Описание повреждения
На одной стороне поршня поломана перемычка между канавками для первого и второго компрессионных колец. Трещина начинается на верхней кромке перемычки на дне канавки и проходит под углом в материал поршня. Вблизи нижней кромки трещина снова идет к наружной стороне и выходит наружу на нижней кромке перемычки или немного ниже на дне канавки. Продольные трещины в перемычках между канавками, ограничивающие трещину перемычки сбоку, расширены книзу. Задиры поршня или перегревы не имеются.
Оценка повреждения
Дефекты материала не являются причиной трещины перемычек, хотя это часто предполагается в случае повреждений. Такие трещины всегда являются последствием перегрузки материала. Можно подразделить эти перегрузки на 3 причины:
Детонационное сгорание:
Это означает, что октановое число топлива не покрывает потребность двигателя во всех режимах работы и нагрузки. Трещины перемычек между канавками из-за детонационного зажигания возникают большей частью на нагруженной стороне. В дизельном двигателе детонационное зажигание может быть вызвано только задержкой зажигания.
Гидравлические удары:
В неработающем или работающем двигателе жидкость (вода, охлаждающее средство, масло или топливо) попадают револьно в камеру сгорания. Поскольку жидкости не поддаются сжатию, в такте сжатия появляется огромная нагрузка на поршень и кривошипно-шатунный механизм. Неизбежным следствием являются трещины на перемычках между канавками, трещины на ступицах или повреждения на шатунах или коленчатом валу. Рис. показывает процесс поломки, который появляется при детонационном сгорании и при гидравлических ударах. Поверхности лома при этом расширены вниз, потому что усилие, вызвавшее поломку, воздействует сверху на перемычку между канавками.
Неправильный монтаж:
При монтаже поршень был не введен, а вбит, потому что поршневые кольца неправильно сжаты или были использованы неподходящие инструменты. При этом перемычки между канавками выламываются в обратном направлении, потому что давление действует не как в вышеназванных случаях сверху, а снизу.
Возможные причины повреждения
Детонационное сгорание в двигателях с принудительным воспламенением смеси
- использование топлива с недостаточной детонационной стойкостью. Качество топлива должно соответствовать степени сжатия двигателя, т. е., октановое число топлива должно покрывать октановую потребность двигателя во всех режимах работы.
- дизельное топливо в бензине и в результате этого понижение октанового числа топлива.
- масло в камере сгорания из-за высокого расхода масла на поршневых кольцах или на направляющей клапана понижает детонационную стойкость топлива.
- слишком высокая степень сжатия, вызванная остатками сжигания на днищах поршня и головке цилиндра или чрезмерным шлифованием поверхности блока и головки цилиндра в ходе капитального ремонта двигателя или с целью тюнинга.
- слишком большое опережение зажигания
- слишком бедная смесь и в результате этого повышенные температуры сжигания.
- слишком высокая температура всасываемого воздуха из-за недостаточной вентиляции моторного отсека или обратного напора ОГ, но и несвоевременное переключение заслонки всасываемого воздуха на летний режим или дефект автоматической системы переключения заслонки приводят к существенному повышению температуры всасываемого воздуха (особенно в старых карбюраторных двигателях).
Детонационное сгорание в дизельных двигателях
- некачественные или негерметичные распылители форсунки
- слишком низкое давление впрыска форсунок.
- слишком низкое давление сжатия из-за неправильных уплотнений головки цилиндра, слишком маленькие выступы поршней, негерметичные клапаны или поломанные или изношенные поршневые кольца
- дефектные уплотнения головки цилиндров.
- повреждения предкамеры.
- ненадлежащее или чрезмерное применение вспомогательных средств помощи (аэрозоли для помощи при пуске) при пуске в холодном состоянии.
- при гидравлических ударах
- непреднамеренное всасывание воды при переезде через воду, лужи или из-за попадания большого количества воды от брызг проезжающих впереди или мимо автомобилей.
- заполнение цилиндра водой при неработающем двигателе из-за негерметичности уплотнения головки цилиндра или трещин в конструктивных элементах.
- Остаточное давление в системе впрыскивания сбрасывается через негерметичную форсунку в цилиндр. В этом и в предыдущем случае при пуске возникают описанные повреждения.