Ślady zatarcia w piastach sworzni tłokowych
Informacje dotyczące diagnostyki
W jaki sposób mogą powstawać uszkodzenia otworów na sworzeń tłokowy? Dlaczego podczas montażu tłoków należy powlec olejem łożyska sworzni? Dlaczego w strefie tulei korbowodu sworzeń tłokowy ma niebieskie zabarwienie? Jakie są najczęstsze przyczyny występowania zatarć w piastach sworzni tłokowych? W tym artykule znajdziesz wszystkie przydatne informacje.
Informacje ogólne na temat otarć w piastach sworzni tłokowych
Piasta sworznia tłokowego jest zasilana olejem na zasadzie wymuszonej. Jest zasilana tylko olejem rozbryzgowym. Dlatego też otarcia w punktach łożyskowania sworzni tłokowych są zawsze otarciami spowodowanymi niedostatecznym smarowaniem, o silnie zdartej powierzchni zgrzewami materiału.
W przypadku pływających sworzni tłokowych uszkodzenia otworów sworzni tłokowych powstają głównie:
- wskutek niedostatecznego luzu sworznia tłokowego w tulei korbowodu.
- wskutek zatarcia albo zakleszczenia sworznia tłokowego w tulei korbowodu.
Typową oznaką takich uszkodzeń jest niebieska barwa nalotowa na sworzniu tłoka w obszarze tulei korbowodu. Jeżeli swoboda ruchu sworznia tłokowego w tulei korbowodu jest ograniczona, musi się on obracać w piaście sworznia tłokowego. Luz pływającego sworznia tłokowego w otworach jest na to jednak za mały. Rezultat: silne rozgrzanie, brak smarowania i otarcia spowodowane niedostatecznym smarowaniem w piaście sworznia tłokowego.
Wskutek silnego rozgrzania tłok rozszerza się znacznie bardziej w strefie otworów sworzni tłokowych, a także na trzonku. Także tutaj może wskutek tego dojść do niedostatecznego smarowania i spowodowanych nim otarcia w otworze cylindra (patrz rozdział „Otarcia 45°“).
W przypadku sworzni tłokowych pasowanych w korbowodach na gorąco przewidziany luz w otworze sworznia tłokowego jest na tyle duży, by mógł tam powstawać film olejowy. Przy montażu eksploatowanych już korbowodów pasowanych na gorąco otwór w korbowodzie nie powinien być zdeformowany czy uszkodzony. W przeciwnym razie wpasowany sworzeń tłokowy mogły ulec tak silnemu odkształceniu, że luz w otworze sworznia stałby się niewystarczający, co spowodowałoby powstanie otarć. Przy montażu tłoków należy zawsze nasmarować łożysko sworznia, aby zapewnić dostateczną ilość środka smarnego na pierwsze obroty.
WSKAZÓWKA
 |
Przy pasowaniu sworznia tłokowego na gorąco w korbowodzie należy pamiętać nie tylko o nasmarowaniu sworznia tłokowego (jak wyżej). Od razu po wpasowaniu sworznia tłokowego nie wolno sprawdzać swobody ruchu łożyska sworznia przez przechylanie tłoka! W tej fazie temperatury obu części (chłodny sworzeń tłokowy, gorący korbowód) dopiero się wyrównują. Sworzeń tłoka może się silnie rozgrzać; ulega on rozszerzeniu termicznemu i zostaje zaciśnięty w piaście sworznia tłokowego. Ruch łożyska w tym stanie może spowodować zatarcie lub otarcie. Możliwy skutek: utrudniony ruch łożyska, a przez to wzrost tarcia i silniejsze rozgrzewanie. Zmontowane części muszą mieć zawsze możliwość ostygnięcia przed sprawdzenie swobody ruchu łożyska. |
Otarcia w piastach sworzni tłokowych (pływające sworznie tłokowe)
- Sworzeń tłoka zatarł się w otworach.
- Zgrzany materiał na sworzniu tłokowym (Rys. 1).
- W strefie tulei korbowodu sworzeń tłokowy przybrał niebieski kolor.
Ocena
Niebieskie zabarwienie sworznia tłokowego w strefie tulei korbowodu wskazuje na zbyt mały luz. Sworzeń nie mógł się obracać w tulei korbowodu, albo jego ruch był znacznie utrudniony. Wskutek tego sworzeń tłokowy obracał się w swoim otworze. Luz pływającego sworznia tłokowego jest jednak za mały. Nadmierne tarcie spowodowało przegrzanie łożyska, nieskuteczność filmu olejowego i wystąpienie otarcia sworznia tłokowego.
Możliwe przyczyny
- Za mały luz między tuleją korbowodu i sworzniem tłokowym.
- Nierównoległość korbowodu spowodowała zmostkowanie luzu w tulei korbowodu i zakleszczenie sworznia tłokowego.
- Nienasmarowane łożysko sworznia przy montażu tłoka.
WSKAZÓWKA
|
Przy montaż tłoków należy obficie nasmarować łożysko sworznia olejem, aby podczas pierwszych obrotów silnika było zapewnione dostateczne smarowanie i przy uruchamianiu silnika nie powstały nadtarcia. |
Otarcia w piastach sworzni tłokowych (korbowody pasowane na gorąco)
- Tłok pracował krótko.
- Brak śladów zużycia na trzonku tłoka.
- Otarcia w piastach sworzni tłokowych po górnej stronie, na którą działa ciśnienie (Rys. 1).
- Powierzchnia otarć metalicznie czysta, brak śladów spalonego oleju.
Ocena
Tłok nie wykazuje prawie żadnych śladów zużycia, mógł więc pracować tylko przez krótki czas. Sworzeń tłoka uległ otarciu już w trakcie pierwszych obrotów silnika. Metalicznie czyste powierzchnie otarcia wskazują na brak oleju w łożysku sworznia.
Możliwe przyczyny
- Nienasmarowane łożysko sworznia podczas montażu tłoka.
- Przy pasowaniu na gorąco sworznia tłokowego w korbowodzie od razu po wpasowaniu sworznia tłokowego jego łożysko zostało sprawdzone pod kątem swobody ruchu przez przechylenie tłoka. W tym momencie ze względu na nietypowe i niewystępujące podczas pracy różnice temperatur mogło nastąpić uszkodzenie części.
Otarcia w piastach sworzni tłokowych (z otarciami trzonka tłoka)
- Obustronne otarcia trzonka tłoka, wychodzące z główki tłoka.
- Zatarte pierścienie uszczelniające w rowkach.
- Otarcia w piastach sworzni tłokowych.
Ocena
Koncentracja otarć przy główce tłoka wskazuje na to, że uszkodzenie zostało zapoczątkowane w tym miejscu wskutek zakłóceń spalania. Spowodowało to zatarcie pierścieni tłokowych, a otarcia rozprzestrzeniły się na obszar trzonka. Gazy spalinowe przepływały przez zatarte pierścienie uszczelniające. Tłok nagrzał się do tego stopnia, że film olejowy w łożysku sworznia przestał spełniać swoje zadanie i powstały otarcia.
Możliwe przyczyny
Zakłócenia spalania powodują kombinowane otarcia spowodowane brakiem luzu i niedostatecznym smarowaniem na główce i trzonku tłoka. Powoduje to otarcia w łożysku sworznia.
