(по просьбе читателей канала)
Придется рассмотреть еще одно направление «творчества» «доработчиков» двигателей, а именно нанесение царапин и канавок на рабочие поверхности вкладышей и валов.
История вопроса не нова. В курсе «Детали машин» в разделе «Подшипники скольжения» рассматриваются способы подвода смазки в зону трения подшипников скольжения. При этом рассматриваются разные виды канавок на рабочей поверхности вкладышей для подвода смазки в зону трения (рис 1 и 2).
Рис.1. Линейная канавка, распределяющая смазку по ширине подшипника
Рис.2. Спиральные канавки
Однако, если в учебнике не просто рассматривать картинки, но и читать текст, то станет понятно, что конструкции подшипников с канавками предназначены для подшипников скольжения с баббитовым антифрикционным слоем, работающих в условиях не высоких нагрузок и не высоких скоростей вращения. Кроме того, и это самое главное, речь идет о подшипниках с ограниченной периодической смазкой капельными масленками и/или консистентной смазкой при помощи в всякого рода тавотниц.
Иными словами колдуны из секты «противников святого хона» подсмотрев технические решения у деревенских ручных молотилок и сноповязалок, перенесли их на узлы трения ДВС с принудительной смазкой. Но двигатель всё же несколько отличается от молотилки.
Разберемся. Адепты дырок и царапин вещают, что канавки и царапины на рабочих поверхностях валов и вкладышей являются аккумуляторами смазочного масла. Этим своим утверждением они показывают, что совершенно не знают конструкции вкладышей ДВС. Дело в том, что любой вкладыш имеет не одинаковую толщину в середине и по краям (у торцов разъёма). Эта разнотолщинность может принимать значения в пределах от 0,05 до 0,30 мм. Таким образом, в собранном подшипнике по оси разъёма образуются свободные объемы, так называемые «холодильники», в которых всегда присутствует "запас" масла. Сектанты не признают измерительные инструменты, не умеют ими пользоваться и поэтому такие «подробности» про подшипники скольжения им не ведомы. Вот и царапают вкладыши.
Теперь стоит пару слов сказать о гидродинамике подшипника, о масляном клине и прочем…
На рисунке 3 представлено сечение подшипника скольжения
Из-за того, что между рабочей поверхностью подшипника и валом обязательно должен быть некоторый зазор, то в неподвижном состоянии вал, как бы, лежит на поверхности подшипника в нижней его точке. Всё пространство (или почти все) зазора между валом и подшипником заполнено моторным маслом, которое, даже при длительной остановке двигателя не вытекает из зазора полностью. Что такое капиллярный эффект, надеюсь, знают все. Так вот масло остается в зазоре неподвижного вала и подшипника, как в капилляре.
Когда вал начинает вращаться в подшипнике, то силы смачивания и сила трения вала о масло, увлекают масло в узкую часть зазора между валом и подшипником, создавая т.н. масляный клин. Поскольку вал и подшипник имеют диаметры разного размера (мы же сами так назначили, чтобы был зазор), то центр подшипника «Б» не совпадает с центром вала «А» и у вала есть возможность смещаться радиально относительно отверстия подшипника. Внутри масляного клина по мере его сужения растет давление масла. В зависимости от скорости вращения вала в подшипнике (на самом деле от линейной скорости внешнего диаметра вала) давление масла в узкой части клина увеличивается до значений, обеспечивающих подъем вала над поверхностью подшипника с преодолением всех действующих на вал сил, возникающих при работе двигателя. Вал, как бы, всплывает на масляном клине. Для совсем доходчивого понимания движение вала на масляном клине можно уподобить скольжению на водных лыжах по поверхности воды.
А теперь лирическое отступление. Переведем нашего водного лыжника с зеркальной водной глади на порожистую реку, где поперек русла имеются каменные гряды или плиты. Река глубокая, но течение сильное. Что будет в месте ниже по течению за каждой грядой или плитой? Мужики - рыбаки, спортсмены, лодочники - почти все знают – там будет бочка!
Бочка это закрученная постоянная волна с направлением закрутки против течения реки!
А за бочкой следует суводь – вода в суводи течет против течения русла.
Что будет с нашим водным лыжником при скольжении со слива в бочку? Правильно, резкое торможение и уход под воду!!! Дальше всё плывет по отдельности: отдельно буксирующий катер, отдельно лыжник, отдельно лыжи. Причем лыжи, а иногда и лыжник могут застрять в суводи на долгое время. Не редки случаи, когда спортсмены на катамаранах или плотах сидели в сильных суводях часами.
То же самое происходит и в подшипнике скольжения, если на его рабочей поверхности (или на валу) имеются углубления или выступы. Поэтому во всех учебниках написано, что в зоне масляного клина, в зазоре подшипника ДВС не допускаются никакие канавки [1], поскольку в таких местах резко ухудшаются условия трения. По простому – масляный клин ослабляется хаотичным завихрением масла и перестает удерживать вал «на плаву».
Таким образом нарезание на рабочих поверхностях каких бы то ни было лунок и канавок является надежным способом ухудшить работу подшипника.
1- "Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей" под редакцией А.С.Орлина Москва. машиностроение. 1984