Γιατί κάηκε το έμβολο; Πώς να αποφύγετε την εξάντληση; Τι είναι η εξάντληση του εμβόλου του κινητήρα ντίζελ; Γιατί καίγεται ένα έμβολο σε μια BMW diesel;

Γιατί κάηκε το έμβολο;

Μια ανάλυση διαφόρων ζημιών στο έμβολο δείχνει ότι όλες οι αιτίες ελαττωμάτων και βλαβών χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες: μειωμένη ψύξη, έλλειψη λίπανσης, υπερβολικά υψηλή θερμική δύναμη από τα αέρια στον θάλαμο καύσης και μηχανικά προβλήματα.

Ταυτόχρονα, πολλές από τις αιτίες των ελαττωμάτων του εμβόλου είναι αλληλένδετες, όπως και οι λειτουργίες που εκτελούνται από τα διάφορα στοιχεία του. Για παράδειγμα, ελαττώματα στον ιμάντα στεγανοποίησης προκαλούν υπερθέρμανση του εμβόλου, ζημιά στη φωτιά και τους ιμάντες οδήγησης και η γρατσουνιά στον ιμάντα οδήγησης οδηγεί σε διαταραχή των ιδιοτήτων στεγανοποίησης και μεταφοράς θερμότητας ελατήρια εμβόλου.

Τελικά, αυτό μπορεί να προκαλέσει την καύση της ζώνης πυρκαγιάς.

Σημειώνουμε επίσης ότι για όλες σχεδόν τις δυσλειτουργίες ομάδα εμβόλωνπαρουσιάζεται αυξημένη κατανάλωση λαδιού. Στο σοβαρή ζημιάπυκνός, μπλε καπνόςεξάτμιση, απώλεια ισχύος και δύσκολη εκκίνηση λόγω χαμηλής συμπίεσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να ακουστεί ένας ήχος χτυπήματος από ένα κατεστραμμένο έμβολο, ειδικά όταν ο κινητήρας δεν έχει ζεσταθεί.

Μερικές φορές η φύση του ελαττώματος στην ομάδα εμβόλων μπορεί να προσδιοριστεί χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ο κινητήρας χρησιμοποιώντας τα παραπάνω εξωτερικά σήματα. Αλλά τις περισσότερες φορές, τέτοια «επί τόπου» διαγνωστικά είναι ανακριβή, γιατί διαφορετικούς λόγουςδίνουν συχνά σχεδόν το ίδιο αποτέλεσμα. Να γιατί πιθανούς λόγουςτα ελαττώματα απαιτούν λεπτομερή ανάλυση.

Η μειωμένη ψύξη του εμβόλου είναι ίσως η πιο κοινή αιτία ελαττωμάτων. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν υπάρχει δυσλειτουργία του συστήματος ψύξης του κινητήρα (αλυσίδα: "Αισθητήρας ενεργοποίησης καλοριφέρ-ανεμιστήρας-αντλίας νερού") ή λόγω βλάβης στη φλάντζα της κυλινδροκεφαλής. Σε κάθε περίπτωση, μόλις το τοίχωμα του κυλίνδρου σταματήσει να πλένεται από το εξωτερικό με υγρό, η θερμοκρασία του και μαζί με αυτό και η θερμοκρασία του εμβόλου αρχίζουν να ανεβαίνουν. Το έμβολο διαστέλλεται γρηγορότερα από τον κύλινδρο, και επίσης ανομοιόμορφα, και τελικά το διάκενο στο επιλεγμένα μέρηη φούστα (συνήθως κοντά στην τρύπα του δακτύλου) γίνεται μηδέν. Ξεκινά η γδαρσίματα - η σύλληψη και η αμοιβαία μεταφορά των υλικών του εμβόλου και του κατόπτρου του κυλίνδρου, και με περαιτέρω λειτουργία του κινητήρα το έμβολο μπλοκάρει.

Μετά την ψύξη, το σχήμα του εμβόλου σπάνια επιστρέφει στο κανονικό: η φούστα αποδεικνύεται παραμορφωμένη, δηλ. συμπιέζεται κατά μήκος του κύριου άξονα της έλλειψης. Η περαιτέρω λειτουργία ενός τέτοιου εμβόλου συνοδεύεται από χτύπημα και αυξημένη κατανάλωσηελαιογραφίες

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το γδάρσιμο του εμβόλου επεκτείνεται στον ιμάντα στεγανοποίησης, αναγκάζοντας τους δακτυλίους μέσα στις αυλακώσεις του εμβόλου. Στη συνέχεια, ο κύλινδρος, κατά κανόνα, σταματά να λειτουργεί (η συμπίεση είναι πολύ χαμηλή) και είναι γενικά δύσκολο να μιλήσουμε για την κατανάλωση λαδιού, καθώς απλά θα πετάξει έξω από τον σωλήνα εξάτμισης.

Η ανεπαρκής λίπανση του εμβόλου είναι τις περισσότερες φορές χαρακτηριστικό των τρόπων εκκίνησης, ειδικά όταν χαμηλές θερμοκρασίες. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, το καύσιμο που εισέρχεται στον κύλινδρο ξεπλένει το λάδι από τα τοιχώματα του κυλίνδρου και εμφανίζεται χάραξη, που συνήθως βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα της ποδιάς, στην φορτωμένη πλευρά του.

Το σήκωμα της φούστας διπλής όψης συμβαίνει συνήθως όταν πολύωρη δουλειάσε λειτουργία λιμοκτονία πετρελαίουσχετίζεται με δυσλειτουργίες του συστήματος λίπανσης του κινητήρα όταν ποσότητα λαδιούη πτώση στα τοιχώματα του κυλίνδρου μειώνεται απότομα.

Η έλλειψη λίπανσης του πείρου του εμβόλου είναι ο λόγος για το μπλοκάρισμα του στις οπές των κεφαλών του εμβόλου. Αυτό το φαινόμενο είναι χαρακτηριστικό μόνο για σχέδια με πείρο πιεσμένο στην επάνω κεφαλή της μπιέλας. Αυτό διευκολύνεται από ένα μικρό κενό στη σύνδεση του πείρου με το έμβολο, επομένως το «κόλλημα» των ακίδων παρατηρείται συχνότερα σε σχετικά νέους κινητήρες.

Υπερβολικά υψηλή θερμική δύναμη πρόσκρουσης στο έμβολο από θερμά αέρια στο θάλαμο καύσης - κοινός λόγοςελαττώματα και βλάβες. Έτσι, η έκρηξη οδηγεί στην καταστροφή των γεφυρών μεταξύ των δακτυλίων και η ανάφλεξη με λάμψη οδηγεί σε εξάντληση.

Στους κινητήρες ντίζελ, μια υπερβολικά μεγάλη γωνία προώθησης έγχυσης καυσίμου προκαλεί πολύ γρήγορη αύξηση της πίεσης στους κυλίνδρους («σκληρότητα» λειτουργίας), η οποία μπορεί επίσης να προκαλέσει σπάσιμο των βραχυκυκλωτικών. Το ίδιο αποτέλεσμα είναι δυνατό κατά τη χρήση διάφορα υγρά, διευκολύνοντας την εκκίνηση ενός κινητήρα ντίζελ.

Ο πυθμένας και η πυροσβεστική ζώνη μπορεί να καταστραφούν επίσης υψηλή θερμοκρασίαστον θάλαμο καύσης ντίζελ που προκαλείται από δυσλειτουργία των ακροφυσίων του μπεκ. Μια παρόμοια εικόνα προκύπτει όταν διακόπτεται η ψύξη του εμβόλου - για παράδειγμα, όταν τα ακροφύσια που τροφοδοτούν λάδι στο έμβολο που έχει μια δακτυλιοειδή κοιλότητα γίνονται οπτάνθρακα εσωτερική ψύξη. Η σύλληψη που εμφανίζεται στο πάνω μέρος του εμβόλου μπορεί να εξαπλωθεί στο ποδαράκι, παγιδεύοντας τους δακτυλίους του εμβόλου.

Τα μηχανικά προβλήματα, ίσως, δίνουν τα περισσότερα μεγάλη ποικιλίαελαττώματα ομάδας εμβόλων και οι αιτίες τους. Για παράδειγμα, η λειαντική φθορά των εξαρτημάτων είναι δυνατή και "από πάνω", λόγω της σκόνης που εισέρχεται μέσω ενός σχισμένου φίλτρο αέρα, και «από κάτω», με την κυκλοφορία λειαντικών σωματιδίων στο λάδι. Στην πρώτη περίπτωση, οι κύλινδροι στο πάνω μέρος τους και οι δακτύλιοι εμβόλου συμπίεσης είναι οι πιο φθαρμένοι, και στη δεύτερη - δαχτυλίδια ξύστρας λαδιούκαι φούστα εμβόλου. Παρεμπιπτόντως, τα λειαντικά σωματίδια στο λάδι μπορούν να εμφανιστούν όχι τόσο από μη έγκαιρη συντήρηση του κινητήρα, αλλά ως αποτέλεσμα γρήγορη φθοράοποιαδήποτε εξαρτήματα (για παράδειγμα, εκκεντροφόρος άξονας, ωθητές κ.λπ.).

Σπάνια, η διάβρωση του εμβόλου στην οπή του «αιωρούμενου» πείρου συμβαίνει όταν ο δακτύλιος συγκράτησης ξεπροβάλλει. Πλέον πιθανούς λόγουςαυτό το φαινόμενο είναι ο μη παραλληλισμός της κάτω και της άνω κεφαλής της μπιέλας, που οδηγεί σε σημαντική αξονικά φορτίαστο δάχτυλο και «χτυπώντας» το δακτύλιο συγκράτησης έξω από το αυλάκι, καθώς και τη χρήση παλιών (χαμένης ελαστικότητας) δακτυλίων συγκράτησης κατά την επισκευή του κινητήρα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο κύλινδρος καταστρέφεται τόσο πολύ από το δάχτυλο που δεν μπορεί πλέον να επισκευαστεί με παραδοσιακές μεθόδους (βαρετό και λείανση).

Μερικές φορές ξένα αντικείμενα μπορούν να εισέλθουν στον κύλινδρο. Αυτό συμβαίνει συχνότερα λόγω απρόσεκτης εργασίας κατά τη συντήρηση ή την επισκευή του κινητήρα. Ένα παξιμάδι ή ένα μπουλόνι, που βρίσκεται ανάμεσα στο έμβολο και την κεφαλή του μπλοκ, μπορεί να κάνει πολλά, συμπεριλαμβανομένης της απλής «πτώσης» από τον πυθμένα του εμβόλου.

Η ιστορία για τα ελαττώματα και τις βλάβες των εμβόλων μπορεί να συνεχιστεί για πολύ καιρό. Αλλά όσα ήδη ειπώθηκαν είναι αρκετά για να βγάλουμε κάποια συμπεράσματα. Τουλάχιστον μπορείτε ήδη να καθορίσετε...

Πώς να αποφύγετε την εξάντληση;

Οι κανόνες είναι πολύ απλοί και πηγάζουν από τα χαρακτηριστικά της ομάδας εμβόλων και τις αιτίες των ελαττωμάτων. Ωστόσο, πολλοί οδηγοί και μηχανικοί τα ξεχνούν, όπως λένε, με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Αν και αυτό είναι προφανές, εξακολουθεί να είναι απαραίτητο κατά τη λειτουργία: να διατηρείται σε καλή κατάσταση τα συστήματα τροφοδοσίας, λίπανσης και ψύξης του κινητήρα, να τα σέρβις εγκαίρως και να μην υπερφορτώνονται. κρύος κινητήρας, αποφύγετε τη χρήση χαμηλής ποιότητας καύσιμο, λάδια και ακατάλληλα φίλτρα και μπουζί. Και αν κάτι δεν πάει καλά με τον κινητήρα, μην τον αφήσετε να φτάσει σε σημείο όπου οι επισκευές δεν κοστίζουν πλέον.

Κατά την επισκευή, είναι απαραίτητο να προσθέσετε και να ακολουθήσετε αυστηρά μερικούς ακόμη κανόνες. Το κύριο πράγμα, κατά τη γνώμη μας, είναι ότι δεν μπορείτε να προσπαθήσετε να εξασφαλίσετε ελάχιστα διάκενα εμβόλου στους κυλίνδρους και στις κλειδαριές δακτυλίου. Η επιδημία της «ασθένειας μικρής κάθαρσης» που κάποτε έπληξε πολλούς μηχανικούς δεν έχει παρέλθει ακόμη. Επιπλέον, η πρακτική έχει δείξει ότι οι προσπάθειες να τοποθετηθεί το έμβολο «πιο σφιχτά» στον κύλινδρο με την ελπίδα να μειωθεί ο θόρυβος του κινητήρα και να αυξηθεί η διάρκεια ζωής του σχεδόν πάντα καταλήγουν στο αντίθετο: γρατσουνιές, χτυπήματα, κατανάλωση λαδιού και επαναλαμβανόμενες επισκευές. Ο κανόνας "ένα κενό 0,03 mm περισσότερο είναι καλύτερο από ένα κενό 0,01 mm λιγότερο" λειτουργεί πάντα για οποιονδήποτε κινητήρα.

Οι υπόλοιποι κανόνες είναι παραδοσιακοί: ανταλλακτικά υψηλής ποιότητας, σωστή επεξεργασία των φθαρμένων εξαρτημάτων, σχολαστικό πλύσιμο και προσεκτική συναρμολόγηση με υποχρεωτικό έλεγχο σε όλα τα στάδια.

Γιατί κάηκε το έμβολο;

Γιατί κάηκε το έμβολο;

ALEXANDER KHRULEV, Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών

Όπως είναι γνωστό, τα ελαττώματα στο μηχανικό μέρος του κινητήρα δεν εμφανίζονται από μόνα τους. Η πρακτική δείχνει: υπάρχουν πάντα λόγοι για ζημιά και αστοχία ορισμένων εξαρτημάτων. Η κατανόησή τους δεν είναι εύκολη, ειδικά όταν τα εξαρτήματα της ομάδας εμβόλων είναι κατεστραμμένα.

Η ομάδα εμβόλων είναι μια παραδοσιακή πηγή προβλημάτων που περιμένουν τον οδηγό που χειρίζεται το αυτοκίνητο και τον μηχανικό που το επισκευάζει. Υπερθέρμανση κινητήρα, αμέλεια στις επισκευές - και παρακαλώ - αυξημένη κατανάλωση λαδιού, μπλε καπνός, χτύπημα.

Όταν «ανοίγετε» έναν τέτοιο κινητήρα, αναπόφευκτα ανακαλύπτονται γρατσουνιές στα έμβολα, τους δακτυλίους και τους κυλίνδρους. Το συμπέρασμα είναι απογοητευτικό - επιβάλλεται ακριβές επισκευές. Και τίθεται το ερώτημα: τι έφταιξε ο κινητήρας που τον έφεραν σε τέτοια κατάσταση;

Ο κινητήρας φυσικά δεν φταίει. Είναι απλώς απαραίτητο να προβλεφθούν οι συνέπειες ορισμένων παρεμβάσεων στο έργο του. Εξάλλου, η ομάδα εμβόλων ενός σύγχρονου κινητήρα είναι «λεπτή ύλη» από κάθε άποψη. Συνδυασμός ελάχιστα μεγέθηεξαρτήματα με ανοχές micron και τεράστιες δυνάμεις πίεσης αερίου και αδράνειας που επενεργούν σε αυτά συμβάλλουν στην εμφάνιση και την ανάπτυξη ελαττωμάτων, οδηγώντας τελικά σε βλάβη του κινητήρα.

Σε πολλές περιπτώσεις εύκολη αντικατάστασηκατεστραμμένα μέρη - όχι καλύτερη τεχνολογίαεπισκευή κινητήρα. Ο λόγος για την εμφάνιση του ελαττώματος παραμένει, και αν ναι, τότε η επανάληψή του είναι αναπόφευκτη.

Για να μην συμβεί αυτό, ένας ικανός μαθητής, όπως ένας γκραν μάστερ, πρέπει να σκεφτεί αρκετές κινήσεις μπροστά, υπολογίζοντας πιθανές συνέπειεςτων πράξεών σας. Αλλά αυτό δεν αρκεί - πρέπει να μάθετε γιατί προέκυψε το ελάττωμα. Και εδώ, χωρίς γνώση του σχεδιασμού, των συνθηκών λειτουργίας των εξαρτημάτων και των διεργασιών που συμβαίνουν στον κινητήρα, όπως λένε, δεν υπάρχει τίποτα να γίνει. Επομένως, πριν αναλύσουμε τις αιτίες συγκεκριμένων ελαττωμάτων και βλαβών, θα ήταν ωραίο να γνωρίζουμε...

Πώς λειτουργεί ένα έμβολο;

Το έμβολο ενός σύγχρονου κινητήρα είναι ένα απλό μέρος με την πρώτη ματιά, αλλά εξαιρετικά σημαντικό και ταυτόχρονα πολύπλοκο. Ο σχεδιασμός του ενσωματώνει την εμπειρία πολλών γενεών προγραμματιστών.

Και σε κάποιο βαθμό, το έμβολο διαμορφώνει την εμφάνιση ολόκληρου του κινητήρα. Σε μια από τις προηγούμενες δημοσιεύσεις μας, εκφράσαμε μάλιστα αυτή την ιδέα, παραφράζοντας τον γνωστό αφορισμό: «Δείξε μου το έμβολο και θα σου πω τι είδους κινητήρα έχεις».

Έτσι, η χρήση ενός εμβόλου σε έναν κινητήρα λύνει πολλά προβλήματα. Το πρώτο και κύριο πράγμα είναι να αντιληφθείτε την πίεση του αερίου στον κύλινδρο και να μεταδώσετε την προκύπτουσα δύναμη πίεσης μέσω του πείρου του εμβόλου στη ράβδο σύνδεσης. Αυτή η δύναμη στη συνέχεια θα μετατραπεί από τον στροφαλοφόρο άξονα σε ροπή κινητήρα.

Είναι αδύνατο να λυθεί το πρόβλημα της μετατροπής της πίεσης αερίου σε ροπή χωρίς μια αξιόπιστη στεγανοποίηση του κινούμενου εμβόλου στον κύλινδρο. Διαφορετικά, τα αέρια θα εισχωρήσουν αναπόφευκτα στον στροφαλοθάλαμο του κινητήρα και το λάδι θα εισέλθει στον θάλαμο καύσης από τον στροφαλοθάλαμο.

Για το σκοπό αυτό, το έμβολο διαθέτει ιμάντα στεγανοποίησης με αυλακώσεις στις οποίες τοποθετούνται δακτύλιοι συμπίεσης και ξύστρου λαδιού ειδικού προφίλ. Επιπλέον, γίνονται ειδικές τρύπες στο έμβολο για την αποστράγγιση του λαδιού.

Αυτό όμως δεν είναι αρκετό. Κατά τη λειτουργία, ο πυθμένας του εμβόλου (ζώνη πυρκαγιάς), σε άμεση επαφή με θερμά αέρια, θερμαίνεται και αυτή η θερμότητα πρέπει να αφαιρεθεί. Στους περισσότερους κινητήρες, το πρόβλημα ψύξης επιλύεται χρησιμοποιώντας τους ίδιους δακτυλίους εμβόλου - μέσω αυτών, η θερμότητα μεταφέρεται από το κάτω μέρος στο τοίχωμα του κυλίνδρου και στη συνέχεια στο ψυκτικό. Ωστόσο, σε μερικές από τις πιο φορτισμένες κατασκευές, επιπλέον ψύξη λαδιούέμβολα, τροφοδοτώντας λάδι από κάτω προς τα κάτω χρησιμοποιώντας ειδικά ακροφύσια. Μερικές φορές χρησιμοποιείται επίσης εσωτερική ψύξη - το ακροφύσιο τροφοδοτεί λάδι στην εσωτερική δακτυλιοειδή κοιλότητα του εμβόλου.

Για να στεγανοποιηθούν αξιόπιστα οι κοιλότητες έναντι της διείσδυσης αερίων και λαδιού, το έμβολο πρέπει να συγκρατείται στον κύλινδρο έτσι ώστε ο κατακόρυφος άξονάς του να συμπίπτει με τον άξονα του κυλίνδρου. Διάφορα είδη παραμορφώσεων και «μετατοπίσεων» που προκαλούν το έμβολο να «κρέμεται» στον κύλινδρο επηρεάζουν αρνητικά τις ιδιότητες στεγανοποίησης και μεταφοράς θερμότητας των δακτυλίων και αυξάνουν τον θόρυβο του κινητήρα.

Ο σκοπός της συγκράτησης του εμβόλου σε αυτή τη θέση είναι ο ιμάντας οδήγησης - η φούστα του εμβόλου. Οι απαιτήσεις για τη φούστα είναι πολύ αντιφατικές, δηλαδή: είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ένα ελάχιστο, αλλά εγγυημένο, διάκενο μεταξύ του εμβόλου και του κυλίνδρου τόσο σε κρύο όσο και σε πλήρως ζεστό κινητήρα.

Το έργο του σχεδιασμού μιας φούστας περιπλέκεται από το γεγονός ότι οι συντελεστές θερμοκρασίας διαστολής των υλικών του κυλίνδρου και του εμβόλου είναι διαφορετικοί. Όχι μόνο είναι κατασκευασμένα από διαφορετικά μέταλλα, αλλά και οι θερμοκρασίες θέρμανσης ποικίλλουν πολλές φορές.

Για να αποφευχθεί η εμπλοκή ενός θερμαινόμενου εμβόλου, οι σύγχρονοι κινητήρες λαμβάνουν μέτρα για να αντισταθμίσουν τη διαστολή της θερμοκρασίας του.

Πρώτον, στην εγκάρσια τομή δίνεται στο χιτώνιο του εμβόλου το σχήμα μιας έλλειψης, ο κύριος άξονας της οποίας είναι κάθετος στον άξονα του πείρου, και στη διαμήκη τομή έχει σχήμα κώνου, που λεπταίνει προς τον πυθμένα του εμβόλου. Αυτό το σχήμα επιτρέπει στο χιτώνιο του θερμαινόμενου εμβόλου να συμμορφώνεται με το τοίχωμα του κυλίνδρου, αποτρέποντας την εμπλοκή.

Δεύτερον, σε ορισμένες περιπτώσεις χύνονται χαλύβδινες πλάκες στη ποδιά του εμβόλου. Όταν θερμαίνονται, διαστέλλονται πιο αργά και περιορίζουν την επέκταση ολόκληρης της φούστας.

Η χρήση ελαφρών κραμάτων αλουμινίου για την κατασκευή εμβόλων δεν είναι ιδιοτροπία των σχεδιαστών. Επί υψηλές συχνότητεςπεριστροφές χαρακτηριστικές του σύγχρονους κινητήρες, είναι πολύ σημαντικό να διατηρείτε τη μάζα των κινούμενων μερών χαμηλή. Σε τέτοιες συνθήκες, ένα βαρύ έμβολο θα απαιτήσει μια ισχυρή ράβδο σύνδεσης, έναν "ισχυρό" στροφαλοφόρο άξονα και ένα υπερβολικά βαρύ μπλοκ με χοντρά τοιχώματα. Επομένως, δεν υπάρχει ακόμη εναλλακτική λύση στο αλουμίνιο και πρέπει να καταφύγουμε σε κάθε είδους κόλπα με το σχήμα του εμβόλου.

Μπορεί να υπάρχουν άλλα «κόλπα» στη σχεδίαση του εμβόλου. Ένα από αυτά είναι ένας αντίστροφος κώνος στο κάτω μέρος της ποδιάς, σχεδιασμένος να μειώνει τον θόρυβο λόγω της «μετατόπισης» του εμβόλου στο νεκρά σημεία. Ένα ειδικό μικροπροφίλ στην επιφάνεια εργασίας—μικροαυλάκια με βήμα 0,0,5 mm—βοηθά στη βελτίωση της λίπανσης της ποδιάς και μια ειδική αντιτριβική επίστρωση συμβάλλει στη μείωση της τριβής. Το προφίλ των ζωνών στεγανοποίησης και πυρκαγιάς είναι επίσης βέβαιο - εδώ η θερμοκρασία είναι υψηλότερη και το κενό μεταξύ του εμβόλου και του κυλίνδρου σε αυτό το μέρος δεν πρέπει να είναι μεγάλο (η πιθανότητα διαρροής αερίου αυξάνεται, ο κίνδυνος υπερθέρμανσης και θραύσης του δαχτυλίδια) ούτε μικρά (ο κίνδυνος εμπλοκής είναι υψηλός). Συχνά η αντίσταση της ζώνης πυρκαγιάς αυξάνεται με την ανοδίωση.

Όλα όσα είπαμε απέχουν πολύ από αυτό πλήρης λίστααπαιτήσεις εμβόλου. Η αξιοπιστία της λειτουργίας του εξαρτάται επίσης από τα εξαρτήματα που συνδέονται με αυτό: δακτύλιοι εμβόλου (μέγεθος, σχήμα, υλικό, ελαστικότητα, επίστρωση), πείρος εμβόλου (διάκενο στην οπή του εμβόλου, μέθοδος στερέωσης), κατάσταση της επιφάνειας του κυλίνδρου (αποκλίσεις από κυλινδρικότητα, μικροπροφίλ). Αλλά γίνεται ήδη σαφές ότι οποιαδήποτε, ακόμη και όχι πολύ σημαντική, απόκλιση στις συνθήκες λειτουργίας της ομάδας εμβόλων οδηγεί γρήγορα στην εμφάνιση ελαττωμάτων, βλαβών και αστοχίας κινητήρα. Για να επισκευαστεί σωστά ο κινητήρας στο μέλλον, είναι απαραίτητο όχι μόνο να γνωρίζουμε πώς είναι σχεδιασμένο και λειτουργεί το έμβολο, αλλά και να μπορούμε να προσδιορίσουμε από τη φύση της ζημιάς στα εξαρτήματα γιατί, για παράδειγμα, γδαρσίματα ή. ..

Γιατί κάηκε το έμβολο;

Μια ανάλυση διαφόρων ζημιών στο έμβολο δείχνει ότι όλες οι αιτίες ελαττωμάτων και βλαβών χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες: μειωμένη ψύξη, έλλειψη λίπανσης, υπερβολικά υψηλή θερμική δύναμη από τα αέρια στον θάλαμο καύσης και μηχανικά προβλήματα.

Ταυτόχρονα, πολλές από τις αιτίες των ελαττωμάτων του εμβόλου είναι αλληλένδετες, όπως και οι λειτουργίες που εκτελούνται από τα διάφορα στοιχεία του. Για παράδειγμα, τα ελαττώματα στον ιμάντα στεγανοποίησης προκαλούν υπερθέρμανση του εμβόλου, ζημιά στους ιμάντες πυρκαγιάς και οδήγησης και η γρατσουνιά στον ιμάντα οδήγησης οδηγεί σε διαταραχή των ιδιοτήτων στεγανοποίησης και μεταφοράς θερμότητας των δακτυλίων του εμβόλου.

Τελικά, αυτό μπορεί να προκαλέσει την καύση της ζώνης πυρκαγιάς.

Σημειώνουμε επίσης ότι με σχεδόν όλες τις δυσλειτουργίες της ομάδας εμβόλων, εμφανίζεται αυξημένη κατανάλωση λαδιού. Σε περίπτωση σοβαρής ζημιάς, παρατηρείται πυκνός, μπλε καπνός καυσαερίων, πτώση ισχύος και δύσκολη εκκίνηση λόγω χαμηλής συμπίεσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να ακουστεί ένας ήχος χτυπήματος από ένα κατεστραμμένο έμβολο, ειδικά σε έναν ψυχρό κινητήρα (για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το χτύπημα του εμβόλου, βλέπε Νο. 8.9/2000).

Μερικές φορές η φύση του ελαττώματος στην ομάδα εμβόλων μπορεί να προσδιοριστεί χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ο κινητήρας χρησιμοποιώντας τα παραπάνω εξωτερικά σήματα. Τις περισσότερες φορές, όμως, τέτοια «επί τόπου» διαγνωστικά είναι ανακριβή, αφού διαφορετικές αιτίες συχνά δίνουν σχεδόν το ίδιο αποτέλεσμα. Επομένως, οι πιθανές αιτίες των ελαττωμάτων απαιτούν λεπτομερή ανάλυση.

Η μειωμένη ψύξη του εμβόλου είναι ίσως η πιο κοινή αιτία ελαττωμάτων. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν υπάρχει δυσλειτουργία του συστήματος ψύξης του κινητήρα (αλυσίδα: «καλοριφέρ - ανεμιστήρας - αισθητήρας διακόπτη ανεμιστήρα - αντλία νερού») ή λόγω βλάβης στη φλάντζα της κυλινδροκεφαλής. Σε κάθε περίπτωση, μόλις το τοίχωμα του κυλίνδρου σταματήσει να πλένεται από το εξωτερικό με υγρό, η θερμοκρασία του και μαζί με αυτό και η θερμοκρασία του εμβόλου αρχίζουν να ανεβαίνουν. Το έμβολο διαστέλλεται γρηγορότερα από τον κύλινδρο, και ανομοιόμορφα, και τελικά το κενό σε ορισμένα σημεία της ποδιάς (συνήθως κοντά στην οπή του πείρου) γίνεται μηδέν. Ξεκινά η γδαρσίματα - η σύλληψη και η αμοιβαία μεταφορά των υλικών του εμβόλου και του κατόπτρου του κυλίνδρου, και με περαιτέρω λειτουργία του κινητήρα το έμβολο μπλοκάρει.

Μετά την ψύξη, το σχήμα του εμβόλου σπάνια επιστρέφει στο κανονικό: η φούστα αποδεικνύεται παραμορφωμένη, δηλ. συμπιέζεται κατά μήκος του κύριου άξονα της έλλειψης. Η περαιτέρω λειτουργία ενός τέτοιου εμβόλου συνοδεύεται από χτύπημα και αυξημένη κατανάλωση λαδιού.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το γδάρσιμο του εμβόλου επεκτείνεται στον ιμάντα στεγανοποίησης, αναγκάζοντας τους δακτυλίους μέσα στις αυλακώσεις του εμβόλου. Στη συνέχεια, ο κύλινδρος, κατά κανόνα, σταματά να λειτουργεί (η συμπίεση είναι πολύ χαμηλή) και είναι γενικά δύσκολο να μιλήσουμε για την κατανάλωση λαδιού, καθώς απλά θα πετάξει έξω από τον σωλήνα εξάτμισης.

Η ανεπαρκής λίπανση του εμβόλου είναι συνήθως χαρακτηριστικό των τρόπων εκκίνησης, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, το καύσιμο που εισέρχεται στον κύλινδρο ξεπλένει το λάδι από τα τοιχώματα του κυλίνδρου και εμφανίζεται χάραξη, που συνήθως βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα της ποδιάς, στην φορτωμένη πλευρά του.

Γράψιμο διπλής όψης ποδιάς συνήθως συμβαίνει κατά τη διάρκεια παρατεταμένης λειτουργίας σε λειτουργία λιπαντικού λαδιού που σχετίζεται με δυσλειτουργίες του συστήματος λίπανσης του κινητήρα, όταν η ποσότητα λαδιού που φτάνει στα τοιχώματα του κυλίνδρου μειώνεται απότομα.

Η έλλειψη λίπανσης του πείρου του εμβόλου είναι ο λόγος για το μπλοκάρισμα του στις οπές των κεφαλών του εμβόλου. Αυτό το φαινόμενο είναι χαρακτηριστικό μόνο για σχέδια με πείρο πιεσμένο στην επάνω κεφαλή της μπιέλας. Αυτό διευκολύνεται από ένα μικρό κενό στη σύνδεση του πείρου με το έμβολο, επομένως το «κόλλημα» των ακίδων παρατηρείται συχνότερα σε σχετικά νέους κινητήρες.

Η υπερβολικά υψηλή θερμική δύναμη στο έμβολο από τα θερμά αέρια στο θάλαμο καύσης είναι μια κοινή αιτία ελαττωμάτων και βλαβών. Έτσι, η έκρηξη οδηγεί στην καταστροφή των γεφυρών μεταξύ των δακτυλίων και η ανάφλεξη με πυράκτωση οδηγεί σε εξάντληση (για περισσότερες λεπτομέρειες, βλέπε Nos. 4, 5/2000).

Στους κινητήρες ντίζελ, μια υπερβολικά μεγάλη γωνία προώθησης έγχυσης καυσίμου προκαλεί πολύ γρήγορη αύξηση της πίεσης στους κυλίνδρους («σκληρότητα» λειτουργίας), η οποία μπορεί επίσης να προκαλέσει σπάσιμο των βραχυκυκλωτικών. Το ίδιο αποτέλεσμα είναι δυνατό όταν χρησιμοποιείτε διάφορα υγρά που διευκολύνουν την εκκίνηση ενός κινητήρα ντίζελ.

Ο πυθμένας και ο ιμάντας πυρκαγιάς μπορεί να καταστραφούν εάν η θερμοκρασία στο θάλαμο καύσης ντίζελ είναι πολύ υψηλή, λόγω δυσλειτουργίας των ακροφυσίων του μπεκ. Μια παρόμοια εικόνα προκύπτει όταν διαταράσσεται η ψύξη του εμβόλου - για παράδειγμα, όταν τα ακροφύσια που τροφοδοτούν λάδι στο έμβολο, το οποίο έχει μια δακτυλιοειδή κοιλότητα εσωτερικής ψύξης, κωκώνονται. Η σύλληψη που εμφανίζεται στο πάνω μέρος του εμβόλου μπορεί να εξαπλωθεί στο ποδαράκι, παγιδεύοντας τους δακτυλίους του εμβόλου.

Τα μηχανικά προβλήματα, ίσως, παρέχουν τη μεγαλύτερη ποικιλία ελαττωμάτων εμβόλου και τις αιτίες τους. Για παράδειγμα, η λειαντική φθορά των εξαρτημάτων είναι δυνατή τόσο "από πάνω", λόγω της σκόνης που εισέρχεται μέσω ενός σχισμένου φίλτρου αέρα και "από κάτω", όταν τα λειαντικά σωματίδια κυκλοφορούν στο λάδι. Στην πρώτη περίπτωση, οι κύλινδροι στο πάνω μέρος τους και οι δακτύλιοι του εμβόλου συμπίεσης είναι οι πιο φθαρμένοι και στη δεύτερη περίπτωση, οι δακτύλιοι ξύστρας λαδιού και η ποδιά του εμβόλου είναι τα πιο φθαρμένα. Παρεμπιπτόντως, τα λειαντικά σωματίδια στο λάδι μπορούν να εμφανιστούν όχι τόσο από την άκαιρη συντήρηση του κινητήρα, αλλά ως αποτέλεσμα της ταχείας φθοράς ορισμένων εξαρτημάτων (για παράδειγμα, εκκεντροφόρος άξονας, ωθητές κ.λπ.).

Σπάνια, η διάβρωση του εμβόλου στην οπή του «αιωρούμενου» πείρου συμβαίνει όταν ο δακτύλιος συγκράτησης ξεπροβάλλει. Οι πιο πιθανές αιτίες αυτού του φαινομένου είναι ο μη παραλληλισμός της κάτω και της άνω κεφαλής της μπιέλας, η οποία οδηγεί σε σημαντικά αξονικά φορτία στον πείρο και «έκπτωση» του δακτυλίου συγκράτησης από την αυλάκωση, καθώς και η χρήση παλιών (χαμένης ελαστικότητας) δακτυλίων συγκράτησης κατά την επισκευή. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο κύλινδρος καταστρέφεται τόσο πολύ από το δάχτυλο που δεν μπορεί πλέον να επισκευαστεί με παραδοσιακές μεθόδους (βαρετό και λείανση).

Μερικές φορές ξένα αντικείμενα μπορούν να εισέλθουν στον κύλινδρο. Αυτό συμβαίνει συχνότερα λόγω απρόσεκτης εργασίας κατά τη συντήρηση ή την επισκευή του κινητήρα. Ένα παξιμάδι ή ένα μπουλόνι, που βρίσκεται ανάμεσα στο έμβολο και την κεφαλή του μπλοκ, μπορεί να κάνει πολλά, συμπεριλαμβανομένης της απλής «πτώσης» από τον πυθμένα του εμβόλου.

Η ιστορία για τα ελαττώματα και τις βλάβες των εμβόλων μπορεί να συνεχιστεί για πολύ καιρό. Αλλά όσα ήδη ειπώθηκαν είναι αρκετά για να βγάλουμε κάποια συμπεράσματα. Τουλάχιστον μπορείτε ήδη να καθορίσετε...

Πώς να αποφύγετε την εξάντληση;

Οι κανόνες είναι πολύ απλοί και πηγάζουν από τα χαρακτηριστικά της ομάδας εμβόλων και τις αιτίες των ελαττωμάτων. Ωστόσο, πολλοί οδηγοί και μηχανικοί τα ξεχνούν, όπως λένε, με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Αν και αυτό είναι προφανές, κατά τη λειτουργία εξακολουθεί να είναι απαραίτητο: η διατήρηση των συστημάτων τροφοδοσίας, λίπανσης και ψύξης του κινητήρα σε καλή κατάσταση, το σέρβις τους στην ώρα τους, η άσκοπη φόρτωση κρύου κινητήρα, η αποφυγή της χρήσης καυσίμου χαμηλής ποιότητας , λάδι και ακατάλληλα φίλτρα και μπουζί. Και αν κάτι δεν πάει καλά με τον κινητήρα, μην τον αφήσετε να φτάσει σε σημείο όπου οι επισκευές δεν κοστίζουν πλέον.

Κατά την επισκευή, είναι απαραίτητο να προσθέσετε και να ακολουθήσετε αυστηρά μερικούς ακόμη κανόνες. Το κύριο πράγμα, κατά τη γνώμη μας, είναι ότι δεν μπορείτε να προσπαθήσετε να εξασφαλίσετε ελάχιστα διάκενα εμβόλου στους κυλίνδρους και στις κλειδαριές δακτυλίου. Η επιδημία της «ασθένειας μικρής κάθαρσης» που κάποτε έπληξε πολλούς μηχανικούς δεν έχει παρέλθει ακόμη. Επιπλέον, η πρακτική έχει δείξει ότι οι προσπάθειες να τοποθετηθεί το έμβολο «πιο σφιχτά» στον κύλινδρο με την ελπίδα να μειωθεί ο θόρυβος του κινητήρα και να αυξηθεί η διάρκεια ζωής του σχεδόν πάντα καταλήγουν στο αντίθετο: γρατσουνιές, χτυπήματα, κατανάλωση λαδιού και επαναλαμβανόμενες επισκευές. Ο κανόνας "ένα κενό 0,03 mm περισσότερο είναι καλύτερο από ένα κενό 0,01 mm λιγότερο" λειτουργεί πάντα για οποιονδήποτε κινητήρα.

Οι υπόλοιποι κανόνες είναι παραδοσιακοί: ανταλλακτικά υψηλής ποιότητας, σωστή επεξεργασία των φθαρμένων εξαρτημάτων, σχολαστικό πλύσιμο και προσεκτική συναρμολόγηση με υποχρεωτικό έλεγχο σε όλα τα στάδια.

Το σοβατεπί μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα ανεπαρκούς διάκενου ή υπερθέρμανσης. Στην τελευταία περίπτωση, βρίσκονται πιο κοντά στην τρύπα του δακτύλου.

Η ανεπαρκής λίπανση προκάλεσε μονόπλευρη ανύψωση της φούστας (α). Με περαιτέρω λειτουργία σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, το γδάρσιμο απλώνεται και στις δύο πλευρές της ποδιάς (b).

Ο πείρος που πιάστηκε στην τρύπα των κεφαλών του εμβόλου εμφανίστηκε αμέσως μετά την εκκίνηση του κινητήρα. Ο λόγος είναι ένα μικρό κενό στη σύνδεση και η ανεπαρκής λίπανση.

Εμφάνιση δακτυλίων σε αυλακώσεις και γδαρσίματα ως αποτέλεσμα πολύ υψηλής θερμοκρασίας στο θάλαμο καύσης (a). Στο ανεπαρκής ψύξηΤο γδάρσιμο του πυθμένα εκτείνεται σε ολόκληρο το πάνω μέρος του εμβόλου (β)

Η κακή διήθηση λαδιού προκάλεσε λειαντική φθορά στη φούστα, τους κυλίνδρους και τους δακτυλίους εμβόλου.

Μια παραμορφωμένη μπιέλα συνήθως οδηγεί σε ασύμμετρη επιφάνεια επαφής φούστας-κύλινδρου λόγω κακής ευθυγράμμισης του εμβόλου.


ALEXANDER KHRULEV, "ABS"

Όπως είναι γνωστό, τα ελαττώματα στο μηχανικό μέρος του κινητήρα δεν εμφανίζονται από μόνα τους. Η πρακτική δείχνει: υπάρχουν πάντα λόγοι για ζημιά και αστοχία ορισμένων εξαρτημάτων. Η κατανόησή τους δεν είναι εύκολη, ειδικά όταν τα εξαρτήματα της ομάδας εμβόλων είναι κατεστραμμένα.

Η ομάδα εμβόλων είναι μια παραδοσιακή πηγή προβλημάτων που περιμένουν τον οδηγό που χειρίζεται το αυτοκίνητο και τον μηχανικό που το επισκευάζει. Υπερθέρμανση κινητήρα, αμέλεια στις επισκευές -και παρακαλώ- αυξημένη κατανάλωση λαδιού, μπλε καπνός, χτύπημα.

Όταν «ανοίγετε» έναν τέτοιο κινητήρα, αναπόφευκτα ανακαλύπτονται γρατσουνιές στα έμβολα, τους δακτυλίους και τους κυλίνδρους. Το συμπέρασμα είναι απογοητευτικό - απαιτούνται ακριβές επισκευές. Και τίθεται το ερώτημα: τι έφταιξε ο κινητήρας που τον έφεραν σε τέτοια κατάσταση;

Ο κινητήρας φυσικά δεν φταίει. Είναι απλώς απαραίτητο να προβλεφθούν οι συνέπειες ορισμένων παρεμβάσεων στο έργο του. Εξάλλου, η ομάδα εμβόλων ενός σύγχρονου κινητήρα είναι «λεπτή ύλη» από κάθε άποψη. Ο συνδυασμός ελάχιστων διαστάσεων εξαρτημάτων με ανοχές micron και τεράστιες δυνάμεις πίεσης αερίου και αδράνειας που επενεργούν σε αυτά συμβάλλει στην εμφάνιση και ανάπτυξη ελαττωμάτων, οδηγώντας τελικά σε αστοχία του κινητήρα.

Σε πολλές περιπτώσεις, η απλή αντικατάσταση κατεστραμμένων εξαρτημάτων δεν είναι η καλύτερη τεχνική επισκευής κινητήρα. Ο λόγος για την εμφάνιση του ελαττώματος παραμένει, και αν ναι, τότε η επανάληψή του είναι αναπόφευκτη.

Για να μην συμβεί αυτό, ένας ικανός μηχανικός, όπως ένας γκραν μάστερ, πρέπει να σκεφτεί αρκετές κινήσεις μπροστά, υπολογίζοντας τις πιθανές συνέπειες των πράξεών του. Αλλά αυτό δεν αρκεί - είναι απαραίτητο να μάθετε γιατί προέκυψε το ελάττωμα. Και εδώ, χωρίς γνώση του σχεδιασμού, των συνθηκών λειτουργίας των εξαρτημάτων και των διεργασιών που συμβαίνουν στον κινητήρα, όπως λένε, δεν υπάρχει τίποτα να γίνει. Επομένως, πριν αναλύσουμε τις αιτίες συγκεκριμένων ελαττωμάτων και βλαβών, θα ήταν ωραίο να γνωρίζουμε...

Πώς λειτουργεί ένα έμβολο;

Το έμβολο ενός σύγχρονου κινητήρα είναι ένα απλό μέρος με την πρώτη ματιά, αλλά εξαιρετικά σημαντικό και ταυτόχρονα πολύπλοκο. Ο σχεδιασμός του ενσωματώνει την εμπειρία πολλών γενεών προγραμματιστών.

Και σε κάποιο βαθμό, το έμβολο διαμορφώνει την εμφάνιση ολόκληρου του κινητήρα. Σε μια από τις προηγούμενες δημοσιεύσεις μας, εκφράσαμε μάλιστα αυτή την ιδέα, παραφράζοντας τον γνωστό αφορισμό: «Δείξε μου το έμβολο και θα σου πω τι είδους κινητήρα έχεις».

Έτσι, η χρήση ενός εμβόλου σε έναν κινητήρα λύνει πολλά προβλήματα. Το πρώτο και κύριο πράγμα είναι να αντιληφθείτε την πίεση του αερίου στον κύλινδρο και να μεταδώσετε την προκύπτουσα δύναμη πίεσης μέσω του πείρου του εμβόλου στη ράβδο σύνδεσης. Αυτή η δύναμη στη συνέχεια θα μετατραπεί από τον στροφαλοφόρο άξονα σε ροπή κινητήρα.

Είναι αδύνατο να λυθεί το πρόβλημα της μετατροπής της πίεσης αερίου σε ροπή χωρίς μια αξιόπιστη στεγανοποίηση του κινούμενου εμβόλου στον κύλινδρο. Διαφορετικά, τα αέρια θα εισχωρήσουν αναπόφευκτα στον στροφαλοθάλαμο του κινητήρα και το λάδι θα εισέλθει στον θάλαμο καύσης από τον στροφαλοθάλαμο.

Για το σκοπό αυτό, το έμβολο διαθέτει ιμάντα στεγανοποίησης με αυλακώσεις στις οποίες τοποθετούνται δακτύλιοι συμπίεσης και ξύστρου λαδιού ειδικού προφίλ. Επιπλέον, γίνονται ειδικές τρύπες στο έμβολο για την αποστράγγιση του λαδιού.

Αυτό όμως δεν είναι αρκετό. Κατά τη λειτουργία, ο πυθμένας του εμβόλου (ζώνη πυρκαγιάς), σε άμεση επαφή με θερμά αέρια, θερμαίνεται και αυτή η θερμότητα πρέπει να αφαιρεθεί. Στους περισσότερους κινητήρες, το πρόβλημα ψύξης επιλύεται χρησιμοποιώντας τους ίδιους δακτυλίους εμβόλου - μέσω αυτών, η θερμότητα μεταφέρεται από το κάτω μέρος στο τοίχωμα του κυλίνδρου και στη συνέχεια στο ψυκτικό. Ωστόσο, σε μερικά από τα σχέδια με τα πιο βαριά φορτία, γίνεται επιπλέον ψύξη λαδιού των εμβόλων, τροφοδοτώντας λάδι από κάτω προς τα κάτω χρησιμοποιώντας ειδικά ακροφύσια. Μερικές φορές χρησιμοποιείται επίσης εσωτερική ψύξη - το ακροφύσιο τροφοδοτεί λάδι στην εσωτερική δακτυλιοειδή κοιλότητα του εμβόλου.

Για να στεγανοποιηθούν αξιόπιστα οι κοιλότητες έναντι της διείσδυσης αερίων και λαδιού, το έμβολο πρέπει να συγκρατείται στον κύλινδρο έτσι ώστε ο κατακόρυφος άξονάς του να συμπίπτει με τον άξονα του κυλίνδρου. Διάφορα είδη παραμορφώσεων και «μετατοπίσεων» που προκαλούν το έμβολο να «κρέμεται» στον κύλινδρο επηρεάζουν αρνητικά τις ιδιότητες στεγανοποίησης και μεταφοράς θερμότητας των δακτυλίων και αυξάνουν τον θόρυβο του κινητήρα.

Ο σκοπός της συγκράτησης του εμβόλου σε αυτή τη θέση είναι ο ιμάντας οδήγησης - η φούστα του εμβόλου. Οι απαιτήσεις για τη φούστα είναι πολύ αντιφατικές, δηλαδή: είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ένα ελάχιστο, αλλά εγγυημένο, διάκενο μεταξύ του εμβόλου και του κυλίνδρου τόσο σε κρύο όσο και σε πλήρως ζεστό κινητήρα.

Το έργο του σχεδιασμού μιας φούστας περιπλέκεται από το γεγονός ότι οι συντελεστές θερμοκρασίας διαστολής των υλικών του κυλίνδρου και του εμβόλου είναι διαφορετικοί. Όχι μόνο είναι κατασκευασμένα από διαφορετικά μέταλλα, αλλά και οι θερμοκρασίες θέρμανσης ποικίλλουν πολλές φορές.

Για να αποφευχθεί η εμπλοκή ενός θερμαινόμενου εμβόλου, οι σύγχρονοι κινητήρες λαμβάνουν μέτρα για να αντισταθμίσουν τη διαστολή της θερμοκρασίας του.

Πρώτον, στην εγκάρσια τομή δίνεται στο χιτώνιο του εμβόλου το σχήμα μιας έλλειψης, ο κύριος άξονας της οποίας είναι κάθετος στον άξονα του πείρου, και στη διαμήκη τομή έχει σχήμα κώνου, που λεπταίνει προς τον πυθμένα του εμβόλου. Αυτό το σχήμα επιτρέπει στο χιτώνιο του θερμαινόμενου εμβόλου να συμμορφώνεται με το τοίχωμα του κυλίνδρου, αποτρέποντας την εμπλοκή.

Δεύτερον, σε ορισμένες περιπτώσεις χύνονται χαλύβδινες πλάκες στη ποδιά του εμβόλου. Όταν θερμαίνονται, διαστέλλονται πιο αργά και περιορίζουν την επέκταση ολόκληρης της φούστας.

Η χρήση ελαφρών κραμάτων αλουμινίου για την κατασκευή εμβόλων δεν είναι ιδιοτροπία των σχεδιαστών. Στα ψηλά ταχύτητες περιστροφήςχαρακτηριστικό των σύγχρονων κινητήρων, είναι πολύ σημαντικό να εξασφαλίζεται χαμηλή μάζα κινούμενων μερών. Σε τέτοιες συνθήκες, ένα βαρύ έμβολο θα απαιτήσει μια ισχυρή ράβδο σύνδεσης, έναν "ισχυρό" στροφαλοφόρο άξονα και ένα υπερβολικά βαρύ μπλοκ με χοντρά τοιχώματα. Επομένως, δεν υπάρχει ακόμη εναλλακτική λύση στο αλουμίνιο και πρέπει να καταφύγουμε σε κάθε είδους κόλπα με το σχήμα του εμβόλου.

Μπορεί να υπάρχουν άλλα «κόλπα» στη σχεδίαση του εμβόλου. Ένα από αυτά είναι ένας ανάστροφος κώνος στο κάτω μέρος της φούστας, σχεδιασμένος να μειώνει τον θόρυβο λόγω της «μετατόπισης» του εμβόλου σε νεκρά σημεία. Ένα ειδικό μικροπροφίλ στην επιφάνεια εργασίας - μικροαυλακώσεις με βήμα 0,2-0,5 mm - βοηθά στη βελτίωση της λίπανσης της φούστας και μια ειδική επίστρωση κατά της τριβής συμβάλλει στη μείωση της τριβής. Το προφίλ των ζωνών στεγανοποίησης και πυρκαγιάς είναι επίσης βέβαιο - εδώ η θερμοκρασία είναι υψηλότερη και το κενό μεταξύ του εμβόλου και του κυλίνδρου σε αυτό το μέρος δεν πρέπει να είναι μεγάλο (η πιθανότητα διαρροής αερίου αυξάνεται, ο κίνδυνος υπερθέρμανσης και θραύσης του δαχτυλίδια) ούτε μικρά (ο κίνδυνος εμπλοκής είναι υψηλός). Συχνά η αντίσταση της ζώνης πυρκαγιάς αυξάνεται με την ανοδίωση.

Όλα όσα είπαμε δεν είναι μια πλήρης λίστα απαιτήσεων για ένα έμβολο. Η αξιοπιστία της λειτουργίας του εξαρτάται επίσης από τα εξαρτήματα που συνδέονται με αυτό: δακτύλιοι εμβόλου (διαστάσεις, σχήμα, υλικό, ελαστικότητα, επίστρωση), πείρος εμβόλου (διάκενο στην οπή εμβόλου, μέθοδος στερέωσης), κατάσταση της επιφάνειας του κυλίνδρου (αποκλίσεις από κυλινδρικότητα, μικροπροφίλ). Αλλά γίνεται ήδη σαφές ότι οποιαδήποτε, ακόμη και όχι πολύ σημαντική, απόκλιση στις συνθήκες λειτουργίας της ομάδας εμβόλων οδηγεί γρήγορα στην εμφάνιση ελαττωμάτων, βλαβών και αστοχίας κινητήρα. Για να επισκευαστεί σωστά ο κινητήρας στο μέλλον, είναι απαραίτητο όχι μόνο να γνωρίζουμε πώς είναι σχεδιασμένο και λειτουργεί το έμβολο, αλλά και να μπορούμε να προσδιορίσουμε από τη φύση της ζημιάς στα εξαρτήματα γιατί, για παράδειγμα, γδαρσίματα ή. ..

Γιατί κάηκε το έμβολο;

Μια ανάλυση διαφόρων ζημιών στο έμβολο δείχνει ότι όλες οι αιτίες ελαττωμάτων και βλαβών χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες: μειωμένη ψύξη, έλλειψη λίπανσης, υπερβολικά υψηλή θερμική δύναμη από τα αέρια στον θάλαμο καύσης και μηχανικά προβλήματα.

Ταυτόχρονα, πολλές από τις αιτίες των ελαττωμάτων του εμβόλου είναι αλληλένδετες, όπως και οι λειτουργίες που εκτελούνται από τα διάφορα στοιχεία του. Για παράδειγμα, τα ελαττώματα στον ιμάντα στεγανοποίησης προκαλούν υπερθέρμανση του εμβόλου, ζημιά στους ιμάντες πυρκαγιάς και οδήγησης και η γρατσουνιά στον ιμάντα οδήγησης οδηγεί σε διαταραχή των ιδιοτήτων στεγανοποίησης και μεταφοράς θερμότητας των δακτυλίων του εμβόλου.

Τελικά, αυτό μπορεί να προκαλέσει την καύση της ζώνης πυρκαγιάς.

Σημειώνουμε επίσης ότι με σχεδόν όλες τις δυσλειτουργίες της ομάδας εμβόλων, εμφανίζεται αυξημένη κατανάλωση λαδιού. Σε περίπτωση σοβαρής ζημιάς, παρατηρείται πυκνός, μπλε καπνός καυσαερίων, πτώση ισχύος και δύσκολη εκκίνηση λόγω χαμηλής συμπίεσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να ακουστεί ένας ήχος χτυπήματος από ένα κατεστραμμένο έμβολο, ειδικά σε κρύο κινητήρα.

Μερικές φορές η φύση του ελαττώματος στην ομάδα εμβόλων μπορεί να προσδιοριστεί χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ο κινητήρας χρησιμοποιώντας τα παραπάνω εξωτερικά σήματα. Τις περισσότερες φορές, όμως, τέτοια «επί τόπου» διαγνωστικά είναι ανακριβή, αφού διαφορετικές αιτίες συχνά δίνουν σχεδόν το ίδιο αποτέλεσμα. Επομένως, οι πιθανές αιτίες των ελαττωμάτων απαιτούν λεπτομερή ανάλυση.

Η μειωμένη ψύξη του εμβόλου είναι ίσως η πιο κοινή αιτία ελαττωμάτων. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν υπάρχει δυσλειτουργία του συστήματος ψύξης του κινητήρα (αλυσίδα: "Αισθητήρας ενεργοποίησης καλοριφέρ-ανεμιστήρας-αντλίας νερού") ή λόγω βλάβης στη φλάντζα της κυλινδροκεφαλής. Σε κάθε περίπτωση, μόλις το τοίχωμα του κυλίνδρου σταματήσει να πλένεται από το εξωτερικό με υγρό, η θερμοκρασία του και μαζί με αυτό και η θερμοκρασία του εμβόλου αρχίζουν να ανεβαίνουν. Το έμβολο διαστέλλεται γρηγορότερα από τον κύλινδρο, και ανομοιόμορφα, και τελικά το κενό σε ορισμένα σημεία της ποδιάς (συνήθως κοντά στην οπή του πείρου) γίνεται μηδέν. Ξεκινά η γδαρσίματα - η σύλληψη και η αμοιβαία μεταφορά των υλικών του εμβόλου και του κατόπτρου του κυλίνδρου, και με περαιτέρω λειτουργία του κινητήρα το έμβολο μπλοκάρει.

Μετά την ψύξη, το σχήμα του εμβόλου σπάνια επιστρέφει στο κανονικό: η φούστα αποδεικνύεται παραμορφωμένη, δηλ. συμπιέζεται κατά μήκος του κύριου άξονα της έλλειψης. Η περαιτέρω λειτουργία ενός τέτοιου εμβόλου συνοδεύεται από χτύπημα και αυξημένη κατανάλωση λαδιού.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το γδάρσιμο του εμβόλου επεκτείνεται στον ιμάντα στεγανοποίησης, αναγκάζοντας τους δακτυλίους μέσα στις αυλακώσεις του εμβόλου. Στη συνέχεια, ο κύλινδρος, κατά κανόνα, σταματά να λειτουργεί (η συμπίεση είναι πολύ χαμηλή) και είναι γενικά δύσκολο να μιλήσουμε για την κατανάλωση λαδιού, καθώς απλά θα πετάξει έξω από τον σωλήνα εξάτμισης.

Η ανεπαρκής λίπανση του εμβόλου είναι συνήθως χαρακτηριστικό των τρόπων εκκίνησης, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, το καύσιμο που εισέρχεται στον κύλινδρο ξεπλένει το λάδι από τα τοιχώματα του κυλίνδρου και εμφανίζεται χάραξη, που συνήθως βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα της ποδιάς, στην φορτωμένη πλευρά του.

Γράψιμο διπλής όψης ποδιάς συνήθως συμβαίνει κατά τη διάρκεια παρατεταμένης λειτουργίας σε λειτουργία λιπαντικού λαδιού που σχετίζεται με δυσλειτουργίες του συστήματος λίπανσης του κινητήρα, όταν η ποσότητα λαδιού που φτάνει στα τοιχώματα του κυλίνδρου μειώνεται απότομα.

Η έλλειψη λίπανσης του πείρου του εμβόλου είναι ο λόγος για το μπλοκάρισμα του στις οπές των κεφαλών του εμβόλου. Αυτό το φαινόμενο είναι χαρακτηριστικό μόνο για σχέδια με πείρο πιεσμένο στην επάνω κεφαλή της μπιέλας. Αυτό διευκολύνεται από ένα μικρό κενό στη σύνδεση του πείρου με το έμβολο, επομένως το «κόλλημα» των ακίδων παρατηρείται συχνότερα σε σχετικά νέους κινητήρες.

Η υπερβολικά υψηλή θερμική δύναμη στο έμβολο από τα θερμά αέρια στο θάλαμο καύσης είναι μια κοινή αιτία ελαττωμάτων και βλαβών. Έτσι, η έκρηξη οδηγεί στην καταστροφή των γεφυρών μεταξύ των δακτυλίων και η ανάφλεξη με λάμψη οδηγεί σε εξάντληση.

Στους κινητήρες ντίζελ, μια υπερβολικά μεγάλη γωνία προώθησης έγχυσης καυσίμου προκαλεί πολύ γρήγορη αύξηση της πίεσης στους κυλίνδρους («σκληρότητα» λειτουργίας), η οποία μπορεί επίσης να προκαλέσει σπάσιμο των βραχυκυκλωτικών. Το ίδιο αποτέλεσμα είναι δυνατό όταν χρησιμοποιείτε διάφορα υγρά που διευκολύνουν την εκκίνηση ενός κινητήρα ντίζελ.

Ο πυθμένας και ο ιμάντας πυρκαγιάς μπορεί να καταστραφούν εάν η θερμοκρασία στο θάλαμο καύσης ντίζελ είναι πολύ υψηλή, λόγω δυσλειτουργίας των ακροφυσίων του μπεκ. Μια παρόμοια εικόνα προκύπτει όταν διαταράσσεται η ψύξη του εμβόλου - για παράδειγμα, όταν τα ακροφύσια που τροφοδοτούν λάδι στο έμβολο, το οποίο έχει μια δακτυλιοειδή κοιλότητα εσωτερικής ψύξης, κωκώνονται. Η σύλληψη που εμφανίζεται στο πάνω μέρος του εμβόλου μπορεί να εξαπλωθεί στο ποδαράκι, παγιδεύοντας τους δακτυλίους του εμβόλου.

Τα μηχανικά προβλήματα, ίσως, παρέχουν τη μεγαλύτερη ποικιλία ελαττωμάτων εμβόλου και τις αιτίες τους. Για παράδειγμα, η λειαντική φθορά των εξαρτημάτων είναι δυνατή τόσο "από πάνω", λόγω της σκόνης που εισέρχεται μέσω ενός σχισμένου φίλτρου αέρα και "από κάτω", όταν τα λειαντικά σωματίδια κυκλοφορούν στο λάδι. Στην πρώτη περίπτωση, οι κύλινδροι στο πάνω μέρος τους και οι δακτύλιοι του εμβόλου συμπίεσης είναι οι πιο φθαρμένοι και στη δεύτερη περίπτωση, οι δακτύλιοι ξύστρας λαδιού και η ποδιά του εμβόλου είναι τα πιο φθαρμένα. Παρεμπιπτόντως, τα λειαντικά σωματίδια στο λάδι μπορούν να εμφανιστούν όχι τόσο από την άκαιρη συντήρηση του κινητήρα, αλλά ως αποτέλεσμα της ταχείας φθοράς ορισμένων εξαρτημάτων (για παράδειγμα, εκκεντροφόρος άξονας, ωθητές κ.λπ.).

Είναι σπάνιο, αλλά η διάβρωση του εμβόλου στην οπή του «αιωρούμενου» πείρου συμβαίνει όταν ο δακτύλιος συγκράτησης ξεπροβάλλει. Οι πιο πιθανοί λόγοι αυτού του φαινομένου είναι ο μη παραλληλισμός της κάτω και της άνω κεφαλής της μπιέλας, η οποία οδηγεί σε σημαντικά αξονικά φορτία στον πείρο και «έκπτωση» του δακτυλίου συγκράτησης από την αυλάκωση, καθώς και η χρήση παλιών (χαμένης ελαστικότητας) δακτυλίων συγκράτησης κατά την επισκευή του κινητήρα. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο κύλινδρος καταστρέφεται τόσο πολύ από το δάχτυλο που δεν μπορεί πλέον να επισκευαστεί με παραδοσιακές μεθόδους (βαρετό και λείανση).

Μερικές φορές ξένα αντικείμενα μπορούν να εισέλθουν στον κύλινδρο. Αυτό συμβαίνει συχνότερα λόγω απρόσεκτης εργασίας κατά τη συντήρηση ή την επισκευή του κινητήρα. Ένα παξιμάδι ή ένα μπουλόνι, που βρίσκεται ανάμεσα στο έμβολο και την κεφαλή του μπλοκ, μπορεί να κάνει πολλά, συμπεριλαμβανομένης της απλής «πτώσης» από τον πυθμένα του εμβόλου.

Η ιστορία για τα ελαττώματα και τις βλάβες των εμβόλων μπορεί να συνεχιστεί για πολύ καιρό. Αλλά όσα ήδη ειπώθηκαν είναι αρκετά για να βγάλουμε κάποια συμπεράσματα. Τουλάχιστον μπορείτε ήδη να καθορίσετε...

Πώς να αποφύγετε την εξάντληση;

Οι κανόνες είναι πολύ απλοί και πηγάζουν από τα χαρακτηριστικά της ομάδας εμβόλων και τις αιτίες των ελαττωμάτων. Ωστόσο, πολλοί οδηγοί και μηχανικοί τα ξεχνούν, όπως λένε, με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Αν και αυτό είναι προφανές, κατά τη λειτουργία εξακολουθεί να είναι απαραίτητο: η διατήρηση των συστημάτων τροφοδοσίας, λίπανσης και ψύξης του κινητήρα σε καλή κατάσταση, το σέρβις τους στην ώρα τους, η άσκοπη φόρτωση κρύου κινητήρα, η αποφυγή της χρήσης καυσίμου χαμηλής ποιότητας , λάδι και ακατάλληλα φίλτρα και μπουζί. Και αν κάτι δεν πάει καλά με τον κινητήρα, μην τον αφήσετε να φτάσει σε σημείο όπου οι επισκευές δεν κοστίζουν πλέον.

Κατά την επισκευή, είναι απαραίτητο να προσθέσετε και να ακολουθήσετε αυστηρά μερικούς ακόμη κανόνες. Το κύριο πράγμα, κατά τη γνώμη μας, είναι ότι δεν μπορείτε να προσπαθήσετε να εξασφαλίσετε ελάχιστα διάκενα εμβόλου στους κυλίνδρους και στις κλειδαριές δακτυλίου. Η επιδημία της «ασθένειας της μικρής κάθαρσης» που κάποτε ταλαιπωρούσε πολλούς μηχανικούς δεν έχει περάσει ακόμη. Επιπλέον, η πρακτική έχει δείξει ότι οι προσπάθειες να τοποθετηθεί το έμβολο «πιο σφιχτά» στον κύλινδρο με την ελπίδα να μειωθεί ο θόρυβος του κινητήρα και να αυξηθεί η διάρκεια ζωής του σχεδόν πάντα καταλήγουν στο αντίθετο: γρατσουνιές, χτυπήματα, κατανάλωση λαδιού και επαναλαμβανόμενες επισκευές. Ο κανόνας "ένα κενό 0,03 mm περισσότερο είναι καλύτερο από ένα κενό 0,01 mm λιγότερο" λειτουργεί πάντα για οποιονδήποτε κινητήρα.

Οι υπόλοιποι κανόνες είναι παραδοσιακοί: ανταλλακτικά υψηλής ποιότητας, σωστή επεξεργασία των φθαρμένων εξαρτημάτων, σχολαστικό πλύσιμο και προσεκτική συναρμολόγηση με υποχρεωτικό έλεγχο σε όλα τα στάδια.

Η περιοχή του πυθμένα και της ζώνης θερμότητας έχει καταστραφεί εντελώς. Ο ιμάντας θερμότητας κάηκε μέχρι το ενισχυτικό ένθετο. Το λιωμένο υλικό του εμβόλου κινήθηκε προς τα πάνω στο χιτώνιο του εμβόλου και προκάλεσε ζημιές και γρατζουνιές και εκεί. Το ενισχυτικό ένθετο του πρώτου δακτυλίου συμπίεσης διατηρήθηκε μερικώς μόνο στην αριστερή πλευρά του εμβόλου.

Το υπόλοιπο του ενισχυτικού ένθετου αποσπάστηκε από το έμβολο κατά τη λειτουργία και προκάλεσε άλλη ζημιά στο θάλαμο καύσης. Μέρη του εμβόλου πέταξαν με τέτοια δύναμη που πέτυχαν βαλβίδα εισαγωγήςσε πολλαπλή εισαγωγήςκαι έτσι και στον διπλανό κύλινδρο και προκλήθηκαν και εκεί ζημιές (ίχνη κρούσεων).

να εικ. 2:στην κατεύθυνση της έγχυσης ενός ή περισσότερων πίδακες ακροφυσίων, εμφανίστηκαν διαβρωτικές καύσεις στον πυθμένα του εμβόλου και στην άκρη της ζώνης φλόγας. Η φούστα του εμβόλου και η περιοχή του δακτυλίου εμβόλου είναι απαλλαγμένα από χαραγή.

Εκτίμηση ζημιών

Αυτός ο τύπος ζημιάς συμβαίνει ιδιαίτερα σε κινητήρες ντίζελ. άμεση ένεση. Προθάλαμος κινητήρες ντίζελΑυτό ισχύει μόνο εάν ένας από τους προθάλαμους έχει υποστεί ζημιά και ως αποτέλεσμα ο κινητήρας προθάλαμου μετατρέπεται σε κινητήρα άμεσου ψεκασμού.

Εάν ο εγχυτήρας του αντίστοιχου κυλίνδρου δεν διατηρεί την πίεση ψεκασμού μετά το τέλος της διαδικασίας έγχυσης και η πίεση πέσει, οι κραδασμοί στη γραμμή καυσίμου υψηλής πίεσης μπορούν να ανυψώσουν ξανά τη βελόνα του μπεκ, έτσι ώστε μετά το τέλος της διαδικασίας έγχυσης , το καύσιμο εγχέεται ξανά στον θάλαμο καύσης (μηχανικά μπεκ).

Εάν το οξυγόνο στο θάλαμο καύσης εξαντληθεί, τότε μεμονωμένες σταγόνες καυσίμου ρέουν μέσω ολόκληρου του θαλάμου καύσης και προσγειώνονται στο κάτω μέρος του εμβόλου που κινείται προς τα κάτω πιο κοντά στην άκρη. Γρήγορα καίγονται εκεί έξω με έλλειψη οξυγόνου και παράγεται αρκετή θερμότητα. Ταυτόχρονα, το υλικό σε αυτά τα μέρη μαλακώνει. Οι δυναμικές δυνάμεις και η διάβρωση των ταχείας ροής αερίων καύσης σχίζουν μεμονωμένα σωματίδια από την επιφάνεια ή αφαιρούν εντελώς την κεφαλή, με αποτέλεσμα τη ζημιά.

Πιθανές αιτίες βλάβης

  1. διαρροές μπεκ ή δύσκολα μετακινούμενες ή μπλοκαρισμένες βελόνες μπεκ.
  2. Σπασμένα ή εξασθενημένα ελατήρια μπεκ.
  3. ελαττωματικές βαλβίδες μείωσης πίεσης μέσα αντλία καυσίμουη υψηλή πίεση, η ποσότητα του καυσίμου που ψεκάζεται και ο χρονισμός του ψεκασμού δεν ρυθμίζονται σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή του κινητήρα.
  4. σε κινητήρες προθάλαμου: ελάττωμα στον προθάλαμο, αλλά μόνο σε συνδυασμό με έναν από τους παραπάνω λόγους.
  5. Καθυστέρηση ανάφλεξης λόγω ανεπαρκούς συμπίεσης που προκύπτει από υπερβολική πίεση μεγάλο κενό, εσφαλμένος χρονισμός βαλβίδων ή βαλβίδες με διαρροή
  6. πολύ μεγάλη καθυστέρηση λόγω μη ευφλεκτότητας καύσιμο πετρελαίου(πολύ χαμηλός αριθμός κετανίου)