¿Revolver el motor en neutral puede causar daños?

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El otro día me detuve en un semáforo junto a un niño que conducía (lo que supongo que es) su Mustang 5.0 de papá. Cuando procedió a rebotar en la línea roja y asar la mitad del embrague cuando se encendió la luz, recordé un viejo rumor que encontré en un foro cívico hace años.

El rumor era que acelerar el motor en neutral, cuando el motor no estaba bajo carga, podría causar daños. Creo que el razonamiento era similar a tirar tu brazo porque no estabas sosteniendo una pelota. EDITAR: Gracias a Jason C por la información, el argumento predominante parece ser que la presión del aceite no puede seguir el ritmo de un motor de giro libre.

Siento que el rumor era BS, pero por mi vida no puedo pensar en una razón. Entonces, mi pregunta es, en un auto de calle normal con un limitador de revoluciones y sumidero húmedo, ¿puede ocurrir un desgaste excesivo al acelerar su motor a la línea roja con el acelerador a fondo en neutral, lo que también no sucedería si lo llevara a la línea roja en 1 ° - 6 ° ¿engranaje?

engine engine-theory damage

— MooseLucifer
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Me encantaría ver una respuesta convincente basada en la física para esto. He pasado los últimos 20 minutos leyendo interminables argumentos del foro sobre esto, y hay teorías convincentes pero infundadas en ambos sentidos. Espero que las respuestas publicadas entren en un análisis más riguroso. Las teorías para hacer daño parecen centrarse en acelerar más allá del límite (pero un cierto cierto o incluso todos los tipos de limitadores hacen que esto no sea realmente posible) o la presión del aceite no se mantiene al ritmo rápido de un aumento de rpm (pero la sensación intestinal es una vez que las rpm son estables Esto es discutible). Las teorías en contra incluyen menos estrés físico en los vínculos.

— Jason C

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@JasonC gracias por la información, lo edité en la pregunta. Tan pronto como leí tu comentario sobre el hambre de aceite, esperaba poder encontrar una respuesta usando el Toyota / Yamaha 1LR-GUE V10 del Lexus LFA como ejemplo, ya que puede acelerar de inactivo a 9500 en 0.6 segundos, pero También utiliza un sistema de sumidero seco, que eliminaría más o menos el problema.

— MooseLucifer

Tengo la sensación de que, aunque las personas buscan una respuesta general a esta pregunta, en realidad es muy específica del vehículo. Espero que cualquier respuesta pueda entrar en detalles sobre cómo varias diferencias en el diseño del motor afectan el resultado, si realmente hay un efecto. El sistema de sumidero seco es un buen ejemplo.

— Jason C

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De hecho, es principalmente un rumor, pero con algunos antecedentes.

Temperatura

El principal problema es con el enfriamiento. Si acelera el automóvil mientras está parado, el radiador recibirá menos aire, por lo que enfriará el refrigerante de manera menos eficiente. Por lo general, el ventilador forzará un poco de aire hacia el radiador si el automóvil no se mueve lo suficientemente rápido (como si estuviera atrapado en el tráfico). Esto significa que el motor funcionará en el umbral de temperatura más alto. El problema empeorará si el automóvil ya tiene problemas de enfriamiento.

Desgaste innecesario

Lo secundario es que está girando el motor y usándolo naturalmente sin mover el automóvil. El motor usa una combinación de factores y uno de los más fuertes es la cantidad de revoluciones que hará durante su vida útil. Es como conducir el automóvil por más millas que en realidad tiene en el odómetro.

De cualquier manera, ambos factores solo compensan el desgaste del motor por muy poco, a menos que si continúas acelerando el automóvil durante 30 minutos y luego conduciéndolo durante 5 millas al día. El auto parecerá tener un bajo kilometraje, pero el motor se desgastará mucho antes que otros motores comparables.

— Gabriel Diego
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No dudo de su respuesta, pero personalmente me gustaría ver algo un poco más allá de lo que ya existe. Con ese fin: ¿Puede proporcionar al menos algunos cálculos básicos de transferencia de calor / flujo de aire para respaldar la afirmación de que los ventiladores no son adecuados para enfriar a ciertas RPM (puede elegir un vehículo de ejemplo para ilustrar), y si es así, cuánto tiempo ¿Tendría que acelerar para que genere suficiente calor para hacer daño?

— Jason C

Continuación: Sin embargo, la parte de "desgaste innecesario" parece razonable, aunque eso es una consecuencia asegurada por defecto de cualquiera de estos tipos de acciones, por lo que no estoy seguro de si vale la pena señalarlo a menos que haga algunos cálculos que muestren el% de disminución de vida útil esperada . Por ejemplo, si mantiene 5000 RPM en lugar de ralentí a 800 durante 10 segundos, eso es 700 rotaciones adicionales en un motor con una vida útil esperada de cientos de millones , lo cual es bastante intrascendente.

— Jason C

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(También, anecdóticamente, estaba diagnosticando un problema de enfriamiento en mi automóvil recientemente, un Honda Prelude 2001, 190k millas. Después de arreglarlo, hice una serie de pruebas. Después de dejar que el automóvil se calentara a una temperatura estable de refrigerante 195F en ralentí , Lo mantuve a 6500 RPM durante aproximadamente 20 segundos y el refrigerante se estabilizó alrededor de 210F, bien dentro de las especificaciones de operación habituales y comparable a las temperaturas alcanzadas durante la conducción normal, lo que sugiere que no hay calor adicional en comparación con las condiciones normales de conducción. otras pruebas abusivas también si piensas en alguna, de todos modos recibiré una nueva junta de culata la próxima semana.)

— Jason C

@JasonC Tal vez no leí la pregunta de la misma manera que usted, pero entendí que OP significaba conducir a una velocidad más alta de lo normal, como usar una marcha más baja o seguir acelerando el automóvil parado. Como mencioné al comienzo de la pregunta, esos problemas son muy pequeños y, por lo general, otros hábitos reducirán la vida útil del motor más que esto.

— Gabriel Diego

Y sobre su Integra, usted calentó el automóvil hasta 210 en 20 segundos, lo que significa que el motor se calentó mucho más rápido que si condujera normalmente a menos revoluciones. Tiene dos problemas (muy pequeños): calentamiento rápido durante el funcionamiento (¿se expandirán todos los anillos, pistones, juntas a la misma velocidad?) Y funcionamiento del motor en el umbral de temperatura más alto.

— Gabriel Diego

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Sí, esto causa desgaste del motor.

Cuando la transmisión está en punto muerto y el motor está "acelerado" sin ninguna carga, las partes internas del motor giratorio se acelerarán, reuniendo fuerzas de rotación y laterales a un ritmo más rápido que el diseñado por el fabricante.

¿Por qué se desgastará el motor? (no es una lista exhaustiva):

Expansión del anillo de compresión del pistón

Revolver rápidamente un motor calentará los anillos del pistón mucho más rápido. Debido a que tienen una masa térmica mucho más pequeña que las camisas de cilindro, se expanden a diferentes velocidades. Si los anillos de compresión se expanden demasiado, generarán una mayor fricción en las camisas del cilindro, causando que las camisas del cilindro se desgasten (reduciendo la compresión).

En el peor de los casos, el anillo de compresión termina tocando, pellizca la camisa del cilindro y lo más probable es que el pistón se agriete. Entonces tendrás fragmentos de metal volando destruyendo la cabeza y el cilindro.

En un motor muy frío o con poca grasa (no hay suficiente combustible), es más fácil obtener una diferenciación térmica más grande entre la camisa del cilindro y los anillos del pistón.

Algunos de los primeros limitadores de revoluciones implementados usaban un corte de combustible que podía hacer que un cilindro se inclinara "lentamente" y desarrollara un punto caliente del pistón por la detonación.

Al contrario de otros comentarios y respuestas, el sistema de enfriamiento NO puede ayudar, ya que la falla del pistón ocurre dentro de 4-10 milisegundos después de que se desarrolla un punto caliente en un pistón o anillo de compresión. (Ver video para referencias a la inyección de combustible milisegundos veces a continuación)

Sistema de hambre de aceite en sumideros húmedos

Más común en el exceso de revoluciones: la culata y el bloque no drenan el aceite al mismo ritmo que el aceite se bombea fuera del sumidero, dejando el sumidero vacío, común en los motores Rover V8. Esto es muy común en motores que no tienen el aceite mínimo requerido. Los motores que no reciben servicio tienen sistemas de aceite sucios y son propensos a bloquearse a altas rpm.

Esto también puede ser causado si el bloque usa las mismas tuberías para drenar el aceite que también se usa para ventilar el sumidero que causa la vaporización del aceite. Sin embargo, lo más probable es que el motor ya se sobrecaliente para que esto ocurra.

Algunas bombas de aceite mal diseñadas (y también las bombas de agua) pueden airear y no pueden bombear aceite cuando aumentan las rpm demasiado rápido.

Los siguientes dos puntos son mucho más comunes en los motores de rendimiento donde el fabricante ha ajustado la producción sin dejar margen para mejorar. Encontrarás muchos videos en YouTube de motocicletas y superdeportivos italianos acelerando sin carga y destruyéndose.

Los motores que pueden manejar repetidamente retenidos en el limitador de revoluciones sin ninguna falla generalmente tienen un límite de revoluciones conservador establecido o tienen muchas piezas de rendimiento disponibles.

Deformación de la biela (biela)

Algunas bielas se estirarán / doblarán durante una aceleración excesiva de rpm. El peor de los casos es que ejercerá mayores fuerzas desequilibradas en el cigüeñal y los cojinetes (una relación de compresión más alta solo necesita 10 mil). Si el motor tiene tolerancias estrictas, también doblará las válvulas.

Deformación del cigüeñal

El cigüeñal o el bloque del motor no están diseñados para soportar un aumento tan repentino de la fuerza interna (similar a los desequilibrios armónicos). Solo se necesitan mil o dos (0.0254 - 0.0508 milímetros) para que el cigüeñal desbaste un rodamiento principal. Esto es común en los motores de rendimiento y automovilismo, por lo que han aumentado la resistencia incorporada en el bloque al agregar más costillas y correas al molde o palanquilla.

Si tiene curiosidad sobre cómo se ve una falla del motor armónico "catastrófica" a 11,000 rpm con carga en un banco de pruebas, mire https://www.youtube.com/watch?v=1LkxGx5WJzA y pase a las 14:20 donde Cosworth explora suavemente El límite de sus 4 cilindros turboalimentados durante la investigación y desarrollo de motores F1.

— Rápido
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En mi humilde opinión, llevar un motor a altas RPM bajo carga (donde el pistón está amortiguado en la parte superior de la carrera por una gran carga de combustible / aire) es mucho mejor que alcanzar las mismas RPM descargadas. Un motor descargado, con una carga de combustible / aire relativamente pequeña, se basa completamente en cojinetes de biela para detener el pistón en la parte superior de su carrera. En un motor "cargado", la gran carga y, por lo tanto, la alta presión de compresión amortigua la acción del pistón.

— Pablo
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Dependiendo del año / modelo, el limitador de revoluciones no le permitirá volver a marcar en punto muerto. Cortará el motor antes de que las rpm puedan dañar. Por lo general, se corta a 4000 rpm, dependiendo del año / marca / modelo.

— HyperNV
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No escuche a ninguna persona BS decir aquí ... Si el motor está en la temperatura de funcionamiento, está bien acelerarlo sin acercarse demasiado a la línea roja. Y no acelerarlo por largos períodos de tiempo ... trato a mis autos así y todavía están dorados.

— Johnny
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