Wypłukanie materiału w okolicy pierścienia tłokowego (pęknięcie pierścienia tłokowego)
Opis
- Znaczne wymycie materiału sięgające do denka tłoka w polu pierścienia pierwszego rowka pierścieniowego.
- Silne osiowe zużycie pierwszego rowka pierścieniowego.
- Silne mechaniczne uszkodzenie denka tłoka.
- Trzonek tłoka wykazuje matowo wyszlifowany obraz ruchu.
Ocena
Przyczyną tego uszkodzenia są zanieczyszczenia w komorze spalania. Wskazuje na to silne osiowe zużycie rowka pierścieniowego, szczególnie pierwszego. Zanieczyszczenia osadziły się w ten sposób także w rowku pierścieniowym i spowodowały zużycie cierne pierścienia tłokowego i rowka. Powodowało to ciągłe zwiększanie luzu pierścieni. Poważnie osłabiony na przekroju pierścień tłokowy nie wytrzymał ciśnienia spalania i pękł. Oderwany fragment pierścienia tłokowego poruszał się dzięki temu praktycznie bez przeszkód w powiększającym się szybko rowku. Jego ciągłe uderzenia spowodowały pokazane na rysunku wymycie materiału. Gdy dotarło ono do denka tłoka, wyłamane fragmenty pierścienia tłokowego dostały się do komory spalania, gdzie spowodowały dalsze uszkodzenia.
Możliwe przyczyny
- Silne osiowe zużycie rowka i pierścieni tłokowych spowodowane przez ciała obce, które dostały się do komory spalania.
- Prawdopodobną przyczyną silnego promieniowego zużycia pierścieni tłokowych bez zużycia osiowego prawdopodobną jest tarcie półpłynne spowodowane przez zalanie paliwem.
Patrz rozdział „Zużycie promieniowe wskutek zalania paliwem“.
- Jeżeli rowki pierścieniowe i pierścienie tłokowe nie są zużyte, ale przebieg po montażu silnika jest niewielki, przyczyną jest często błąd montażu tłoka. Jeżeli pierścienie tłokowe nie zostaną wciśnięte w rowek dostatecznie głęboko, mogą się ułamać przy wkładaniu tłoka. Dzieje się tak w przypadku używania nieprawidłowych albo uszkodzonych narzędzi albo jeżeli taśma mocująca pierścienia tłokowego nie została prawidłowo ułożona dookoła tłoka i naprężona.
- Trzepotanie pierścieni wywołane nadmiernym luzem. Powodem jest zamontowanie przy naprawie silnika tylko nowego zestawu pierścieni tłokowych, mimo zużycia rowków pierścieniowych w tłoku. Nadmierny luz powoduje, że pierścienie tłokowe zaczynają trzepotać i mogą pęknąć. Inną możliwą przyczyną jest nieprawidłowy zestaw pierścieni tłokowych: wskutek za małej wysokości pierścieni w rowku występuje nadmierny luz osiowy.
- Nieprzystosowany do warunków eksploatacji tłok. Tłoki silników wysokoprężnych posiadają, ze względu na wysokie obciążenia i długą żywotność eksploatacyjną, gniazda pierścieni wykonane z zawierającego nikiel żeliwa. Silniki wysokoprężne o uwarunkowanej konstrukcyjnie niskiej żywotności eksploatacyjnej są często ze względu na koszt wyposażone w tłoki bez gniazd pierścieniowych, np. w maszynach rolniczych. Jeżeli tłok nieposiadający gniazd pierścieniowych musi wytrzymać długi przebieg, odporność rowków na zużycie może się okazać niewystarczająca.