No siis, kyllähän kierrosten lukumäärä väistämättä vaikuttaa männän kestoon, mutta myös kierrosnopeus, eli vaihtotaajuus. Se, että tykitetäänkö tasan 6000 rpm 120 tuntia vai muodostuuko tuo 43 200 000 kierrosta pienemmistä ja suuremmista kierrosnopeuksista, on metallin väsymisen kannalta merkittäväkin asia.
Mitä tulee kuormitukseen, niin materiaalin kestoluku N (eli montako kuormitusvaihtelua se kestää) kasvaa lähes tulkoon expotentiaalisesti kuormituksen amplitudin pienentyessä. Teoriassa riittävän pienellä amplitudilla saadaan kestoluku N äärettömäksi, eli tällöin kappale ei väsy ja eikä myöskään synny väsymismurtumaa. Jos kappaleeseen kohdistuu sekä puristus-, että vetojännitystä yhtä paljon, on tilanne kestävyyden kannalta ideaalein. Mutta heti kun jompaa kumpaa on enemmän, kestävyys laskee huomattavasti ja tässä meidän tilanteessa puristusjännitystä tapahtuu huomattavasti enemmän. Kuitenkin riittävän pienillä voimilla "ikuisesti" kestävä mäntä on mahdollinen, siis kun tarkastellaan väsymistä.
Se miksi mäntä sitten kuluu, vaikka sylinterin ja männän välissä on öljykalvo, johtunee hyvin pitkästi kitkasta. Öljykalvo ei tee pintojen välistä liuku- ja lepokitkaa olemattomaksi, vaikkakin pienentää sitä huomattavasti. Kuitenkin kitkaa esintyy ja tätä myötä myös kulumista. Esimerkiksi VVT:n tekemän tutkimuksen mukaan auton moottorin sisäiset kitkahäviöt ovat noin 11,5% polttoaineen kokonaisenergiasta ja jos tarkastellaan pelkkää männän ja sylinterin välistä kitkahäviötä, niin se on noin 5,2%. Itse auton liikuttamiseen vaadittava energia on noin 21,5%, eli loppujen lopuksi moottorin sisäiset kitkat, ts. kitkahäviöt ovat voitelusta johtuen edelleen melko suuret.
Team JSR FacebookissaKäytä
Tietopankkia ja olet viisaampi || Tue sivuston toimintaa ja hanki
VIP-oikeudet!