Pęknięcie tłoka przez zderzenie denka tłoka z głowicą cylindra
Opis
- Ślady uderzeń na denku cylindra (Rys. 1), płaszczyźnie głowicy cylindra i obu zaworach (bez Rys.).
- Pęknięcie w kierunku sworznia tłokowego wskutek wstrząsów i działania siły.
- Trzonek tłoka złamany w dolnym rowku pierścienia zgarniającego, powierzchnie pęknięcia wskazują na pęknięcie zmęczeniowe (Rys. 2).
Ocena
Przyczyną takich uszkodzeń jest szybka sekwencja uderzeń denka tłoka o głowicę cylindra. Tłok poddawany jest tak silnym wstrząsom, że powodują one pęknięcia. Poza tym tłok ustawia się krzywo w cylindrze i uderza trzonkiem o ściankę cylindra. W przypadku tłoków z dolnym pierścieniem zgarniającym olej (Rys. 2) trzonek łamie się przy tym często przy dolnym rowku pierścienia zgarniającego.
Możliwe przyczyny
- Za duży luz łożyska korbowodu albo wytopione łożysko korbowodu, w szczególności w połączeniu z nadmierną prędkością obrotową silnika przy zjazdach z wzniesień.
- Za mała tzw. szerokość szczeliny (minimalna odległość między tłokiem i głowicą cylindra) w dolnym martwym punkcie tłoka. Możliwe przyczyny:
- Tłoki o nieprawidłowej odległości osi sworznia od denka. Przy remoncie silnika jest też często obrabiana płaszczyzna kadłuba silnika. Jeżeli po obróbce użyte zostaną tłoki o pierwotnej odległości osi sworznia od denka, może się okazać, że występ tłoka jest za duży. Dlatego właśnie do napraw oferowane są tłoki o zredukowanej odległości osi sworznia od denka. Dzięki nim występ tłoka mieści się w określonym przez producenta zakresie tolerancji.*
- Za mała grubość uszczelki głowicy cylindra. Wielu producentów przewiduje w jednym i tym samym silniku uszczelki głowic cylindrów o różnych grubościach: z jednej strony umożliwiają one kompensacje tolerancji części w procesie produktu, a z drugiej strony adaptację występu tłoka przy naprawie. Przy naprawach obowiązują więc następujące zasady: Używać tylko uszczelek głowic cylindrów o wymaganej grubości materiału. Zapewnia to uzyskanie po naprawie prawidłowej szerokości szczeliny. Jeżeli w ramach naprawy ma miejsce obróbka lub wymiana kadłuba, grubość uszczelki należy określić na nowo zgodnie z wymaganiami producenta silnika na podstawie występu tłoka.
UWAGA
Kontrola swobody ruchu polegająca na ręcznym obracaniu zimnego silnika nie gwarantuje, że w temperaturze roboczej tłok nie będzie uderzać w głowicę cylindra. Przyczyna: rozszerzenie termiczne powoduje wydłużenie tłoka i korbowodu. Zmniejsza to odległość między denkiem tłoka i głowicą cylindra. Powstają wskutek tego istotne zmiany wymiarów, szczególnie w silnikach pojazdów użytkowych. Zmniejszają one swobodę ruchu tłoka w górnym martwym punkcie o kilka dziesiętnych milimetra.