Silindirler ve silindir gömlekleri Bölüm 1
Diyagnoz (teşhis) bilgileri
Silindir gömleğinin gömlek flanşından neden dikey bir çatlak çıkıyor? Gömlek flanşının tamamen kopmuş olmasının sebebi nedir? Gömlek flanşı temas yüzeyinin deformasyonu yatak mürekkebiyle nasıl kontrol edilir? Silindir gömleğindeki kavitasyon nereden geliyor? Bu makalede cevapları bulabilirsiniz.
- Gömlek flanşından başlayan dikey çatlak.
- İnce silindir duvarı kalınlığı nedeniyle hasar, kuru silindir gömleklerinde de ortaya çıkar.
Çatlağın sebebi çoğu zaman silindir gömleklerinin dikkatli kullanılmamasıdır (darbe etkileri). Silindir gömleği hemen görünür bir hasara uğramasa da, mikro ince bir çatlak veya çentik, motorun çalışması esnasında bir kırılmaya neden olabilir. Gömlek flanşının yanlış yerleştirilmesi veya silindir gömleği ve silindir bloğu arasında kirler, bu tür hasarlara neden olabilir. Gömlek flanşının yanlış yerleştirilmesinden dolayı oluşan boylamasına çatlaklarda, bu çatlaklar çok kez yanal çatlaklar ile birlikte ortaya çıkar.
- Taşıma veya onarım esnasında silindir gömleklerinin kurallara uygun işlenmemesi sonucu çatlaklar veya çentikler.
- Hidrolik kilitlemeler.
- Temas veya conta yüzeyleri altında yabancı cisim.
- Hatalı yerleştirilen gömlekler (bkz. “Silindir gömleğinde flanşın kopması” bölümü).
- Silindir gömleği kenarında vuruntulu yanma sonucunda malzeme aşınması (erozyon) ve buna bağlı olarak silindir gömleğinin zayıflaması.
- Kopmuş gömlek flanşı.
- Gömlek flanşı çatlağı, gömlek flanşının alt kenarının tabanından yakl. 30°‘lik açıyla yukarıya doğru devam ediyor.
Bunun sebebi, kusurlu montajda meydana gelen bükme torklarıdır (kir ve biçim hataları). Çoğu zaman silindir gömleğinin gömlek flanşı henüz silindir kapağı sıkılırken bastırarak çıkartılır. Pompa enjektörüne ve Common-Rail enjeksiyon sistemine sahip yeni ticari araç motor nesillerinde, motor bloğu yüksek yanma basınçlarından dolayı gittikçe daha fazla yüklenmeye maruz kalır. Bu motor tiplerinde çok sert çelik silindir kapağı contaları kullanıldığından, krank karteri, uzun kat edilen mesafenin (çalışma performansı) ardından gömlek flanşı temas bölgesinde deforme olabilir.
 |
Gömlek flanşı temas yüzeyinin deformasyonu, uygun yardımcı donanım olmadan, sadece görsel olarak tespit edilemez. Deformasyon, yatak mürekkebi ile kolayca kontrol edilebilir: Mürekkep çok ince bir şekilde motor bloğunda gömlek flanşının temas yüzeyine sürülür. Ardından yeni gömlek, conta olmadan yerleştirilir ve yuvaya bastırılır. Daha sonra silindir gömleğini tekrar çıkartılmalıdır. Silindir gömleğinin temas yüzeyi şimdi tüm çevresinde muntazam ve düzgün bir şekilde mürekkeplenmiş olmalıdır. Aksi takdirde, gömlek yuvası yeniden işlenmelidir: Bu ardıl işlemin sabit bir delme tezgahında veya mobil bir gömlek flanşı yuvası planya aleti yapılması uygun olur. Bu şekilde gövde yüzeyine göre düz paralellik garanti edilir (Şek. 2). |
- Uzun kullanım süresi sonrasında motorda aşınmış gömlek flanş teması.
- Kirli veya aşınmış gömlek flanş teması.
- Flanş temas yüzeyinin dik açılı olması ve/veya paralelliğinin sağlanmaması (Şek. 2 ve Şek. 5).
- Yanlış silindir kapağı contası.
- Silindir kapağının montajı esnasında motor üreticisi tarafından belirtilen sıkma torkları ve döndürme açıları dikkate alınmadı.
- Yanlış conta segmanı adedi.
- Gömlek flanşının altında sıkışmış conta segmanları.
- Ölçüleri yanlış olan contaların kullanımı.
- Sıvı sızdırmazlık maddelerinin kullanımı.
- Kuru Pressfit silindir gömleklerinde: Çok yüksek bastırma basıncı nedeniyle montaj hatası.
- Belirtilen gömlek çıkıntısına uyulmadı (Şek. 6):
- Silindir gömleği çok fazla çıkıntı yaptığında, gömlek flanşı, silindir kapağı cıvataları sıkıldığında bastırılarak yerinden çıkartılır.
- Çıkıntı çok az olduğunda, silindir gömleği yeterince kuvvetli şekilde gömlek yuvasına bastırılmaz ve piston hareketi nedeniyle sallanmaya başlar. Bu kuvvet etkileri, gömlek flanşının kopmasına neden olur.
- Gömlek yuvasında ek işlemler uygulanırken, doğru biçim dikkate alınmadı. Gömlek yuvasının şekillendirilmesi silindir gömleğinin şekillendirilmesine uygun olmalıdır. Flanş yüzeyinden hassas yuva çapına geçişte, 0,5 – 1,0 mm × 45° pah öngörülmüş olmalıdır. Böylece gömlek flanşının oluğu kenara oturmaz. Bu hususa dikkat edilmezse, silindir kapağı sıkılırken gömlek flanşı çok rahat bastırılıp çıkarılabilir (Şek. 3). Ayrıca, silindir gömleğinin gömlek flanşından dış veya iç kenara oturmaması için, gömlek yuvasındaki (Şek. 4‘te “D”) yuvarlatma yarıçapının çok büyük seçilmemesine dikkat edilmelidir.
|
Gömlek flanşı teması bir motor onarımı kapsamında yeniden işlendiğinde, silindir gömleğinden silindir yüzeyine gerekli çıkıntı sağlanmalıdır: Bu, alt tarafa çelik dengeleme pullarının yerleştirilmesi veya büyük gömlek ölçüsü olan silindir gömleklerinin kullanılması (önerilir) ile sağlanmalıdır. |
- Islak silindir gömleğinin su ceketinde yoğun kavitasyon belirtileri (Şek. 1 ve 2).
- Yanma odasına soğutucu madde geçişi.
Kavitasyon temel olarak pistonun eğilme düzleminde ortaya çıkıyor (basınç veya karşı basınç tarafı). Bunun nedeni, silindir duvarında yüksek frekanslı titreşimlerdir. Titreşimler piston yanal kuvvetleri, yanma basıncı ve alt ve üst ölü noktada temas yüzeyi değişimleri nedeniyle oluşur. Eğer soğutma suyu silindirin duvarındaki titreşimlerde akışa artık uyamıyorsa, su filmi silindir gömleğinden ayrılır. Bu durumda oluşan vakum bölgesinde küçük buhar kabarcıkları oluşur ve silindir duvarının son derece yüksek hız ile geri salınması esnasında bu buhar kabarcıkları içe dönük patlar. Kabarcıkları uzaklaştıran su, ani bir şekilde silindir yüzeyine çarpar. Bu şekilde meydana gelen çarpma enerjisi, silindir yüzeyinden çok küçük parçacıklar çözer ve yavaş yavaş delikler koparılır (aşınma sonucu çözülür).
Kavitasyonun bir özelliği: Delikler içe doğru genişler (Şek. 3); bunun sonucunda malzemede mağaralar oluşur.
Kavitasyonun sebepleri
- Çok yüksek soğutma sıvısı sıcaklığı.
- Çok düşük soğutma sıvısı basıncı.
- Çok düşük soğutma sıvısı kaynama noktası.
- Yukarıda belirtilen faktörlerin kombinasyonu.
- Doğru piston boşluğu sağlanmadı, örn. önceden kullanılmış pistonların tekrar takılması esnasında ya da çok büyük üretilmiş silindirlerde.
- Gömlek flanşı temas yüzeyinde şekil hatası – Gövde içinde silindir gömleğinin yuvaya oturması hatalı veya yeterince hassas değil (bkz. “Silindir gömleğinde flanşın kopması” bölümü).
- Öngörülmüş daimi antifriz dolumu ve korozyona karşı koruma eki yok veya soğutma suyunun içine ilgili ek maddeler katılmamış. Korozyona karşı koruyucu madde, köpük oluşmasını önleyici koruma ekleri içerir. Koruma ekleri tükendiğinden, korozyona karşı koruyucu madde 2 yılda bir değiştirilmeli ve doğru karışım oranı ayarlanmalıdır.
- Tuzlu su (deniz suyu), aşındırıcı veya asitli su veya diğer sıvılar gibi uygun olmayan soğutucu maddelerin kullanılması.
- Soğutma sisteminde yetersiz ön basınç. Sebebi: Radyatör kapağı uygun değil (arızalı yüksek basınç valfi nedeniyle çok düşük basınç tutma özelliği) veya soğutma sisteminde sızıntı. Soğutma sisteminde uygun ve gereken oranda ön basınç olması halinde, soğutma maddesinin kaynama ısı derecesi atmosfer basıncının bulunduğu yerdekinden daha yüksek olur. Ön basınç, küçük buhar kabarcıkları oluşumunun sebeplerini gideremez, ancak en azından buhar kabarcıklarının oluşumunu zorlaştırır.
- Gömlek flanşında yanlış conta segmanları ve/veya contalama macunu veya silikon kullanıldı.
- Yanlış conta segmanı adedi.
- Motorun çalışma sıcaklığı çok düşük: Eğer bir motor belli kullanım koşullarından dolayı veya termostat bozuklukları nedeniyle normal işletme sıcaklığına ulaşamıyorsa, soğutma maddesinin düşük ısıl genleşme özelliğinden dolayı soğutma sisteminde yüksek basınç oluşamaz. Çalışma sıcaklığı çok düşük olduğundan, pistonlar da doğru şekilde genleşmez ve bu nedenle daha büyük piston boşluğu ile çalışır. Her iki durum da kabarcık oluşmasını ve böylelikle kavitasyonu tetikler.
- Gömlek flanşının dip oluğu içine ek conta segmanlarının montajı (Şek. 4): Buraya ancak üretici tarafından özellikle öngörülmüşse conta segmanları yerleştirilmelidir.
01 Gömlek çıkıntısı
02 Tombak halka
03 Dip oluğu
04 O-ring
