Nel nostro articolo sui motori più affidabili, i motori moderni non vengono quasi mai trovati. Inoltre, tra coloro che è meglio non prendere, la nuova maggioranza. Coincidenza? Non credo proprio.
Sembrerebbe che con lo sviluppo della tecnologia, i motori dovrebbero diventare più affidabili e più affidabili, ma per qualche motivo ciò non accade. Sembra che stiamo osservando la tendenza opposta.
Sì, secondo molti "specialisti" del garage, prima l'erba era più verde, ma in questo caso particolare, ahimè, hanno ragione … Ci sono molte ragioni, e l'effetto di queste ragioni sta prendendo forma, dando spesso origine a un altro "dolore del proprietario". Proviamo a considerare i possibili fattori negativi in modo più dettagliato, motivo per cui i motori hanno iniziato a rompersi più spesso.
Il primo problema. Complicazione tecnica
Probabilmente, la radice di tutti i problemi è l'inasprimento dei requisiti per il consumo di carburante e la compatibilità ambientale dei motori in assenza di nuove idee e progetti. In effetti, tutte le "innovazioni" che vediamo sono compressori, turbocompressore, iniezione diretta, fasatura variabile e design multivalvole. Tutto questo, infatti, è apparso negli anni Cinquanta e Sessanta, e la maggior parte delle tecnologie ha cominciato a svilupparsi già negli anni Venti e Trenta (come non ricordare la Mercedes-Benz 770K sovralimentata dei primi anni '30, amata dai vertici del Terzo Reich).
La grande forza trainante del progresso dei motori a pistoni nella prima metà del XX secolo è stata l'aviazione, che ha notevolmente accelerato il lavoro sull'iniezione, tutti i tipi di pressurizzazione e le strutture multivalvole. Sul campo, queste tecnologie sono state utilizzate in modo molto meno diffuso: nei motori da corsa e sulle singole auto particolarmente progressive, ma il loro uso di massa è diventato possibile solo con l'avvento dell'elettronica economica e affidabile all'inizio degli anni '90.
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Allo stesso tempo, le case automobilistiche erano legalmente obbligate a mantenere un certo tasso di riduzione del consumo di carburante e iniziarono a inasprire gli standard per l'emissione di sostanze nocive. All'inizio era sufficiente l'introduzione di tecnologie progressiste incondizionatamente. Le teste dei cilindri multivalvole hanno rapidamente soppiantato i modelli a due valvole, principalmente perché anche senza un catalizzatore, lo scarico di un tale motore era più pulito.
Naturalmente, il numero di parti nel meccanismo di temporizzazione e la complessità della sua manutenzione sono aumentati immediatamente. Ma i progressi nella lavorazione dei metalli hanno permesso di complicare il motore quasi senza perdite. Anche il passaggio all'iniezione elettronica del carburante e ai sistemi di gestione del motore integrati, che hanno permesso di riunire la gestione delle procedure di iniezione, accensione, trasmissione e manutenzione del motore, è stato ovviamente un passo avanti. Ha notevolmente migliorato le prestazioni del motore e una maggiore affidabilità.
Anche se in molti ricordano la diffidenza che è stata tributata alle prime macchine ad iniezione e i consigli di "officine" esperte che hanno avvertito di quanto sia difficile riparare tali sistemi (o un semplice carburatore!). La storia ha rimesso ogni cosa al suo posto: i sistemi di iniezione si sono rivelati più affidabili dei vecchi sistemi di alimentazione, anche se “in ginocchio” è diventato davvero molto più difficile riparare apparecchiature complesse.
La tecnologia successiva che è stata ampiamente implementata su tutti i motori a combustione interna è il sistema di distribuzione: VANOS per BMW, VVT-i per Toyota, i-VTEC per Honda, ecc. In parole povere, ha permesso di variare i tempi di apertura e chiusura delle valvole di aspirazione e di scarico, a seconda del regime del motore, in modo da fornire una buona trazione sia alle basse che alle alte velocità. In altre parole, ha permesso di migliorare le caratteristiche di potenza dei motori senza comprometterne l'efficienza.
In effetti, il design non è molto difficile da implementare, si è rivelato troppo nuovo e per molti produttori non era affatto privo di problemi: c'erano nuove parti soggette a usura e un nuovo mal di testa per i proprietari di tali macchine. Ad esempio, bussare a uno freddo, guasti e guasti al sistema.
Poi c'è stata la massiccia introduzione del turbocompressore. Ha permesso di utilizzare una "scappatoia" nei cicli di guida europei e giapponesi per misurare il consumo di carburante e ridurre il consumo di carburante del passaporto, migliorando allo stesso tempo notevolmente i parametri dinamici delle auto. Certo, le auto con turbocompressore sono molto più difficili da usare rispetto alle auto ad aspirazione naturale, temono anche piccole interruzioni nel funzionamento di tutti i sistemi.
L'ultima tecnologia che viene gradualmente introdotta in massa è l'iniezione diretta di carburante. Aumenta notevolmente le capacità del motore, ma richiede anche l'uso di componenti complessi con una risorsa limitata e molto vulnerabili a causa del design preciso e delle condizioni operative difficili. E, oltre ad aumentare la probabilità di guasto, aumenta anche il costo delle riparazioni.
Ma l'applicazione di queste vecchie tecnologie in generale non era un problema, in molti modi sono state elaborate molto prima dell'introduzione di massa sui motori da corsa. Durante il passaggio alla produzione di massa, ci sono stati errori con calcoli errati, ma in generale si tratta di tecnologie progressive. Dovevano essere implementati troppo rapidamente e in modo troppo massiccio per adattarsi al quadro giuridico. Solo i tassi di crescita dell'efficienza non hanno tenuto il passo con l'inasprimento dei requisiti.
Il secondo problema. Ridotte perdite per attrito
Presto ci furono segni di complicazioni eccessive come sistemi di aspirazione senza throttl ed evidenti tentativi di ridurre l'attrito interno, di fatto riducendo l'affidabilità dei nodi. Meno attrito significa più efficienza, ma a quale costo? Prima di tutto, molti dei cuscinetti a strisciamento del motore sono stati semplicemente ridotti di dimensioni. Le dimensioni dei perni dell'albero motore, degli spinotti dei pistoni, delle camicie dell'albero di equilibratura, degli alberi a camme e delle maglie della catena sono diminuite …
Naturalmente, i metallurgisti hanno prodotto nuove leghe e le parti sono diventate più forti. Solo non ovunque e non in tutto. I motori sono diventati molto peggiori per il sovraccarico. Per ridurre ulteriormente le perdite per attrito dei cuscinetti ei costi energetici di lubrificazione, sono stati utilizzati oli sempre più sottili e la pressione dell'olio nel sistema è diminuita.
Purtroppo i miracoli non accadono: un olio più sottile ha un film meno resistente ai carichi, e una pompa dell'olio controllata non solo è più complicata, ma non fornisce nemmeno una riserva di pressione nelle più comuni modalità di funzionamento del motore.
Il terzo problema. Aumento della temperatura di esercizio
Inoltre, per aumentare la compatibilità ambientale e l'economia a basso carico, hanno cercato di aumentare la temperatura di esercizio del motore. E per non perdere potenza, hanno introdotto termostati controllati, che hanno permesso al motore di raffreddarsi leggermente sotto carico. Ma l'aumento delle temperature ha avuto l'impatto più negativo sul tasso di usura dell'olio, sull'invecchiamento delle parti del motore in plastica e gomma … In generale, il problema è stato aggiunto.
Inoltre, un termostato controllato non può ridurre istantaneamente la temperatura del motore e spesso anche la temperatura sotto carico è superiore a quella ottimale, il che provoca detonazione e usura accelerata. E sì, hanno iniziato a cambiare l'olio meno spesso, ma anche una svolta nella tecnologia della sua produzione non si è avverata, tuttavia, questo era l'argomento di due articoli separati.
Il quarto problema. Rilievo del gruppo pistone
Il resto dei motivi della diminuzione dell'affidabilità, che descriviamo di seguito, sono in qualche modo correlati al fattore principale. Ma allo stesso tempo potrebbero svilupparsi senza tenerne conto. Il trasferimento del controllo del processo di combustione all'elettronica con feedback ha permesso di alleggerire notevolmente il gruppo pistone e molte altre parti del motore eliminando il "margine di sicurezza" richiesto in caso di eventuali guasti nel funzionamento di sistemi di controllo più semplici. Sfortunatamente, l'elettronica è impermanente e non sempre diagnostica correttamente gli errori nel loro lavoro. E lo stock di "hardware" in termini di affidabilità è già diminuito e una leggera deviazione dei parametri dalla norma può già portare al guasto delle parti.
Sapete quanta potenza produceva la VW Golf da 1,8 litri del 1984? 90 con carburatore, 105-115 con iniezione sulla GTI. Parametri abbastanza "vegetali" per gli standard odierni. I motori della serie 1.8 EA888 ora hanno una potenza di 182 forze e l'aumento della coppia è addirittura doppio. L'introduzione di tutte le nuove tecnologie ha permesso di realizzare motori con un grado di spinta che supera i parametri degli ICE da corsa di trent'anni fa. E qualsiasi aumento del carico e della temperatura comporta un invecchiamento accelerato dei metalli e una diminuzione della risorsa nel suo complesso.
Il quinto problema. Mancanza di tempo per i test motori completi
Se il "margine di sicurezza" era ai nodi, allora è stato scelto quasi fino alla fine. La forte accelerazione nella crescita delle esigenze ha costretto le case automobilistiche, soprattutto tra i leader del segmento premium, ad abbandonare la pratica di innovare gradualmente nei vecchi motori e migliorare gradualmente il design. Le serie di motori vengono ora cambiate frequentemente due volte nella breve durata di un modello in produzione. Naturalmente si riducono sia i tempi di test che il numero di test effettuati con i nuovi motori.
La maggior parte dei test viene eseguita su computer e il software, come tutti sapete, spesso presenta bug. Di conseguenza, vengono pubblicati progetti chiaramente incompiuti, i cui problemi sono già stati corretti "in itinere". Quindi da cinque a sei sostituzioni di routine di tipi di iniettore e materiali di camicie, fasce elastiche e gruppi di pistoni è solo un pagamento per il fatto che il motore della tua auto è il più "progressivo".
Il sesto problema. Manutenzione più rara e complessità diagnostica
Se si prova a guardare sotto il cofano di un'auto moderna, e poi sotto il cofano di una "youngtimer" degli anni Novanta, si noterà chiaramente quanto più compatti siano diventati i motori e quanto più densamente siano stati inseriti nel vano motore. Nessuno vuole trasportare aria, e le esigenze per la crescita dello spazio interno mantenendo la compattezza esterna della macchina sono solo aumentate nel tempo.
A volte questo è accompagnato da una chiara eccessiva complicazione delle unità o dal deterioramento delle loro condizioni di lavoro. Ma in ogni caso, comporta un aumento della complessità e del tempo dedicato alla diagnostica. Il servizio deve fare affidamento più su sistemi elettronici di autodiagnosi e meno sul controllo visivo e sul collegamento di dispositivi di controllo aggiuntivi. Inoltre, le procedure di servizio sono diventate meno frequenti, il che significa che ci sono meno opportunità di identificare i problemi in una fase iniziale.
Il settimo problema. Condizioni di lavoro sfavorevoli
E l'ultimo fattore è probabilmente l'aumento del carico medio del motore. Le nuove trasmissioni automatiche sono progettate per ridurre il consumo di carburante, il che significa che costringono il motore a funzionare al massimo carico a una determinata velocità. Tutto ciò consente di risparmiare carburante, ma non è sempre innocuo per le unità. Le nuove trasmissioni automatiche rendono facile e spensierato utilizzare tutta la potenza del motore, e la ridotta rumorosità delle unità rende il processo piacevole e facile. Payback, come sempre, con affidabilità.
Qual è la linea di fondo?
Ciascuno dei motivi separatamente non fa il tempo, ma in totale creano una sensazione di problemi costanti con i motori in molte nuove auto. I produttori più conservatori ne hanno di meno, i più progressisti ne hanno di più. Infatti, il numero di guasti durante il periodo di garanzia è generalmente ridotto, e questo è una conseguenza dei sistemi di controllo della qualità. Ora le case automobilistiche hanno l'opportunità di controllare la risorsa, di non porre un margine di sicurezza eccessivo se il numero di problemi di garanzia non supera un livello ragionevole, e di correggere errori in serie problematiche di motori nel tempo o rimuoverli dalla produzione se non è possibile correggere la situazione con piccole forze.
Sfortunatamente, tutto ciò che è al di fuori del periodo di garanzia "e un po 'di più" è già fuori dagli interessi delle aziende. Può accadere che dopo la garanzia l'auto non viaggerà a lungo e la riparazione sarà molto costosa, di grandi dimensioni e con il coinvolgimento di uno strumento speciale. Nel frattempo, l'acquirente può godersi la nuova auto: è ancora più veloce ed economica. Inoltre, la differenza nel costo del carburante risparmiato può spesso anche superare le maggiori spese per le riparazioni del motore in futuro.
Autore: Boris Ignashin
