Informacje ogólne na temat otarc spowodowanych niedostatecznym smarowaniem
Otarcia spowodowane niedostatecznym smarowaniem moga wystepowac ogólnie, tzn. takze przy wystarczajacym luzie miedzy cylindrem i tłokiem. Nastepuje tutaj, czesto tylko lokalnie, zerwanie filmu olejowego wskutek wysokiej temperatury lub zalania paliwem. W takich miejscach tra o siebie pozbawione smarowania powierzchnie tłoków, pierscieni tłokowych i gładzi cylindra. Szybko powoduje to otarcia isilnie zaznaczonych powierzchniach.
Podobne zjawisko wystepuje, jezeli miedzy tłokiem i cylindrem wskutek niedoboru oleju nie powstaje wystarczajacy film olejowy.
Charakterystyczne cechy otarcia spowodowanego niedostatecznym smarowaniem:
W przypadku całkowitego zniszczenia filmu olejowego:
Wasko ograniczone, bezprzejsciowe otarcia, przewaznie na trzonku tłoka, osilnie zaznaczonej ciemnej powierzchni.
W przypadku niedoboru oleju:
Oznaki identyczne jak opisane wyzej, zwyjatkiem ciemnej powierzchni. Powierzchnia otarc jest praktycznie metalicznie czysta i nie ma ciemnego zabarwienia. Deficyt oleju dotyczy całej powierzchni cylindra. Dlatego tez na tłoku juz w stadium poczatkowym mozna czesto znalezc otarcia, zarówno na stronie górnej, jak i dolnej.
- Otarcia na trzonku tłoka po stronie górnej, częściowo sięgają do strefy pierścienia tłokowego.
- Lekkie otarcia po stronie dolnej.
- Powierzchnia otarć jest jasna, prawie metalicznie czysta.
Ocena
Między tłokiem otworem cylindra występuje krytyczny brak smarowania. Prawie metalicznie czysta powierzchnia otarć wskazuje, że w momencie powstania otarcia film olejowy jeszcze występował, ale jego jakość była już znacznie zredukowana. Ze względu na niewielki stopień uszkodzenia chodzi tu o przejściowy niedobór oleju albo o początkowe stadium uszkodzenia. Dalsza eksploatacja silnika spowodowałaby jeszcze poważniejsze uszkodzenia.
WSKAZÓWKA
W przypadku tego rodzaju otarć, spowodowanych niedostatecznym smarowaniem, uszkodzenie znajduje się zawsze w okolicy trzonka tłoka, czyli tam, gdzie w przypadku nieuszkodzonego eksploatowanego tłoka widać normalny obraz zużycia.
Możliwe przyczyny
Niedostateczne smarowanie wskutek następujących przyczyn:
- Za mała ilość oleju silnikowego.
- Za niskie ciśnienie oleju w silniku (pompa oleju, zawór nadciśnieniowy itd.): Z punktów łożyskowania wału korbowego wydzielana jest za mała ilość oleju. Na gładź cylindra, która jest smarowana rozpryskowo olejem z wału korbowego, dostaje się niedostateczna ilość oleju.
- Awaria wtryskiwacza oleju w układzie chłodzenia tłoka.
- Duże, ciemno zabarwione otarcia z silnie uszkodzoną powierzchnią po stronie górnej tłoka.
- Naprzeciwległa strona trzonka tłoka bez uszkodzeń.
- Strefa pierścienia tłokowego w stadium początkowym przeważnie bez uszkodzeń.
Ocena
Są to typowe otarcia spowodowane niedostatecznym smarowaniem, które przeważnie występują na stronie górnej, rzadziej na stronie dolnej. Uszkodzenie powstaje wskutek zerwania filmu olejowego tylko na jednej połowie cylindra. Przyczyną jest lokalny brak smarowania albo przegrzanie odpowiedniej strony cylindra. Przyczyną uszkodzenia nie może być jednak niedostateczny luz, ponieważ mimo dużych otarć na przeciwległej stronie nie ma otarć po stronie dolnej.
Możliwe przyczyny
- Częściowe załamanie chłodzenia wskutek niedoboru czynnika chłodzącego, pęcherzyków powietrza, osadów brudu i innych zakłóceń w układzie chłodzenia.
- W przypadku cylindrów żeberkowych zewnętrzne osady brudu mogą doprowadzić do lokalnych przegrzań, a przez to do zerwania filmu olejowego.
- W przypadku silników chłodzonych powietrzem: uszkodzone, brakujące lub nieprawidłowo zamontowane owiewki cylindrów.
- Awaria wtryskiwacza oleju w układzie chłodzenia tłoka.
- Za niskie ciśnienie oleju: niedostateczne smarowanie strony górnej cylindra w przypadku korbowodów z wtryskiwaczami oleju.
- Niedostateczne smarowanie bardziej obciążonej strony górnej cylindra wskutek rozcieńczenia oleju albo niedostosowanej do warunków eksploatacji jakości oleju.
Wąskie, ostro ograniczone, podłużne zatarcia na trzonku tłoka, zamiast normalnego obrazu zużycia tłoka.
Ocena
Niespalone paliwo skrapla się na gładzi cylindra i rozcieńcza albo nawet całkowicie zmywa film olejowy. Powoduje to zniszczenie warstwy smarnej między współpracującymi ze sobą elementami, czyli tłokiem i otworem cylindra, co skutkuje wydłużonymi, wąskimi zatarciami. Strefa pierścienia tłokowego nie wykazuje przeważnie uszkodzeń.
WSKAZÓWKA
W przypadku zatarć spowodowanych przez paliwo uszkodzenie występuje na nośnych częściach trzonka tłoka. Jeżeli tłok nie jest uszkodzony, wykazują one normalny obraz zużycia.
Możliwe przyczyny
- Silnik pracuje na zbyt bogatej mieszance, zakłócenia spalania wskutek błędów w układzie sterowania mieszanką lub instalacji zapłonowej.
- Niepełne spalanie wskutek niedostatecznego sprężenia.
- Uszkodzenie lub zbyt długa praca układu rozruchu zimnego silnika (silnik gaźnikowy).
- Rozcieńczenie oleju wskutek częstej jazdy po krótkich odcinkach albo zbyt bogatej mieszanki.
- Ograniczone miejscowo otarcia, głównie na progu ogniowym.
- Powierzchnia otarć chropowata, zdarta, niekiedy wyrwane większe części materiału.
Ocena
Wskutek wady wtryskiwacza nierozpylone paliwo pryskało na ściankę cylindra, gdzie naruszało film olejowy i ostatecznie doprowadzało do całkowitego braku smarowania. Spowodowało to tak silne otarcie progu ogniowego, że stopił się on tymczasowo ze ścianką cylindra. Stopienie to doprowadziło do wyrwania kawałków materiału z główki tłoka.
Możliwe przyczyny
- Nieszczelne, kapiące, zanieczyszczone albo nieprawidłowe wtryskiwacze.
- Zakleszczone wskutek deformacji korpusu iglice wtryskiwaczy (nieprawidłowy moment dokręcający).
- Nieprawidłowy moment wtrysku (początek tłoczenia).
- Blizny i nadpalenia na bieżniach pierścieni tłokowych (Rys. 1 i 2).
- Podłużne blizny w otworach cylindrów (bez ilustracji).
- W stadium początkowym: pierwsze nadtarcia na progu ogniowym (Rys. 3 – u góry z prawej).
- W stadium zaawansowanym: zatarcia rozmieszczone na całym tłoku (Rys. 4).
Ocena
Takie uszkodzenia występują przeważnie w fazie docierania silnika pod dużym obciążeniem, kiedy pierścienie tłokowe ze względu na niedostateczne dotarcie nie zapewniają jeszcze pełnego uszczelnienia (dotyczy to przeważnie tłoków silników wysokoprężnych). Spaliny przepływające przez pierścienie tłokowe przegrzewają te pierścienie, film olejowy ulega zerwaniu.
Zakłócenia spalania i nadmierne temperatury względnie niedostateczne chłodzenie tłoka i ścianki cylindra mogą również naruszyć bądź zniszczyć film olejowy. Oznacza to niedostateczne smarowanie pierścieni tłokowych, co powoduje nadpalenia. Ze względu na to, że tłok porusza się też po niesmarowanych częściach cylindra, jako pierwsze powstają nadtarcia na progu ogniowym, a dopiero później otarcia na całym trzonku tłoka (Rys. 4).
Możliwe przyczyny
- Przeciążenie silnika w fazie docierania.
- Nieoptymalna, niezapewniająca dobrej adhezji oleju silnikowego struktura wyhonowanej powierzchni cylindra (zmiażdżenie żył grafitu, płaszcz blaszany, za niska szorstkość i/albo nieprawidłowy kąt honowania).
- Nieodpowiedni olej smarny (nieprawidłowa jakość i lepkość oleju).
- Za wysoka temperatura gładzi cylindrów (wadliwa praca układu chłodzenia albo osady w otaczających zespół kanałach chłodzących).
- Nadmierna, spowodowana przez zakłócenia procesu spalania temperatura podczas spalania (uboga mieszanka, spalanie żarzeniowe, kapiące lub nieszczelne wtryskiwacze).
- Niedostateczny dopływ oleju do gładzi cylindrów wskutek niedoboru rozpryskiwanego oleju z łożysk korbowodów i wału korbowego.