La montée en régime du moteur au point mort peut-elle endommager?


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Je me suis arrêté à une lumière l'autre jour à côté d'un enfant conduisant (ce que je suppose être) ses papas 5.0 Mustang. Alors qu'il procédait à rebondir sur la ligne rouge et à rôtir la moitié de l'embrayage lorsque la lumière s'est allumée, je me suis rappelé une vieille rumeur que j'ai rencontrée sur un forum Civic il y a des années.

La rumeur voulait que faire tourner votre moteur au point mort, lorsque le moteur n'était pas sous charge, pouvait causer des dommages. Je crois que le raisonnement s'apparentait à jeter votre bras parce que vous ne teniez pas une balle. EDIT: Merci à Jason C pour l'info, l'argument dominant semble être que la pression d'huile ne peut pas suivre un moteur à régime libre.

J'ai l'impression que la rumeur était BS, mais pour la vie de moi, je ne peux penser à aucune raison. Donc ma question est, sur une voiture de rue normale avec un limiteur de régime et un carter humide, peut-il y avoir une usure excessive de la montée en régime de votre moteur à la ligne rouge à plein régime au point mort qui ne se produirait pas également si vous la portiez à la ligne rouge du 1er au 6 équipement?


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J'aimerais voir une réponse convaincante, basée sur la physique, à cela. J'ai passé les 20 dernières minutes à lire des arguments sans fin sur le forum à ce sujet, et il existe des théories convaincantes mais sans fondement dans les deux sens. J'espère que toutes les réponses publiées entreront dans une analyse plus rigoureuse. Les théories pour faire des dégâts semblent se concentrer sur le dépassement de la limite (mais certains types de limiteurs ou même tous les types de limiteurs rendent cela impossible) ou la pression d'huile ne suit pas une vitesse rapide d'augmentation du régime (mais le sentiment d'intestin est une fois que les régimes sont stables) c'est théorique). Les théories contre incluent moins de stress physique sur les liens.
Jason C

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@JasonC merci pour la perspicacité, je l'ai édité dans la question. Dès que j'ai lu votre commentaire sur la famine d'huile, j'espérais pouvoir trouver une réponse en utilisant le Toyota / Yamaha 1LR-GUE V10 de la Lexus LFA comme exemple, car il peut passer du ralenti à 9500 en 0,6 seconde, mais il utilise également un système de carter sec qui éliminerait plus ou moins le problème.
MooseLucifer

J'ai l'impression que même si les gens cherchent une réponse générale à cette question, c'est en fait très spécifique au véhicule. J'espère que toutes les réponses pourront entrer en détail sur la façon dont les différentes différences dans la conception du moteur affectent le résultat, s'il y a vraiment un effet. Le système de carter sec est un bon exemple.
Jason C

Réponses:


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Il s'agit en effet surtout d'une rumeur, mais avec quelques antécédents.

Température

Le principal problème concerne le refroidissement. Si vous faites tourner la voiture tout en restant immobile, le radiateur recevra moins d'air, donc il refroidira le liquide de refroidissement moins efficacement. Habituellement, le ventilateur forcera de l'air vers le radiateur si la voiture ne se déplace pas assez rapidement (comme si vous êtes coincé dans la circulation). Cela signifie que le moteur fonctionnera dans le seuil de température plus élevé. Le problème s'aggravera si la voiture a déjà des problèmes de refroidissement.

Usure inutile

Le secondaire est que vous tournez le moteur et le portez naturellement sans bouger la voiture. Le moteur s'use pour une combinaison de facteurs et l'un des plus forts d'entre eux est le nombre de tours qu'il fera au cours de sa durée de vie. C'est comme conduire la voiture sur plus de kilomètres qu'elle a réellement dans l'odomètre.

Quoi qu'il en soit, les deux facteurs ne compensent que très peu l'usure du moteur, sauf si vous continuez à accélérer la voiture pendant 30 minutes, puis à la conduire pendant 5 miles par jour. La voiture semblera avoir un faible kilométrage, mais le moteur s'usera beaucoup plus tôt que d'autres moteurs comparables.


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Je ne doute pas de votre réponse, mais j'aimerais personnellement voir quelque chose un peu au-delà de ce qui existe déjà. À cette fin: pouvez-vous fournir au moins quelques calculs de base de transfert de chaleur / flux d'air pour confirmer l'affirmation selon laquelle les ventilateurs sont inadéquats pour le refroidissement à certains régimes (vous pouvez choisir un exemple de véhicule pour illustrer), et si oui, combien de temps vous aurais-je besoin de le faire tourner pour créer suffisamment de chaleur pour faire des dégâts?
Jason C

Suite: La partie "usure inutile" semble raisonnable, bien que ce soit une sorte de conséquence assurée par défaut de l' un de ces types d'actions, donc je ne suis pas sûr que cela vaille la peine d'être souligné, sauf si vous effectuez des calculs qui indiquent une diminution de la durée de vie attendue en% . Par exemple, si vous maintenez 5000 tr / min au lieu de tourner au ralenti à 800 pendant 10 secondes, cela représente 700 rotations supplémentaires dans un moteur avec une durée de vie attendue de plusieurs centaines de millions , ce qui est assez sans conséquence.
Jason C

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(Également fwiw, de façon anecdotique, je diagnostiquais récemment un problème de refroidissement sur ma voiture, une Honda Prelude 2001, 190k miles. Après l'avoir réparée, j'ai fait un certain nombre de tests. Après avoir laissé la voiture se réchauffer à une température de liquide de refroidissement stable de 195F au ralenti , Je l'ai maintenu à 6500 tr / min pendant environ 20 secondes et le liquide de refroidissement s'est stabilisé autour de 210F, bien dans les spécifications de fonctionnement habituelles et comparables aux températures atteintes pendant la conduite normale, suggérant aucune chaleur supplémentaire par rapport aux conditions de conduite normales. Je serais heureux de courir d'autres tests abusifs aussi si vous en pensez, je reçois quand même un nouveau joint de culasse la semaine prochaine.)
Jason C

@JasonC Peut-être que je n'ai pas lu la question de la même manière que vous, mais j'ai compris que l'OP signifiait conduire à un régime plus élevé que d'habitude, comme utiliser un rapport inférieur ou continuer à accélérer la voiture à l'arrêt. Comme je l'ai mentionné au début de la question, ces problèmes sont très petits et généralement d'autres habitudes réduiront la durée de vie du moteur plus que cela.
Gabriel Diego

Et à propos de votre Integra, vous avez chauffé la voiture jusqu'à 210 en 20 secondes, ce qui signifie que le moteur chauffait beaucoup plus rapidement que si vous conduisiez normalement à bas régime. Vous avez là deux (très petits) problèmes: un chauffage rapide pendant le fonctionnement (tous les segments, pistons, joints se dilateront-ils au même rythme?) Et le fonctionnement du moteur à un seuil de température plus élevé.
Gabriel Diego

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Oui, cela provoque une usure du moteur.

Lorsque la transmission est au point mort et que le moteur est «accéléré» sans aucune charge, les éléments internes du moteur en rotation accélèrent, rassemblant les forces de rotation et latérales à un rythme plus rapide que celui conçu par le fabricant.

Pourquoi le moteur s'use? (liste non exhaustive):

Expansion du segment de compression du piston

La montée en régime rapide d'un moteur chauffe les segments de piston beaucoup plus rapidement. Parce qu'ils ont une masse thermique beaucoup plus petite que les chemises de cylindre, ils se dilatent à des vitesses différentes. Si les bagues de compression se dilatent trop, elles généreront une friction accrue sur les chemises de cylindre, provoquant une usure des chemises de cylindre (réduisant la compression).

Dans le pire des cas, les extrémités de l'anneau de compression se touchent, pincent la chemise du cylindre et provoquent très probablement la fissuration du piston. Ensuite, vous aurez des fragments métalliques volant autour de la tête et du cylindre.

Sur un moteur très froid ou bien pauvre (pas assez de carburant), il est plus facile d'obtenir une différenciation thermique plus importante entre la chemise de cylindre et les segments de piston.

Certains des premiers limiteurs de régime mis en œuvre utilisaient une coupure de carburant uniquement qui pouvait faire pencher un cylindre "lentement" et développer un point chaud de piston suite à la détonation.

Contrairement aux autres commentaires et réponses donnés, le système de refroidissement n'est PAS en mesure d'aider, car la défaillance du piston se produit dans les 4 à 10 millisecondes après qu'un point chaud se développe sur un piston ou un anneau de compression. (Voir la vidéo pour les références aux temps d'injection de carburant en millisecondes ci-dessous)

La famine du système d'huile dans les puisards humides

Plus fréquent dans les montées en régime prolongées - la culasse et le bloc ne vidangent pas l'huile au même rythme que l'huile est pompée hors du carter, laissant le carter vide, commun dans les moteurs Rover V8. Ceci est très fréquent dans les moteurs qui n'ont pas le minimum d'huile requis. Les moteurs qui ne sont pas entretenus ont des circuits d'huile sales et sont sujets à des blocages à haut régime.

Cela peut également être dû au fait que le bloc utilise les mêmes tuyaux pour vidanger l'huile qui est également utilisée pour ventiler le carter provoquant la vaporisation d'huile. Cependant, le moteur serait probablement déjà en surchauffe pour que cela se produise.

Certaines pompes à huile mal conçues (et les pompes à eau aussi) peuvent aérer et sont incapables de pomper l'huile lorsqu'elles sont augmentées trop rapidement en tr / min.

Les deux points suivants sont beaucoup plus courants dans les moteurs de performance où le fabricant a modifié la puissance, ne laissant aucune marge d'amélioration. Vous trouverez de nombreuses vidéos sur YouTube de motos et de supercars italiennes revenant sans aucune charge et se détruisant.

Les moteurs qui peuvent gérer à plusieurs reprises le maintien du limiteur de régime sans aucune défaillance ont généralement une limite de régime conservatrice définie ou disposent de nombreuses pièces de performance.

Déformation de bielle (bielle)

Certaines bielles s'étirent / se plient lors d'une accélération excessive du régime. Le pire des cas est qu'il exercera des forces déséquilibrées plus importantes sur le vilebrequin et les roulements (un taux de compression plus élevé n'a besoin que de 10 mille). Si le moteur a des tolérances serrées, il pliera également les soupapes.

Déformation du vilebrequin

Le vilebrequin ou le bloc moteur n'est pas conçu pour résister à une augmentation soudaine de la force interne (similaire aux déséquilibres harmoniques). Il suffit d'un millier ou deux (0,0254 - 0,0508 millimètres) pour que le vilebrequin creuse un roulement principal. Ceci est courant dans les moteurs de performance et de sport automobile, ils ont donc une résistance accrue intégrée dans le bloc en ajoutant plus de nervures et de sangles à la fonte ou à la billette.

Si vous êtes curieux de savoir à quoi ressemble une panne de moteur harmonique «catastrophique» à 11 000 tr / min avec charge sur un dynamomètre, regardez https://www.youtube.com/watch?v=1LkxGx5WJzA et passez à 14h20 où Cosworth explore doucement la limite de leur 4 cylindres turbocompressé lors de la recherche et du développement de moteurs F1.


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À mon humble avis, prendre un moteur à haut régime sous charge (où le piston est amorti en haut de la course par une grosse charge de carburant / air) est bien mieux que d'atteindre le même régime à vide. Un moteur non chargé, avec une charge de carburant / air relativement faible, repose entièrement sur des roulements de bielle pour arrêter le piston en haut de sa course. dans un moteur "chargé", la charge importante et donc la pression de compression élevée, amortit l'action du piston.


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Selon l'année / le modèle, le limiteur de régime ne vous permettra pas de redline au neutre, il coupera le moteur avant que le régime ne puisse endommager. Le coupe généralement à 4000 tr / min - selon l'année / la marque / le modèle.


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N'écoutez pas les gens de BS dire ici ... Si le moteur est dans la température de fonctionnement, il est normal de le faire revenir pas trop près de la ligne rouge. Et ne pas le faire tourner pendant de longues périodes ... Je traite mes voitures comme ça et elles sont toujours dorées.

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