Piston kirilmalari hakkinda genel bilgiler
Motorun çalışması esnasında piston kırılmaları, bir aşırı yükten kaynaklanan kırılma veya bir sürekli etki sonucu kırılma şeklinde oluşabilir.
Aşırı yük kırılmasına (Şek. 1) daima çalışma esnasında piston ile çarpışan bir yabancı cisim sebep olur. Yabancı cisimler, biyelden, krank milinden, valflerden kopmuş bir parça veya benzeri başka bir cisim olabilir. Silindire su veya yakıt girmesi halinde de pistonda aşırı yük kırılması söz konusu olabilir.
Aşırı yük kırılmasındaki kırılma yüzeyleri gri görünür, sürtünmemiştir ve düz çizgiler içermez. Piston, kırılma gelişme süreci olmadan aniden kırılır.
Sürekli etki sonucu gerçekleşen bir kırılmada (Şek. 2), kırılma yüzeyinde düz çizgiler oluşur ve bu çizgiler kırılmanın başlangıcını ve kademeli olarak ilerlemesini belli eder. Kırılma yüzeyleri çok kez parlak sürtünmüş şekildedir. Sürekli etki sonucu gerçekleşen bir kırılmanın sebebi, piston malzemesinin aşırı yüke maruz kalmasıdır.
Aşağıdakiler sonucu aşırı yüklenmeler meydana gelir:
- Vuruntulu yanma (detonasyon),
- Pistonda kuvvetli titreşimler, örn. piston başı silindir kapağına çarptığında,
- Malzeme hatası,
- Çok büyük etek boşluğu.
Aşırı yük sonucu çok büyük piston pimi deformasyonlarının (tam bükülme veya oval deformasyon) olması, göbek çatlamalarına veya destek kısmında çatlamalara neden olur. Sürekli etki sonucu kırılmalar ayrıca piston tabanlarında ısıl gerilme çatlamaları olmasından dolayı da oluşabilir.
Piston pimi göbeğinde piston kirilmasi
Açiklama
- Piston tabanına kadar yarılma kırılması adı verilen bir kırılma oluşur. Sonuç: Bu kırılma, pistonun iki parçaya ayrılmasına neden olur (Şek. 1).
- Piston pimi deliğinin orta ekseninde göbek eskime çatlaması (Şek. 2 ve 3).
Değerlendirme
Mekanik aşırı yüklenme sonucu göbek eskime kırılmaları meydana gelir. Piston malzemesine sürekli aşırı yük bindirildiğinden, daha fazla bükülme gerilmeleri ve malzeme yorgunluğu olur. Yetersiz yağ beslemesi, kırılmayı teşvik eder: Piston pimi göbeğinde bir çatlak, normal yük durumunda da ilerlemeye devam eder. Bunun sonucunda piston ayrılır.
Olasi sebepleri
- Yanma bozuklukları, özellikle de ateşleme gecikmesinden dolayı ani yanma.
- Soğuk startta çok fazla kullanılan veya gerektiği gibi yapılmayan marş yardımları.
- Silindir, duran motorda tamamen su, yakıt veya yağ ile doldu (hidrolik kilitlenmesi).
- Seri pistonun kullanılması ile performansın yükseltilmesi (örn. Chiptuning).
- Yanlış veya ağırlığı azaltılmış piston pimi. Piston piminde oval deformasyon nedeniyle pim yatağında aşırı yüklenme olur.
Piston tabaninin silindir kapağina vurmasindan dolayi piston kirilmasi
Açiklama
- Piston tabanında (Şek. 1), silindir kapağının düz yüzeyinde ve her iki valfte (Şekil yok) darbe izleri.
- Titreşimler ve şiddet etkisinden dolayı piston pimi yönünde kırılma.
- Piston eteği, alt yağ segmanı yivinde kırıldı, kırılma yüzeylerinin sürekli kırılma özelliği var (Şek. 2).
Değerlendirme
Bunun sebebi, piston tabanının silindir kapağına çarpması esnasında meydana gelen sert ve hızlı darbelerdir. Pistondaki yoğun titreşimler, çatlakların oluşmasına neden olur. Ayrıca piston, silindir içinde burulur ve etek kısmı ile silindir duvarına vurur. Alt yağ sıyırma segmanlı pistonlarda (Şek. 2) çoğu zaman piston eteği alt yağ segmanı yivi bölgesinde kırılır.
Olasi sebepleri
- Piston kolu yatağındaki boşluk çok büyük veya piston kolu yatağı fazla aşınmış, özellikle aracın yokuş aşağı yüksek hızda indiği durumlar için geçerlidir.
- Pistonun üst ölü nokta konumunda yarık ölçüsü çok küçük (piston tabanı ve silindir kapağı arasındaki asgari mesafe). Bunun sebepleri aşağıdakiler olabilir:
- Pistonun kompresyon yüksekliği yanlış. Motorun rektifiye edilmesinde çok kez silindir bloğunun kapak contasına basan yüzey düzeltilir. Bu işlemeden sonra orijinal kompresyon yüksekliğinde piston kullanılırsa, ortaya çıkan piston fazlalık değeri (taşma seviyesi) çok fazla olabilir. Bu nedenle onarım için azaltılmış kompresyon yüksekliğine sahip pistonlar sunulur. Böylelikle piston fazlalık değeri (taşma seviyesi), motor üreticisi tarafından belirlenmiş olan tolerans aralığında kalır.*
- Silindir kapak contasının kalınlığı yetersizdir. Birçok üretici aynı motor için farklı kalınlıkta silindir kapağı contaları öngörmektedir: Bu durum bir yandan üretimde söz konusu olan ünite toleranslarının toplanmasında oluşan toleransı dengelemek için, diğer yandan ise onarımlarda piston fazlalık değerini (taşma seviyesi) uyarlamak için gerekli olabilir. Bu nedenle onarımlarda aşağıdakiler geçerlidir: Sadece belirtilen malzeme kalınlığına sahip olan silindir kapağı contaları kullanılmalıdır. Böylece onarım sonrasında öngörülmüş yarık ölçüsüne ulaşılması garanti edilebilir. Silindir bloğuna bir onarım kapsamında ek işlem uygulanırsa veya silindir bloğu değiştirilirse, conta kalınlığı, motor üreticisinin bilgileri uyarınca piston fazlalık değerine (taşma seviyesi) göre yeniden belirlenmelidir.
* Motorservice çok sayıda dizel motor için kompresyon yüksekliği (KH-) azaltılmış olan pistonlar sunar. Detaylar için bkz. Kataloğu “Pistons and Components”.
Dikkat
Soğuk motorun elle döndürüldüğü bir serbest hareket edebilirlik kontrolü, pistonun işletme sıcaklığında silindir kapağına çarpmayacağına dair bir garanti değildir. Sebebi: Isıl genleşme sonucu piston ve biyel uzar. Bunun sonucunda da piston tabanı ve silindir kapağı arasındaki mesafe azalır. Özellikle büyük piston kompresyon yükseklikleri olan ticari taşıt motorlarında kayda değer ölçü değişiklikleri meydana gelir. Bunlar da üst ölü noktada pistonun serbest hareket edebilirliğini birkaç onda bir milimetre kadar azaltır.