Плюсове и минуси на ангренажния ремък в маслена баня

С напредването на автомобилния инженеринг, производителите търсят все по-иновативни решения за повишаване на ефективността и намаляване на вредните емисии. Едно от тези решения, което намира широко приложение в последните поколения двигатели с вътрешно горене, е конструкцията на ангренажно задвижване с ремък в маслена баня (Belt-in-Oil, BIO). Тази схема поставя ангренажния ремък - критичен елемент за синхронизацията на клапаните и буталата - в постоянен контакт с моторното масло и се явява алтернатива, както на "сухия" ремък, който работи извън маслената среда, така и от по-масивната ангренажна верига.

Преместването на ангренажния ремък в маслена баня носи няколко съществени технически предимства:

1. Намаляване на триенето и шума: Ремъкът, потопен в масло, се плъзга по-гладко по зъбните колела и обтегача. Това води до значително по-тиха работа на задвижващия механизъм и до по-плавно функциониране на двигателя като цяло. Смазването минимизира загубите от триене в сравнение със сух ремък.

2. По-ниска маса и инерция: В сравнение с традиционната метална ангренажна верига, ремъкът, дори и с необходимия му корпус, е с по-ниска маса. Тази по-малка инерция на задвижващия възел допринася за по-бърза реакция на двигателя при подаване на газ и индиректно подпомага намаляването на разхода на гориво.

3. Повишена компактност и свобода на дизайна: Конструкцията BIO е по-компактна от верижното задвижване. Това дава на инженерите допълнителна гъвкавост и свобода при разположението на други монтирани агрегати в малките и често претъпкани моторни отсеци, особено при турбодвигателите с малък работен обем.

4. Ефективност и екология: Общите загуби от триене в двигателя са по-ниски, което директно води до по-ниски емисии на въглероден диоксид ($\text{CO}_2$) в официалните сертификационни цикли, подобрявайки екологичните показатели на агрегата.

Критичните рискове и ролята на маслото

Въпреки инженерните си предимства, системата BIO е изключително чувствителна и поставя изключително високи изисквания към моторното масло. За разлика от "сухия" ремък, който е проектиран да не контактува с масло, този ремък е изработен от специален еластомер с търкаляща повърхност, адаптирана към маслената среда.

Ако химичният състав на смазочния материал е неправилен или интервалите за смяна са прекалено дълги, могат да възникнат сериозни и скъпоструващи проблеми:

1. Деградация на ремъка: Масло, съдържащо прекалено агресивен пакет детергентно-диспергиращи добавки или такова с намалена окислителна стабилност, може да атакува еластомера. Това води до подуване, напукване на ръбовете и отлепване на гумени фрагменти. Повредата на ремъка може да доведе до неговото счупване и до катастрофална повреда на двигателя.

2. Образуване на утайки и запушване: Фрагментите от износения ремък, комбинирани с продуктите от окислението на маслото, образуват пастообразни отлагания. Тези отлагания могат да запушат мрежата на маслоуловителя (маслената цедка). Това бързо води до недостиг на масло (маслен глад) в помпата и до сериозно износване на лагерите и други критични компоненти.

3. Проблем с вискозитета при високи натоварвания (HTHS): Турбо двигателите работят при високи специфични натоварвания. Те изискват масло с достатъчно висок HTHS вискозитет (High-Temperature High-Shear Rate Viscosity) – способността на маслото да поддържа дебел и устойчив филм в зоната на триене при висока температура и срязващо напрежение. При недостатъчен HTHS, ремъкът и зъбните колела могат да работят „на границата“, увеличавайки риска от износване.

4. Разреждане с гориво и LSPI: Употребата на съвременни бензинови горива с добавка на етанол (като Е10) може да предизвика по-бърз спад на вискозитета на маслото, ако то не е формулирано правилно за работа с етанол. Това разреждане увеличава склонността към образуване на лакови отлагания и повишава риска от LSPI (Low-Speed Pre-Ignition) – опасно преждевременно запалване при ниски обороти.

В заключение, докато ангренажното задвижване в маслена баня предлага значителни инженерни предимства по отношение на компактност и ефективност, неговата надеждност е изцяло зависима от стриктното спазване на интервалите за смяна и използването на моторно масло, което отговаря на специфичните, сертифицирани изисквания на производителя за тази BIO конструкция. Всяко отклонение може да доведе до скъп и сложен ремонт на двигателя.