Quali motori consumano i meccanismi più velocemente? Le cause più comuni di usura prematura del motore di un'auto. Quanto tempo ci vuole per cambiare la cinghia di distribuzione? Come funziona un pistone?

Il motore di ogni auto è un dispositivo piuttosto complesso, il cui funzionamento determina il comfort dei tuoi movimenti. Pertanto, è molto importante eseguire la manutenzione del motore in modo tempestivo e identificare in modo efficiente i malfunzionamenti emergenti e attuare misure preventive. Devi sapere che è consigliabile cambiare regolarmente, secondo le normative, l'olio e il filtro del carburante; questa è già la chiave del successo della longevità del motore; Se lo fai nel momento sbagliato, si verificherà una maggiore usura del motore, che porterà al suo guasto molto più velocemente. Ciò si verifica perché l'olio non è più in grado di dimostrare pienamente le sue capacità detergenti e di lubrificare completamente le parti di sfregamento, il che significa che ad un certo punto appare un attrito secco, che porta allo sfregamento e alla distruzione di quelle parti che sopportano il carico maggiore. Inoltre, l'olio usato deve essere sottoposto alla filtrazione richiesta, che un filtro non sostituito non può fornire. Quindi piccole particelle metalliche, inclusioni, "si attaccheranno" alle parti, il che porterà anche ad un attrito a secco più rapido. L'olio giunto a fine vita tende a depositare sostanze resinose che possono facilmente intasare i passaggi dell'olio nel motore. Per questo motivo il lubrificante non riuscirà a raggiungere completamente le coppie di attrito, il che provocherà un'usura accelerata delle parti e persino un possibile incuneamento del motore. Conseguenze simili possono verificarsi per un motore in cui il tipo e la classe dell'olio riempito non corrispondono al motore specifico.

Le riparazioni attuali e le regolazioni del motore devono essere eseguite tempestivamente e professionalmente. Se questi lavori non vengono eseguiti correttamente non è possibile evitare un'usura accelerata del motore. Un esempio lampante può essere dato con un albero a camme “che bussa”. In questa situazione, a causa del problema che si è presentato, si verificherà un significativo intasamento dell'olio con particelle metalliche e prodotti detonanti. Un altro esempio è il funzionamento errato del sistema di raffreddamento, che può portare al surriscaldamento precoce del motore. Avviando questo problema, è possibile ottenere una deformazione della testata dovuta al suo surriscaldamento, che, di norma, porta alla formazione di microfessure al suo interno.

Gli appassionati di auto esperti sanno che la durata del motore è influenzata dallo stile di guida. Quindi uno stile più aggressivo, veloce e sportivo porterà a notevoli rivoluzioni delle parti rotanti, e quindi al loro rapido cedimento per usura. Queste modalità ridurranno la durata del motore fino al 30%. Quando fa freddo, avviare il motore può essere seriamente difficile. Questo fatto è causato da una variazione della viscosità del motore per cui diventa molto, molto difficile far girare l'albero motore. Un box garage caldo o dispositivi speciali progettati per accendere e riscaldare a distanza il motore e la coppa dell'olio verranno in tuo aiuto. Confrontando l'usura del motore all'avvio a freddo sotto i 20 gradi si può paragonare un chilometraggio di un'auto di oltre 500 km.

Non è consigliabile utilizzare un'auto in inverno se è necessaria solo per percorrere una breve distanza. La ragione di ciò è la comparsa di depositi nel lubrificante e la comparsa di condensa, che porta alla "sconfitta" del gruppo pistone del motore mediante corrosione.

Se ritieni che il motore non funzioni stabilmente e molto probabilmente richieda riparazioni, come puoi determinarne il volume e richiederà capitale?

Qui è importante eseguire la diagnostica preliminare in diverse aree. Il rilevamento di una bassa pressione nel sistema di lubrificazione del motore e un forte rumore di colpi nel sistema a manovella indicheranno una maggiore usura delle camicie e del perno dell'albero motore e un possibile guasto dei cuscinetti radenti. In questo caso vengono misurati l'eccentricità dei perni di banco dell'albero motore e il grado di usura del gruppo cilindri, dopodiché vengono adottate le opportune misure di riparazione.

Non potrete evitare riparazioni importanti se, dopo aver utilizzato il motore, il motore si blocca, la biella si rompe o il gruppo pistone o gli anelli vengono distrutti. Spesso con tali sintomi, i cilindri e l'albero motore subiscono gravi danni.

In questo articolo esamineremo le tre cause più comuni di danneggiamento dei componenti del motore e descriveremo le situazioni che portano ai guasti. Le cause più comuni di danni includono l'usura abrasiva del motore dovuta a sporco, colpi d'ariete e aumento del consumo di olio.

Usura abrasiva del motore

L'usura abrasiva è il risultato degli effetti di graffio o taglio delle particelle solide delle parti accoppiate, nonché il risultato della polvere introdotta dall'aria o introdotta con il lubrificante che penetra nella superficie delle parti. Molto spesso, l'usura abrasiva del motore si manifesta sotto forma di aumento del consumo di olio.

L'esame delle parti danneggiate rivela vari tipi di danni:

  • sul mantello del pistone sia sul lato di maggior carico laterale che sul lato opposto si forma un'ampia zona di contatto opaca;
  • si nota l'usura del profilo di lavorazione sul mantello del pistone;
  • si formano sottili scanalature sul mantello del pistone, sulle fasce elastiche, sulla parete o sulla camicia del cilindro lungo la direzione di marcia;
  • le fasce elastiche e le relative scanalature sono usurate lungo l'altezza;
  • si nota un aumento del gap termico sulle fasce elastiche, i bordi degli anelli diventano estremamente affilati;
  • i bordi di lavoro dell'anello raschiaolio si usurano;
  • lo spinotto presenta scanalature con profilo ondulato;
  • l'usura abrasiva lascia segni su altre parti, ad esempio sullo stelo della valvola.
  • Per i danni causati dall'usura abrasiva si possono distinguere diversi tipi di difetti:
  • Se solo un cilindro è danneggiato e il primo anello del pistone è usurato molto più del terzo, i contaminanti entrano nella camera di combustione attraverso il sistema di aspirazione del cilindro, cioè dall'alto. La ragione di ciò è la depressurizzazione o i depositi di fango che non sono stati rimossi prima dell'inizio dei lavori di riparazione.
  • Se più cilindri o tutti i cilindri sono danneggiati e il primo anello del pistone è usurato molto più del terzo, gli agenti contaminanti entrano nella camera di combustione attraverso il sistema di aspirazione comune di tutti i cilindri. Le ragioni di questa situazione sono dovute alla depressurizzazione e/o ad un filtro dell'aria danneggiato o mancante.
  • Se il terzo anello del pistone è usurato molto più del primo, si dovrebbe presumere che l'olio motore sia sporco. La contaminazione dell'olio si verifica perché il basamento del motore non è stato pulito e/o a causa di un separatore di nebbia d'olio sporco.

L'eliminazione dei difetti e la prevenzione consiste nel controllare la presenza di perdite nel sistema di aspirazione, nel controllare e sostituire il filtro dell'aria prima dell'installazione, il basamento del motore e i tubi di aspirazione devono essere puliti dallo sporco; La pulizia deve essere mantenuta durante i lavori di riparazione.

Colpo d'ariete

Il colpo d'ariete è una potente fonte di energia. E questa energia può avere un effetto devastante su molti componenti del motore: un pistone si rompe o si deforma, una biella si piega o si rompe, il ponte della fascia elastica di un pistone danneggiato mostra segni di frattura statica e uno spinotto si rompe.

La causa di questo difetto è il liquido (acqua o carburante) entrato nella camera di combustione. Poiché né l'acqua né il carburante sono soggetti a compressione, il colpo d'ariete provoca una forza improvvisa sul pistone, sullo spinotto, sulla biella, sulla testata, sul basamento, sui cuscinetti e sull'albero motore.

Una quantità eccessiva di liquido può finire nella camera di combustione per i seguenti motivi: l'acqua entra nella camera di combustione attraverso il sistema di aspirazione (ad esempio durante la guida su una superficie piena d'acqua); finisce acqua nella camera di combustione a causa di guarnizioni difettose. A causa di un ugello di iniezione difettoso, entra troppo carburante nella camera di combustione.

Aumento del consumo di olio

Un leggero consumo di olio è normale. Varia a seconda del tipo di motore e della sua modalità di funzionamento. Se vengono superati gli standard di consumo di olio prescritti dal produttore, possiamo parlare di un aumento del consumo di olio. Possibili ragioni per l'aumento del consumo:

  • A causa della depressurizzazione del turbocompressore. La linea di circolazione dell'olio nel sistema del turbocompressore è intasata o incrostata. A causa dell'aumento della pressione nel circuito dell'olio, l'olio viene spremuto dal turbocompressore nella porta di aspirazione e nel sistema di scarico.
  • L'olio entra nella camera di combustione insieme al carburante, ad esempio, a causa dell'usura della pompa del carburante ad alta pressione, che di solito viene lubrificata attraverso il circuito dell'olio motore.
  • Un sistema di aspirazione che perde consente alle particelle di sporco di entrare nella camera di combustione, il che porta ad una maggiore usura.
  • Se la sporgenza del pistone è regolata in modo errato, il pistone potrebbe urtare la testata. Di conseguenza, si verificano vibrazioni che influenzano gli iniettori di carburante. In questo caso, l'iniettore smette di chiudersi completamente, quindi troppo carburante entra nella camera di combustione e si verifica un sovradosaggio di carburante.
  • Il petrolio ha esaurito la sua risorsa. Il superamento degli intervalli di cambio dell'olio provoca l'ostruzione e/o la distruzione della carta filtrante, con conseguente circolazione di olio non raffinato nel circuito dell'olio.
  • Le bielle piegate o attorcigliate portano all'interruzione del movimento del pistone, che comporta una violazione della necessaria tenuta della camera di combustione. Nei casi più critici si può verificare l'azione di pompaggio delle fasce elastiche. In questo caso, l'olio viene fornito attivamente alla camera di combustione.
  • Se le fasce elastiche sono rotte, disallineate o installate in modo errato, queste circostanze possono comportare una tenuta insufficiente tra la camera di combustione e il basamento. A causa di questo guasto della guarnizione, l'olio potrebbe entrare nella camera di combustione.
  • I bulloni della testata non sono serrati correttamente. Ciò può portare a deformazioni e quindi a una violazione della tenuta del circuito dell'olio.
  • A causa dell'usura dei pistoni, delle fasce elastiche e delle superfici di contatto dei cilindri, il volume dei gas di trafilamento aumenta. E questo porta ad una pressione eccessiva nel basamento del motore. Se la pressione è troppo elevata, la nebbia d'olio può fuoriuscire attraverso la ventilazione del basamento nelle camere di combustione.
  • Se il livello dell'olio è troppo alto, l'albero motore viene immerso in un bagno d'olio, che porta alla formazione di nebbia d'olio. E se l'olio è troppo vecchio o di scarsa qualità, potrebbe formarsi schiuma d'olio. Successivamente la nebbia d'olio e la schiuma, insieme ai gas di passaggio, entrano attraverso la ventilazione del motore nel canale di aspirazione, e quindi nelle camere di combustione.
  • Se il processo di combustione fallisce, il carburante potrebbe traboccare. A causa della diluizione dell'olio con il carburante, l'usura dei pistoni, delle fasce elastiche e della superficie di lavoro dei cilindri aumenta molte volte.
  • Quando il cilindro è disallineato, ad esempio a causa di bulloni della testata vecchi e/o non correttamente serrati, le fasce elastiche perdono la capacità di fornire la necessaria tenuta tra la camera di combustione e il basamento. Pertanto, la nebbia d'olio può entrare nella camera di combustione. In caso di deformazioni particolarmente gravi è possibile che si verifichi anche l'azione di pompaggio delle fasce elastiche, cioè una situazione in cui l'olio viene semplicemente pompato nella camera di combustione.
  • La lavorazione di scarsa qualità del cilindro con scarsa levigatura della superficie di lavoro interferisce con il processo di ritenzione dell'olio. Ciò porta ad un notevole aumento dell'usura delle parti associate come pistoni, fasce elastiche e superfici di lavoro dei cilindri e, di conseguenza, ad una tenuta insufficiente del basamento del motore. Quando si utilizzano teste levigatrici intasate o usurate, sulla superficie di lavoro del cilindro si forma uno strato di grafite. Cioè, appare una cosiddetta giacca isolante. Riduce significativamente il potenziale di raschiamento dell'olio, che porta ad una maggiore usura, soprattutto durante le partenze a freddo.

Qualsiasi edificio o struttura è progettato e costruito in modo tale che, durante una determinata vita utile, soggette a determinate regole di funzionamento tecnologico e tecnico, mantenga le qualità operative necessarie, in conformità con il suo scopo, previsto dal progetto (# M12293 0 854901275 4120950664 77 333169391 2302717373 589252483 126 4343928 350062449 4 vedere tabella 1#S).

Durante il funzionamento, ciascuna struttura è soggetta a due gruppi di impatti (#M12293 1 854901275 4120950664 81 435422279 884731037 2822 350062471 4 3900756975Tabella 5#S):

1) esterno, principalmente naturali - come la radiazione solare, le fluttuazioni di temperatura, le precipitazioni, ecc.;

2) interno, tecnologici o funzionali, causati da processi che si verificano negli edifici.

Tutti questi impatti vengono presi in considerazione nei progetti selezionando materiali e strutture, proteggendoli con rivestimenti speciali, limitando i rischi tecnologici e altre misure. Tuttavia, non è sempre possibile tenere pienamente conto di tutti gli impatti nei progetti e durante la costruzione, soprattutto quando si introducono nuovi processi tecnologici, durante la costruzione di edifici e strutture in aree poco studiate dal punto di vista costruttivo e quando difetti o sono ammessi difetti nei progetti e durante la costruzione. Inoltre, durante il funzionamento di edifici e strutture, spesso si verificano situazioni impreviste nel funzionamento delle apparecchiature tecnologiche, nella manutenzione delle singole strutture e delle strutture nel loro insieme.

Tabella 5

Fattori che influenzano edifici e strutture

#G0Influenze esterne

(naturale e artificiale

Risultato d'impatto

Influenze interne

(tecnologico e funzionale)

Radiazione

Meccanico

fisico-chimico (+)

distruzione

* Carichi (permanenti, temporanei, a breve termine)

Temperatura

*+ Urti, vibrazioni, abrasioni, fuoriuscite di liquidi

* Flusso d'aria

*+ Fluttuazioni di temperatura

Precipitati (compresi gli acidi)

Umidità

Gas, prodotti chimici sostanze

* Scariche di fulmini

Onde elettromagnetiche (inclusa la radio)

Vibrazioni sonore (rumore)

* + Parassiti biologici

* +Parassiti biologici

Pressione del suolo

* Correnti vaganti

* Conati di gelo

Umidità del terreno

Onde sismiche

Vibrazioni

Nell'intera somma dei fattori che influenzano edifici e strutture, in ogni caso specifico uno di essi diventa decisivo, determinando lo sviluppo dell'usura; pertanto, il meccanismo e l'intensità dell'usura diventano specifici, diversi dagli altri casi.

Per un funzionamento tecnico razionale di edifici e strutture, è importante essere in grado di valutare l'aggressività dell'ambiente, identificare le principali cause di danno, al fine di utilizzare in modo opportuno e tempestivo le forze e i mezzi a disposizione del servizio operativo per prevenire ed eliminare loro.

Nel nostro Paese, da più di dieci anni, la gestione degli edifici e delle strutture è guidata da sistemi di manutenzione preventiva(PPR) di edifici residenziali, pubblici, industriali, che indicano la vita utile dei singoli elementi strutturali, delle attrezzature tecniche e delle strutture nel loro insieme, ad es. La frequenza delle loro riparazioni è stata stabilita. L'introduzione di questi sistemi è importante per razionalizzare le ispezioni e le riparazioni di edifici e strutture. Tuttavia, i periodi di riparazione da essi previsti non sono differenziati in relazione ai vari tipi di strutture in base alle soluzioni progettuali, alla loro durata, alle condizioni climatiche e di altro tipo, a seguito delle quali vengono calcolati la media.

Una storia triste: un motore (nuovo, moderatamente usato o revisionato) avrebbe dovuto funzionare in modo affidabile e onesto per molti anni e molte centinaia di migliaia di chilometri, ma all'improvviso ha iniziato a fumare, ha perso potenza, ha cominciato a essere capriccioso all'avviamento, mangia olio e alla fine si fermò.

Ora la stragrande maggioranza utilizza automobili create in paesi che erano decenni avanti a noi nella motorizzazione diffusa della popolazione. E queste auto sono costruite secondo principi vicini a quelli dell'aviazione. DIAGNOSTICA SECONDO NORMATIVE.
Coloro che sono stati all'estero sanno che lì, molto spesso, le persone vengono al servizio con la domanda, vedono se è tutto in ordine. Questo è particolarmente vero in Germania.

Motore. Qual è la causa più comune di usura prematura del motore?


2. Surriscaldamento del motore.


L’accumulo di carbonio è un processo graduale. Le ragioni sono molteplici e le abbiamo analizzate tutte. Per alcuni tipi di motori questo è più rilevante, per altri meno. Il problema è più acuto per i motori con iniezione diretta di carburante.
Si dice spesso che i motori siano diventati meno affidabili. Lo avrei formulato diversamente. I motori sono diventati più esigenti e con il nostro carburante e nelle nostre condizioni la pulizia dei depositi carboniosi deve essere effettuata ogni 10mila, quindi non ci saranno problemi.
Inoltre, errori nei sensori dell'attrezzatura del carburante, filtri dell'aria intasati e molto altro influiscono notevolmente sull'accumulo di fuliggine.
Surriscaldare. Questo fenomeno raramente si verifica all'improvviso. Di solito si “insinua” molto gradualmente sotto forma di piccole macchie di antigelo, che possono essere evidenti e manifestarsi come una pozzanghera sotto l'auto, oppure antigelo che entra nella camera di combustione, che molto spesso può essere visto solo con un endoscopio attraverso il foro della candela.

"Aprire" diversi motori con sintomi simili a prima vista dà sempre un quadro più o meno simile: grave usura del gruppo cilindro-pistone. Tuttavia, l’usura catastrofica non è sempre una conseguenza diretta di un uso intensivo e a lungo termine. Spesso il gruppo pistone, e con esso l'intero motore, muore improvvisamente. In questi casi è estremamente importante capire cosa ha causato esattamente l'usura in modo che la causa possa essere eliminata durante la riparazione. Altrimenti, le riparazioni si trasformano in un'eliminazione infinita e senza speranza delle conseguenze.

Diamo un'occhiata ad alcuni esempi tipici:

Usura intensa dovuta al lavaggio del lubrificante dalle pareti del cilindro da parte del carburante.

Errori nel funzionamento dell'apparecchiatura del carburante, un iniettore "versante", mancate accensioni o imprecisioni nell'impostazione dell'angolo di anticipo dell'iniezione portano alla formazione di una quantità eccessiva di carburante incombusto nello spazio sopra il pistone. Una volta sulle pareti del cilindro, le particelle di carburante si mescolano con il film d'olio, riducendone notevolmente le proprietà lubrificanti. Di conseguenza, nella zona superiore del cilindro più caricata, le fasce elastiche operano in condizioni di insufficiente lubrificazione.

Notevole eccesso di carburante

È in grado di lavare completamente il film d'olio e le condizioni operative degli anelli in questo caso sono vicine alla modalità di attrito a secco. In tali casi si osserva un'intensa usura delle fasce elastiche, con la formazione di un caratteristico spigolo vivo. La canna del cilindro nella zona superiore del funzionamento dell'anello acquisisce un'usura critica (circa 0,2 mm) letteralmente dopo 500 - 800 km. Nella fase iniziale il mantello del pistone non presenta gravi danni. Successivamente, sul mantello del pistone compaiono caratteristiche macchie scure con segni verticali, che indicano zone di attrito in condizioni di lubrificazione insufficiente. Se esaminati al microscopio, sul mantello del pistone possono essere rilevate particelle incastonate di prodotti di usura delle fasce elastiche. L'olio di un motore “morto” per i motivi sopra descritti di solito presenta notevoli impurità di carburante. Quindi, insieme al fumo nero dello scarico eccessivamente arricchito, non solo la fuliggine e il gasolio incombusto volano nel camino, ma anche una parte significativa della vita utile del motore.


Conseguenze rapide e tristi sono causate dall'ingresso di abrasivi nel motore.

Non è difficile calcolare che per ogni minuto di funzionamento un motore diesel aspirato pompa attraverso di sé una quantità di aria pari al prodotto del volume di lavoro per 1/2 giro. Ad esempio, V slave - 12 litri, velocità 2000 giri al minuto, ad es. 12 m2 al minuto o 720 m3 all'ora. Una concentrazione molto bassa di particelle solide in un tale volume di aria consumata è sufficiente affinché l'abrasivo accumulato divori letteralmente il motore dall'interno. Installazione imprecisa del filtro dell'aria, fascette allentate, crepe nelle ondulazioni di collegamento, possibilità di perdite d'aria nel motore oltre il filtro: tutto porta alla rapida morte del motore a causa dell'abrasivo “stradale”.

Pericolo di penetrazione di abrasivi tecnici nel motore durante la manutenzione o la riparazione.

Un trattore in un campo polveroso e una barca di lusso in acque internazionali possono essere ugualmente soggetti a tali disgrazie. Quante volte ho visto come il desiderio di un diligente proprietario di un'auto di "lucidare" il collettore di aspirazione con carta vetrata, o di strofinare con competenza e attenzione le parti della carrozzeria del carburatore sulla lastra, porti alla morte quasi istantanea (200 - 500 km) di il motore. È impossibile rimuovere l'abrasivo tecnico “risciacquando con benzina”. Nella pratica moderna della riparazione del motore, il desiderio stesso di macinare qualcosa (ad esempio le valvole) provoca sconcerto, ma tuttavia, in modo così insidioso, le particelle abrasive a volte riescono a penetrare nel motore.

Quindi emerge il seguente quadro: le particelle solide che entrano nella zona di attrito causano un'usura intensa. Le fasce elastiche si usurano intensamente non solo nello spessore radiale, ma anche in altezza. In questo caso, il primo anello di compressione subisce la massima usura, poiché è il primo ad essere esposto alle particelle solide. L'usura intensa del primo anello in altezza si verifica a causa dell'accumulo di particelle solide nello spazio tra l'anello e la scanalatura anulare del pistone. Le superfici terminali dell'anello sviluppano rapidamente deviazioni significative dalla forma geometrica e dalle dimensioni originali. Il divario in rapido aumento provoca la rottura intensiva della scanalatura anulare.
Quando l'abrasivo penetra nel motore, l'intensa usura delle superfici di lavoro degli anelli è accompagnata dalla formazione di numerosi graffi verticali. Si verifica una microrottura o microbava sui bordi degli anelli. La zona di massima usura del cilindro è solitamente inferiore rispetto al caso sopra descritto di usura dovuta a carburante in eccesso e si trova all'incirca a metà dell'altezza di lavoro del cilindro. L'area di lavoro del mantello del pistone subisce danni sotto forma di numerosi graffi verticali, conferendo al mantello del pistone un colore grigio opaco. Se esaminati al microscopio, sul mantello del pistone si trovano particelle solide incastrate, che uccidono il motore e sono responsabili di questo tipo di usura.

Il numero di tali inclusioni sul mantello del pistone di solito non è elevato: solo pochi punti per 1 cm2, tuttavia, se si considera che una piccola parte dell'abrasivo totale entrato nel motore è penetrata nel materiale del mantello del pistone, e si tenga anche conto che in media, per 100 km di percorso, il pistone effettua circa 200mila doppie corse, quindi anche una piccola quantità di inclusioni dure sul mantello del pistone diventa evidente, indicando chiaramente la natura abrasiva dell'intensa usura. Il spesso famigerato bagno di benzina in cui ieri<сполоснули>la valvola è rettificata e oggi il meccanico di un altro turno ha lavato qualcosa prima di montare il motore ed è questo il vero motivo<необъяснимых>usura

L'ultimo e forse il più evidente indicatore della presenza di usura abrasiva è

Natura del danno allo spinotto.

Giudicate voi stessi: se un dito con una durezza superficiale solitamente di circa 54:60 HRC ha subito un'usura anormalmente elevata in breve tempo, girando<алюминиевых>nei mozzi del pistone, quindi, nella zona di attrito erano presenti particelle molto più dure del materiale dello spinotto stesso. Nella pratica, purtroppo, si sono verificati casi in cui polveri o paste sono state applicate in modo dannoso sui motori.

In questa situazione. Un vantaggio assoluto sarebbe la creazione di un serio laboratorio specializzato, scientifico ed esperto. Ma anche se tale organizzazione non è stata creata, i lavoratori dei trasporti e i riparatori devono affrontare da soli molte situazioni controverse.

Come è noto, i difetti nella parte meccanica del motore non si manifestano da soli. La pratica dimostra: ci sono sempre ragioni per il danneggiamento e il guasto di alcune parti. Capirli non è semplice, soprattutto quando i componenti del gruppo pistone sono danneggiati.

Il gruppo pistone è una tradizionale fonte di problemi che attendono il conducente che guida l'auto e il meccanico che la ripara. Surriscaldamento del motore, negligenza nelle riparazioni e, per favore, aumento del consumo di olio, fumo blu, colpi.

Quando si "apre" un motore del genere, si scoprono inevitabilmente graffi su pistoni, fasce elastiche e cilindri. La conclusione è deludente: sono necessarie riparazioni costose. E sorge la domanda: cosa c'era di sbagliato nel motore che è stato portato in uno stato simile?

Il motore, ovviamente, non è da biasimare. È semplicemente necessario prevedere le conseguenze di alcuni interventi nel suo lavoro. Dopotutto, il gruppo pistone di un motore moderno è una “questione delicata” in tutti i sensi. La combinazione di dimensioni minime delle parti con tolleranze micron e enormi forze di pressione del gas e inerzia che agiscono su di esse contribuisce alla comparsa e allo sviluppo di difetti, portando infine al guasto del motore.

In molti casi, la semplice sostituzione delle parti danneggiate non è la migliore tecnica di riparazione del motore. Rimane la ragione della comparsa del difetto e, in tal caso, la sua ripetizione è inevitabile.

Per evitare che ciò accada, devi pensare a diverse mosse in anticipo, calcolando le possibili conseguenze delle tue azioni. Ma questo non basta: è necessario scoprire il motivo per cui si è verificato il difetto. E qui, senza la conoscenza della progettazione, delle condizioni operative delle parti e dei processi che si verificano nel motore, come si suol dire, non c'è niente da fare. Pertanto, prima di analizzare le cause di specifici difetti e guasti, sarebbe bello sapere...

Come funziona un pistone?

Il pistone di un motore moderno è una parte a prima vista semplice, ma estremamente importante e allo stesso tempo complessa. Il suo design incarna l'esperienza di molte generazioni di sviluppatori.

E in una certa misura, il pistone modella l’aspetto dell’intero motore. In una delle nostre precedenti pubblicazioni avevamo espresso addirittura questa idea, parafrasando il noto aforisma: “Mostrami il pistone e ti dirò che motore hai”.

Pertanto, l'utilizzo di un pistone in un motore risolve diversi problemi. La prima e principale cosa è percepire la pressione del gas nel cilindro e trasmettere la forza di pressione risultante attraverso lo spinotto alla biella. Questa forza verrà quindi convertita dall'albero motore in coppia del motore.

È impossibile risolvere il problema della conversione della pressione del gas in coppia senza una tenuta affidabile del pistone mobile nel cilindro. Altrimenti, i gas inevitabilmente penetreranno nel basamento del motore e l'olio entrerà nella camera di combustione dal basamento.

A tale scopo, il pistone è dotato di una cinghia di tenuta con scanalature in cui sono installati anelli di compressione e raschiaolio di un profilo speciale. Inoltre, nel pistone sono realizzati fori speciali per scaricare l'olio.

Ma questo non basta. Durante il funzionamento, il fondo del pistone (zona fuoco), a diretto contatto con i gas caldi, si riscalda e questo calore deve essere eliminato. Nella maggior parte dei motori, il problema del raffreddamento viene risolto utilizzando le stesse fasce elastiche: attraverso di esse, il calore viene trasferito dal fondo alla parete del cilindro e quindi al liquido di raffreddamento. Tuttavia, in alcuni dei modelli più caricati, viene effettuato un ulteriore raffreddamento dell'olio dei pistoni, fornendo olio dal basso verso il basso utilizzando ugelli speciali. A volte viene utilizzato anche il raffreddamento interno: l'ugello fornisce olio alla cavità anulare interna del pistone.

Per sigillare in modo affidabile le cavità contro la penetrazione di gas e olio, il pistone deve essere tenuto nel cilindro in modo che il suo asse verticale coincida con l'asse del cilindro. Vari tipi di distorsioni e "spostamenti" che causano il "blocco" del pistone nel cilindro influiscono negativamente sulle proprietà di tenuta e trasferimento di calore degli anelli e aumentano il rumore del motore.

Lo scopo di mantenere il pistone in questa posizione è la cinghia di guida, il mantello del pistone. I requisiti per la gonna sono molto contraddittori, vale a dire: è necessario garantire uno spazio minimo, ma garantito, tra il pistone e il cilindro sia a motore freddo che a motore completamente riscaldato.

Il compito di progettare un mantello è complicato dal fatto che i coefficienti di temperatura di dilatazione dei materiali del cilindro e del pistone sono diversi. Non solo sono fatti di metalli diversi, ma le loro temperature di riscaldamento variano molte volte.

Per evitare che un pistone riscaldato si blocchi, i motori moderni adottano misure per compensare la sua espansione di temperatura.

Innanzitutto, il mantello del pistone ha nella sezione trasversale la forma di un'ellisse, il cui asse maggiore è perpendicolare all'asse dello spinotto, e nella sezione longitudinale ha la forma di un cono, rastremandosi verso il fondo del pistone. Questa forma consente al mantello del pistone riscaldato di adattarsi alla parete del cilindro, evitando inceppamenti.

In secondo luogo, in alcuni casi, nel mantello del pistone vengono inserite piastre di acciaio. Quando riscaldati si espandono più lentamente e limitano l'espansione dell'intera gonna.

L'utilizzo di leghe leggere di alluminio per la fabbricazione di pistoni non è un capriccio dei progettisti. Alle velocità elevate dei motori moderni è molto importante mantenere bassa la massa delle parti in movimento. In tali condizioni, un pistone pesante richiederà una potente biella, un albero motore “potente” e un blocco eccessivamente pesante con pareti spesse. Pertanto non esiste ancora un'alternativa all'alluminio e dobbiamo ricorrere a tutti i tipi di trucchi con la forma del pistone.

Potrebbero esserci altri "trucchi" nella progettazione del pistone. Uno di questi è un cono inverso nella parte inferiore del mantello, progettato per ridurre il rumore dovuto allo “spostamento” del pistone nei punti morti. Uno speciale microprofilo sulla superficie di lavoro - microscanalature con passo di 0,2-0,5 mm - aiuta a migliorare la lubrificazione della gonna e uno speciale rivestimento antiattrito aiuta a ridurre l'attrito. Anche il profilo delle cinture di tenuta e tagliafuoco è certo: qui la temperatura è più alta e lo spazio tra il pistone e il cilindro in questo punto non dovrebbe essere grande (aumenta la probabilità di penetrazione del gas, il pericolo di surriscaldamento e rottura del anelli) né piccoli (il pericolo di inceppamenti è elevato). Spesso la resistenza della cintura tagliafuoco viene aumentata mediante l'anodizzazione.

Tutto ciò che abbiamo detto non è un elenco completo dei requisiti per un pistone. L'affidabilità del suo funzionamento dipende anche dalle parti ad esso associate: fasce elastiche (dimensioni, forma, materiale, elasticità, rivestimento), spinotto (gioco nell'alesaggio del pistone, metodo di fissaggio), condizioni della superficie del cilindro (deviazioni da cilindricità, microprofilo). Ma sta già diventando chiaro che qualsiasi deviazione, anche non molto significativa, delle condizioni operative del gruppo pistone porta rapidamente alla comparsa di difetti, guasti e guasti al motore. Per riparare adeguatamente il motore in futuro, è necessario non solo sapere come è progettato e funziona il pistone, ma anche essere in grado di determinare in base alla natura del danno alle parti il ​​motivo, ad esempio, di graffi o. ..

Perché il pistone si è bruciato?

L'analisi dei vari danni al pistone mostra che tutte le cause di difetti e guasti sono divise in quattro gruppi: raffreddamento insufficiente, mancanza di lubrificazione, forza termica eccessivamente elevata dei gas nella camera di combustione e problemi meccanici.

Allo stesso tempo, molte delle cause dei difetti del pistone sono correlate, così come lo sono le funzioni svolte dai suoi vari elementi. Ad esempio, difetti nella cinghia di tenuta causano il surriscaldamento del pistone, danni al fuoco e alle cinghie di guida, mentre l'abrasione sulla cinghia di guida porta all'interruzione delle proprietà di tenuta e di trasferimento del calore delle fasce elastiche.

Alla fine, ciò può causare la bruciatura della cintura antincendio.

Notiamo inoltre che con quasi tutti i malfunzionamenti del gruppo pistone si verifica un aumento del consumo di olio. In caso di danni gravi si osserva fumo di scarico denso e bluastro, calo di potenza e difficoltà di avviamento a causa della bassa compressione. In alcuni casi si può sentire il rumore di un pistone danneggiato, soprattutto a motore freddo.

A volte la natura del difetto nel gruppo pistone può essere determinata senza smontare il motore utilizzando i segni esterni sopra indicati. Ma il più delle volte, tale diagnostica “sul posto” è imprecisa, poiché cause diverse spesso danno quasi lo stesso risultato. Pertanto, le possibili cause dei difetti richiedono un'analisi dettagliata.

Il raffreddamento compromesso del pistone è forse la causa più comune di difetti. Solitamente ciò si verifica quando si verifica un malfunzionamento del sistema di raffreddamento del motore (catena: “radiatore-ventola-sensore accensione ventola-pompa acqua”) o per danneggiamento della guarnizione della testata. In ogni caso, non appena la parete del cilindro cessa di essere lavata dall'esterno dal liquido, la sua temperatura, e con essa quella del pistone, comincia ad aumentare. Il pistone si espande più velocemente del cilindro e in modo non uniforme, e alla fine lo spazio in alcuni punti della gonna (di solito vicino al foro dello spillo) diventa zero. Inizia lo sfregamento: il grippaggio e il trasferimento reciproco dei materiali del pistone e dello specchio del cilindro e, con l'ulteriore funzionamento del motore, il pistone si inceppa.

Dopo il raffreddamento, la forma del pistone raramente ritorna alla normalità: la gonna risulta deformata, ad es. compresso lungo l'asse maggiore dell'ellisse. L'ulteriore funzionamento di tale pistone è accompagnato da colpi e aumento del consumo di olio.

In alcuni casi, l'abrasione del pistone si estende alla cinghia di tenuta, forzando gli anelli nelle scanalature del pistone. Quindi il cilindro, di regola, smette di funzionare (la compressione è troppo bassa) ed è generalmente difficile parlare di consumo di olio, poiché volerà semplicemente fuori dal tubo di scarico.

Una lubrificazione insufficiente del pistone è spesso caratteristica delle modalità di avviamento, soprattutto a basse temperature. In tali condizioni, il carburante che entra nel cilindro lava via l'olio dalle pareti del cilindro e compaiono segni di graffi, che di solito si trovano nella parte centrale della gonna, sul lato caricato.

Lo sfregamento della gonna su due lati di solito si verifica durante il funzionamento prolungato in modalità di carenza di olio associata a malfunzionamenti del sistema di lubrificazione del motore, quando la quantità di olio che raggiunge le pareti del cilindro diminuisce drasticamente.

La mancanza di lubrificazione dello spinotto è la ragione del suo inceppamento nei fori delle sporgenze del pistone. Questo fenomeno è tipico solo per le costruzioni con perno premuto nella testa superiore della biella. Ciò è facilitato da un piccolo spazio nella connessione dello spinotto con il pistone, quindi l'"incollaggio" degli spinotti è più spesso osservato in motori relativamente nuovi.

Una forza termica eccessiva sul pistone dovuta ai gas caldi nella camera di combustione è una causa comune di difetti e guasti. Pertanto, la detonazione porta alla distruzione dei ponti tra gli anelli e l'accensione a incandescenza porta all'esaurimento.

Nei motori diesel, un angolo di anticipo dell'iniezione di carburante troppo ampio provoca un aumento molto rapido della pressione nei cilindri (“durezza” di funzionamento), che può causare anche la rottura dei ponticelli. Lo stesso risultato è possibile utilizzando vari liquidi che facilitano l'avviamento di un motore diesel.

Il fondo e la cintura antincendio possono danneggiarsi se la temperatura nella camera di combustione del diesel è troppo elevata, a causa di un malfunzionamento degli ugelli degli iniettori. Un quadro simile si verifica quando il raffreddamento del pistone viene interrotto, ad esempio quando gli ugelli che forniscono olio al pistone, che ha una cavità anulare di raffreddamento interno, vengono cokificati. Il grippaggio che si verifica sulla parte superiore del pistone può diffondersi al mantello, intrappolando le fasce elastiche.

I problemi meccanici rappresentano forse la più ampia varietà di difetti del pistone e delle relative cause. Ad esempio, l'usura abrasiva delle parti è possibile sia “dall'alto”, a causa della polvere che entra attraverso un filtro dell'aria strappato, sia “dal basso”, quando nell'olio circolano particelle abrasive. Nel primo caso i cilindri nella loro parte superiore e le fasce elastiche di compressione sono i più usurati, nel secondo caso gli anelli raschiaolio e il mantello del pistone sono i più usurati. A proposito, le particelle abrasive nell'olio possono apparire non tanto a causa della manutenzione prematura del motore, ma a causa della rapida usura di alcune parti (ad esempio albero a camme, pulsanti, ecc.).

Raramente, l'erosione del pistone in corrispondenza del foro del perno “flottante” si verifica quando l'anello di sicurezza fuoriesce. Le cause più probabili di questo fenomeno sono il non parallelismo delle teste inferiore e superiore della biella, che porta a notevoli carichi assiali sul perno e alla “espulsione” dell'anello di ritegno dalla scanalatura, nonché l'utilizzo di vecchi anelli di sicurezza (perdita di elasticità) durante la riparazione del motore. In questi casi il cilindro viene talmente danneggiato dal dito da non poter più essere riparato con i metodi tradizionali (alesatura e levigatura).

A volte possono entrare corpi estranei nel cilindro. Ciò si verifica molto spesso a causa di un lavoro imprudente durante la manutenzione o la riparazione del motore. Un dado o un bullone, una volta tra il pistone e la testa del blocco, può fare molto, incluso semplicemente "cadere" sul fondo del pistone.

La storia dei difetti e dei guasti ai pistoni può essere continuata per molto tempo.

Elettronica.
Qui tutto spesso si manifesta ancora più chiaramente. La maggior parte dei rifiuti all'inizio si presentano sotto forma di errori, che vengono cancellati e la persona esce rassicurata. Ma la pratica ha dimostrato che qualsiasi, anche la minima deviazione dalla norma è un segno di una certa tendenza. Si possono ignorare a lungo i leggeri “jab” del box, che possono essere facilmente eliminati con il flashing o, in casi estremi, con la manutenzione del tabellone. Ma abbastanza rapidamente ciò porterà alla necessità di rimontare la scatola.

Errori nella fasatura sono spesso un segno di usura della catena, ingranaggi, per poi finire per ricostruire il motore al costo di centinaia di migliaia di rubli. Lavori come la sostituzione della cinghia di distribuzione dovrebbero generalmente essere eseguiti “in modalità automatica” fino a quando il chilometraggio non raggiunge gli 80mila. Tutti sanno cosa succede quando si verifica un guasto.

Avendo l'opportunità di confrontare quanto spendono per la manutenzione dell'auto chi non ha spento nella mente il vecchio algoritmo di approccio alla manutenzione dell'auto e chi “viene per la diagnosi”, posso dire che le spese dei primi in totale durante il il tempo trascorso in possesso di un'auto è pari a circa il 30-50%, solitamente superiore al secondo.

Le regole sono molto semplici e derivano dalle caratteristiche del gruppo pistone e dalle cause dei difetti. Tuttavia, molti conducenti e meccanici se ne dimenticano, come si suol dire, con tutte le conseguenze che ne derivano.

Sebbene ciò sia ovvio, durante il funzionamento è comunque necessario:

  1. mantenere l'alimentazione del motore, i sistemi di lubrificazione e di raffreddamento in buone condizioni, effettuarne la manutenzione in tempo,

2. non caricare inutilmente il motore freddo,

3. Evitare l'uso di carburante, olio di bassa qualità e filtri e candele inadeguati.

Durante la riparazione, è necessario aggiungere e seguire rigorosamente alcune altre regole. La cosa principale, a nostro avviso, è che non è possibile sforzarsi di garantire giochi minimi dei pistoni nei cilindri e nelle chiusure ad anello. L’epidemia della “malattia delle piccole liquidazioni” che un tempo affliggeva molti meccanici non è ancora passata. Inoltre, la pratica ha dimostrato che i tentativi di installare il pistone "più stretto" nel cilindro nella speranza di ridurre il rumore del motore e aumentarne la durata finiscono quasi sempre nel contrario: graffi del pistone, colpi, consumo di olio e riparazioni ripetute. La regola “è meglio uno spazio di 0,03 mm in più che uno spazio di 0,01 mm in meno” vale sempre per qualsiasi motore.

Il resto delle regole sono tradizionali:

pezzi di ricambio di qualità,

corretto trattamento delle parti usurate,

lavaggio accurato e montaggio accurato con controllo obbligatorio in tutte le fasi.

Inizialmente, le persone intelligenti hanno installato una catena a doppia fila e doppi ingranaggi. Il carico su ciascun dente e sulla maglia della catena era ridotto e in natura non si verificavano problemi con la catena.

Ora, con lo slogan della riduzione del peso e del consumo di metalli, nonché dell'ecologia, i motori sono diventati il ​​modo in cui li vediamo.

Dopo 120mila chilometri è necessario cambiare tutto senza aspettare che i segni scompaiano e si rompa o salti.

Se un segno si discosta dalla norma anche di un millimetro, è motivo di sostituzione.

Andrey Goncharov, esperto nella sezione "Riparazione auto".

Le ragioni principali dell'usura accelerata del motore

Sostituzione tardiva dell'olio e del filtro dell'olio porta al funzionamento delle coppie di attrito in condizioni sfavorevoli.

Ciò è dovuto al deterioramento delle proprietà prestazionali dell'olio motore (la sua viscosità cambia, vengono prodotti additivi, aumenta la tendenza a formare depositi sulle parti e nei canali del sistema di lubrificazione, ecc.) e un gran numero di prodotti soggetti ad usura nel sistema di lubrificazione (in un filtro dell'olio estremamente sporco, il bypass apre la valvola e l'olio passa accanto all'elemento filtrante).


Utilizzo di olio di bassa qualità
provoca un'usura accelerata e un rapido guasto del motore. Un olio che non possiede l'intera gamma di proprietà necessarie per la normale lubrificazione delle coppie di attrito non impedisce la formazione di graffi e la distruzione delle superfici di lavoro di parti altamente caricate (parti del meccanismo di distribuzione del gas, fasce elastiche, gonne dei pistoni, camicie dell'albero motore, cuscinetti del turbocompressore, ecc.).

La maggiore tendenza degli oli di bassa qualità a formare depositi catramosi può portare all'ostruzione dei canali dell'olio e lasciare le coppie di attrito senza lubrificazione, causandone un'usura accelerata, rigature e inceppamenti. Effetti simili sono possibili se viene utilizzato un olio che non soddisfa la classe di qualità del motore in questione (classificazione API, ACEA, ecc.). Ad esempio, quando al posto dell'olio consigliato secondo la classe API SH/CD viene utilizzato un olio SF/CC più economico.


Cattive condizioni del filtro dell'aria o del carburante
(difetti, danni meccanici), nonché varie perdite nei collegamenti del sistema di aspirazione portano all'ingresso di particelle abrasive (polvere) nel motore e ad un'intensa usura, principalmente dei cilindri e delle fasce elastiche.


Risoluzione ritardata dei problemi del motore
o regolazioni errate accelereranno l'usura delle parti. Ad esempio, un albero a camme che batte è una fonte di continua contaminazione del sistema di lubrificazione con particelle metalliche. L'impostazione errata della fasatura dell'accensione, il malfunzionamento del carburatore o del sistema di gestione del motore o l'uso di candele non adatte al motore provocano detonazione e accensione per bagliore, che minacciano di distruggere i pistoni e le superfici delle camere di combustione.

Il surriscaldamento del motore dovuto a malfunzionamenti del sistema di raffreddamento può portare alla deformazione della testata (testata) e alla formazione di crepe al suo interno. Con un raffreddamento insufficiente, il film d'olio nelle coppie di attrito diventa meno durevole, il che porta ad un'intensa usura delle parti di sfregamento. Nei motori diesel, la bruciatura dei pistoni e altri difetti gravi si verificano a causa di malfunzionamenti dell'attrezzatura del carburante.


Modalità operative del veicolo
influenzano anche il tasso di usura del motore. Il funzionamento del motore principalmente ai carichi massimi e alle velocità dell'albero motore può ridurne significativamente la durata (del 20-30% o più). Il superamento della velocità consentita comporta la distruzione delle parti.


Circa il 70% dell'usura del motore si verifica durante la modalità di avviamento.
Un avviamento a freddo contribuisce a ridurre la durata soprattutto se il motore viene riempito con olio con una caratteristica viscosità-temperatura inadeguata. Ad una temperatura di -30°C equivale (in termini di usura) ad una corsa di diverse centinaia di chilometri. Ciò è dovuto, innanzitutto, all'elevata viscosità dell'olio alle basse temperature: impiega più tempo per raggiungere (pompare) le coppie di attrito.


Viaggi brevi con motore freddo in inverno
contribuiscono alla comparsa di depositi nel sistema di lubrificazione e all'usura corrosiva dei pistoni, dei loro anelli e dei cilindri.