エンジンをニュートラルに回転させると損傷を与える可能性がありますか?


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先日、父親の5.0マスタングを運転している子供(私がそうであると想定している)の隣で、明かりで車を止めました。彼がレッドラインから跳ね返り、ライトが点灯したときにクラッチの半分をローストしていたとき、私は数年前にシビックフォーラムで遭遇した古い噂を思い出しました。

噂によると、エンジンに負荷がかかっていないときにエンジンをニュートラルに回転させると、損傷を引き起こす可能性があります。理由は、ボールを握っていなかったので、腕を投げるのと同じだったと思います。編集:情報を提供してくれたJason Cのおかげで、一般的な議論は、油圧が自由回転エンジンに追いつけないということです。

噂はBSだったような気がしますが、私の人生には理由が思いつきません。だから私の質問は、回転リミッターとウェットサンプを備えた通常のストリートカーで、エンジンの回転からニュートラルでのフルスロットルでのレッドラインまでの過剰な摩耗が発生する可能性があるということです。装備?


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私はこれに対する物理ベースの説得力のある答えを見たいです。私は過去20分間、これに関する無限のフォーラムの議論を読みました。そして、どちらの方法にも説得力がありますが根拠のない理論があります。投稿された回答がさらに厳密な分析に組み込まれることを願っています。ダメージを与える理論は限界を超えて回転することに焦点を当てているようです(しかし、特定のまたはすべてのタイプのリミッターではこれが実際には不可能です)または油圧が高速のrpm増加率に追いついていない(しかしrpmは安定すると腸の感触はこれは愚かです)。反対の理論には、リンケージに対する物理的なストレスが少ないことが含まれます。
Jason C

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@JasonC洞察に感謝、私はそれを質問に編集しました。オイルスタベーションに関するコメントを読んだらすぐに、レクサスLFAのトヨタ/ヤマハ1LR-GUE V10を例にとって答えを出すことができると期待していました。また、問題をほぼ解消するドライサンプシステムも使用しています。
MooseLucifer

人々がこの質問に対する一般的な答えを求めているとしても、それは実際には車両に非常に特有のものであると感じています。エンジン設計のさまざまな違いが実際に効果がある場合、結果にどのように影響するかについて、回答が詳しく説明されれば幸いです。ドライサンプシステムが良い例です。
Jason C

回答:


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それは確かにほとんど噂ですが、いくつかの背景があります。

温度

主な問題は冷却です。静止した状態で車を回転させると、ラジエーターに送られる空気が少なくなるため、クーラントの冷却効率が低下します。通常、車が十分に速く動いていない場合(交通渋滞など)、ファンはラジエーターに空気を送り込みます。これは、エンジンが温度のより高いしきい値で動作することを意味します。車にすでに冷却の問題がある場合、問題はさらに悪化します。

不要な摩耗

もう1つは、エンジンを回転させ、車を動かさずに自然に装着することです。エンジンはさまざまな要因で摩耗しますが、その中で最も強力なものの1つは、その寿命中に行われる回転数です。それは、走行距離計で実際に走行しているよりも長い距離、車を運転するようなものです。

どちらの方法でも、車を30分間回転させ続けて1日5マイル運転しない限り、両方の要素がエンジンの摩耗をほんの少しだけ相殺します。車の燃費は低いようですが、エンジンは他の同等のエンジンよりもはるかに早く摩耗します。


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私はあなたの答えを疑うつもりはありませんが、私は個人的に、すでに存在しているものを少し超えて何かを見たいと思っています。そのために:ファンが特定のRPMで冷却するには不十分であるという説明を裏付けるために、少なくともいくつかの基本的な熱伝達/空気流の計算を提供できますか(例として車両の例を選択できます)。ダメージを与えるのに十分な熱を生み出すためにそれを回転させる必要があるでしょうか?
Jason C

続き:「不必要な摩耗」の部分は妥当と思われますが、これはこれらのタイプのアクションのデフォルトの保証された結果の一種であるため、期待される寿命の減少率を示す計算を行わない限り、指摘する価値があるかどうかわかりません。 。たとえば、800秒間10秒間アイドリングする代わりに5000 RPMを保持すると、エンジンの回転数は700になり、予想寿命は数億になり、これは重要ではありません。
Jason C

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(また、事例として、最近2001年のホンダプレリュード、190kマイルで車の冷却問題を診断していました。それを修正した後、いくつかのテストを行いました。アイドル状態で車を安定した195Fクーラント温度まで暖めた後、私はそれを約20秒間6500 RPMに保持し、クーラントは210F付近で安定しました。通常の動作仕様内であり、通常の運転中に到達した温度に匹敵し、通常の運転条件と比較して追加の熱がないことを示唆しています。他の虐待テストもあると思いますが、とにかく来週新しいヘッドガスケットを受け取ります。)
ジェイソンC

@JasonCたぶん私はあなたがしたのと同じように質問を読み通しませんでしたが、OPは通常よりも高い回転数で運転することを意味することを理解しました。質問の冒頭で述べたように、これらの問題は非常に小さく、通常、他の習慣はこれよりもエンジンの寿命を縮めます。
ガブリエルディエゴ

また、Integraについては、20秒間で車を210まで加熱したということは、通常よりも低い回転数で運転している場合よりも、エンジンがはるかに速く加熱されたことを意味します。2つの(非常に小さな)問題があります。動作中の急速な加熱(すべてのリング、ピストン、ガスケットが同じ速度で膨張しますか?)と、より高い温度しきい値でのエンジンの動作です。
ガブリエルディエゴ

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はい、これはエンジンの摩耗を引き起こします。

トランスミッションがニュートラルでエンジンが無負荷で「回転」すると、回転するエンジン内部が加速し、メーカーが設計したよりも速い速度で回転力と横力を収集します。

なぜエンジンが摩耗するのですか?(完全なリストではありません):

ピストン圧縮リングの拡張

エンジンを急速に回転させると、ピストンリングがはるかに速く加熱されます。それらはシリンダーライナーよりもはるかに小さい熱質量を持っているため、それらは異なる速度で膨張します。圧縮リングが膨張しすぎると、シリンダーライナーの摩擦が増加し、シリンダーライナーが摩耗します(圧縮が低下します)。

最悪の場合、圧縮リングの端が接触してシリンダーライナーを挟み、ピストンに亀裂が発生する可能性が最も高くなります。次に、金属の破片が飛び交い、ヘッドとシリンダーを破壊します。

非常に低温のエンジンまたはリーン(燃料が不十分)の場合、シリンダーライナーとピストンリングの熱の差を大きくするのは簡単です。

実装されたいくつかの初期の回転リミッターは、燃料のみのカットを使用しました。これにより、シリンダーが「ゆっくり」傾き、爆発からピストンのホットスポットが発生する可能性があります。

与えられた他のコメントと回答に反して、ホットスポットがピストンまたは圧縮リングに発生してから4〜10ミリ秒以内にピストンの故障が発生するため、冷却システムは役に立ちません。(以下の燃料噴射ミリ秒の時間については、ビデオを参照してください)

ウェットサンプでのオイルシステムの飢餓

ローバーV8エンジンでは一般的ですが、シリンダーヘッドとブロックは、オイルがサンプからポンプで排出されるのと同じ速度でオイルを排出せず、サンプを空のままにします。これは、最低限必要なオイルが不足しているエンジンでは非常に一般的です。整備されていないエンジンは、オイルシステムが汚れていて、高回転数で詰まる傾向があります。

これは、ブロックが同じパイプを使用してオイルを排出する場合にも発生する可能性があり、オイルもサンプの換気に使用され、オイルの気化を引き起こします。ただし、これが発生するためには、エンジンがすでに過熱している可能性があります。

設計が不十分なオイルポンプ(およびウォーターポンプも)は、rpmの上昇が速すぎると、エアレーションが発生し、オイルをポンプで排出できなくなります。

次の2つのポイントは、製造元が出力を微調整して改善余地を残していないパフォーマンスエンジンではより一般的です。バイクやイタリアのスーパーカーが無負荷で回転し、自分自身を破壊する動画がYouTubeにたくさんあります。

回転リミッターで繰り返し保持されているエンジンを障害なく処理できるエンジンは、通常、控えめな回転制限が設定されているか、多数のパフォーマンス部品が利用可能です。

コンロッド(コンロッド)反り

一部のコンロッドは、過度のrpm加速中に伸びたり曲がったりします。最悪の場合のシナリオは、クランクシャフトとベアリングにより大きな不均衡な力をかけることです(高い圧縮比は10を必要とするだけです)。エンジンの許容誤差が厳しい場合、バルブも曲がります。

クランクシャフトの反り

クランクシャフトまたはエンジンブロックは、このような急激な内力の増加に耐えるようには設計されていません(調和不均衡と同様)。クランクシャフトがメインベアリングを削るのに必要なのは、1〜2(0.0254〜0.0508 mm)だけです。これは、パフォーマンスおよびモータースポーツエンジンでは一般的であるため、キャストまたはビレットにリブとウェビングを追加することで、ブロックに組み込まれた強度を高めています。

dynoに負荷がかかった状態で11,000 rpmで「壊滅的」な高調波エンジンの障害がどのように見えるかが気になる場合は、https://www.youtube.com/watch?v = 1LkxGx5WJzAを見て、コスワースがそっと探索する14:20にスキップしてください。 F1エンジンの研究開発中のターボチャージャー付き4気筒の限界。


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私の控えめな意見では、負荷のかかった状態でエンジンを高RPMにする(ピストンがストロークの上部で燃料/空気の大量のチャージによってクッションされる)ことは、同じRPMを無負荷にするよりもはるかに優れています。無負荷のエンジンは、燃料/空気の充填量が比較的少なく、ピストンをストロークの最上部で停止するために完全にコンロッドベアリングに依存しています。「負荷のかかった」エンジンでは、大きなチャージ、したがって高い圧縮圧力により、ピストンの動作が緩和されます。


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年/モデルによっては、回転制限がニュートラルでレッドラインを許可しないため、rpmが損傷する前にエンジンが停止します。通常、4000 rpmでそれを遮断します-年/メーカー/モデルによって異なります。


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ここでBSの人々が言うのを聞かないでください...エンジンが動作温度にある場合、レッドラインに近づきすぎないようにエンジンを回転させても問題ありません。そして、それを長期間回転させないで...私は私の車をそのように扱います、そして彼らはまだ黄金です。

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