Czerwona linia - Redline
Czerwona linia odnosi się do maksymalnej prędkości silnika, przy której silnik spalinowy lub silnik trakcyjny oraz jego komponenty są zaprojektowane do pracy bez powodowania uszkodzenia samych komponentów lub innych części silnika. Redline silnika zależy od różnych czynników, takich jak skok , masa elementów, pojemność , skład elementów i wyważenie elementów.
Słowo to jest również używane jako czasownik, oznaczający jazdę lub prowadzenie pojazdu samochodowego powyżej czerwonej linii. Termin „czerwona linia” pochodzi od czerwonych pasków wyświetlanych na obrotomierzach w samochodach, począwszy od obrotów, które oznaczają czerwoną linię dla konkretnego silnika. Praca silnika w tym obszarze nazywana jest redliningiem . Zabłąkanie w ten obszar zwykle nie oznacza natychmiastowej awarii silnika, ale może zwiększyć ryzyko uszkodzenia silnika.
Odmiana czerwonej linii
Czynnikiem ograniczającym jest przyspieszenie lub szybkość zmiany prędkości tłoka. Przyspieszenie tłoka jest wprost proporcjonalne do wielkości przeciążeń oddziałujących na zespół tłoka i korbowodu. Dopóki siły przeciążenia działające na zespół tłok-korbowód pomnożone przez jego masę własną są mniejsze niż wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie materiałów, z których są wykonane i dopóki nie przekraczają wartości granicznych obciążenia łożyska, silnik może bezpiecznie obracać się bez ulegania fizycznym lub konstrukcyjnym uszkodzeniom.
Redlines wahają się od kilkuset obrotów na minutę (rpm) (w bardzo dużych silnikach, takich jak pociągi i generatory) do ponad 10 000 obr./min (w mniejszych, zwykle wysokowydajnych silnikach, takich jak motocykle, niektóre samochody sportowe i beztłokowe silniki obrotowe). Silniki wysokoprężne zwykle mają mniejsze czerwone linie niż silniki benzynowe o porównywalnych rozmiarach , głównie z powodu ograniczeń w rozpylaniu paliwa. Silniki benzynowe do samochodów zazwyczaj mają czerwoną linię przy około 5500 do 7000 obr./min. Gordon Murray T.50 Automotive ma najwyższy redline samochodu drogowego tłokowego silnika znamionowej przy 12.100 obr./min. RENESIS w Mazda RX-8 ma najwyższy redline produkcyjnym obrotowym silnika samochodu drogi oceniono przy 9000 obrotach na minutę.
W przeciwieństwie do tego, niektóre starsze silniki OHV (popychacze) miały czerwone linie przy 4800 obr./min, głównie ze względu na to, że silniki były projektowane i budowane z myślą o niskiej mocy i ekonomii od późnych lat 60. aż do wczesnych lat 90. XX wieku. Jednym z głównych powodów, dla których silniki OHV mają niższe czerwone linie, jest pływak zaworu. Przy dużych prędkościach sprężyna zaworowa po prostu nie może utrzymać popychacza lub rolki na wałku rozrządu. Po otwarciu zaworu sprężyna zaworu nie ma wystarczającej siły, aby popchnąć masę wahacza, popychacza i popychacza w dół na krzywce przed następnym cyklem spalania. Silniki z krzywkami górnymi eliminują wiele elementów i ruchomej masy, stosowane w silnikach OHV. Niższe czerwone linie nie muszą jednak oznaczać niskiej wydajności.
Silniki motocyklowe mogą mieć jeszcze wyższe redlines ze względu na ich stosunkowo niższą masę tłokową . Na przykład Honda CBR250RR z lat 1986-1996 ma redline około 19 000 obr./min. (Chociaż ze względu na przepisy w japońskiej produkcji motocykli liczba ta została później obniżona do 18 000). Jeszcze wyżej jest czerwona linia nowoczesnego bolidu Formuły 1 . Przepisy z 2010 r. ograniczają maksymalne obroty silnika do 18 000 obr/min [1] , ale w sezonie 2006 obroty silnika osiągnęły ponad 20 000 obr/min w silnikach Cosworth i Renault .
Ogranicznik obrotów i implementacja
Większość nowoczesnych samochodów ma systemy komputerowe, które zapobiegają zbyt dużemu zbaczaniu silnika z linii czerwonej poprzez odcięcie przepływu paliwa przez wtryskiwacze paliwa / listwę paliwową (w silniku z bezpośrednim wtryskiem) / gaźnik lub poprzez wyłączenie układu zapłonowego do momentu, gdy silnik spadnie do bezpieczniejsza prędkość robocza. To urządzenie jest znane jako ogranicznik obrotów i zwykle jest ustawione na wartość RPM na czerwonej linii lub kilkaset RPM powyżej. Większość elektronicznych jednostek sterujących (ECU) samochodów z automatyczną skrzynią biegów przełączy bieg na wyższy, zanim silnik osiągnie czerwoną linię, nawet przy maksymalnym przyspieszeniu (ECU w automatycznej skrzyni biegów samochodu sportowego pozwoli silnikowi zbliżyć się do czerwonej linii lub osiągnąć czerwoną linię przed zmianą biegu na wyższy). Jeśli używane jest sterowanie ręczne , silnik może przez krótki czas przekroczyć czerwoną linię, zanim ECU odetnie moc, aby go cofnąć lub automatycznie zmienić bieg na wyższy. Gdy samochód jest na najwyższym biegu, a silnik jest na czerwonej linii (z powodu dużej prędkości), ECU odetnie paliwo do silnika, zmuszając go do zwalniania, aż silnik zacznie działać poniżej czerwonej linii, w którym to momencie zwolni paliwo z powrotem do silnik, pozwalając mu ponownie działać.
Jednak nawet z tymi elektronicznymi systemami zabezpieczającymi samochód nie jest chroniony przed nieumyślnym włączeniem biegów. Jeśli kierowca przypadkowo wybierze niższy bieg podczas próby zmiany biegu na wyższy lub wybierze niższy bieg niż zamierzony podczas zmniejszania biegu (jak w motocyklowej sekwencyjnej ręcznej skrzyni biegów ), silnik będzie zmuszony do szybkiego zwiększenia obrotów, aby dostosować się do prędkości układu napędowego . Jeśli tak się stanie, gdy silnik pracuje na wysokich obrotach, może to znacznie przekroczyć granicę. Na przykład, jeśli operator jedzie blisko redline na 3 biegu i próbuje zmienić bieg na 4, ale przez pomyłkę ustawi samochód na 2, skrzynia biegów będzie się obracać znacznie szybciej niż silnik, a po zwolnieniu sprzęgła silnik prędkość obrotowa szybko wzrośnie. Doprowadzi to do gwałtownego i bardzo zauważalnego hamowania silnikiem oraz prawdopodobnego uszkodzenia silnika. Jest to często nazywane „przesunięciem pieniędzy” ze względu na prawdopodobieństwo uszkodzenia silnika i koszt naprawy silnika.