Informacje ogólne na temat otarć w piastach sworzni tłokowych
Piasta sworznia tłokowego jest zasilana olejem na zasadzie wymuszonej. Jest zasilana tylko olejem rozbryzgowym. Dlatego też otarcia w punktach łożyskowania sworzni tłokowych są zawsze otarciami spowodowanymi niedostatecznym smarowaniem, o silnie zdartej powierzchni zgrzewami materiału.
W przypadku pływających sworzni tłokowych uszkodzenia otworów sworzni tłokowych powstają głównie:
- wskutek niedostatecznego luzu sworznia tłokowego w tulei korbowodu.
- wskutek zatarcia albo zakleszczenia sworznia tłokowego w tulei korbowodu.
Typową oznaką takich uszkodzeń jest niebieska barwa nalotowa na sworzniu tłoka w obszarze tulei korbowodu. Jeżeli swoboda ruchu sworznia tłokowego w tulei korbowodu jest ograniczona, musi się on obracać w piaście sworznia tłokowego. Luz pływającego sworznia tłokowego w otworach jest na to jednak za mały. Rezultat: silne rozgrzanie, brak smarowania i otarcia spowodowane niedostatecznym smarowaniem w piaście sworznia tłokowego.
Wskutek silnego rozgrzania tłok rozszerza się znacznie bardziej w strefie otworów sworzni tłokowych, a także na trzonku. Także tutaj może wskutek tego dojść do niedostatecznego smarowania i spowodowanych nim otarcia w otworze cylindra (patrz rozdział „Otarcia 45°“).
W przypadku sworzni tłokowych pasowanych w korbowodach na gorąco przewidziany luz w otworze sworznia tłokowego jest na tyle duży, by mógł tam powstawać film olejowy. Przy montażu eksploatowanych już korbowodów pasowanych na gorąco otwór w korbowodzie nie powinien być zdeformowany czy uszkodzony. W przeciwnym razie wpasowany sworzeń tłokowy mogły ulec tak silnemu odkształceniu, że luz w otworze sworznia stałby się niewystarczający, co spowodowałoby powstanie otarć. Przy montażu tłoków należy zawsze nasmarować łożysko sworznia, aby zapewnić dostateczną ilość środka smarnego na pierwsze obroty.
WSKAZÓWKA
Przy pasowaniu sworznia tłokowego na gorąco w korbowodzie należy pamiętać nie tylko o nasmarowaniu sworznia tłokowego (jak wyżej). Od razu po wpasowaniu sworznia tłokowego nie wolno sprawdzać swobody ruchu łożyska sworznia przez przechylanie tłoka! W tej fazie temperatury obu części (chłodny sworzeń tłokowy, gorący korbowód) dopiero się wyrównują. Sworzeń tłoka może się silnie rozgrzać; ulega on rozszerzeniu termicznemu i zostaje zaciśnięty w piaście sworznia tłokowego. Ruch łożyska w tym stanie może spowodować zatarcie lub otarcie. Możliwy skutek: utrudniony ruch łożyska, a przez to wzrost tarcia i silniejsze rozgrzewanie. Zmontowane części muszą mieć zawsze możliwość ostygnięcia przed sprawdzenie swobody ruchu łożyska.
Otarcia w piastach sworzni tłokowych (pływające sworznie tłokowe)
Opis
- Sworzeń tłoka zatarł się w otworach.
- Zgrzany materiał na sworzniu tłokowym (Rys. 1).
- W strefie tulei korbowodu sworzeń tłokowy przybrał niebieski kolor.
Ocena
Niebieskie zabarwienie sworznia tłokowego w strefie tulei korbowodu wskazuje na zbyt mały luz. Sworzeń nie mógł się obracać w tulei korbowodu, albo jego ruch był znacznie utrudniony. Wskutek tego sworzeń tłokowy obracał się w swoim otworze. Luz pływającego sworznia tłokowego jest jednak za mały. Nadmierne tarcie spowodowało przegrzanie łożyska, nieskuteczność filmu olejowego i wystąpienie otarcia sworznia tłokowego.
Możliwe przyczyny
- Za mały luz między tuleją korbowodu i sworzniem tłokowym.
- Nierównoległość korbowodu spowodowała zmostkowanie luzu w tulei korbowodu i zakleszczenie sworznia tłokowego.
- Nienasmarowane łożysko sworznia przy montażu tłoka.
WSKAZÓWKA
Przy montaż tłoków należy obficie nasmarować łożysko sworznia olejem, aby podczas pierwszych obrotów silnika było zapewnione dostateczne smarowanie i przy uruchamianiu silnika nie powstały nadtarcia.
Otarcia w piastach sworzni tłokowych (korbowody pasowane na gorąco)
Opis
- Tłok pracował krótko.
- Brak śladów zużycia na trzonku tłoka.
- Otarcia w piastach sworzni tłokowych po górnej stronie, na którą działa ciśnienie (Rys. 1).
- Powierzchnia otarć metalicznie czysta, brak śladów spalonego oleju.
Ocena
Tłok nie wykazuje prawie żadnych śladów zużycia, mógł więc pracować tylko przez krótki czas. Sworzeń tłoka uległ otarciu już w trakcie pierwszych obrotów silnika. Metalicznie czyste powierzchnie otarcia wskazują na brak oleju w łożysku sworznia.
Możliwe przyczyny
- Nienasmarowane łożysko sworznia podczas montażu tłoka.
- Przy pasowaniu na gorąco sworznia tłokowego w korbowodzie od razu po wpasowaniu sworznia tłokowego jego łożysko zostało sprawdzone pod kątem swobody ruchu przez przechylenie tłoka. W tym momencie ze względu na nietypowe i niewystępujące podczas pracy różnice temperatur mogło nastąpić uszkodzenie części.
Otarcia w piastach sworzni tłokowych (z otarciami trzonka tłoka)
Opis
- Obustronne otarcia trzonka tłoka, wychodzące z główki tłoka.
- Zatarte pierścienie uszczelniające w rowkach.
- Otarcia w piastach sworzni tłokowych.
Ocena
Koncentracja otarć przy główce tłoka wskazuje na to, że uszkodzenie zostało zapoczątkowane w tym miejscu wskutek zakłóceń spalania. Spowodowało to zatarcie pierścieni tłokowych, a otarcia rozprzestrzeniły się na obszar trzonka. Gazy spalinowe przepływały przez zatarte pierścienie uszczelniające. Tłok nagrzał się do tego stopnia, że film olejowy w łożysku sworznia przestał spełniać swoje zadanie i powstały otarcia.
