Posebno su podložni trošenju glavni dijelovi motora - klipovi s klipnim prstenovima, klipnjače i cilindri. Performanse klipova motora su najimpresivnije. Naposljetku, krećući se naprijed-natrag između gornje i donje mrtve točke, prelaze ogromnu udaljenost. Dakle, s brzinom radilice od 5000 o / min i hodom klipa od 75 mm, ukupni hod klipa u minuti iznosi 375 m. Za sat vremena rada, ta će udaljenost već biti 2 km 250 m, a za mjesec dana rada, 8 sati dnevno, isključujući vikende, klip će prijeći 460 km. Uz intenzivan rad automobila 5 godina (naime, takvo trajanje rada automobila prije remonta potvrđuje i statistika) klip će prijeći put od 24 000 km!
Dakle, trošenje klipa i pripadajućih dijelova je neizbježno. Međutim, vrijednosti trošenja klipnih skupina (klip-klipni prstenovi) prije remonta motora raznih tvrtki jako se razlikuju jedni od drugih. Dakle, granica istrošenosti klipova i klipnih prstenova Mercedes-Benz, Volkswagen, BMW motora, većine američkih i japanskih tvrtki nastupa nakon vožnje od oko 300.000 km. U isto vrijeme, motore drugih, recimo, manje naprednih modela potrebno je zamijeniti klipovima i klipnim prstenovima nakon 50.000 km vožnje (skoro 10 puta manje!).
Što je ovdje razlog? I kako trajnost ovih dijelova ovisi o radnim uvjetima? Da bismo odgovorili na ova pitanja, razmotrimo dva tipična dizajna klipnih grupa benzinskog i dizel motora. Podsjetimo, prije svega, da se tlak plinova unutar cilindara ovih motora na početku radnog takta razlikuje oko dva puta. U motoru s rasplinjačem ili u motoru s izravnim ubrizgavanjem benzina iznosi 40-55 kg/cm2, u dizel motoru 70-80 kg/cm2. Stoga se klipovi benzinskih i dizelskih motora razlikuju jedni od drugih, iako su njihova glavna konstrukcijska rješenja ista.
Klip tipičnog motora s rasplinjačem izliven je od aluminijske legure i izvana obložen slojem kositra kako bi se poboljšala obradivost zrcala cilindra: njegov gornji dio - glava - ima promjer manji za 0,1 mm od unutarnjeg promjera cilindra.. To je učinjeno kako bi se spriječilo zaglavljivanje glave u cilindru kada se zagrije. Dva kompresiona prstena i jedan prsten za struganje ulja smješteni su u prstenaste utore. Donji dio klipa - suknja - ovalnog je presjeka, a po visini stožastog oblika: u gornjem dijelu je manji promjer nego u donjem. Osim toga, dva čelična termostatska umetka spojena su unutar klipova s rupama za osovinicu klipa. Sve je to učinjeno kako bi se spriječilo povećanje trenja između suknje i zrcala cilindra kada se klip zagrijava. S nižim koeficijentom toplinskog širenja od aluminija, ovi umetci zatežu rub u smjeru okomitom na os osovinice klipa.
Rupa za osovinicu klipa kod modernih motora obično je pomaknuta s osi simetrije na desnu stranu motora. Za ispravnu montažu klipa s klipnjačom i njihovu ugradnju u cilindar motora postoji oznaka u blizini otvora čaure koja mora biti okrenuta prema prednjem dijelu motora. Takav se pomak vrši kako bi se smanjila bočna komponenta sile tlaka plina koja pritišće klip na jednu od strana cilindra tijekom takta "radni hod".
Klipnjača također mora biti pravilno usmjerena u motoru. Na njegovoj prednjoj strani nalaze se otvori za usmjereni mlaz ulja na opterećenoj strani zrcala cilindra (neki motori nemaju ovu rupu). Ležajevi i poklopac klipnjače također su označeni za ispravnu montažu. Od točnosti izrade klipa i njegovog pravilnog odabira do provrta cilindra značajno ovise njegove daljnje performanse i trajnost. Vodeći proizvođači automobila danas koriste sustav prema kojem se klipovi obično dijele u pet ili šest klasa po 0,01 mm prema vanjskom promjeru. Osim toga, podijeljeni su u 3-4 kategorije po 0,004 mm prema promjeru rupe za osovinicu klipa. Cilindri motora također imaju sličnu podjelu u pet klasa. Takav sustav omogućuje najprecizniji odabir klipa odgovarajuće klase na bilo koji, čak i istrošeni cilindar, i klin željene kategorije na rupu u izbočinama i na klipnjaču. Za remont motora, koji se obično sastoji od bušenja cilindara, tvrtke proizvode popravne klipove velikih dimenzija.
Klip modernog dizelskog motora dizajniran je da podnosi veće pritiske, pa ima deblje dno i klipove. Osim toga, dizajn dizel klipa je nešto drugačiji od onoga koji je razmatran ranije. Glavna razlika je postavljanje komore za izgaranje izravno u glavu klipa. Budući da do izgaranja dolazi kada je klip blizu gornje mrtve točke, vrući plinovi više zagrijavaju glavu klipa, a stijenke vrha cilindra zagrijavaju se relativno manje nego kod benzinskih motora. Za pouzdano brtvljenje klipa u cilindru, na njegovoj vanjskoj površini napravljeno je pet utora za klipne prstenove. Kompresijski prstenovi ugrađeni su u gornja tri utora. U donjim utorima nalaze se dva prstena za struganje ulja. Mnoge tvrtke proizvode pravokutne kompresijske prstenove, koji se praktički ne razlikuju od prstenova benzinskih motora. Međutim, progresivniji, iako skuplji, je dizajn s konusnom gornjom radnom površinom. Kut nagiba generatrixa konusa za takve prstenove obično je 10°. Korištenje konusnih prstenova osigurava određeno povećanje njihove trajnosti, jer "radni hod" komponenta sile pritiska plina na stožastu površinu prstena dodatno ga pritišće na zrcalo cilindra. Značajka održavanja i popravka klipova sa suženim kompresijskim prstenima je precizna kontrola zazora. Razmaci između utora i prstenova za struganje ulja kontroliraju se na isti način kao kod benzinskih motora.
Sile trenja između površina klipa i provrta cilindra veće su kod dizelskih nego kod benzinskih motora. Kako bi se povećala izdržljivost, u modernim tvrtkama na površinu suknje klipa nanosi se sloj posebnog koloidnog grafitnog premaza. Uvelike poboljšava uhodavanje klipa u cilindar i produljuje mu vijek prije remonta. Sličan tretman trljajućih površina klipova danas se koristi na benzinskim motorima.
Osim trošenja rubnih površina, troše se i utori za kompresijske prstenove klipa. Osim toga, utor prstena strugača ulja se istroši, iako je to trošenje obično mnogo manje. Kako se utori troše, prstenovi se počinju sve brže pomicati prema dolje i gore po visini utora, a takozvano pumpanje prstenova postaje sve uočljivije. To se očituje u sve većoj potrošnji ulja u karteru motora. Kada uđe u komoru za izgaranje, ondje izgara, stvarajući plavi dim koji izlazi iz ispušne cijevi automobila. Uz značajno trošenje žljebova, zamjena prstenova novima ne poboljšava situaciju mnogo. Dolazi do objektivne potrebe da se cijela grupa klipa zamijeni vrlo poželjnim provrtom cilindra za veličinu popravka. Sve opisane vrste trošenja prirodan su i, nažalost, neizbježan proces.
Referenca
Prirodno trošenje motora može se uspješno riješiti, produžujući njegovu učinkovitost. Ameriku ovdje ne treba otvarati. Samo trebate pažljivo ispuniti zahtjeve za upravljanje automobilom, koristiti visokokvalitetno ulje i filtre ulja i pravilno prilagoditi opremu za gorivo. Dobri rezultati postižu se primjenom visokokvalitetnih modifikatora ulja i goriva, preparata koji mijenjaju mikrostrukturu površinskih tarnih slojeva motora.
Uz to, istrošenost motora, kao i cijelog automobila u cjelini, uvelike ovisi o vozaču, o njegovim kvalifikacijama i tehničkoj pismenosti. Uostalom, nije uzalud da automobili iste marke služe nekim vozačima dugo i bez greške, za druge se popravljaju gotovo svaki tjedan. Iskusni vozač gotovo nikada ne dopušta motoru da radi s preopterećenjem, a još više - detonacijom. Stalno osluškuje kako njegov motor radi i odmah reagira na preopterećenje, popraćeno treštavim, niskim zvukom pri smanjenoj brzini radilice. Način ubrzanja automobila također je popraćen povećanim trošenjem motora. Ovdje se nameće analogija s konjem i jahačem: brižni vlasnik neće nepotrebno bičevati svog četveronožnog prijatelja, tjerajući ga da pobjegne, pogotovo kada se konj još nije zagrijao. Naravno, u kritičnim situacijama vozač si može priuštiti slavno, izuzetno oštro raspršivanje automobila. Ali ako takav strmi stil vožnje postane navika, popravak motora ovakvog neopreznog vozača vjerojatno je osiguran duplo prije nego što je propisano tehničkim uvjetima.
Često postoji druga vrsta trošenja koja nije predviđena nikakvim uputama. Ovo je hitan kvar grupe klipnjače i klipa i, prije svega, prstenova i mostova prstenastih utora klipa. Kod benzinskih motora to je prvenstveno zbog detonacije. Podsjetimo da je detonacija eksplozivno izgaranje zapaljive smjese u cilindru, popraćeno naglim povećanjem tlaka u komori za izgaranje. To je jednako oštrom udarcu teškim maljem po fiksnom klipu i prstenovima. Dijelovi, naravno, nisu dizajnirani za opterećenje i mogu se slomiti, a zatim oštetiti ogledalo cilindra oštrim fragmentima. Postoji nekoliko razloga za detonaciju. No glavni su rad motora na benzin s oktanskim brojem nižim od propisanog tehničkim uvjetima, kao i pregrijavanje i rad na bogatoj zapaljivoj smjesi. Iskusni vozač mora čuti detonacijske udarce dok motor radi i odmah smanjiti dovod goriva tijekom ubrzavanja, a zatim ukloniti uzroke detonacije. Zvuk kucanja je visoki metalni klik koji odgovara frekvenciji okretaja radilice. Mogu biti jedva čujni u pozadini drugih zvukova motora koji radi, posebno s malo ranijim paljenjem, i nestaju s vrlo blagim smanjenjem dovoda goriva (plin). Takva jedva primjetna detonacija ukazuje na ispravno podešeno vrijeme paljenja, ali također se događa da se detonacijski udari pojave odmah kada pritisnete papučicu gasa, što je, naravno, neprihvatljivo, a nastavak kretanja u ovom načinu rada jednak je razbijanju unutrašnjosti motora čekić.
Diesel motori nisu toliko osjetljivi na promjene u sastavu dizel goriva, iako se kod njih javljaju problemi koji dovode do povećanog trošenja dijelova koljenaste grupe. To je, prije svega, pregrijavanje motora i povezano smanjenje viskoznosti ulja, osobito ako je niske kvalitete. Povećano trošenje može biti rezultat nepravilnog podešavanja visokotlačne pumpe i lošeg raspršivanja goriva u komorama za izgaranje zbog neispravnog rada mlaznica. I, naravno, puno ovisi o samom vozaču.
Dakle, iz prethodnog možemo izvući takve generalizirane zaključke. Dugovječnost vašeg automobila, kao i cijelog vozila, ovisi o dva čimbenika: kvaliteti izrade, za koju je odgovoran proizvođač, i razini održavanja, za koju je u konačnici odgovoran vozač. To se mora imati na umu kako pri kupnji automobila, tako i pri pripremi i obrazovanju vozača.