Kenőolaj és járatás

Nagyon foglalkoztat ez a tőke kopás a motoromnál. A dolog nagyon összetett, visszavezethető nagyon sok okra, az biztos, hogy az öntött, gyári tőkét nem szabad sport vezérműtengelyhez használni és nem szabad ismételten használni. Más a helyzet a forgácsolt acél tőkével, annak keménysége meghaladja a 60 HRC-t, ennél már nem kell aggódni. Ezek a tőkék újra használhatók. A gyári öntött tőkéket egy cég gyártotta, ez a Wizemann volt, ami beolvadt a Mahle csoportba 1994-ben, megalkotva a Mahle Ventiltrieb GmBH-t, valamint a gyártás ugyanebben az évben Mexikóba költözött. Ezek voltak Mahle tőkék, amelyek a német gyártás alatt nagyon jók voltak, neves motorépítők is akár sport tengelyekhez is használták Amerikában. Később minőségük leromlott és újabb brazil gyártó lépett a képebe a febi_Bilstein. A cég erdetileg német, de csak brazíliában készít szeleptőkéket typ1-es motorhoz. Minőségük a gyári motorhoz megfelelő, tuning tengelyhez, erősített rugóhoz alkalmatlan. (Ezt nem tudtam, az eredmény látszik)

Érdekes még a tömegek alakulása is, az eredeti Wizemann tőke 85g volt, a febi és a többi alap tőke 95g-os tömegű volt. A 28 mm-es kalapú tőkék között standard a 95g-os tömeg ma is.

Aki gyorsacél, forgácsolt tőkét használ (pl. Udo Becker) nem igazán aggódik a bejáratás miatt, azonban az öntött tőkék esetében a tengelyt és a tőkét úgy látszik pontosan össze kell járatni.

Sokan SLR-ezik a tőke kalapját, ennek az eljárásnak a lényege, hogy a megmunkálás szerszám iránya olyan, hogy a tőke kalapján sugárirányban induló, de elkanyarodó megmunkálás-vonalak a tőkét jobban forgásra kényszerítik. A megmunkálás után felületkezelik, elektrokémiai úton foszfátozzák. (parkerizálják)

A lényeg, hogy a tőkének és a tengelynek nagyjából egyforma keménységűnek kell lenni, így az egyik nem eszi meg a másikat. A kopás folyamata nagyon felgyorsul, ha az egyik vagy használtm vagy bármiylen más oknál fogva felületi egyenetlenség lesz a két, nagy erővel kapcsolódó alkatrész között. Ekkor az egységnyi kis felületre jutó erő akár megsokszorozódik és a kis kapcslódó felület, forgács darab, kitört fém darab az egyik alkatrészhez odaheged és a másik alkatészt megsérti, tönkreteszi. Ez nagyságrendileg a tized milliméteres darabtól az 1-2 mm-es darabik terjedhet. A nagy keménységű, edzett, hőkezelt felületek ilyenkor kikráteresednek, pittinges kopásre emlékeztető kipattogzások lesznek rajta (kép). Az elkezdett kopás, egyenetlen felületet eredményez és a két alkatrész egyike, majd mindkettő gyors elhasználódásnak indul.

Nyilvánvalóan a dupla rugó okozta erőhatás a folyamatot gyorsítja és promotálja, olyan problémákkal szembesülünk, amelyek szimpla, széria rugónál nem következnek be.

A képen látható Scat pro street szelepemelők kb. 20e mérföld alatt pattogtak így ki. Ez fajta elhasználódás tipikusan jellemző a nagy felületi keménységű fémekre. Ezt nem vesszük észre, mert a szelephézaot nem befolyásolja, egyéb kopás a tőkéken nem mérhető. Nem tudjuk, hogy ez mikor keletkezett, nagy valószínűséggel a járatás alatt vagy közvetlen utána. A felületi kenyémség mérés 70+ HR keménységet mutatott, ami nagyjából egy reszelő vagy más szerszámacél keménységének megfelelő, tehát nagyon kemény. A tengely vezérlőbütyke is iylen, ezek tehát elkopni soha nem fognak, csak letörni, kipattogzani. A képen látható elhasználódás nem vicces, de ezzel egy motor még sokezer km-t hiba nélkül üzemele, feltéve, hogy a kopadékok nem kerülnek problémás helyre. (Ezért jó mágnest tenni a leeresztő tányérra!)

Szót kell ejtenünk az olajokról is. A korszerű, katalizátoros, alacsony hamu és foszfor tartalmú (low saps) olajok kedvezőek a katalizátoroknak, de nem kedvezőek a nagy erővel kapcsolódó alkatrészek kenéséhez. Ezen kenési igébnyek elsősorban a váltókban, másodsorban a vezérléseknél vannak, a typ1-es motor esetében a tőke és vezérműtengely találkozásánál.

Ezt az EP (extreme pressure) hatású adalékot ma egyéb alkotókkal helyettesítik, régebben pedig a ZDDP a cink-dialkil-ditiofoszfát adalékkal biztosították.

Egy régi olajban ez 4-8 súlyszázalék körül volt, a mai olajokban pedig 0.8% alatt van. Egyesek ezt jelölik meg a typ1-es motorok vezérműproblémáinak okaként.

Mit lehet tenni?

A mai olajok közül (amelyeknek műszaki terméklapját el tudtam érni) a ZDDP súlyszázalékban a legnagyobb értékben a Mol 15W40 Universal, a Castrol GTX 15W40 valamint a Valvoline 15W40 Durablend olajokban van jelen, nagyjából 1,6-2 %

Ez nem jelenti azt, hogy ZDDP nélkül nem tudjuk bejáratni a motort, csak azt, hogy sokkal jobban kell figyelnünk az első 20 percre.

Továbbá azt is tehetjük, hogy ZDDP adalék tartalmú motorolaj adalékot töltünk az olajhoz, egy ilyen biztos van, a K2 Doctor Car Spec, amit a Boombastic forgalmaz.

Az összeszereléskor a tengelyhez adott zsírral be kell kenni a vezérmű bütyköket. Az első indításkor gyorsan be kell indítani a motort, nem indítózni sokat és azonnal emelni a fordulatot 2000-3000 közés és ot tartani 20 percig. Ez azért fontos, mert fordulaton az olajnyomás is nagyobb és a tőkéket, vezérműtengelyt érő szóróolajozás is nagyobb. Ha a motoron állítani kell, azt sem szabad alapjáraton, hanem le kell állítani a motort.

A közepes fordulaton járatott motor tőkéi gyorsabban forognak, egyenletesebben kopnak össze a tengellyel.

Másik javasolt adalék a Metabond és társai, melyek a fém felületére kemiszorpcióval kötödve védik a kopástól. Ez az első bejáratásnál nagyon hasznos lehet. Erről azonban egzakt tapasztalat senkinek nincs.

Az igazság pillanata....

Szétnyitottam a blokkot. Arcüreg gyulladásom van, de nem bírtam ki, hogy ne legyek a műhelyben. A kép sokkoló volt, az anyagi kár jelentős.

A felszívott spén miatt az olajpumpa cserés, a vezérműtengely 1-3 hengeréhez tartozó vezérműbütyökből 1.3 mm lekopott, ezekhez a hengerekhez tartozó szeleptőkék kalapja pedig teljesen elvékonyodott és letört. A megmaradt rész pedig totálisan kagylósra kopott, kb 2 mm mély kagyló alakú bemélyedés van benne.

Érdekes módon a 2-4 hengerhez tartozó bütykök és szelepemelők teljesen tökéletesen, szemmel látható a használat nyoma rajtuk, azonban a kopás nem mérhető és nem is tapintható rajta.

Ha diszkutáljuk az eseményeket, kizárhatjuk, hogy az olaj miatt történt. Én azt gondolom, hogy nem is tőke hiba vagy gyengeség volt, hiszen akkor a másikokon is kellene látszódni valaminek. Véleményem szerint ez a Scat C45-ös tengely hőkezelése volt hibás a tengely vége felé (azt hiszem betétben edzik, indukcióval), ezt egy anyagvizsgálat megmondaná. A nem túl kemény anyag felülete egyenetlenre kopott és az egyenetlen felület megette a tőkét. A bütyökprofil matt és porózus, lesimított pittinges kopás látható rajta. Mindez 2 óra alacsony és közepes fordulaton járatás alatt.

A motor megint darabokban...

Ismét járattam a motort kb. fél órát és a szelephézagok megint megnőttek, kopogni kezdett. Gyanús volt továbbá az is, hogy a szelepfedél belsején olyan fémpor volt (kopadék, spén), amit a mágnes összeszedett, tehát valami vas alkatrészből. Nem gondoltam, hogy a hengerfalról jött, mert az már be van járatva, ment vagy 7000 km-t.

Leengedtem az olajat, megnézni mi van ott. Sajnos sejtésem bejött, a tőkék koptak el, ettől nőtt a szelephézag folyamatosan, ráadásul a fémszita alatt megtaláltam az egyik tőke karima darabját is, tehát nem csak kopott, hanem el is tört legalább egy, de inkább több.

Tudtam én is, hogy a Scat-nak volt egy rossz tőke sorozata kb 5-6 évvel ezelőtt, elkézelhető, hogy ezek is abból a sorozatból származtak? Ezekre a pittinges kipattogzás volt jellemző, talán a felület volt túl kemény. Ha szétszedem a blokkot többet fogok látni. Addig is megkérdezem a hengerfej gyártóját, hogy milyen tőkét javasol a dupla rugóhoz.

Vezérlés, immáron sokadszor.

A himba geometria beállítása után a motort megint járatni kezdtem. Most kb. 20 perc járatás után kezdett kopogni, tipikusan a már jól megismert szelephézag hang, azonban most nem csattogva, csak jellegzetesen kopogva. Ismét beállítottam, majd megint kopogni kezdett.
Ez így nem normális, meg kellett nézzem, hogy mi okozza a 0.08-0.1 mm-es hézag 0.15-0.20-re változását.
Levettem a himbasort, azonnal észrevettem azt is, hogy a nyomórudak az 1.25-ös himbákkal érintik a nyomórúd csövek kissé visszaperemezett részét, ezt egy használaton kívül nyomórúddal kicsit meggörbítettem, így adva utat a nyomórúdnak.

A nyomórudakat jobban megvizsgálva azt is észrevettem, hogy a himbában kiképzett félgömb részem a nyomórúd csak kis felületen érintkezik, ezt a barnított nyomórúdon és a himba mélyítésén is jól látszott. Az ok is nyilvánvaló: a nyomórúd furatának elkészítésekor a nyoórúd acél vége kicsit deformálódott (sorjásodott?) így csak az érintkezik a kiképzett félgömb mélyedésben a himbával. Ez azon túl, hogy így nem tartós, elkopik, azt is eredményezi, hogy az nyomórúdon feljövő olaj nem jut be maradéktalanul a himbába, hanem ezen a "tömítetlenségen" kicsepeg.
A szelepvégeken egyébként nagyon jól látszik, hogy a geometria jó, az állítócsavar síkolt gömbje (swivel feet) pontosan a szelep középvonalára szimmetrikusan söpör végig.

A nyomórudak végét nagyon finoman megköszörültem, levettem a sorját, összeraktam...de már ismét indítani nem volt időm.

Szerencse, hogy kint a motor állványon, így könnyű tesztelni, diagnosztizálni, kicsit nagyobb elszántság kellene a helyén a Supercom kipufogó minduntalan leakasztásához, szelepállításnál...