Эрозия материала в области поршневых колец (излом поршневого кольца)
Описание повреждения
- Значительная эрозия материала до днища поршня, в области первой кольцевой канавки зоны колец.
- Сильный oсевой износ первой кольцевой канавки.
- Сильное механическое повреждение днища поршня.
- Пятно контакта юбки поршня имеет матовый отшлифованный вид.
Оценка повреждения
Повреждение возникает в результате попадания загрязнений в камеру сгорания. На это указывает сильный oсевой износ канавки, особенно первой кольцевой канавки. Загрязнения откладывались также в кольцевой канавке и стали причиной абразивного износа поршневого кольца и кольцевой канавки. В результате этого постепенно увеличивался зазор кольца по высоте. Поршневое кольцо с сильно уменьшенным поперечным сечением в конечном счете не смогло выдержать давления сгорания и сломалось. Отломившийся кусок поршневого кольца мог почти беспрепятственно перемещаться в быстро увеличивающейся канавке. Своим постоянным биением он вызвал изображенную на рисунке эрозию. Когда эрозия достигла днища поршня, куски поршневого кольца попали в камеру сгорания и стали причиной возникновения в ней дополнительных повреждений.
Возможныe причины
- Сильный oсевой износ кольцевой канавки и поршневых колец из-за попадания инородных тел в камеру сгорания.
- При сильном радиальном износе поршневых колец без осевого износа вероятной причиной является износ в результате полусухого трения из-за избытка топлива в камере сгорания.
См. главу «Износ из-за избытка топлива в камере сгорания».
- В случае наличия неизношенных кольцевых канавок и поршневых колец и эксплуатации в течение короткого времени вскоре после ремонта двигателя часто причиной повреждения является неправильный монтаж поршня. Поршневые кольца могут поломаться при установке поршня, если их недостаточно глубоко вдавливают в кольцевую канавку. Это происходит при использовании неподходящего или поврежденного инструмента для ввода поршня или в том случае, если используемая натяжная лента поршневых колец была неправильно установлена и натянута вокруг поршня.
- Вибрация поршневых колец из-за слишком большого зазора колец по высоте. Причина заключается в том, что при ремонте двигателя устанавливается только новый комплект поршневых колец, хотя кольцевые канавки в поршне тоже уже изношены. Из-за слишком большого зазора поршневые кольца начинают вибрировать и могут поломаться. Другой возможной причиной является использование комплекта неподходящих поршневых колец: кольца могут иметь недостаточную высоту, поэтому осевой зазор в канавке слишком большой.
- Использование неподходящего для цели применения поршня. В связи с высокой нагрузкой и для обеспечения долгого срока службы поршни для дизельных двигателей имеют упрочняющую вставку для кольца из никелесодержащего чугуна. Дизельные двигатели, конструкция которых предусматривает более короткий срок службы, из экономических соображений часто оснащаются поршнями без упрочняющих вставок для колец, например, в сельскохозяйственных машинах. Если такой поршень без упрочняющих вставок для колец используется при повышенном пробеге автомобиля, то износостойкость кольцевых канавок может оказаться недостаточной.