Uszkodzenia tłoków

© Mahle

Udostępnij:

W kolejnych publikacjach zamieszczonych w ramach działu Praktyczna Wiedza Zawodowa zestawiamy typowe zdjęcia wad i szkód, z jakimi zetknęli się specjaliści z firmy Mahle. Pokazujemy przyczyny i podajemy propozycje uniknięcia w przyszłości takich defektów. Ułatwi to szukanie przyczyn występowania uszkodzeń. Wskazówki te mają się przyczynić do długiego i niezawodnego działania i tym samym do wydłużenia okresu przydatności silnika.



Osadzenie sworznia tłokowego



Zatarcia sworznia w tłoku

WIDOCZNE OBJAWY
Na tłoku są zatarcia w otworze sworznia, przede wszystkim w jego górnym obszarze (Rys. 1).

PRZYCZYNY
Sworzeń tłoka przed montażem nie był dobrze naoliwiony (patrz także rozdział „4.3 Zatarcia sworznia w kierunku poprzecznym obok otworu piasty", strona 28). Zdolność nośna filmu olejowego została mocno obniżona z powodu rozcieńczenia przez paliwo (patrz także rozdział „2.2 Przelanie paliwa", strona 8). Tulejka korbowodu nie została obrobiona na właściwy wymiar i jej średnica jest zbyt mała. Przez to sworzeń tłoka może się już tylko dowolnie poruszać w tłoku.


Przez nieprawidłowo założone łożyska ślizgowe (łożysko główne/łożysko korbowodu/tulejka korbowodu) zasilanie w olej jest utrudnione (patrz także rozdział „9.8 Zatarcia na łożyskach ślizgowych", strona 59). Zastosowano olej o niższej jakości, który nie spełnia wymogów. Przez siły, ciepło i tarcie, które powstają przy zatarciu tłoka, film olejowy w otworze sworznia uległ zniszczeniu.

ZAPOBIEGANIE
Podczas montażu należy zwracać uwagę na dostateczny luz między sworzniem tłokowym a tulejką korbowodu. Sworzeń tłoka przed montażem silnika należy dobrze naoliwić. Kierunek montażu ułożyskowania ślizgowego (otwory olejowe, rowki olejowe) musi być zachowany.
Należy stosować tylko olej dopuszczony przez producenta.


Zwęglona ścianka tłoka w obszarze osadzenia sworznia tłokowego

WIDOCZNE OBJAWY
Tłok jest zwęglony w obszarze wokół oczu sworznia tłoka (Rys. 2a). Uszkodzenie to sięga wysoko, aż w okolice partii pierścieni. Powierzchnia jest wybłyszczona i gładko wyszorowana (Rys. 2b). Ewentualnie są też uszkodzone pierścienie tłoka.

PRZYCZYNY
Ten obraz uszkodzeń powstał w wyniku poluzowania części w tłoku w obszarze otworu sworznia, np. przez ciała obce, albo przez wypadnięcie zabezpieczeń sworznia spowodowane błędem montażowego lub wysokimi obrotami.

*) Nadmierne obroty
Przy zbyt wysokich obrotach silnika mogą poprzez wibracje wypaść obydwa pierścienie zabezpieczające sworzeń tłokowy.

*) Błąd montażowy
Jeden z pierścieni zabezpieczających został odwrotnie założony.  Jeden z pierścieni zabezpieczających nie znajduje się w rowku albo jest złamany. Zastosowano stare, używane już pierścienie zabezpieczające. Przy montażu sworznia tłoka nastąpiło złamanie w obszarze rowka zabezpieczenia. Korbowód jest krzywy.

ZAPOBIEGANIE
Podczas montażu pierścieni zabezpieczających należy zwracać uwagę, żeby styk pierścieni zabezpieczających znajdował się na godzinie „6" albo na „12". Zasadniczo należy stosować nowe, nie zdeformowane pierścienie zabezpieczające. Sworzeń tłoka nie może być montowany na siłę, np. uderzeniami młotka. Przed zamontowaniem korbowodu należy sprawdzić otwory na ich równoległość.

Pierścienie tłokowe

Pierścienie tłokowe z śladami przypaleń i otarciami na płaszczu tłoka

WIDOCZNE OBJAWY
Na całym obwodzie pierścieni tłokowych znajdują się rysy otarcia i miejscowe przypalenia (Rys. 3). Na płaszczu tłoka widać zatarcia. W otworze cylindra znajdują się wzdłużne rysy (Rys. 4).

PRZYCZYNY
Przypalone pierścienie tłokowe są obrazem uszkodzeń, który najczęściej występuje w połączeniu z dalszymi uszkodzeniami tłoka albo cylindra. Przyczyną przypalenia pierścieni jest niedostateczne smarowanie, wywołane przez następującą rzeczywistość: w trakcie rozruchu silnik został mocno obciążony. Ponieważ w tej fazie pierścienie tłokowe nie uzyskały jeszcze pełnej skuteczności uszczelniającej, gazy spalinowe mogą przejść obok tłoka (Blow-by) i spalić film olejowy. Kolejnym skutkiem obok zatarcia pierścieni tłokowych może być także zatarcie tłoka; honowanie było wadliwe, przez co zbyt mało oleju silnikowego przylgnęło do ścianek cylindra; film olejowy został rozcieńczony przelanym paliwem; pierścienie tłokowe wykazują zużycie, które można odnieść do skrzywionego ich biegu; tłok jest przegrzany z powodu zakłóceń w procesie spalania, a olej silnikowy został zwęglony w nutach pierścieni. Dlatego ruchliwość pierścieni została ograniczona.

ZAPOBIEGANIE
W fazie rozruchu (rozgrzewania) silnika należy unikać wysokich obciążeń przy niskich obrotach.

Złamanie pierścienia tłokowego

WIDOCZNE OBJAWY
Półki pierścieni tłokowych oraz/albo próg ogniowy są uszkodzone (Rys. 5). Powierzchnie wyrobienia są jasne i gładkie (Rys. 6). W dalszym przebiegu uszkodzenia widoczne są uderzenia odłamków pierścieni tłokowych w denko tłoka (Rys. 7). Pierścień tłokowy z uszkodzonego rowka jest złamany. (Rys. 8a+b).

PRZYCZYNY
Uszkodzenie powstało przez pęknięcie jednego z pierścieni tłoka lub przez drgania pierścienia tłokowego. Możliwymi tego przyczynami mogą być:

*) Błąd montażowy
Pierścień tłokowy nie został w trakcie montażu dokładnie wciśnięty do rowka pierścienia tłokowego i złamał się przy wkładaniu tłoka do cylindra.

*) Spalanie detonacyjne
Z powodu skoków ciśnienia przy spalaniu detonacyjnym doszło do pęknięcia pierścienia tłoka (Rys. 4a+ b).

*) Luz wysokości pierścienia tłokowego
Rowki pierścieni tłokowych są zużyte. Pierścień tłokowy jest zużyty. Przez przeciążenie termiczne silnika zmniejsza się jego wytrzymałość materiałowa i rowki są wybite.

ZAPOBIEGANIE
Podczas montażu należy stosować taśmę mocowania pierścieni.
Przed montażem należy sprawdzić nuty pierścieni tłokowych pod kątem ich zużycia. W przypadku zbyt dużego zużycia nut pierścieni tłokowych należy zamontować nowy tłok.

Silne zużycie się rowków pierścieni tłoka i samych pierścieni

WIDOCZNE OBJAWY
Pierścienie tłokowe wykazują silne zużycie po promieniu (Rys. 9.). Przez to może wzrosnąć luz stykowy do paru milimetrów. Na pierścieniach tłokowych i powierzchniach bocznych nut daje się zauważyć silne zużycie po osi (Rys. 10.). Silnik ma wyższe zużycie oleju wraz ze spadkiem mocy.

PRZYCZYNY
Ten obraz uszkodzeń powstaje przez zużycie przez zanieczyszczenia. Przy tym można rozróżnić większą liczbę przypadków - w zależności od liczby uszkodzonych cylindrów i od stanu zużycia pierścieni tłokowych:

Kiedy uszkodzony jest tylko jeden cylinder...
...i kiedy 1. pierścień tłokowy jest bardziej zużyty od 3.
, wtedy zabrudzenia przedostały się przez system zasysania danego cylindra, a więc od góry do komory spalania. Będzie to spowodowane albo przez nieszczelność, albo przez złogi zabrudzeń, które nie zostały przed montażem usunięte.

Kiedy uszkodzonych jest więcej cylindrów albo wszystkie...
...a 1. pierścień jest znacznie bardziej uszkodzony niż 3.
, wtedy zabrudzenia przedostały się przez wspólny system zasysania wszystkich cylindrów do komór spalania. Można to odnieść albo do nieszczelności oraz/albo do uszkodzonego lub nieistniejącego już wentylatora.

...a gdy 3. pierścień tłokowy jest bardziej zużyty niż 1., wtedy można podejrzewać zabrudzony olej silnikowy. Olej jest zabrudzony albo przez niewyczyszczoną skrzynię korbowodową oraz/albo zabrudzony separator mgły olejowej.

ZAPOBIEGANIE
System zasysania należy sprawdzić pod kątem ewentualnych nieszczelności. Należy sprawdzić wentylator i w razie potrzeby go wymienić. Przed montażem należy starannie wyczyścić skrzynię korbową jak i przewody zasysania. W trakcie montażu należy przestrzegać zasad czystości.

Silne, promieniowe zużycie pierścieni tłokowych

WIDOCZNE OBJAWY
Pierścienie tłokowe wykazują wysokie zużycie po promieniu (Rys. 11). Powierzchnie bieżne pierścieni tłokowych są częściowo nadpalone (Rys. 12). Zużycie osiowe pierścieni tłokowych jest niewielkie. Zużycie osiowe powierzchni bocznych nut jest także niewielkie. Bieżnie pierścienia zgarniającego olej są ewentualnie zniszczone. Na płaszczu tłoka znajdują się mocne rysy, możliwe, że powstałe w wyniku kombinacji ze śladami tarcia albo zatarcia.

PRZYCZYNY
Zbyt wysoki udział paliwa w oleju rozcieńcza film olejowy, co z kolei drastycznie ogranicza jego zdolności nośne i w ten sposób zwiększa zużycie części silnika. System wtryskowy jest źle ustawiony. Wzbogacanie mieszanki podczas zimnego rozruchu jest zbyt intensywne. Źle pracują dysze wtryskowe, na przykład z powodu zapchanego filtra paliwa. Z powodu zbyt małego wymiaru szczeliny uderza tłok o głowicę cylindrową, powodując tym samym niekontrolowane wtryskiwanie dysz.

Ciśnienie sprężania jest zbyt niskie, co prowadzić może do przerw w zapłonie. Może to mieć następujące przyczyny:
- jeden z zaworów jest nieszczelny,
- uszczelka pod głowicą jest nieszczelna,
- czasy sterowania są niewłaściwie ustawione,
- zbyt duży wymiar szczeliny,
- uszkodzony jest jeden lub więcej pierścieni tłokowych,
- w systemie zapłonowym jest błąd, np. uszkodzona świeca.

ZAPOBIEGANIE
System wtryskowy musi być dokładnie ustawiony (wzbogacanie zimnego startu itp.). Należy sprawdzić dysze wtryskowe. Należy dotrzymać wymiarów zabudowy. Okresy wymiany filtrów paliwa muszą być dotrzymane, a w przypadkach ekstremalnych odpowiednio skrócone. Trzeba też sprawdzić świece zapłonowe i ewentualnie je wymienić.

Udostępnij:

Drukuj



aE




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również