Зима и обороты двигателя

[tomtaneh]

Исходное сообщение темы:

Посмотреть/скрыть содержимое

С новым годом всех!
Данный вопрос обсуждается в ветке http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...EE%F0%EE%F2%FB, но полагаю, что выделить его в отдельную тему будет не лишним.
Если что - сильно не ругайте.
Опишу свою ситуацию. Столкнулся с возрастанием оборотов, когда поехал в начале декабря из Томска в Белокуриху. Температура за бортом по всей трассе была примерно минус 10. При подъезде к Бийску похолодало до минус 18. Ехал по Бийску, со скоростью 50-60 км/ч. Стрелка тахометра на отметке 3000 об/мин. До этого, на скорости 60 км/ч, по прямой - обычно обороты не превышали 1100... Сбрасывал скорость до 40 км/ч - обороты держались в районе 2500. Остановки, глушение двигателя - не помогали. Переключался в ручной режим - эффект был, но незначительный. Двигатель ревел и ел бензин как не в себя. Через день решил съездить к ОД в Бийске. Температура за бортом - минус 5. Доехал из Белокурихи до Бийска, двигатель вел себя как пионер на линейке. Обороты адекватные. Прокатились с инженером, он меня выслушал, еще раз прокатились. Поведение авто - безупречно. Пожал плечами - если что, приезжайте. Через неделю поехал обратно в Томск. Температура - минус 26. Прогрел машину, выехал на трассу. Обороты опять подскочили. Расстроился, но делать нечего. Поехал так, как есть. Успокаивало то, что 3000-3500 об/мин держится что при 60-70 км/ч, так и при 130 км/ч. Под Новосибирском потеплело до минус 12, и, о чудо! - обороты упали.
Очевидна зависимость между температурой воздуха и поведением двигателя. Электрооборудование автомобиля тут ни при чем. У меня было 600 км пути, чтобы проверить все версии.
Есть кое-какие мыслишки, но хотел бы узнать мнение форумчан.
Заранее благодарю за ответы по существу.))

P.S.
Пробег 6700 км.

--- 20.06.2016 Добавлено модератором ---

Краткое FAQ по теме:

Посмотреть/скрыть содержимое

1. К каким комплектациям относится проблема?
Nissan Qashqai J11 с вариатором.

2. В чём заключается проблема?
1) Повышенные обороты двигателя при температурах воздуха -10...-15^oC и ниже при езде по трассе. Это, естественно, на прогретом моторе и вариаторе. Повышенные обороты в процессе прогрева - нормальное явление. Однако с понижением температуры процесс прогрева значительно затягивается.
2) Повышенный расход топлива в холодное время года. Начиная уже с температур от +10 и ниже расход начинает существенно увеличиваться.

3. В чём причины проблемы?
В недостаточном прогреве масла вариатора.
При температурах масла вариатора ниже +20...+25^оС гидротрансформатор вариатора не блокируется, что приводит к увеличению оборотов двигателя, снижению КПД трансмиссии и, как следствие, к увеличенному расходу топлива.
Вторая причина увеличения расхода топлива на недостаточно прогретом масле - программное увеличение давления в гидравлической системе вариатора для предотвращения проскальзывания ремня вариатора, а также рост гидравлических потерь в более густом масле.
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post80381

4. Для чего блок управления вариатором не блокирует гидротрансформатор при холодном масле?
Вязкость любого масла растет по экспоненте с понижением температуры. Вариаторное масло не исключение. Очень приблизительные цифры вязкости вариаторного масла NS-3: 6сСт@+100^oC, 25сСт@+40^oC, 75сСт@0^oC, 250сСт@-40^oC. Вязкое масло хуже выдавливается из пятен трения ремня вариатора и его шкивов, что может привести к проскальзыванию ремня, образованию задиров, особенно при ударных нагрузках (проезд ям на дороге). Разблокированный гидротрансформатор сглаживает ударные нагрузки и предотвращает проскальзывание ремня. Кроме того, разблокированный гидротрансформатор имеет достаточно низкий КПД при передаче крутящего момента, соответственно в нем выделяется большое количество тепла, что увеличивает скорость разогрева масла вариатора.

5. Какие температуры вариаторного масла являются оптимальными?
Достоверной информации нет, но есть косвенные данные:
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post79642
С другой стороны в вариаторе реализован программный счетчик старения масла, который начинает "тикать" когда температура масла вариатора превышает 90^oC и тикает тем быстрее, чем выше температура. Судя по этому счетчику, температуры до 90 градусов не имеют существенного негативного влияния на само масло. А выше 90 градусов начинают появляться какие-то негативные факторы старения. Низкие температуры не критичны для масла, но имеют негативное влияние на элементы конструкции самого вариатора.

6. Как устроена система нагрева и охлаждения масла вариатора конкретно в Qashqai J11?
Очень кратко: есть двухконтурный теплообменник: охлаждающая жидкость (ОЖ) двигателя <-> вариаторное масло, который может выполнять как функцию нагрева масла от ОЖ, так и функцию охлаждения масла в тех случаях, когда масло имеет более высокую температуру, чем ОЖ. И есть отдельный радиатор охлаждения масла вариатора, масло по которому циркулирует всегда.
Первоисточник информации - Оригинальный Service Manual:
http://www.qashqairussia.ru/forum/showthread.php?t=1014
Некоторые особенности описаны тут:
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post77948

7. Почему данная проблема не свойственна предыдущим поколениям Qashqai, другим моделям Nissan и другим маркам автомобилей?
Причины в разных системах обогрева и охлаждения вариаторного масла на разных моделях автомобилей с вариатором.
На предыдущей модели Qashqai J10 эта система очень похожа на схему J11, однако размер радиатора масла по оценкам "на глаз" в новом Qashqai примерно в три раза больше, а значит охлаждающий эффект гораздо сильнее.
Некоторые другие марки автомобилей с вариаторами Jatco (например Murano Z50, Lancer 10) прячут небольшой радиатор вариатора в левой части бампера перед колесом автомобиля - обдув радиатора в этом месте значительно слабее. Другие модели, например Outlander определенных годов выпуска, вообще не имели внешнего радиатора (правда при очередном рестайлинге радиатор поставили), обходясь скромным оребрением поддона картера вариатора. Понятно, что в подобных конструкциях проблема с температурой масла вариатора обратная.

8. Какие существуют проверенные способы борьбы с проблемой?

8.1 Снижение эффективности радиатора вариатора.
Установка заглушки в бампер, например такой (каталожный номер ZRNQ-041802):
http://www.russ-artel.ru/catalog/nis...nq-041802.html
(для установки заглушки в автомобиль, укомплектованный передними парктрониками, потребуется "доработка напильником")
Данный способ с одной стороны имеет ограниченную эффективность, а с другой стороны может привести к повышению температуры выше нормального уровня (90^oC) при динамичной городкской езде и/или в пробках. Тут всё очень сильно зависит от конкретных условиий эксплуатации. По опыту одноклубника blck не следует использовать заглушку в городе при температурах выше -20^oC и на трассе при температурах выше -10^oC, иначе температура масла может подняться выше 90^oC, что уже не очень хорошо, но ещё далеко не смертельно.
С другой стороны по опыту других одноклубников при температурах -20^oC и ниже на трассе заглушка в бампере не спасает ситуацию, поэтому приходится закрывать не только нижнюю решетку бампера, но и верхнюю декоративную решетку радиатора, например так:
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post73259

Вместо полного утепления передка можно прибегнуть к утеплению только радиатора вариатора (с обоих сторон) материалами типа вспененного полиэтилена, сплена и т.п (материалы, которые не продуваемы, хорошо теплоизолируют и не впитывают воду). Причем дабы не допустить перегрева в случае несильных морозов или оттепелей, утеплять можно не весь радиатор, а только часть - 1/2, 2/3, 3/4.

Также один из возможных вариантов - установка управляемых жалюзи перед радиатором, но на практике этот вариант пока не опробован на нашем автомобиле.
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post84798

Конкретных оптимальных рекомендаций по этому способу дать невозможно, так как всё зависит от многих факторов - температуры воздуха, наличия и типа защиты моторного отсека снизу, динамики и скорости езды, езды в пробках (причем не столько в глухих пробках, как движение с постоянными динамичными стартами с места), длины одной поездки и т.д..

8.2 Переброска патрубков системы охлаждения/подогрева вариатора.
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post78886
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post79607
Способ рабочий, проверено, но он имеет два недостатка: 1) значительно увеличивается отбор тепла от двигателя, что в морозы не самое лучшее решение, 2) летом в жару температура масла вариатора немного увеличится и может заходить в зону 90+ градусов, что совершенно не "смертельно", но уже не комильфо.

8.3 Установка термостата в контур радиатора масла вариатора.
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post80132
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post80230
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post80239
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post80503
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post84820
http://www.qashqairussia.ru/forum/sh...ll=1#post89097
Это решение можно считать самым эффективным и универсальным, несвязанным с конкретными условиями поездки, а также сильно сокращающим время прогрева вариатора и немного время прогрева двигателя. В прогретом установившемся состоянии отбор тепла от двигателя через теплообменник вариатора значительно снижается.
Недостаток решения - потенциальная ненадежность термостата.

Нужно понимать, что подобные изменения конструкции вы делаете на свой страх и риск и это может привести к отказу производителя от гарантийных обязательств.
Крайне желательно применять тот или иной способ борьбы с проблемой с применением объективного контроля, т.е. с измерением температуры масла вариатора или косвенным образом - с контролем счетчика старения масла вариатора.

9. Возможно ли программное (перепрошивка) устранение проблемы?
По мнению многих форумчан-экспертов в этом вопросе это невозможно, так как проблема аппаратная. Программным образом можно только попытаться скрыть симптомы проблемы (разрешить блокировку гидротрансформатора при низких температурах), однако предполагается, что такие изменения не лучшим образом скажутся на надежности вариатора.

10. Признал ли и исправил ли производитель эту проблему?
Официальных сервис-бюллетеней по этому поводу до настоящего момента (сентябрь 2016) нет. Выпускаемые сегодня автомобили (как английской, так и питерской сборки) всё ещё имеют эту проблему. При обращении клиента с проблемой официальные сервис-центры пожимают плечами и рекомендуют устанавливать заглушку в бампер.

[vasvi]

Дай руку брат ))) Я тоже ох как люблю авиамоделирование ))))

Держи!

)))

[snab959]

Держи!

)))

Поддерживаю. Молодец. Жаль зимы придется ждать. Вопрос - почему осенью не модернизировали?

[Lexun]

Не по теме Vasvi, а кем Вы работаете!? ...))))

[vasvi]

Поддерживаю. Молодец. Жаль зимы придется ждать. Вопрос - почему осенью не модернизировали?

Это как посмотреть.
Пословица учит нас "готовить сани летом", а я вон и лета не дождался, апрель месяц, а сани уже готовы.

Ну а если серьезно, то лето это негативный тест для модернизированной системы. Если всё будет в порядке, а оно не может быть по-другому , то можно принять модернизацию к окончательному вооружению.

Это была первая зима для моего кашкая и я никак не думал, что проблема зацепит меня у нас на югах. А тут расход на трассе при скорости 90...100 10л, я такого подвоха никак не ожидал. Расход для меня это не столько траты на топливо, как признак того, что механизм работает не в режиме, чего-то ему не хватает. Вот и завертелись мысли, на "раскопку" темы ушло не мало времени, но в итоге разобрался, сделал, поделился с Вами.

[snab959]

Это как посмотреть.
Пословица учит нас "готовить сани летом", а я вон и лета не дождался, апрель месяц, а сани уже готовы.

Ну а если серьезно, то лето это негативный тест для модернизированной системы. Если всё будет в порядке, а оно не может быть по-другому , то можно принять модернизацию к окончательному вооружению.

Это была первая зима для моего кашкая и я никак не думал, что проблема зацепит меня у нас на югах. А тут расход на трассе при скорости 90...100 10л, я такого подвоха никак не ожидал. Расход для меня это не столько траты на топливо, как признак того, что механизм работает не в режиме, чего-то ему не хватает. Вот и завертелись мысли, на "раскопку" темы ушло не мало времени, но в итоге разобрался, сделал, поделился с Вами.

А меня две зимы это напрягало. Неприятный осадок от каждой поездки. Жду положительных результатов испытаний вашей системы в действии.

[vasvi]

Через OBD сканер взглянул на давления в вариаторе, которыми управляются шкивы в зависимости от температуры масла. Соответственно первичное давление - управляет сведением ведущего шкива, вторичное давление - управляет сведением ведомого шкива вариатора. Данные в режиме D, при остановившемся авто, bar:



К размышлению.

[IgorSml]

Через OBD сканер взглянул на давления в вариаторе, которыми управляются шкивы в зависимости от температуры масла. Соответственно первичное давление - управляет сведением ведущего шкива, вторичное давление - управляет сведением ведомого шкива вариатора. Данные в режиме D, при остановившемся авто, bar:



К размышлению.

По логике при холодном масле чтобы его протолкнуть нужно создавать большее давление.
Правда не совсем понятно почему такая разница между ведущим и ведомым... Точнее ведомый вообще практически без изменений.

[vasvi]

По логике при холодном масле чтобы его протолкнуть нужно создавать большее давление.
Правда не совсем понятно почему такая разница между ведущим и ведомым... Точнее ведомый вообще практически без изменений.

По моему разумению давление меняется не для того чтобы "протолкнуть масло". Цифры давлений это уже те давления, которые непосредственно воздействуют на шкивы. А в самом насосе может быть ещё немного выше. При холодном масле давление на шкивы увеличивается, чтобы избежать проскальзывания ремня из-за того, что более густое холодное масло хуже выдавливается из пятна контакта шкивов и ремня. При стоящем автомобиле в режиме D ведущий шкив находится в максимальном разведении, радиус ремня минимальный, соответственно площадь соприкосновения с ремнем минимальная, соответственно меньшее давление требуется, чтобы обеспечить необходимый уровень трения покоя между ремнем и шкивом. Ну и наоборот, ведомый шкив имеет имеет максимальную площадь соприкосновения с ремнем, соответственно давить надо сильнее, чтобы выдавливать масло из пятна контакта ремня и шкива.
Могу и ошибаться.

А график я этот снял для того чтобы понять, при какой температуре насос и вся гидравлика и шкивы меньше "напрягаются". Теперь стало понятно - чем выше температура, тем меньше давления на шкивы, тем меньше растягивающая нагрузка на ремень, тем меньше радиальная нагрузка на подшипники шкивов, тем меньше нагрузка на масляный насос и управляющие клапана. Однако увеличение температуры выше 90 градусов чревато другими проблемами. Поэтому и приводится информация, что оптимальной температурой является диапазон 70-80 градусов - компромисс между минимальными потерями в гидравлике и ещё отсутствующими проблемами со старением масла, сальников и других узлов.

PS: Прикинул усилия, с которыми сжимаются шкивы. Пусть диаметр шкива где-то порядка 15см, тогда его площадь 175 см², при давлении 15 бар, усилие будет порядка 2.6 тонны. Впечатляет.

[vasvi]

Стало попрохладнее на улице и я записал таки лог температур двигателя и вариатора с установленным термостатом в контуре масла вариатора.
Результат по температурам вполне ожидаемый - вариатор прогревается намного быстрее и до номинальной температуры. А вот результат по расходу топлива приятно удивил. Жаль только я не записал расход в самой первой поездке со штатной системой (без каких либо изменений). Тут правда есть нюанс - последний тест с термостатом был сделан на летней резине, а предыдущие на зимней липучке. Может снижение расхода вызвано и этим тоже, сказать трудно.
На графике:
- температуры двигателя - красным; вариатора - синим.
- сплошные линии - штатная система; пунктирные - с переброшенными патрубками; штрихпунктирные - с термостатом в контуре масла.

Видно, что и двигатель немного быстрее выходит на режим (так как потери тепла на нагрев вариатора меньше), а также меньше остывает в случае движений накатом с горы.
Условия теста описывались ранее.

Взять, к примеру, выход на температуру вариатора +40 градусов. В заводском варианте вариатор набрал её за 17км пути, с переброшенными патрубками - за 13.5км, с термостатом - за 5.5км пути.
Гидротрансформатор блокируется при температуре ~22 градуса и выше, смотрим по графику - штатная система и система с перебросом вышли на этот уровень за 3км пути, с термостатом за 1.5км. Т.е. скорость прогрева вариатора с термостатом в контуре масла в разы быстрее.

[IgorSml]

Стало попрохладнее на улице и я записал таки лог температур двигателя и вариатора с установленным термостатом в контуре масла вариатора.
Результат по температурам вполне ожидаемый. А вот результат по расходу топлива приятно удивил. Жаль только я не записал расход в самой первой поездке со штатной системой (без каких либо изменений). Тут правда есть нюанс - последний тест с термостатом был сделан на летней резине, а предыдущие на зимней липучке. Может снижение расхода вызвано и этим тоже, сказать трудно.
На графике:
- температуры двигателя - красным; вариатора - синим.
- сплошные линии - штатная система; пунктирные - с переброшенными патрубками; штрихпунктирные - с термостатом в контуре масла.

Видно, что и двигатель немного быстрее выходит на режим (так как потери тепла на нагрев вариатора меньше), а также меньше остывает в случае движений накатом с горы.
Условия теста описывались ранее.

По расходу топлива всё логично. Быстрее прогрева вариантора - быстрее снижение оборотов до нормальных - меньше расход топлива. По ходу дела нужно будет торкать себе термостат. Пусть это всё и выльется в 5-6К, но эти деньги сэкономить получится на бензине зимой