Odhaľovanie tajomstiev piestnych krúžkov, ktoré vedú k výkonu a hospodárnosti motora

2023 Autor: Fiona Howard | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-08-23 17:14

Význam sady piestnych krúžkov ďaleko presahuje to, čo si myslíme, výkon motora a emisie výfukových plynov priamo závisia od výkonu a výkonu krúžkov. V tomto článku prinesieme detaily stavby zostavy a do témy sa ponoríme aj trochu hlbšie.

Montáž súpravy krúžkov na piest je pomerne jednoduchá, ale pochopenie princípu tesnenia je nevyhnutným predpokladom efektívnej diagnostiky motora, pretože analýza si vyžaduje zanietenie a veľkú pozornosť na detaily konštrukcie krúžkov, steny valca a drážky piestu, ale nie vždy to dokážeme v každodennom zhone dielne odpozorovať.

Súprava krúžkov odoláva nespočetnému množstvu úsilia, tlakov a teplôt, jej cesta z „PMI“do „PMS“(dolná úvrať do hornej úvrati) a naopak prebieha zrýchleným tempom, ako sme už v článkoch z predchádzajúcich rokov komentoval, že priemerná rýchlosť piestu motocykla s objemom 125 cm3 pri 10 000 ot./min sa blíži k 65 km/h, preto ako tesniaci prvok musí byť sada krúžkov dobrá, aby vydržala „trhnutie“a zaručila výkon motora.

Kúsok so všetkou touto zodpovednosťou si vo svojej konštrukcii vyžaduje veľmi dobre prepracované detaily, v podstate majú prstene tieto funkcie:

• Ovládajte tok oleja na stenách valca bez toho, aby mazivo preniklo do spaľovacej komory;

• Zabezpečte kompresiu v spaľovacej komore a zadržte plyny tak, aby sa nedostali do kľukovej skrine;

• Odvádzajú (vedú) časť tepla z piestu do valca, takže chladiaci systém motora dosahuje lepšiu kontrolu vnútornej teploty motora.

Je dobré si zapamätať, že výsledok práce krúžkov súvisí aj so stavom ostatných spolupôsobiacich prvkov, napr.: valec, piest a mazivo, ale ak niektorý z týchto prvkov zlyhá, je nežiaduce vzniknú účinky a následne vyhorenie motorového oleja a tiež pokles kompresného tlaku vo valcoch, tento posledný údaj slúži ako diagnostický parameter pre opravára.

Vlastnosti prsteňov

V súprave krúžkov má každá položka dizajn definovaný pre jeden alebo viac účelov, diely majú špeciálne vlastnosti, rôzne materiály a využívajú technológie konštrukcie a povrchovej úpravy na splnenie všetkých požiadaviek motora. Možno aj to je jeden z dôvodov, prečo je cena súpravy dielov vysoká.

Popis:

Každý krúžok musí byť namontovaný v príslušnej drážke

1. Kompresný krúžok;

2. Stierací krúžok (kompresný);

3. Pár olejových krúžkov a pružiny (dištančná podložka).

1. Kompresný krúžok: Základnou požiadavkou je zabezpečenie kompresie v spaľovacej komore, má špeciálny profil pre zaistenie maximálneho kontaktu s valcom a lepšie utesnenie.

Je vyrobený z materiálu, ktorý zaisťuje odolnosť voči opotrebovaniu a teplote, krúžok je namontovaný v drážke najteplejšej oblasti piesta, komponent prijíma tlaky kompresie a tiež tlaku spaľovania spolu s nadmerným teplota.

2. Stierací krúžok (kompresia): Známy ako stierací krúžok, pretože pri pohybe piestu nadol krúžok odstraňuje časť oleja zo stien valca, tento krúžok tiež pôsobí na riadenie kompresie spolu s prvé zvonenie.

Uhol na kontaktnej hrane umožňuje krúžku roztierať olej pri zdvihu hore a odstraňovať prebytočné mazivo pri zdvihu piestu nadol.

3. Olejové krúžky: Sada krúžkov a expanznej pružiny je určená na odstránenie maziva z valca pri pohybe piestu smerom nadol, krúžky sa škrabú, pružina zabezpečuje tlak krúžkov na valec, olej odstránené krúžkami prechádza dvoma cestami, kým nedosiahne kľukovú skriňu: vnútorné kanály a tiež strany plášťa piestu.

Poruchy tlakového krúžku (pružiny) môžu byť príčinou horenia oleja v motore, pozrime sa:

• Zlyhania montáže;

• Strata tlaku;

• Zlomená pružina (obr.2).

Evolúcia prstencov

Pri porovnaní moderných prstencov s prstencami starej generácie je vidieť, že súčasné sú tenšie, zmena priniesla výhody pre motor ako: zníženie emisií plynov a spaľovanie motorového oleja.

Motocyklový motor beží pri vysokých otáčkach, takže zmena dizajnu bola významná.

V analýze so sadou ľahších piestnych krúžkov došlo k menšej pohybujúcej sa hmote, výsledkom bolo zníženie zotrvačnosti, ku ktorému dochádza, keď piest mení smer počas nahor a nadol vo valci.

Pochopením efektu zotrvačnosti krúžkov ako vplyvu na drážky piestov, krúžky vyvíjajú tlak, ktorý po tisíckach kilometrov vytvorí deformáciu, ktorá postupne prinesie komplikácie, dôjde k poruchám akomodácie budú ohrozené krúžky v drážkach a tesnenie vnútornej časti. Prstene sa tiež môžu deformovať a dokonca zlomiť.

V súčasnosti výrobcovia vyvíjajú krúžky so špeciálnym dizajnom, tesniace prvky sú uložené v drážkach pri pohybe piestu, vnútorné tesnenie krúžkov je optimalizované v podmienkach stúpania a klesania piestu. Tieto uhly však nie vždy opravár vníma, profesionál pri vykonávaní opravy na motore používa náhradné diely, ktoré nie vždy majú rovnakú charakteristiku a výsledok práce môže byť za očakávaniami.

Chyby vo vnútorných tesneniach krúžkov a dôsledky pre motor - Porucha tesnenia krúžkov nie je vždy v kontakte krúžku a valca, plyny vznikajúce pri spaľovaní paliva môžu tiež prechádzať za krúžky, to znamená medzi krúžky a piest a potom prúdiť do kľukovej skrine, rovnakým spôsobom môže motorový olej stúpať hore do spaľovacej komory rovnakým spôsobom.

Počas procesu podraďovania môže mať motor vysoký podtlak, pretože normálne bude škrtiaca klapka motocykla zatvorená, čím sa preruší vzduch, ktorý prúdi do spaľovacej komory, v tomto stave majú plyny z kľukovej skrine tendenciu ľahšie stúpať do spaľovacej komory a horia spolu so zmesou vzduch/palivo, výsledkom bude dym vychádzajúci z výfuku, vysoká spotreba motorového oleja, znečistenie katalyzátora, zvýšené emisie škodlivín a slabý výkon motocykla.

Ďalším priťažujúcim faktorom bude tvorba karbónu v drážkach, pri krátkodobom procese sa krúžky zaseknú (zablokujú) a horná časť piestu narazí do valca bočne, vibrácie bude počuť aj jazdec motocykla a môže tiež spôsobiť poškodenie piesta.

Prvky spôsobujúce predčasné opotrebovanie krúžkov

Nedostatočná údržba: Prach a kovové piliny sú veľkými nepriateľmi piestnych krúžkov, vplyvom oderu na povrchu krúžkov a tiež na valci dochádza k nadmernému opotrebovaniu.

Normálne tento výskyt súvisí s absenciou preventívnej údržby v nasledujúcich položkách: interval výmeny motorového maziva, výmena vzduchových a olejových filtrov.

Prach sa môže dostať do motora aj zlyhaním tesnení sacieho potrubia. V oblastiach, kde je veľa prachu, napríklad nespevnené cesty, musí opravár zdvojnásobiť pozornosť pri údržbe filtrov a výmene motorového oleja, sú tam aj abrazíva iného charakteru, tie sa môžu dostať do motora pri oprave alebo údržbe, napr.: škrabance kĺbov.

V nových motoroch pochádzajú kovové piliny, ktoré urýchľujú opotrebovanie krúžkov, vniknutím, preto manuály výrobcov odporúčajú, aby sa prvé výmeny oleja a filtrov vykonávali v kratších intervaloch.

Uvedomte si nadbytok kovových častíc v oleji počas výmeny, môže to byť dôsledok rozbitia častí motora, takže ak sa v oleji zistí prítomnosť častíc pri jeho vypúšťaní, odporúča sa identifikovať príčinu a v prípade potreby otvoriť motor, inak dôjde k vnútornému poškodeniu.

Generálna oprava motora: Povrchová úprava stien valca známa ako honovanie môže tiež urýchliť opotrebovanie krúžkov, nadmerná drsnosť alebo leštenie je škodlivé.

V procese generálnej opravy motora sa drsná povrchová úprava na bokoch valca môže zmeniť na brúsny papier na krúžky, na druhej strane nadmerné leštenie, na rozdiel od toho, čo sa zdá, je zakázané aj pre motor, olej nemá dobrú priľnavosť na veľmi hladké steny, bude ohrozené mazanie

Zábeh motora: Populárne recepty na problém zábehu motora sa líšia od tých, ktoré sa odporúčajú v manuáloch, správny postup zábehu motora pozostáva z prísneho dodržiavania odporúčanie od výrobcu motocykla, skrátka, nemali by ste prekračovať určité otáčky motora v závislosti od najazdených kilometrov motocykla, nový motor je synonymom pre malú pracovnú vôľu medzi vnútornými komponentmi, takže nadmerné otáčanie urýchli opotrebovanie.

Zlomená ojnica: Piest a krúžky s opotrebovaním sústredeným iba v jednom bode môžu znamenať nadmerné bočné namáhanie piesta, zvyčajne sa príčina pripisuje ojnici nesprávne zarovnanie

Zlyhanie pri manipulácii: Krúžky majú určitú elasticitu, boli dimenzované tak, aby vyvíjali tlak na strany valca, poruchy pri manipulácii sú príčinou deformácií a malých prasklín, ktoré sa môžu vyvinúť za rozbitie dielu.

Zmes vzduchu a paliva: Teplota v spaľovacej komore je regulovaná zmesou vzduchu a paliva, neregulovaný motor dosahuje vysoké teploty, ktoré sú schopné roztaviť piest a poškodiť prstene

Umývanie valcov: Ďalším ničivým pôsobením na krúžky je účinok umývania valcov, tento jav nastáva, keď cez ventil(y) prúdi do motora kvapalné palivo(s) prívod, olej zo stien valca, krúžkov a bokov piestu sa odstráni (umyje), pri bežiacom motore dochádza k predčasnému opotrebovaniu sady krúžkov, piestu a valca.

V dôsledku toho sa prebytočné palivo hromadí v kľukovej skrini a zvyšuje hladinu oleja, čoho dôsledkom je mierne zvýšenie vnútorného tlaku motora, ktorý následne spôsobuje netesnosti v motore.

Palivo kontaminuje olej a mení viskozitu, v krátkom čase dochádza k agresívnemu pôsobeniu na vnútorné komponenty motora vrátane krúžkov.

Diagnostika prsteňov

Pre posúdenie stavu krúžkov je potrebné spoločne analyzovať geometriu piestu a valca:

• Koncová medzera;

• Vôľa medzi piestnymi krúžkami a drážkami;

• Montáž.

1. Kontroluje medzery medzi koncami krúžkov pomocou sady čepelí:

Úvahy: Vôľa krúžkov sa meria vo vnútri nových alebo použitých valcov, ale v rámci tolerancií výrobcu.

Pri použitých valcoch sa odporúča, aby sa kontrola vôle medzi koncami krúžkov vykonala v bode menšieho priemeru, sada krúžkov sa musí vymeniť, ak jedno zo získaných meraní prekročí toleranciu.

Je potrebné dodržať kontakt medzi sadou krúžkov a valcom, v praxi musí opravár krúžky prechádzať pozdĺž valca a sledovať kruhovitosť hry, to znamená, či medzi krúžkom nie je medzera a valec, inak dôjde k horeniu oleja a úniku kompresie

Krúžky s medzerami medzi koncami nižšími, ako je štandardné výrobcom, predstavujú možnosť zadretia alebo väčšieho poškodenia valca.

Skontrolujte, či krúžky zodpovedajú rozmerom piesta, napr. STD piest (Stander) musí dostať sadu krúžkov v rovnakom rozmere, každý výrobca definuje, koľko prebrúsení môže motor prijať s rozmermi od: 0,25 mm do 1,00 mm

Kontrola radiálu krúžkov

Účinnosť tesnenia motora závisí aj od pohybu krúžkov v drážkach piestu.

Krúžky môžu uviaznuť vo vnútri drážok, najčastejšie príčiny sú:

• Akumulácia uhlia zo spaľovania motorového oleja;

• Deformovaný kanál;

• Hrúbka prsteňa nad špecifikáciou;

• Deformovaný krúžok.

Kontrola vôle medzi krúžkami a drážkami

Pred kontrolou vôle sa uistite, že drážka je čistá, krúžky musia byť voľné (uvoľnené) v drážkach.

Na vykonanie merania je najprv potrebné stlačiť krúžok, kým jeho kontaktná plocha nebude na úrovni piestu.

Pomocou čepele skontrolujte vôľu medzi krúžkom a príslušnou drážkou, meranie sa musí vykonať aspoň v 3 bodoch medzi drážkou, pre diagnostické účely musí opravár zvážiť najväčšiu hodnotu vôle získanú pri meraní.

Skontrolujte nerovnomerné opotrebovanie, skontrolujte nasadenie a dosadnutie krúžkov a dokonale rovnobežne s bočnými plochami. Ak je niektoré z meraní nad štandardom, vymeňte súpravu krúžkov a piest.

Kontrola by mala byť vykonaná v drážkach kompresných krúžkov a stierky, pre sadu olejových krúžkov nie všetci výrobcovia určujú vzor vôle. Škáromer používaný na kontrolu vôle sa musí meniť od 0,03 mm do 0,20 mm.

Kontrola šírky drážok piesta

Pred začatím merania skontrolujte, či na stranách piestu nie sú praskliny alebo materiálové chyby, pomocou strmeňa skontrolujte meranie v niekoľkých bodoch drážok.

Na diagnostické účely použite najvyššiu hodnotu získanú z meraní a porovnajte ju so štandardným limitom výrobcu motora.

Vymeňte piest, ak jedno z meraní prekračuje limit použitia.

Kontrola hrúbky kompresných krúžkov a stierky - Pomocou mikrometra skontrolujte hrúbku krúžkov, meranie je potrebné vykonať aspoň na 3 bodoch na časť.

Na diagnostické účely použite najnižšiu hodnotu získanú pri meraniach a porovnajte ju so štandardným limitom výrobcu motora.

Ak je jedno z meraní menšie ako limit používania, vymeňte súpravu prsteňov.

3. Poloha krúžkov v procese montáže piestu

Základné pravidlo výrobcov motocyklov definované v servisných manuáloch je prakticky rovnaké, každý krúžok bude zaberať špecifickú drážku, je medzi nimi oneskorenie pre umiestnenie špičiek a montážna referencia umiestnená hore, pozrime sa:

• oneskorenie medzi koncami;

• Poloha krúžkov;

• Montážna referencia.

V procese montáže krúžkov do drážok piestu návody odporúčajú 120° oneskorenie medzi koncami, cieľom je vyhnúť sa zarovnaniu krúžkov počas chodu motora, pretože je bežné, že sa vnútri piestu otáčajú krúžky., zarovnanie hrotov spôsobí pokles kompresie motora a horenie oleja.