Надмірна витрата масла внаслідок її дефектів поршневої системи

Загальний витрата масла двигуна складається в основному з витрати масла (спалюється в камері згоряння) і втрат масла (негерметичність). Всупереч пануючому і широко поширеній думці витрата масла, що потрапляє в камеру згоряння через поршні і поршневі кільця, сьогодні грає лише другорядну роль.

Завдяки постійному удосконаленню двигунів вдалося також удосконалити і оптимізувати конструкцію деталей, склади матеріалів і технологічні процеси їх виробництва. Знос циліндрів, поршнів і поршневих кілець і випливає з цього витрата масла тому сьогодні можна вважати величиною, яку можна не враховувати. Досягнутий сьогодні великий пробіг і уменьшившееся число ушкоджень крівошіпношатунного механізму є доказом цього факту. Витрата масла, проникаючого між поршневими кільцями і стінкою циліндра в камеру згоряння, однак неможливо повністю виключити з технічних причин, а лише звести до мінімуму. Парні елементи ковзання, т. Е. Поршні, поршневі кільця і ​​робоча поверхня циліндра, вимагають постійного мастила для безперешкодної експлуатації. Під час згоряння масляна плівка, що залишається на стінці циліндра, піддана високих температур процесу горіння. Залежно від потужності двигуна, навантаження на нього і температури тут випаровується або спалюється певну кількість моторного масла. Орієнтовно можна сказати, що нормальний витрата масла коливається від 0,2 до макс. 1,5 г / кВтг.

Причина зносу поршня, поршневих кілець і циліндрів і що випливає з цього підвищеного або надмірної витрати масла в більшості випадків не пов'язана з самими конструктивними елементами. У більшості випадків знос елементів викликаний зовнішніми впливами. Порушення режиму згоряння через дефекти в системі приготування суміші, забруднення, що потрапляють в двигун ззовні, недостатнє охолодження двигуна, нестача масла, масла невідповідних марок і неправильна збірка є основними причинами передчасного зносу і що випливає з цього підвищеної витрати масла. Детальні описи ушкоджень, що стосуються поршнів і циліндрів, наведені на нижченаведених сторінках. Aufgrund der Komplexitat des

Themas У зв'язку зі складністю питань витрати масла на цю тему видана окрема брошура «Витрата масла і втрати масла» в серії «Сервіс - Рекомендації та інформація». Інформацію для замовлення ми привели в додатку. У цій брошурі обговорюються такі теми як:

• занадто великий зазор підшипника в турбонагнітачем

• забита зворотна лінія масла на турбонагнітачем

• вихід масла в систему всмоктування

• знос ущільнення стрижня клапана і напрямних клапана

• помилки збірки головки блоку циліндрів

• надлишковий тиск в картері

• занадто високий рівень масла

• порушення режиму згоряння і переповнення паливом

• неправильна виступає довжина поршня

• використання неякісних моторних масел

• помилки обробки під час свердління і хонинговании

• занадто низький відсоток розкриття зерен графіту

• поламані / затиснуті / неправильно змонтовані поршневі кільця

Неправильний монтаж маслос'емного кільця

(Підвищена витрата масла після ремонту двигуна)

На кільцях невідноявних або піддаються вимірюванню слідів зносу. На порушених також немає ознак зносу (рис. 1).

Маслос'емноє кільце в даному випадку є так зване трьохскладена кільце, що складається з розширювача і двох бічних пластин. Обидва кінці розширювача зазвичай мають стикове з'єднання. В даному випадку, однак, розширювач був неправильно встановлений і остання ланка пов'язано внахлест.

Через стику розширювача внахлест скорочується окружна довжина і напруга для пластин втрачається. Пластини більше не прилягають до стінки циліндра щільно і не можуть знімати масло. Масло потрапляє в камеру згоряння і спалюється там. Витрата масла різко підвищується!

Можливі причини пошкодження

• Уже при складанні поршня і його введенні разом з кільцями в отвір циліндра не було приділено належної уваги на правильний монтаж розширювача. Як правило кінці розширювача відображаються різними кольорами, напр. лівий кінець стику - зелений колір правий кінець стику - червоний колір.

Після монтажу пластинчастих кілець повинні бути видні обидва кольору розширювача. Тому завжди необхідно перевірити це колірне позначення -також в попередньо зібраних поршневих кільцях - перед введенням поршня в отвір циліндра (рис. 3).

Знос поршнів, поршневих кілець і робочої поверхні циліндра через забруднень (підвищена витрата масла)

Поршень (рис, 1) має молочно-сіру пляму контакту на спідниці з тонкими невеликими поздовжніми ризиками на жаровій поясі і на спідниці поршня. Ризики від токарного оброблення поршня на спідниці повністю сношени. На рис. 3 показано збільшення частини спідниці поршня, на якому цей абразивний знос чітко видно. Осьова висота поршневих кілець істотно зменшилася в результаті зносу і тим самим знизилося також тангенціальна напруга Бічні поверхні компресійних кілець, особливо першого кільця, і бічні поверхні канавок під кільця зношені (рис. 2). Гострі маслознімні кромки поршневих кілець мають пошкодження (рис. 4). В мікроскопічному збільшенні на бічних поверхнях поршневих кілець видно сліди в результаті кочення. Циліндри мають бочкоподібний знос. Максимальна величина діаметра знаходиться приблизно в середині поверхні переміщення кілець.

Ризики на порушених і поршневих кільцях, матове пляма контакту на спідниці поршня, сліди кочення на бічних поверхнях кілець (рис. 6 і 7), а також бочкоподібний знос циліндра (рис. 5) завжди є наслідком абразивних сторонніх тіл в масляному контурі. Зношені на робочих і на бічних поверхнях поршневі кільця більше не в змозі досить ущільнювати циліндри від проникнення масла в камеру згоряння. Одночасно підвищується тиск в картері двигуна за рахунок газів спалювання, що протікають повз поршнів. Це надлишковий тиск може привести до виходу підвищеної кількості масла на радіальних ущільнювачів кільцях для вала, на ущільненнях клапана і на інших місцях ущільнення. Сліди результаті кочення на кільцях виникають в тому випадку, якщо частинки бруду відкладаються в канавці кілець і кільце при своєму обертанні все знову і знову рухається по частці бруду, що залишає типові сліди.

Знос поршнів, поршневих кілець і робочої поверхні циліндра через переповнення паливом (підвищена витрата масла)

Поршень має сліди зносу на жаровій поясі і на спідниці поршня. На спідниці поршня вже видно слабо розвинені місця тертя, характерні для роботи без мастила в результаті переповнення паливом. Поршневі кільця мають дуже сильний радіальний знос (рис. 1). Обидві перемички (несучі поверхні) маслос'емного кільця повністю видалені, що є ознакою значного зносу (рис. 2). Для порівняння на рис. 3 показаний профіль нового маслос'емного кільця (маслос'емноє коробчатое пружинне поршневі кільця зі сходяться фасками).

Переповнення паливом в результаті порушень режиму згоряння завжди призводить до пошкодження масляної плівки, що тягне за собою спочатку підвищену частку напівсухого тертя і тим самим знос в зоні поршневих кілець. Лише якщо масляна плівка настільки сильно пошкоджена, що мастило стає недостатньою, то утворюються характерні задираки від попадання палива (див. Також пункт «3.2.3 Задири від роботи насухо через переповнення паливом»). В результаті все більш низької ефективності мастила, проте, з'являється значний знос на поршневих кільцях, канавках для поршневих кілець і робочих поверхнях циліндра Спідниця поршня в початковій стадії менше страждає, тому що вона від кривошипно-шатунного механізму все знову і знову забезпечується свіжим маслом, ще мають мастильні властивості.

Лише після того, як абразивні частки із зони ходу поршня перемішуються з мастилом і мастило все більше втрачає мастильну здатність через розведення масла, знос поширюється по всьому зв'язаних деталей ковзання двигуна. Це поширюється особливо на шийки колінчастого вала і на поршневі пальці

Можливі причини пошкодження

• переповнення паливом через порушення в системі приготування суміші (двигун з примусовим займанням і дизельний двигун)

• порушення в системі запалювання (двигун з примусовим займанням)

• недостатній тиск стиснення.

• неправильний розмір виступає довжини поршня. Поршень в роботі вдаряється об головку блоку циліндрів. Струсу і випливають з них вібрації в дизельних двигунах безпосереднього вприскування призводять до неконтрольованого упорскуванню форсунок і тим самим до переповнення циліндра паливом (див. Також пункт «3.4.5 Сліди ударів на голівці поршня»)

Знос поршневих кілець незабаром після капітального ремонту двигуна (підвищена витрата масла)

Поршень не має ніяких ознак зносу. На поршневих кільцях при поверхневому погляді немає видимих ​​або піддаються вимірюванню слідів зносу. При більш ретельному дослідженні кілець, однак, виявляється, що маслознімні кромки кілець, перш за все нижні кромки, мають занадто високий знос. У збільшенні видно, що нижні кромки кілець сильно пошкоджені. Без збільшення це можна виявити на чітко відчутному гратообразованіі (гостра кромка кільця) (рис. 1).

Через зношених крайок поршневих кілець між робочими поверхнями поршневих кілець і робочою поверхнею циліндра з'являються високі гідродинамічні сили, викликані утворенням так званого масляного клина (рис. 2). Поршневі кільця напливають на масляну плівку при переміщенні поршня вгору і вниз і злегка піднімають з робочої поверхні циліндра Таким чином масло подається в більшому обсязі в камеру згоряння і спалюється.

Можливі причини пошкодження

Задирок утворюється, якщо умови для поршневих кілець після капітального ремонту двигуна не оптимальні. Причини пов'язані перш за все з недостатньою або невідповідної фінішною обробкою циліндра. Якщо при чистовому хонинговании використовуються алмазні бруски або тупі хонінгувальні бруски, то на стінці циліндра з'являються задирок і підйоми, повернені в напрямку обробки. Ці повернені металеві вершини, так зване освіту металевої прошарку, викликають підвищене тертя в фазі обкатки і запобігають потраплянню масла в тонкі зерна графіту (рис. 3).

Якщо ці задирки з сайту не видаляються заключною операцією обробки, так званим плато-хонингованием, то в фазі обкатки виникає передчасний знос на крайках поршневих кілець. При цьому кільця мимоволі знімають металеву прошарок і очищають зерна графіту. Це призводить до зносу кромок поршневих кілець і до утворення вищезгаданого задирки. Виниклий таким чином задирок на кромці поршневого кільця з досвіду лише з великими труднощами, якщо взагалі, знімається в процесі роботи. Усунути цей ефект можна практично тільки шляхом заміни пошкоджених поршневих кілець. Оскільки перший комплект кілець в результаті зносу вже максимально зняв з робочої поверхні циліндра небажаний шар, так звану металеву прошарок, другий комплект кілець має набагато більш сприятливі або навіть нормальні умови роботи. Після зміни кілець витрата масла знижується до нормального рівня.

Оскільки перший комплект кілець в результаті зносу вже максимально зняв з робочої поверхні циліндра небажаний шар, так звану металеву прошарок, другий комплект кілець має набагато більш сприятливі або навіть нормальні умови роботи. Після зміни кілець витрата масла знижується до нормального рівня, в більшості випадків це приписують більш низької якості матеріалу поршневих кілець, встановлених спочатку, що звичайно неправильно. На рис. 4 показано мікроскопічне збільшення розрізу поверхні циліндра після хонингования робочої поверхні циліндра. Чітко видно вигнуті вершини. На малюнку 5 показана поверхню після плато-хонингования. Грата і вершини в основному видалені, графітові зерна вивільнені. Поршневі кільця тут мають відразу хороші умови для обкатки і цілком ймовірно тривалий термін служби. Особливо хороші результати виходять при виготовленні плато Хонинговальна щітками

Мал. 1. Пляма контакту поршня по всій висоті поршня несиметрично на обох сторонах. Жарової пояс на лівій стороні поршня над бобишкою пальця (ліва сторона знімка) витертий до металевого блиску, в той час як на протилежному боці на нижній кромці поршня видно сліди мінливості. Верхнє компресійне кільце також має нерівномірний пляма контакту. Несучі блискучі поверхні переходять в більш темні матові місця з синім відтінком (колір мінливості).

На рис. 2 також показаний поршень, який працював в похилому стані. Основна частина зносу тут, однак, знаходиться не на жаровій поясі, а на нижній правій кромці поршня в зоні виїмки для сопла охолоджуючого масла.

Такі несиметричні плями контакту є ознакою роботи поршня в циліндрі в похилому стані і ознакою непараллельности між віссю поршневого пальця і ​​віссю колінчастого вала. Поршень має односторонній контакт і поршневі кільця можуть через погане прилягання до циліндра лише недостатньо виконувати свою функцію герметизації. Гарячі гази горіння протікають і надмірно нагрівають поршневі кільця і ​​стінку циліндра. Таким чином послаблюється масляна плівка, що може привести до задиру від роботи насухо. Через роботу поршня в циліндрі в похилому положенні і його руху вгору і вниз на поршневих насосах виникає насосний ефект, який перекачує масло в камеру згоряння і призводить до підвищеної витрати масла. У певних випадках поршневий палець піддається осьового зсуву, що може викликати знос або поломку стопора пальця. Див. До цього також пункт «3.7.1 Пошкодження поршнів через поломки стопорів пальців»

Можливі причини пошкодження

• вигин або скручування стрижнів шатунів

• похило висвердлені бобишки шатунів

• похило висвердлені отвори циліндрів

• похило змонтовані окремі циліндри (перекоси при складанні)

• занадто великий зазор шатунного підшипника, особливо в зв'язку з асиметричними стрижнями шатунів