admisie, se obtine o poluare mai mica, o unegre a subarului de la carburator (reducand considerabil uzura lui), etanseitate supape si piston… Aducerea pistoanelor in PMI face ca presiunea in motor sa creasca. La aceasta presiune se adauga si scaparile ce au loc pe lana secmenti. Aceste gaze contin foarte mult ulei sub forma de vapori, stropi si spuma. Ele ies din motor prin epurator, care prin centrifugare separa uleiul. Acest dispozitiv deschide evacuarea gazelor astfel epurate in PMI, moment in care presiunea din motor este cea mai crescuta. Totusi gazele evacuate contin vapori de ulei si benzina.