Дыра в днище поршня (двигатель с принудительным воспламенением смеси)
Описание повреждения
- Сквозная дыра в днище поршня, покрытом расплавленным материалом.
- Задиры в области юбки поршня. Причина: высокая температура и истертый материал поршня.
Оценка повреждения
Повреждения такого рода вызваны калильным зажиганием. Температура раскаленных деталей превышает температуру самовоспламенения газовой смеси в камере сгорания. Речь идет в основном о свече зажигания, выпускном клапане и остаточных продуктах сгорания в камере сгорания. При этом смесь воспламеняется от свечи зажигания еще до момента собственного воспламенения. Вследствие этого пламя дольше воздействует на днище поршня в отличие от обычного процесса сгорания.
Из-за калильного зажигания днище поршня нагревается за короткое время настолько, что происходит размягчение материала. Под действием силы инерции, возникающей во время хода поршня, и быстро протекающих отработавших газов происходит съем размягченного материала. При этом давление сгорания продавливает оставшееся тонкое днище поршня вовнутрь. В большинстве случаев задиры не образуются.
УКАЗАНИЕ
Причиной такого быстрого локального нагревания днища поршня может быть только калильное зажигание.
Возможныe причины
- Свечи зажигания с недостаточным калильным числом.
- Слишком бедная смесь и в результате этого повышенная температура сгорания.
- Поврежденные, негерметичные клапаны или слишком малый зазор в клапанном приводе, поэтому клапаны неправильно закрываются. Под действием протекающих отработавших газов клапаны сильно нагреваются и накаливаются. В первую очередь это касается выпускных клапанов, потому что впускные клапаны охлаждаются свежими газами.
- Раскаленные остаточные продукты сгорания и oтложения масляного нагара в камере сгорания.
- Неверный монтажный размер инжекторов (отсутствующие или двойные уплотнительные кольца).
- Неподходящее топливо со слишком низким октановым числом. Качество топлива должно соответствовать степени сжатия двигателя, т .е. октановое число топлива должно обеспечивать требуемую детонационную стойкость для двигателя во всех рабочих состояниях.
- Дизельное топливо в бензине и в результате этого понижение октанового числа топлива.
- Высокая температура двигателя или всасываемого воздуха из-за недостаточной вентиляции моторного отсека.
- Общий перегрев двигателя.
Задиры на головке поршня в результате использования неподходящих поршней (дизельный двигатель)
Описание повреждения
- Локальные задиры на головке поршня, распределенные по всему периметру поршня.
- Задиры начинаются на днище поршня и кончаются на 2-ом компрессионном поршневом кольце.
- Большая часть задиров находится на жаровом поясе.
Оценка повреждения
Данный вид повреждения возникает в результате нарушений режима сгорания. Однако его причина связана не с системой впрыска, а с использованием неподходящего поршня. Двигатели выполняются в соответствии с предписанными законом нормами по выхлопным газам. Часто поршни, отвечающие требованиям соответствующей нормы по выхлопным газам, зрительно почти не отличаются друг от друга.
В случае данного вида повреждения в рамках одного и того же конструктивного ряда двигателей для различных норм по выхлопным газам использовались поршни с различными диаметрами углубления. Поршень согласно норме по выхлопным газам Евро 1 (диаметр углубления: 77 мм) в ходе ремонта двигателя был заменен поршнем согласно норме по выхлопным газам Евро 2 (диаметр углубления: 75 мм).
Из-за меньшего диаметра углубления струя впрыскивающей форсунки попадала не только в само углубление, но и на его край. В местах попадания струй топлива нагрелся и сильно расширился материал поршня по краю углубления, что вызвало образование локальных задиров.
Использование поршней, не предусмотренных для данного типа двигателя и требуемой нормы по выхлопным газам, может вызвать серьезные нарушения режима сгорания с непредвидимыми последствиями. К менее серьезным побочным явлениям относятся более высокий уровень выбросов выхлопных газов, более низкая мощность и повышенный расход топлива.
Возможныe причины
- Использование поршней с неправильными формой, глубиной или диаметром углубления.
- Использование поршней других размеров (например, высота головки поршня).
- Использование поршней неправильной конструкции. Например, не разрешается использовать поршень без охлаждающего канала, если изготовителем двигателя с определенной целью предусмотрен охлаждающий канал.
- Использование неправильных или не подходящих для предусмотренной цели применения деталей (впрыскивающие форсунки или топливные насосы высокого давления, уплотнения головки блока цилиндров или прочие детали, влияющие на рабочую смесь или процесс сгорания).
Эрозия на жаровом поясе и на днище поршня (двигатель с принудительным воспламенением смеси)
Описание повреждения
Эрозионный съем на жаровом поясе (рис. 2) или поверхности днища поршня (рис. 3).
Оценка повреждения
Эрозионный съем материала на жаровом поясе и днище поршня всегда являются последствием детонационного сжигания средней интенсивности в течение длительного времени. При этом создается ударная волна, распространяющаяся в цилиндре также между жаровым поясом и стенкой цилиндра до первого компрессионного поршневого кольца. В точке поворота ударной волны под действием кинетической энергии из поверхности поршня вырываются мельчайшие частицы.
Возможныe причины
- Использование топлива с недостаточной детонационной стойкостью. Качество топлива должно соответствовать степени сжатия двигателя, т.е. октановое число топлива должно обеспечивать требуемую детонационную стойкость для двигателя во всех рабочих состояниях.
- Загрязнение бензина дизельным топливом. Причина: заправка неподходящим топливом или попеременное использование баков или канистр для обоих видов топлива. Даже минимальное количество примесей дизельного топлива приводит к сильному понижению октанового числа бензина.
- Большое количество масла в камере сгорания, например, из-за изношенных поршневых колец, направляющих клапанов и турбонагнетателя, работающего на отработавших газах, приводит к снижению детонационной стойкости топлива.
- Слишком высокая степень сжатия. Причина: остаточные продукты сгорания на днищах поршней и на головке блока цилиндров или чрезмерное шлифование поверхности блока цилиндров и головки блока цилиндров в ходе ремонта двигателя или с целью тюнинга.
- Слишком большое опережение зажигания.
- Слишком бедная смесь и в результате этого повышенная температура сгорания.
- Слишком высокая температура всасываемого воздуха. Причины: недостаточная вентиляция моторного отсека или обратный напор в выхлопной трубе, несвоевременное переключение заслонки всасываемого воздуха на летний режим или неисправное переключающее автоматическое устройство (особенно в старых карбюраторных двигателях).
- Выход из строя системы регулирования по детонации.
- Модификация программного обеспечения блока управления.
УКАЗАНИЕ
Современные двигатели оснащены системами, распознающими детонационное сгорание. Подобная система регулирования по детонации предупреждает детонационное сгорание путем адаптации момента зажигания. Однако система регулирования по детонации начинает действовать только тогда, когда детонационное сгорание уже состоялось. Несмотря на наличие действующей системы регулирования по детонации, повреждения возможны, если:
- диапазон регулирования блока системы управления двигателем становится недостаточным
- или постоянно достигается граница детонации.