Informacje ogólne na temat pęknięć sworzni tłokowych
Pęknięcia sworzni tłokowych mogą powstawać wskutek przeciążeń spowodowanych przez zakłócenia spalania albo ciała obce w komorze spalania. Nadmierne lub nieprawidłowe stosowanie pomocy rozruchowych (spray rozruchowy) ma takie same skutki jak ekstremalne zakłócenia spalania.
Ciśnienie gazów spalinowych wywierane na tłok powoduje deformację owalną sworznia tłokowego. Wskutek przeciążenia na końcach sworznia tłokowego może powstać podłużne pęknięcie, wychodzące albo z wewnętrznej, albo z zewnętrznej części tłoka. Pęknięcie biegnie dalej jako pęknięcie zmęczeniowe w kierunku środka sworznia tłokowego. W obszarze największego obciążenia siłami ścinającymi i gnącymi między otworem sworznia tłokowego i główką korbowodu kierunek pęknięcia przechodzi w poprzeczny. Ostatecznie powoduje to przełamanie sworznia tłokowego. Oprócz opisanej tu szkody może też dochodzić do pęknięć, których przyczyną są inne uszkodzenia.
Pęknięty sworzeń tłokowy
Opis
- Poprzeczne pęknięcie sworznia tłokowego (Rys. 1) na przejściu między korbowodem i piastą sworznia tłokowego.
- Rozszczepienie podłużne krótszej części.
- Powierzchnie pęknięcia mają charakter pęknięcia zmęczeniowego.
Możliwe przyczyny
- Zakłócenia spalania, często spalanie stukowe.
- Uderzenia cieczy.
- Nieprawidłowe postępowanie ze sworzniem tłokowym przy montażu.
- Przeciążenia sworznia tłokowego przez zwiększenie mocy silnika.
- Osłabienie sworznia tłokowego przez tuning (redukcja masy).
- Nieprawidłowy sworzeń tłokowy.
Ocena
Pęknięcia sworzni tłokowych są skutkiem przeciążeń. Wskutek deformacji owalnej sworznia tłokowego i otworach przeciążenie powoduje najpierw podłużne pęknięcie na końcach sworznia tłokowego. Punkt wyjściowy pęknięcia może się znajdować na powierzchni zewnętrznej, jak i wewnątrz otworu. Pęknięcie biegnie dalej jako w kierunku środka sworznia tłokowego.
W obszarze największego obciążenia siłami ścinającymi i gnącymi między otworem sworznia tłokowego i główką korbowodu kierunek pęknięcia przechodzi w poprzeczny, co ostatecznie powoduje złamanie całego sworznia tłokowego. Rys. 2 pokazuje, że pierwsze naderwanie może powstać nie tylko wskutek przeciążenia, lecz także wskutek nieprawidłowego montażu sworznia tłokowego. Strona czołowa pękniętego sworznia tłokowego wyraźnie wskazuje, że naderwanie materiału spowodowało uszkodzenie (przez uderzenie młotkiem). Takie naderwanie może – także przy normalnym obciążeniu – spowodować złamanie sworznia tłokowego.
