Opotrebeniu podliehajú najmä hlavné časti motora – piesty s piestnymi krúžkami, ojnice a valce. Výkon piestov motora je najpôsobivejší. Koniec koncov, pohybujúc sa tam a späť medzi hornou a dolnou úvraťou, prekonávajú obrovskú vzdialenosť. Takže pri otáčkach kľukového hriadeľa 5000 ot./min. a zdvihu piesta 75 mm je celková dráha piesta za minútu 375 m. Za hodinu prevádzky bude táto vzdialenosť už 2 km 250 m a za mesiac prevádzky 8 hodín denne, okrem víkendov, sa piest presunie 460 km. Pri intenzívnej prevádzke auta 5 rokov (totiž takúto dobu prevádzky auta pred generálnou opravou potvrdzujú štatistiky) piest prejde vzdialenosť 24 000 km!
Opotrebenie piestu a súvisiacich častí je teda nevyhnutné. Avšak hodnoty opotrebenia skupín piestov (piest-piestové krúžky) pred generálnou opravou motorov rôznych spoločností sa navzájom veľmi líšia. Takže limit opotrebenia piestov a piestnych krúžkov motorov Mercedes-Benz, Volkswagen, BMW, väčšiny amerických a japonských spoločností nastáva po nájazde približne 300 000 km. Zároveň motory iných, povedzme, menej vyspelých modelov treba po 50 000 km nájazdu vymeniť za piesty a piestne krúžky (takmer 10x menej!).
Aký je tu dôvod? A ako závisí životnosť týchto dielov od prevádzkových podmienok? Ak chcete odpovedať na tieto otázky, zvážte dve typické konštrukcie piestových skupín benzínového motora a naftového motora. Najprv si pripomeňme, že tlak plynov vo valcoch týchto motorov na začiatku pracovného zdvihu sa líši asi dvakrát. V karburátorovom motore alebo v motore s priamym vstrekovaním benzínu je to 40-55 kg/cm2, v dieselovom motore je to 70-80 kg/cm2. Preto sa piesty benzínových a naftových motorov navzájom líšia, hoci ich hlavné konštrukčné riešenia sú rovnaké.
Typický piest karburátorového motora je odliaty z hliníkovej zliatiny a na vonkajšej strane potiahnutý vrstvou cínu, aby sa zlepšila opracovateľnosť zrkadla valca: Jeho horná časť - hlava - má priemer menší o 0,1 mm ako vnútorný priemer valca. To sa robí, aby sa zabránilo zaseknutiu hlavy vo valci pri zahrievaní. V prstencových drážkach sú umiestnené dva kompresné krúžky a jeden krúžok na stieranie oleja. Spodná časť piestu - obruba - je v priereze oválna a na výšku má kónický tvar: v hornej časti je menší priemer ako v spodnej časti. Okrem toho sú vo vnútri nálitkov piestov s otvormi pre piestny čap zatavené dve oceľové termostatické vložky. To všetko sa robí preto, aby sa zabránilo zvýšeniu trenia medzi obrubou a zrkadlom valca, keď sa piest zahrieva. Tieto vložky majú nižší koeficient tepelnej rozťažnosti ako hliník a uťahujú lem v smere kolmom na os piestneho čapu.
Otvor pre piestny čap v moderných motoroch je zvyčajne posunutý z osi symetrie na pravú stranu motora. Pre správnu montáž piestu s ojnicou a ich inštaláciu do valca motora je v blízkosti otvoru nálitku značka, ktorá musí byť otočená smerom k prednej časti motora. Takéto posunutie sa vykonáva na zníženie bočnej zložky tlakovej sily plynu pritláčajúcej piest na jednu zo strán valca počas zdvihu "pracovný zdvih".
Ojnica musí byť v motore tiež správne orientovaná. Na jeho prednej strane sú otvory pre usmernený prúd oleja na zaťaženej strane zrkadla valca (niektoré motory túto dieru nemajú). Pre správnu montáž sú označené aj ložiská a kryt ojnice. Od presnosti výroby piesta a jeho správneho výberu až po vŕtanie valca výrazne závisí jeho ďalší výkon a životnosť. Poprední výrobcovia automobilov dnes používajú systém, podľa ktorého sa piesty zvyčajne delia do piatich alebo šiestich tried po 0,01 mm z hľadiska vonkajšieho priemeru. Okrem toho sú rozdelené do 3-4 kategórií po 0,004 mm podľa priemeru otvoru pre piestny čap. Podobné rozdelenie do piatich tried majú aj valce motora. Takýto systém umožňuje najpresnejšie vybrať piest príslušnej triedy k akémukoľvek, aj opotrebovanému valcu a čap požadovanej kategórie k otvoru v nálitkoch a ojnici. Na generálne opravy motorov, ktoré zvyčajne spočívajú vo vyvrtávaní valcov, vyrábajú firmy nadrozmerné opravné piesty.
Piest moderného naftového motora je navrhnutý tak, aby odolal vyšším tlakom, preto má hrubšie dno a výstupky. Okrem toho je konštrukcia dieselového piestu trochu odlišná od konštrukcie, ktorá sa uvažovala skôr. Hlavným rozdielom je umiestnenie spaľovacej komory priamo v hlave piestu. Pretože k spaľovaniu dochádza, keď je piest v blízkosti hornej úvrate, horúce plyny zohrievajú hlavu piestu viac a steny hornej časti valca sa zahrievajú relatívne menej ako v benzínových motoroch. Pre spoľahlivé utesnenie piestu vo valci je na jeho vonkajšom povrchu vytvorených päť drážok pre piestne krúžky. Kompresné krúžky sú inštalované v horných troch drážkach. V spodných drážkach sú dva krúžky na stieranie oleja. Mnoho spoločností vyrába obdĺžnikové kompresné krúžky, ktoré sa prakticky nelíšia od krúžkov pre benzínové motory. Progresívnejšie, aj keď drahšie, je však prevedenie s kónickou hornou pracovnou plochou. Uhol sklonu tvoriacej čiary kužeľa pre takéto krúžky je zvyčajne 10°Použitie kužeľových krúžkov poskytuje určité zvýšenie ich trvanlivosti, pretože "pracovný zdvih" zložka tlakovej sily plynu na kužeľovú plochu krúžku ho dodatočne pritláča k zrkadlu valca. Vlastnosťou údržby a opravy piestov s kužeľovými kompresnými krúžkami je presná kontrola vôle. Medzery medzi drážkou a krúžkami na stieranie oleja sa ovládajú rovnakým spôsobom ako pri benzínových motoroch.
Trecie sily medzi povrchmi plášťa piestu a vŕtania valca sú vyššie u dieselových motorov ako u benzínových motorov. Pre zvýšenie odolnosti sa v moderných firmách nanáša na povrch plášťa piestu vrstva špeciálneho koloidného grafitového povlaku. Výrazne zlepšuje zábeh piestu do valca a predlžuje jeho životnosť pred generálnou opravou. Podobná úprava trecích plôch piestov sa dnes používa na benzínových motoroch.
Okrem opotrebovania povrchov obručí sa opotrebúvajú aj drážky pre kompresné krúžky piesta. Okrem toho sa opotrebuje drážka krúžku škrabky oleja, hoci toto opotrebovanie je zvyčajne oveľa menšie. Ako sa drážky opotrebúvajú, krúžky sa začínajú pohybovať stále rýchlejšie nadol a nahor po výške drážky a takzvaný pumpovací účinok krúžkov je čoraz zreteľnejší. Prejavuje sa to neustále sa zvyšujúcou spotrebou oleja v kľukovej skrini motora. Keď sa dostane do spaľovacej komory, zhorí tam a vytvorí modrý dym vychádzajúci z výfukového potrubia auta. Pri výraznom opotrebovaní drážok výmena krúžkov za nové situáciu veľmi nezlepšuje. Existuje objektívna potreba nahradiť celú skupinu piestov vysoko požadovaným vŕtaním valca pre veľkosť opravy. Všetky opísané typy opotrebovania sú prirodzeným a, žiaľ, nevyhnutným procesom.
Odkaz
S prirodzeným opotrebovaním motora sa dá úspešne vysporiadať a predĺžiť jeho výkon. Amerika by sa tu nemala otvárať. Musíte len dôsledne spĺňať požiadavky na prevádzku auta, používať kvalitné olejové a olejové filtre a správne nastaviť palivové vybavenie. Dobré výsledky sa dosahujú použitím kvalitných olejových a palivových modifikátorov, prípravkov, ktoré menia mikroštruktúru povrchových trecích vrstiev motorov.
Spolu s tým opotrebenie motora, ako aj celého auta ako celku do značnej miery závisí od vodiča, od jeho kvalifikácie a technickej gramotnosti. Veď nie nadarmo autá tej istej značky slúžia niektorým vodičom dlho a bezchybne, iným sa opravujú takmer každý týždeň. Skúsený vodič takmer nikdy nedovolí motoru pracovať s preťažením a ešte viac - detonáciou. Neustále počúva, ako jeho motor beží a okamžite reaguje na preťaženie, sprevádzané dunivým, nízko položeným zvukom pri znížených otáčkach kľukového hriadeľa. Režim zrýchlenia auta je sprevádzaný aj zvýšeným opotrebovaním motora. Tu sa naznačuje analógia s koňom a jazdcom: starostlivý majiteľ nebude svojho štvornohého priateľa zbytočne bičovať a nútiť ho utiecť z pálky, najmä keď sa kôň ešte nezohreje. Samozrejme, v kritických situáciách si vodič môže dovoliť auto famózne, mimoriadne prudko rozptýliť. Ale ak sa takýto strmý štýl jazdy stane zvykom, oprava motora takéhoto bezohľadného vodiča je pravdepodobne zabezpečená dvakrát skôr, ako to stanovujú technické podmienky.
Často existuje iný typ opotrebovania, ktorý nie je uvedený v žiadnom návode. Ide o havarijný výpadok ojnice a skupiny piestov a predovšetkým krúžkov a mostíkov prstencových drážok piestov. V benzínových motoroch je to primárne kvôli detonácii. Pripomeňme, že detonácia je výbušné spaľovanie horľavej zmesi vo valci, sprevádzané prudkým zvýšením tlaku v spaľovacej komore. To sa rovná prudkému úderu ťažkým perlíkom na pevný piest a krúžky. Časti, samozrejme, nie sú určené na zaťaženie a môžu sa zlomiť a následne poškodiť zrkadlo valca ostrými úlomkami. Existuje niekoľko dôvodov na detonáciu. Tými hlavnými sú však prevádzka motora na benzín s nižším oktánovým číslom, ako stanovujú technické podmienky, ako aj prehrievanie a prevádzka na bohatú horľavú zmes. Skúsený vodič musí pri bežiacom motore počuť detonačné klepanie a pri akcelerácii okamžite znížiť prívod paliva a následne odstrániť príčiny detonácie. Klepanie je vysoké kovové cvaknutie, ktoré zodpovedá frekvencii otáčok kľukového hriadeľa. Môžu byť sotva počuteľné na pozadí iných zvukov bežiaceho motora, najmä s mierne skorým zapaľovaním, a zmiznú s veľmi miernym znížením dodávky paliva (plynu). Takáto sotva znateľná detonácia naznačuje správne nastavené časovanie zapaľovania, ale tiež sa stáva, že detonačné klepania sa objavia okamžite, keď stlačíte plynový pedál, čo je, samozrejme, neprijateľné a pokračovanie v pohybe v tomto režime sa rovná rozbitiu vnútorných častí motora. kladivo.
Dieselové motory nie sú také citlivé na zmeny v zložení motorovej nafty, aj keď sa v nich vyskytujú problémy, ktoré vedú k zvýšenému opotrebovaniu častí kľukovej skupiny. Ide v prvom rade o prehrievanie motora a s tým spojený pokles viskozity oleja, najmä ak je nekvalitný. Zvýšené opotrebovanie môže byť dôsledkom ako nesprávneho nastavenia vysokotlakového čerpadla, tak aj zlého rozprášenia paliva v spaľovacích komorách v dôsledku nefunkčných vstrekovačov. A, samozrejme, veľa závisí od samotného vodiča.
Takže z vyššie uvedeného môžeme vyvodiť takéto všeobecné závery. Životnosť vášho auta, ale aj celého vozidla, závisí od dvoch faktorov: od kvality spracovania, za ktorú je zodpovedný výrobca, a od úrovne údržby, za ktorú je v konečnom dôsledku zodpovedný vodič. Na to treba pamätať ako pri kúpe auta, tak aj pri príprave a výchove vodičov.