Причины повреждения деталей двигателя

Абразивный износ является результатом царапаю­щих или режущих воздействий твердых частиц сопряженных деталей, а также результатом попадания на поверхность деталей пыли, внесенной воздухом или привнесенной со смазкой. Чаще всего абразивный износ двигателя проявляется в виде повышенного расхода масла.

Исследование поврежденных деталей выявляет различный характер повреждений:

• на юбке поршня образуется широкое матовое пятно контакта как со стороны наибольшей боковой нагрузки, так и с противоположной стороны;
• отмечается износ профиля обработки на юбке поршня;
• на юбке поршня, поршневых кольцах, стенке или гильзе цилиндра образуются тонкие борозды по ходу движения;
• поршневые кольца и их канавки имеют износ по высоте;
• на поршневых кольцах отмечается увеличенный тепловой зазор, кромки колец становятся чрезвычайно острыми;
• изнашиваются рабочие кромки маслосъемного кольца;
• поршневой палец имеет борозды волнообразного профиля;
• абразивный износ оставляет свои следы и на других деталях, например, на стержне клапана.
• При повреждениях, причиной которых является абразивный износ, можно выделить несколько разновидностей дефектов:
• Если поврежден только один цилиндр и первое поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем третье, тогда загрязнения попадают в камеру сгорания через систему впуска цилиндра, то есть сверху. Причиной этого является или разгерметизация, или грязевые отложения, которые не были удалены до начала ремонтных работ.
• Если поврежденными являются несколько цилиндров или все цилиндры и первое поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем третье, тогда загрязнения попадают в камеру сгорания через общую систему впуска всех цилиндров. Причины такой ситуации объяс­няются разгерметизацией и/или разрушенным или же отсутствующим воздушным фильтром.
• Если третье поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем первое, тогда следует исходить из того, что грязным является моторное масло. Загрязнение масла происходит или по той причине, что не была осуществлена очистка картера двигателя, и/или из-за грязного отделителя масляного тумана.

Устранение дефектов и профилактика заключается в проверке системы впуска на герметичность, проверке и замене воздушного фильтра, перед монтажом следует очистить от загрязнений картер двигателя, а также всасывающие трубы. В ходе ремонтных работ следует соблюдать чистоту.

Гидравлический удар представляет собой мощный источник энергии. И эта энергия может оказывать сокрушительное воздействие на многие компоненты двигателя: поршень разрушается или деформируется, шатун выгибается или ломается, перемычка поршневого кольца поврежденного поршня имеет признаки статического излома, поршневой палец ломается.

Причиной этого дефекта является жидкость (вода или топливо), попавшая в камеру сгорания. Поскольку ни вода, ни топливо не подвержены сжатию, при гидравлическом ударе происходит резкое силовое воздействие на поршень, поршневой палец, шатун, головку цилиндра, картер двигателя, подшипники и коленчатый вал.

Слишком много жидкости может оказаться в камере сгорания по следующим причинам: вода попадает в камеру сгорания через систему впуска (например, при проезде по поверхности, залитой водой); вода оказывается в камере сгорания по причине дефектных прокладок. Вследствие неисправной инжекторной форсунки в камеру сгорания попадает слишком много топлива.

Небольшой расход масла является нормальным явлением. Он колеблется в зависимости от типа двигателя и режима его эксплуатации. Если же нормы расхода масла, предписанные производителем, превышаются, тогда можно говорить о таком понятии, как повышенный расход масла. Возможные причины повышенного расхода:

• По причине разгерметизации турбонагнетателя. Линия циркуляции масла в системе турбонагнетателя засорена или закоксована. Из-за возрастающего по этой причине давления в масляном контуре масло выдавливается из турбонагнетателя во всасывающий канал и в газовыпускную систему.
• В камеру сгорания масло попадает с топливом, например, вследствие износа топливного насоса высокого давления, смазка которого обычно осуществляется через масляный контур двигателя.
• Негерметичная система впуска позволяет частицам грязи попадать в камеру сгорания, что ведет к ее повышенному износу.
• При неправильно отрегулированном выступе поршня возможны удары поршня по головке цилиндра. Вследствие этого возникают колебания, оказывающие воздействие на топливные форсунки. Форсунка при этом перестает закрываться полностью, поэтому в камеру сгорания попадает слишком много топлива, и наступает передозировка топлива.
• Масло выработало свой ресурс. Следствием превышенных интервалов замены масла яв­ляются засоры и/или разрушение фильтрующей бумаги, в результате чего в масляном контуре начинает циркулировать неочищенное масло.
• Изогнутые или перекрученные шатуны приводят к нарушению движения поршня, что влечет за собой нарушение необходимой герметизации камеры сгорания. В наиболее критических случаях возможно возникновение насосного действия поршневых колец. При этом масло активно подается в камеру сгорания.
• Если поршневые кольца сломаны, перекошены или неправильно установлены, то эти обстоятельства могут привести к недостаточной герметизации между камерой сгорания и картером двигателя. Вследствие такого нарушения герметизации масло может попасть в камеру сгорания.
• Болты головки цилиндра затянуты неправильно. Это может привести к деформациям, а значит и к нарушению герметичности масляного контура.
• По причине изношенных поршней, поршневых колец и контактной поверхности цилиндра увеличивается объем прорывных газов. И это ведет к избыточному давлению в картере двигателя. При слишком высоком давлении возможно выдавливание масляного тумана через вентиляцию картера двигателя в камеры сгорания.
• Вследствие слишком высокого уровня масла коленчатый вал погружается в масляную ванну, что ведет к образованию масляного тумана. А если масло слишком старое или некачественное, то возможно образование и масляной пены. Тогда масляный туман и пена вместе с прорывными газами попадают через вентиляцию двигателя во всасывающий канал, а значит и в камеры сгорания.
• При сбоях в процессе сгорания возможен перелив топлива. Вследствие разбавления масла топливом многократно усиливается износ поршней, поршневых колец и рабочей поверхности цилиндров.
• При перекосе цилиндра, например, из-за старых и/или неверно затянутых болтов головки цилиндра, поршневые кольца теряют способность необходимой герметизации между камерой сгорания и картером двигателя. Таким образом, масляный туман может попасть в камеру сгорания. При особенно сильных деформациях возможно даже появление насосного действия поршневых колец, то есть такой ситуации, когда масло просто закачивается в камеру сгорания.
• Некачественная обработка цилиндра с плохим хонингованием его рабочей поверхности мешает процессу удержания масла. Это ведет к существенному повышению износа таких сопряженных деталей как поршни, поршневые кольца и рабочие поверхности цилиндров, а, следовательно, и к недостаточной герметизации картера двигателя. При использовании засоренных или затертых хонинговальных головок происходит образование графитного слоя на рабочей поверхности цилиндра. То есть возникает так называемая изолирующая рубашка. Она значительно сокращает маслосъемный потенциал, что ведет к повышенному износу, прежде всего, при холодном старте.