Yanma bozukluklari 1/3

Piston malzemesi yerel olarak çok fazla ısınıyor – ön hücreli motorlarda, ön hücre akımlarının çarptığı yerlerde (Şek. 3 ve Şek. 4) ve doğrudan enjeksiyonlu motorlarda oluk kenarında (Şek. 1). Bu yerlerde malzeme daha fazla genleşir. Aşırı ısınan yerlerin çevresinde daha soğuk malzeme mevcut olduğundan, malzeme buralarda kalıcı olarak esneklik sınırının ötesinde deforme olur. Soğuma esnasında ise tam tersi olur: Malzemenin önce sıkıştırıldığı veya büzüldüğü ve bastırılarak uzaklaştırıldığı yerlerde şimdi ise çok az malzeme mevcuttur.

Bunun sonucunda gerilme çatlamalarına neden olan çekme gerilimleri oluşur. Isıl yüklerden kaynaklanan gerilmelere bir pim bükülmesinden kaynaklanan gerilmeler de eklenirse, gerilme çatlaklarından çok daha geniş bir ana çatlak oluşur. Bu da pistonun kırılmasına ve bozulmasına neden olur.

• Karışım hazırlanmasında yanlış enjeksiyon memelerinden kaynaklanan hata, enjeksiyon pompasında arızalar, ön hücrede hasarlar.
• Soğutma sistemindeki bozukluklar nedeniyle oluşan yüksek sıcaklıklar.
• Motor freninde hata veya motor freninin çok fazla kullanılması. Sonuç: Aşırı ısınma.
• Soğutma kanallı pistonda yetersiz piston soğutması, örn. tıkanmış veya eğilmiş soğutma yağı memelerinden dolayı.
• Yükü sık sık değişen motorlarda sıcaklık dalgalanmaları, örn. şehir içi otobüslerde veya toprak kazma makinelerinde.
• Bir soğutma kanallı pistonun kullanılmasının gerekli olmasına rağmen, yanlış özellikli bir pistonun (örn. soğutma kanalsız) kullanılması.
• Oluk kenarında lif takviyesi olmayan, yabancı üreticilerden temin edilen pistonlar.
• Motor için uygun olmayan bir yakıt yanma yuvası biçimine sahip olan pistonlar (bkz. “Yanlış pistonların kullanılmasından dolayı piston başı krapaj hasarı” bölümü).

Segman seti kırılmalarının nedeni, malzeme hataları değil, malzemelere aşırı yüklenmedir. Bunun için 3 sebep vardır:

1. Vuruntulu yanma (detonasyon):
Yakıtın oktan sayısı, motorun tüm işletim ve yük durumları için yeterli değildi (bkz. “Benzinli motorlarda yanma bozukluklarından dolayı oluşan piston hasarları hakkında genel bilgiler” bölümü). Vuruntulu yanma (detonasyon) sonucunda piston segman setinde oluşan kırılmalar genelde basınç tarafında oluşur. Dizel motorda vuruntulu yanmanın sebebi, ateşleme gecikmesidir.

2. Hidrolik kilitlemeler:
Motor duruyorken veya çalışırken yanma odasına istenmeden sıvı (su, soğutma maddesi, yağ veya yakıt) girer. Bu sıvıların sıkıştırılması mümkün olmadığından, pistona ve krank tahrikine kompresyon strokunda çok fazla yük bindirilir. Sonuç: Piston segman setinde kırılmalar, göbek kırılmaları veya biyel ve krank mili hasarları. Şek. 3’te vuruntulu yanmada ve hidrolik kilitlemelerde bir kırılma seyri gösterilmektedir: Kırılmaya neden olan ve yukarıdan segman setine etki eden kuvvet, kırılma yüzeylerini aşağıya doğru genişletir.

Benzinli motorlarda vuruntulu yanma (detonasyon):

• Yeterince vuruntu direnci olmayan yakıt. Yakıt kalitesi motorun kompresyon oranına uygun olmalıdır, yani yakıtın oktan sayısı motorun oktan ihtiyacına her işletme koşulunda denk gelmelidir.
• Benzine dizel karışmış ve bu nedenle yakıtın oktan sayısı düşmüş.
• Örneğin motorun rektifiye edilmesi/düzeltilmesi esnasında motor bloğu ve silindir kapağının düz yüzeyinin aşırı derecede taşlanması sonucu çok yüksek kompresyon oranı.
• Ateşleme noktasının (avans) çok erken olması.
• Çok fakir yakıt karışımı ve buna bağlı daha yüksek yanma sıcaklık dereceleri.
• Örneğin motor bölmesinde yetersiz havalandırma veya emme havası kapağının yaz moduna yanlış alınması sonucu çok yüksek emme havası sıcaklıkları (özellikle eski karbüratörlü motorlarda).

Dizel motorlarda vuruntulu yanma (detonasyon):

• Kötü atomize eden veya sızdıran enjeksiyon memeleri.
• Enjeksiyon memelerinin püskürtme basıncı çok düşük.
• Yanlış silindir kapağı contalarından dolayı kompresyon basıncı çok düşük, çok küçük piston çıkıntıları, sızdıran valfler veya hasarlı ya da aşınmış pistonlar.
• Bozuk silindir kapağı contaları.
• Ön hücrelerde hasarlar.
• Soğuk startta gerektiği gibi yapılmayan veya çok fazla kullanılan marş yardımları (marş spreyi).
• Arızalı turbo.

Hidrolik kilitlemelerde:

• Araç sulardan geçerken ya da aracın ön tarafından veya yanından geçen araçlardan çok fazla su sıçraması halinde istenmeden su emilmesi.
• Motor dururken silindirin aşağıdakilerle dolması:
  • Silindir kapağı contasının sızdırması veya parçalarda çatlaklar nedeniyle su.
  • Enjeksiyon memelerinin sızdırması nedeniyle yakıt (sadece enjeksiyon sistemli benzinli motor). Enjeksiyon sisteminde kalan basınç, sızdıran meme üzerinden silindirin içine boşalır.

Hasar her iki durumda da çalıştırma esnasında meydana gelir.

Pistonlar çalışma esnasında silindir kapağına ya da türbülans odasına ve bir valfe çarptı. Bu şiddet etkisinden dolayı henüz herhangi bir kırılma olmamıştır. Ancak piston segmanlarının ve piston eteğinin aşınma görüntüsünde, bu çarpmalar sonucu yakıtın taşmasından dolayı yanma bozukluklarının meydana geldiği görülmektedir.

Pistonun çarpması sonucunda silindir kapağında titreşim oluşmaktadır. Bunun sonucunda enjeksiyon memesi titremeye başlar, kapalı durumda basıncı tutamaz ve silindire kontrolsüz bir şekilde yakıt püskürtür. Bunun sonucunda yağ tabakasına hasar veren bir yakıt taşması meydana gelir. Bu hasar, daha yüksek bir karışık sürtünme oranına ve böylelikle piston segmanlarında aşınmaya ve daha yüksek yağ tüketimine yol açar. Ancak yağ tabakası yakıt tarafından bir yetersiz yağlama oluşacak kadar çok etkilenince, yakıttan kaynaklanan tipik krapajlar oluşur (bkz. “Yakıt taşması sonucunda söz konusu olan yağlama eksikliğinden dolayı krapaj hasarı” bölümü).

Başlangıç aşamasında piston eteği çok fazla zarar görmez, çünkü krank tahriki tarafından devamlı olarak yeni, henüz yağlama özelliğine sahip yağ ile beslenir. Pistonun strok alanındaki aşınma parçaları yağlama yağı ile karışınca ve incelen yağlama yağı taşıma kapasitesini kaybetmeye başladığında, aşınma daha fazla yayılır.

• Yanlış piston çıkıntı ebatı. Motorun rektifiye edilmesi esnasında piston fazlalık değeri (taşma seviyesi) kontrol edilmemiştir ya da düzeltilmemiştir.
• Yenileme esnasında biyel kovanının eksenden kaçık bir şekilde (orta dışında) delinmiş olması.
• Krank mili kol muylularının eksenden kaçık (orta dışında) taşlanması.
• Yatak havşasının eksenden kaçık (orta dışında) işlenmiş olması (krank milinin yatak kapakları yeniden takıldığında).
• Yetersiz kalınlıkta silindir kapağı contalarının takılması.
• Piston başında kurum artıklarının oluşması ve buna bağlı olarak yarık ölçüsünün daralması veya atlanması.
• Yanlış ayarlama sonucunda yanlış kontrol süreleri, zincir uzaması, atlamış dişli kayış.
• Biyel çubuğunda uzunluk sapması.
• Silindir kapağının düz yüzeyinde aşırı ardıl işleme ve bunun sonucunda kontrol zamanlarında kayma. (Dönen ve döndürülen çark arasındaki mesafe değişir ve bu da duruma göre yapısal özelliklerden dolayı kayış veya zincir ayarı üzerinden düzeltilemeyebilir.)
• Valf yuvası segmanlarının yenilenmesinde valf yuvalarının doğru konumda olmasına dikkat edilmedi. Eğer valf yuvası yüzeyi silindir kapağına yeterince derin yerleştirilmezse, supaplar silindir kapağı içinde doğru derin konuma sahip olmaz ve böylelikle çok fazla dışarı taşar.
• Motorun aşırı devirde çalışması. Daha yüksek olan kütle kuvvetinden (atalet) dolayı valfler artık tam zamanında kapanmaz ve pistona vurur.
• Piston kolu yatağındaki boşluk çok büyük veya piston kolu yatağı fazla aşınmış, özellikle aracın yokuş aşağı yüksek hızda indiği durumlar için geçerlidir.