Piston hasarlari
Yüksek yağ tüketimi - 2
Diyagnoz (teşhis) bilgileri
Ciddi radyal aşınmaya sahip piston segmanları hangi kusurları gösterir? Yakıt taşmasına ne sebep olur ve sonuçları ne olabilir? Motorun rektifiye edilmesi sırasında nelere dikkat edilmelidir? Honlama sırasında kör honlama taşları kullanılırsa ya da yüksek basınçla honlama yapılırsa ne olabilir? Sac kaplama ile ne kastedilir? Pistonun asimetrik aşınma görüntüleri hangi hataları gösterir? Bilgileri burada bulabilirsiniz.
Pistonlarin, piston segmanlarinin ve silindirlerin yakit taşmasi sonucunda aşinmasi
Açiklama
- Ateş segman setinde ve piston eteğinde yoğun aşınma izleri.
- Piston eteğinde sürtünme yerleri, yakıt taşması sonucu kuru çalışma için tipik bir durumdur.
- Yoğun radyal aşınma olan piston segmanları (Şek. 1). Yağ sıyırma segmanının her iki segman seti (taşıma yüzeyleri) aşınmış (Şek. 2). Karşılaştırma için Şek. 3‘te: Yeni ve eski bir yağ sıyırma segmanının profili (kenarları pahlı spiral yaylı segman).
- Yüksek yağ tüketimi.
Damage assessment
Yanma bozuklukları nedeniyle yakıt taşması her zaman yağ tabakasının hasar görmesine neden olur. Bunun sonucunda daha yüksek karışık sürtünme oranı ve piston segmanlarında kısa bir çalışma süresi içerisinde yüksek radyal aşınma meydana gelir. Ancak yağ tabakası yakıt tarafından bir yetersiz yağlama oluşacak kadar çok etkilenince, tipik yakıttan kaynaklanan krapajlar oluşur (bkz. “Yakıt taşması sonucunda söz konusu olan yağlama eksikliğinden dolayı krapaj hasarı” bölümü). Yağlamanın gittikçe etkisizleşmesinden dolayı, piston segmanlarında, piston segmanı yivlerinde ve silindir çalışma yüzeylerinde yoğun aşınmalar oluşur.
Başlangıç aşamasında piston eteği çok fazla zarar görmez, çünkü krank tahriki tarafından devamlı olarak yeni, henüz yağlama özelliğine sahip yağ ile beslenir. Ancak pistonun strok alanındaki aşınma parçaları yağlama yağına gittikçe daha fazla karışınca ve yağlama yağı da artan yağ incelmesi ile taşıma kapasitesini gittikçe kaybedince, aşınma motorun tüm yatak yerlerine yayılır. Bundan özellikle piston pimleri ve krank mili muyluları etkilenir.
Olasi sebepleri
- Sık sık kısa mesafe sürülmesi ve buna bağlı olarak yakıt nedeniyle yağın incelmesi.
- Motor yağına soğutma maddesi karışması.
- Yetersiz motor yağı kalitesi.
- Karışım hazırlama esnasında arızalar nedeniyle yetersiz yanma sonucu yakıt taşması.
- Ateşleme sisteminde arızalar (ateşleme kesiklikleri).
- Yetersiz kompresyon basıncı ya da aşınmış veya kırılmış piston segmanları nedeniyle kötü dolum.
- Yanlış piston çıkıntı ebatı: Piston, silindir kapağına vuruyor. Buna bağlı oluşan titreşimler, doğrudan püskürtmeli dizel motorlarda enjeksiyon memelerinin yakıtı kontrolsüz enjekte etmesine neden olur ve böylelikle silindirde yakıt taşması olur (bkz. “Piston başında darbe izleri” bölümü).
- Tıkanmış hava filtreleri nedeniyle kötü dolum.
- Hatalı ve sızdıran enjeksiyon memeleri.
- Hatalı veya yanlış ayarlanmış enjeksiyon pompası.
- Hatalı şekilde döşenmiş enjeksiyon hatları (titreşimler).
- Bozuk veya aşınmış turbo nedeniyle kötü dolum.
- Kötü yakıt kalitesi (kötü kendiliğinden ateşleme ve yakıtın tam olarak yanmaması).
Motorun rektifiye edilmesinden kisa süre sonra piston segmani aşinmasi
Açiklama
- Pistonlarda hasar ve aşınma yok.
- Piston segmanlarına yüzeysel olarak bakıldığında aşınma izleri yok, yakından incelendiğinde: Yağ sıyıran segman kenarları ve özellikle segman alt kenarları sıra dışı bir şekilde aşınmış (bkz. büyütme).
- Piston segmanı çalışma yüzeyinin alt kenarında hissedilir çapak mevcut.
Değerlendirme
Aşınmış piston segmanı kenarları nedeniyle piston segmanlarının çalışma yüzeyleri ve silindir çalışma yüzeyi arasında yağ kaması oluşması sonucu yüksek hidrodinamik kuvvetler oluşur (Şek. 2).
Piston segmanları, pistonun yukarı ve aşağı hareketinde bir yağ tabakası üzerinde yüzer ve silindir çalışma yüzeyinden biraz kaldırılır. Yağlama yağı bu şekilde daha çok miktarda yanma odasına girer ve yanar.
Çapak oluşması, motorun rektifiye edilmesinden sonra piston segmanları için ideal koşullar mevcut olmadığında söz konusu olur. Bunun sebepleri öncelikle silindirin son işlenmesinin yetersiz olması veya uygun olmamasıdır. Silindirin nihai honlama işleminde kör honlama taşları kullanılmışsa veya çok yüksek basınçla honlama yapışmışsa, silindir duvarında çapaklar ve tepecikler oluşur. Bu metal uçlar, işleme yönüne doğru bükülür (Şek. 3). Sac kaplama oluşması denilen bu metal uçlar, başlangıç aşamasında daha fazla sürtünmeye sebep olur ve ince grafit izleri içine motor yağı yerleşmesi önlenir.
Bu çapaklar plato (düzlem) honlama denilen nihai bir işleme sonucunda giderilmezse, başlama aşaması sırasında piston segman kenarlarında erken aşınma söz konusu olur. Piston segmanları burada dolaylı olarak sac kaplamanın giderilmesini ve grafit izlerinin temizlenmesini üstlenir. Ancak bu piston segman kenarlarının aşınmasına ve çapak oluşumuna neden olur. Bu şekilde piston segman kenarında oluşmuş çapak, edinilmiş olan tecrübeye göre çalışma sonucunda çok zor yok olur. Hasarlı piston segmanları değiştirilmelidir.
Yedek olarak takılan ikinci bir piston segmanı seti, çok daha uygun, neredeyse normal çalışma koşulları ile karşılaşır. Çünkü birinci piston segmanı seti, silindir çalışma yüzeyi üzerinde elverişsiz kenar tabakasını, yani sac kaplamasını aşınma yoluyla büyük ölçüde gidermiştir. Piston segmanları değiştirildikten sonra yağ tüketimi normale döner. Bu çoğu kez yanlışlıkla daha önce takılmış piston segmanlarının malzeme kalitesinin kötü olduğundan kaynaklandığı şeklinde yorumlanır.
Şek. 4’te, silindir çalışma yüzeyinin (sac kaplama) elverişsiz honlanmasından sonra silindir yüzeyi kesitinin mikroskobik büyütülmüş hali gösterilmektedir. Şek. 5, plato honlama sonrası yüzeyi gösterir. Çapaklar ve uçlar (tepecikler) büyük oranda giderilmiştir ve grafit damarları ortaya çıkarılmıştır. Piston segmanları, alışma için uygun koşullara ve böylelikle uzun bir çalışma ömrüne sahiptir. Platonun honlama fırçalama işlemi ile oluşturulması oldukça etkilidir.
Simetrik olmayan piston aşinma görünümü
Açiklama
Şek. 1:
- Piston aşınma görünümü, tüm piston yüksekliği boyunca asimetrik.
- Pistonun sol tarafındaki, pim yuvasının üzerinde yer alan ateş segman seti ve karşı tarafta alt piston kenarında bulunan ateş segman seti aşınarak kaplamasız hale gelmiş.
- Kompresyon halkasında düzensiz aşınma görünümü.
Şek. 2:
Soğutucu yağ memesi için girintide yer alan sağ alt piston kenarında ve piston pimi deliğinin altında ağırlıklı olarak aşınma görülen eğik hareketler.
Değerlendirme
Bu tip simetrik olmayan aşınma görüntüleri pistonun silindir deliği içinde eğik hareket ettiğini ve piston pimi ekseninin krank mili eksenine paralel olmadığını gösterir. Piston segmanları, silindire iyi bir şekilde temas etmediklerinden yeterli sızdırmazlık sağlamıyor. Sıcak yanmış gazlarının akışından dolayı piston segmanları ve silindir yüzeyi aşırı ısınır. Bunun sonucunda yağ tabakası zayıflar ve bu da yağlama eksikliğinden dolayı krapaj hasarlarına neden olabilir. Pistonun silindir içerisinde eğik hareket etmesi ve yukarı ve aşağı hareketi sonucu piston segmanlarında bir pompalama etkisi oluşur. Bu pompalama etkisiyle yağ, yanma odasına sevk edilir ve bu da yağ tüketiminin artmasına neden olur. Belirli durumlarda piston piminde eksenel bir kayma söz konusu olur ve bu da pim emniyetinin aşınmasına veya kırılmasına neden olabilir (bkz. “Kırılmış piston pimi emniyetlerinden dolayı piston hasarları” bölümü).
Olasi sebepleri
- Eğilmiş veya bükülmüş piston kolları.
- Eğik delinmiş piston kolu yuvaları.
- Silindir deliği, krank mili eksenine dik açılı değil.
- Eğik monte edilmiş tek silindir (montajda deformasyonlar).
- Biyel muylusu, krank mili eksenine paralel değil.
- Eğik delinmiş biyel yuvası (eksenel paralellik olmaması).
- Özellikle asimetrik biyel çubukları ile bağlantıda biyel çubuğu boşluğu çok büyük (biyel yuvası ve büyük biyel yatağı arasında orta eksen kayması).
