Проблемы с уплотнением и повреждения поршневых колец

После повреждений, вызванных попаданием загрязнений, второй, наиболее частой причиной повреждения поршневых колец, является их износ и повреждения из-за наличия избытка топлива в камере сгорания. В результате избытка топлива масляная пленка на стенке цилиндра может пострадать настолько, что возникает металлическое трение поршневых колец о стенку цилиндра, при этом они очень быстро теряют радиальную толщину. Металлический контакт поршневых колец со стенкой цилиндра (Рис. 1) допускается только на короткое время и в исключительных случаях (например, при холодном пуске); при нормальной работе двигателя он недопустим. Под действием такого металлического контакта значительно сокращается срок службы поршней, поршневых колец и цилиндров. В нормальном состоянии сопряженные металлические поверхности скольжения всегда отделены друг от друга масляной пленкой (Рис. 2). При этом толщина масляной пленки должна превышать высоту неровностей, имеющихся на сопряженных поверхностях скольжения. 

Нарушения режима сгорания, возникающие во время работы двигателя, часто приводят к скоплению топлива и его конденсации на стенке цилиндра. Это вызывает разбавление или смывание масляной пленки.

Возникающее в результате этого полусухое трение приводит к полному износу поршневых колец всего за несколько тысяч километров. Мощность двигателя снижается, а расход масла повышается. 

Полусухое трение вызывает значительный радиальный износ поршневых колец и поверхности цилиндра. Он легко определяется по обоим рабочим пояскам маслосъемного поршневого кольца. На Рис. 3 показаны новое и изношенное в результате полусухого трения маслосъемные поршневые кольца. Оба маслосъемных рабочих пояска изношенного кольца полностью стерты. У двигателя, в котором находилось такое кольцо, наблюдался чрезмерный расход масла. Причиной подобного радиального износа, который может затронуть не только маслосъемные поршневые кольца, почти всегда является избыток топлива в камере сгорания. 

Именно в том случае, когда износ затронул не все кольца в равной степени, наличие полусухого трения, возникшего в результате избытка топлива в камере сгорания, является единственно возможным объяснением. Такая ситуация встречается довольно часто и служит доказательством того, что износ колец произошел не по причине некачественного материала или неправильной обработки цилиндра, как предполагалось первоначально. Иначе износ был бы равномерным и затронул бы все поршни и поршневые кольца, а не только отдельные цилиндры.

Износ от полусухого трения, возникшего в результате избытка топлива в камере сгорания, встречается в равной степени как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. 

Основными причинами подобного износа у бензиновых двигателей являются частые поездки на короткие расстояния (особенно у карбюраторных двигателей старых моделей) и пропуски воспламенения смеси. Бензиновым двигателям для запуска и прогрева требуется гораздо больше топлива, чем для работы при рабочей температуре. При частых поездках на короткие расстояния и при определенных условиях топливо не испаряется, а конденсируется на стенке цилиндра и смешивается с моторным маслом. В результате этого масло разбавляется и теряет вязкость, из-за чего возникает полусухое трение. В бензи- новых двигателях избыток топлива в камере сгорания может быть вызван также неправильной работой свечей или катушек зажигания, так как топливо при этом не воспламеняется и не сгорает. 

В дизельных двигателях впрыскиваемое топливо воспламеняется в результате смешивания с сильно сжатым воздухом в камере сгорания. Недостаточное сжатие (плохое наполнение) или использование некачественного топлива приводит к позднему воспламенению смеси, неполному сгоранию и скоплению жидкого топлива в камере сгорания.