Tune it Αντλίες Λαδιού Part II

Ψοφήσαμε στις ζέστες, ήπιαμε τα δροσιστικά οκτάνιά μας και σίγουρα μαυρίσαμε -άλλοι απ’ τον ήλιο και άλλοι απ’ την ανέχεια- αλλά, μέσα σ’ όλα που τρέχουν το κατακαλόκαιρο,  ακόμα διαβάζουμε Power Automotive Magazine… Τι να πω, περίεργα όντα πρέπει να είμαστε, κάτι παίζει εδώ! Λέω σήμερα να ρίξουμε λίγο φως σε ένα εξάρτημα που συνήθως ζει στην αφάνεια. Αν ρωτήσουμε, ποιό είναι το πιο ζωτικό κομμάτι του μοτέρ, τι απαντήσεις θα πάρουμε? Νομίζω ότι οι περισσότεροι θα αναφέρουν -και σωστά- την αντλία λαδιού. Ο ρόλος της είναι κάτι παραπλήσιο με την καρδιά ή την κεντρική αρτηρία της, την αορτή, στο ανθρώπινο σώμα, αν μου επιτρέπετε αυτήν τη σύγκριση. Ίσως ο ρόλος της να φαίνεται πιο σημαντικός με τις ζέστες, όταν φαίνεται και κάποια μικρή ή μεγαλύτερη πτώση της πίεσης, ανάλογα και με το λάδι, που χρησιμοποιούμε.

Γενικά

Όλοι ανεξαιρέτως οι κινητήρες χρειάζονται τη λίπανση των κινουμένων μερών τους με λάδι. Η αντλία λαδιού δημιουργεί την απαραίτητη ροή λαδιού, αλλά όχι την πίεση! Η πίεση του λαδιού δημιουργείται από την αντίσταση, που συναντά η ροή του λαδιού καθώς κάνει τον κύκλο της περνώντας από την αντλία στα διάφορα εξαρτήματα του μοτέρ, για να επιστρέψει πάλι στο κάρτερ. Η μαγική -και συνήθως αναπάντητη- ερώτηση για πολλούς είναι: Ποιά είναι η σωστή πίεση λαδιού? Να πιστεύουμε το …λαμπάκι στο ταμπλό? Κι’ αν έχει καεί? Καλά, αν είσαι …γκαζοφονιάς, χωρίς πιεσόμετρο της προκοπής και περιμένεις απ’ το λαμπάκι… λάθος περιοδικό διαβάζεις! Εδώ και αρκετά χρόνια, οι περισσότεροι κατασκευαστές προτείνουν πίεση λαδιού 0.7bar για κάθε 1.000 στροφές. Έτσι, οι αντλίες που κατασκευάζουν έχουν δυνατότητα να ανεβάσουν μέχρι 5bar περίπου. Με αυτήν τη λογική, στις 5.000rpm είναι αρκετά 3.5bar και στις 7.000rpm τα 5bar. Δεν σημαίνει, όμως, αυτό ότι στις 9.000rpm θέλουμε 6.5bar. Οι περισσότεροι θεωρούν τα 4.5-5bar σαν ένα λογικό μέγιστο όριο. Στο δε ρελαντί, από 0.5-1bar είναι συνήθως αρκετά για ένα καλό μοτέρ με ψαγμένες ανοχές… Επειδή όμως πολύ λίγα πέφτουν σ’ αυτήν την κατηγορία, καλό είναι να βλέπουμε κάτι περισσότερο, γύρω στα 1.5-2bar ας πούμε.

Κατηγορίες αντλιών

Τρία είναι τα βασικά σχέδια των αντλιών λαδιού:

Γραναζωτές αντλίες -αντλίες με διπλό γρανάζι (ονομάζονται και εξωτερικές, γιατί ενίοτε τοποθετούνται και έξω από τον κορμό του μοτέρ) όπου το ένα γρανάζι κινείται από κάποιο ξεχωριστό άξονα (π.χ. ντιστριμπιτέρ) και ένα δεύτερο γρανάζι παίρνει κίνηση από το πρώτο. Ο άξονας κίνησης γυρίζει με τις μισές στροφές του μοτέρ. Το λάδι, που εγκλωβίζεται ανάμεσα από τα δόντια των γραναζιών, ωθείται διαρκώς προς την τρύπα εξόδου, ενώ οι ακτινικές και αξονικές κατασκευαστικές ανοχές μεταξύ γραναζιών/κελύφους περιορίζουν τη διαρροή προς το κάρτερ. Στη συντριπτική τους πλειοψηφία, οι αντλίες αυτές είναι εμβαπτιζόμενες, δηλαδή τα γρανάζια τους βρίσκονται κάτω από τη στάθμη του λαδιού.

Αντλίες με ρότορα –λέγονται και αντλίες gerotor, έχουν δύο γρανάζια που κινούνται το ένα μέσα στο άλλο, ένα εσωτερικό και ένα εξωτερικό. Το μέσα γρανάζι έχει έναν λοβό λιγότερο από το έξω και είναι επίσης τοποθετημένο παράκεντρα σε σχέση με το έξω. Λόγω της διαφοράς του αριθμού των λοβών -συνήθως 4 με 5- το εξωτερικό γρανάζι κινείται στο 80% των στροφών του εσωτερικού. Και στο σχέδιο αυτό, απαιτούνται αρκετά μικρές ανοχές για τη μεγιστοποίηση της ροής λαδιού. Η κίνηση του εσωτερικού γραναζιού και εδώ γίνεται από άξονα που έχει τις μισές συνήθως στροφές από αυτές του στροφάλου και, όπως και οι γραναζωτές αντλίες, βρίσκονται κι’  αυτές κάτω από τη στάθμη του λαδιού στο κάρτερ.

Αντλίες καθρέφτη,που από το όνομα προσδιορίζεται η θέση τους. Πρόκειται για αντλίες ρότορα, που κινούνται όμως απευθείας από το στρόφαλο, απλουστεύοντας έτσι τις κατασκευαστικές και χωροταξικές απαιτήσεις, αφού ενσωματώνονται στον καθρέφτη του μπλοκ. Γυρίζοντας με το στρόφαλο, έχουν τη δυνατότητα να αναπτύξουν στο ρελαντί μεγαλύτερες πιέσεις από τους προηγούμενους τύπους που περιγράψαμε. Έχουν όμως και ένα μικρό πρόβλημα, λόγω της απόστασης -έστω και αυτά τα ελάχιστα εκατοστά του μέτρου- από τη στάθμη του λαδιού. Στις χαμηλές θερμοκρασίες, αργεί κάπως λόγω του ιξώδους το λάδι να «ανέβει» από το κάρτερ κατά την κρύα εκκίνηση και γι’ αυτό προδιαγράφεται συνήθως πιο λεπτό λάδι τύπου 5W-20 ή 5W-30 σε μοτέρ με παρόμοιες αντλίες. Κάτι, που μάλλον είναι παντελώς άγνωστο γι’ αυτές τις αντλίες, είναι η απαίτηση για ακριβέστατη τοποθέτηση στο μπλοκ. Λίγα εκατοστά του χιλιοστού διαφορά να έχει ο νοητός άξονας του εσωτερικού γραναζιού από το στρόφαλο και η φθορά της αντλίας, μαζί με τη μειωμένη απόδοση είναι εγγυημένα! Γι’ αυτό, προτείνεται στα συνεργεία η εφαρμογή της αντλίας αυτού του τύπου να γίνεται με το μπλοκ όρθιο στη βάση (γαϊδάρα) και όχι οριζόντιο. Έστω και τα 1.5-2 εκατοστά, που «κρεμάει» ο στρόφαλος στην οριζόντια θέση, είναι ικανά να δημιουργήσουν πρόβλημα στη μακροζωϊα και στη λειτουργικότητα της αντλίας! Αυτά βέβαια τα «παραμύθια» υποψιάζομαι ότι τα έχουν ξεπεράσει οι …γηγενείς μας επιστήμονες που δε μασάνε από τέτοια… Βίδωσέ τη να τελειώνουμε, να φύγει!

Φθορές αντλίας λαδιού

Και οι τρείς τύποι αντλίας, που αναλύσαμε, σίγουρα υφίστανται φθορές, οι οποίες αυξάνουν τις ανοχές μεταξύ των κινητών και σταθερών εξαρτημάτων (γρανάζια/κέλυφος), με επόμενο αποτέλεσμα τη μείωση του όγκου λαδιού, που διακινείται με κάθε περιστροφή τους. Αν θεωρήσουμε σταθερές τις υπόλοιπες ανοχές του μοτέρ (μέταλλα στροφάλου/μπιελών και εκκεντροφόρο), η μείωση της παροχής της αντλίας σημαίνει και πτώση της πίεσης στο κύκλωμα λίπανσης. Γι’ αυτόν το λόγο, σ’ αυτές τις περιπτώσεις καλό είναι να αντικαθιστούμε την αντλία λαδιού κατά την επισκευή του μοτέρ.

Βελτίωση αντλίας λαδιού

Ίσως ακούγεται περίεργο, αλλά είναι εντελώς εφικτή η βελτίωση της αντλίας λαδιού. Το …επιστημονικό τρικ να τοποθετούμε ροδέλα στο ελατήριο βαλβίδας ανακούφισης, μόνο αποτέλεσμα αιμομιξίας σε συνδυασμό με χαμηλό IQ μπορεί να είναι! Να το ξεκαθαρίσουμε αυτό το θέμα μια και καλή: η βαλβίδα ανακούφισης λειτουργεί μόνο σε μεγάλη πίεση και δεν προσφέρει απολύτως τίποτα στις χαμηλές στροφές. Η μόνη επέμβαση, που μπορεί και συνιστάται να γίνει εκεί, είναι να τρίψετε το εμβολάκι στη βάση του με σμυριδαλοιφή, όπως κάνετε με τις βαλβίδες. Πολλές αντλίες έχουν πρόβλημα διαφυγής από τη βαλβίδα αυτή και με τον τρόπο αυτό διορθώνεται. Άλλη περιοχή, που προσφέρεται στις αντλίες με ρότορες και τις γραναζωτές, είναι η λείανση των επιφανειών συναρμογής τους. Αυτό ισχύει το ίδιο και για τις καινούργιες. Ποτέ μα ποτέ δεν θα βρείτε τις επιφάνειες αυτές τελείως επίπεδες, με αποτέλεσμα να υπάρχει πάντα διαφυγή λαδιού από εκεί, την ώρα που θέλουμε τη μεγαλύτερη δυνατή ροή στα κινούμενα μέρη του μοτέρ. Οι περισσότερες αντλίες αποτελούνται από δύο κομμάτια, που βιδώνουν μεταξύ τους και τρείς επιφάνειες, δύο μεταξύ των κομματιών και μία που προσαρμόζεται στο μπλοκ. Και οι τρείς, λοιπόν, επιφάνειες είναι συνήθως επίπεδες, αλλά …όχι τελείως. Μπορούμε λοιπόν εμείς προσεκτικά να τις λειάνουμε και να γίνουν τέλειες, πράγμα που σημαίνει μηδέν διαφυγή! Η λείανση μπορεί να γίνει με 400αρι σμυριδόπανο αρχικά και ύστερα με 600αρι σε πλάκα εφαρμογής, σ’ ένα κομμάτι χοντρό γυαλί ή σ’ ένα κομμάτι χοντρή μελαμίνη. Θα δείτε από τις πρώτες κιόλας κινήσεις τη «στραβομάρα» των κομματιών, όπως και τη γρήγορη επαναφορά στο τέλειο. Επόμενη βελτίωση γραναζιών και λοβών είναι το ελαφρύ «σπάσιμο» των γωνιών τους με 400αρι σμυριδόπανο. Η ενέργεια αυτή δεν επιτρέπει πλέον στα γρανάζια να τραυματίζουν το αλουμίνιο του κελύφους. Πολλές αντλίες στους αγωγούς εισόδου/εξόδου του λαδιού έχουν στενώσεις, απότομες γωνίες και άλλες ατέλειες από το χυτήριο. Σε κάθε περίπτωση, εντοπίζουμε το πρόβλημα και το διορθώνουμε προσεκτικά με το Dremelακι μας. Όταν όλα πλέον είναι πλυμένα και καθαρά, συναρμολογούμε τη αντλία μας, αλλά όχι όπως να ‘ναι! Σφίγγουμε σιγά-σιγά τις βίδες και, περιστρέφοντας διαρκώς τον άξονα, ψάχνουμε για τη θέση όπου συναντάμε τη μικρότερη αντίσταση, εκεί δηλαδή που γυρίζει πιο εύκολα. Εκεί καργάρουμε τις βίδες και -τέλος -προσωπικά βάζω και λίγο Loctite έτσι για σιγουριά. Φυσικά -και για να μη τρελαθούμε- οι εργασίες αυτές πρέπει να γίνονται σε αντλίες, που προηγουμένως μετρήθηκαν και βρέθηκαν εντός προδιαγραφών! Βλέπετε, λοιπόν, ότι είναι αρκετές οι βελτιωτικές επεμβάσεις, που μπορούν να γίνουν στην αντλία λαδιού. Δεν είναι και τίποτα τραγικό, η όλη ιστορία που μόλις περιέγραψα δεν θέλει περισσότερο από 3-4 ώρες δουλειά (παλιά/καινούργια το ίδιο παίρνει). Το αποτέλεσμα, όμως, είναι μία αντλία, που λειτουργεί, όπως θα έπρεπε και όχι όπως βγήκε απ’ το κουτί!

Αντικατάσταση αντλίας –Πότε?

Τα περισσότερα μοτέρ μπορούν να λειτουργήσουν άνετα σε νορμάλ (φυσικά) και σε αρκετά βελτιωμένη μορφή με την εργοστασιακή αντλία λαδιού. Για πιο άγριες, όμως, και …αγωνιάρικες καταστάσεις, δεν θα ήταν κακή ιδέα να την αντικαταστήσετε με μία μεγάλης παροχής. Η μόνη διαφορά με τη νορμάλ είναι ότι έχουν λίγο μακρύτερα γρανάζια/λοβούς, τα οποία αυξάνουν ανάλογα την παροχή ανά περιστροφή. Η ανάγκη μεγαλύτερης παροχής οφείλεται στις μεγαλύτερες ανοχές/διάκενα των αγωνιστικών μοτέρ, που -σε ορισμένες περιπτώσεις- φτάνουν και τα 0.07-0.08mm από τα νορμάλ 0.02-0.03mm –για ανοχές στροφάλου μιλάμε.  Στο εμπόριο, όμως, υπάρχουν και αντλίες ψηλής πίεσης.. χρειάζονται? Δεν είναι εύκολο να απαντηθεί αυτό το ερώτημα, ιδιαίτερα αν σκεφτούμε την απώλεια ισχύος που προκύπτει και που, στην περίπτωση π.χ. ενός μοτέρ NASCAR, μπορεί να φτάσει τους 45-50 ίππους! Η συγκεκριμένη απώλεια συγκαταλέγεται στις λεγόμενες «παρασιτικές» απώλειες ισχύος, όπως είναι η αντλία νερού και το δυναμό-alternator. Τι κάνουν λοιπόν οι …καουμπόηδες στα μοτέρ τους? Διάκενα 0.015-0.02mm, λάδι 0W-20 και δουλεύουν με πίεση το πολύ μέχρι 3.5bar στις 9.000rpm! Δηλαδή, πολλά απ’ αυτά που ξέραμε έχουν αλλάξει τελευταία και σ’ αυτόν τον τομέα φέρνοντας τα πάνω-κάτω. Ναι, τα διαβάζουμε και τα μελετάμε, αλλά για παραπέρα… Ποιός είναι ο μάγκας που θα φτιάξει μοτέρ, ας πούμε, για σκίσιμο καμιά εκατοστή γύρους στις Σέρρες και θα βάλει διάκενα 0.01mm? Πολύ θα ήθελα να το δω αυτό! Τέλος πάντων, αυτά για το ζεστό μήνα του Αυγούστου και βλέπουμε… Ραντεβού το Σεπτέμβρη και τα ξαναλέμε!