Typy uszkodzeń łożysk silnika

Łożyska silnika zarówno zmniejszają tarcie pomiędzy obracającą się częścią silnika a częścią nieruchomą, jak i podtrzymują korbę. Materiał łożyska musi być bardzo wytrzymały z powodu naprężeń spowodowanych przez eksplozje wewnątrz silnika spalinowego. Zmniejszenie tarcia uzyskuje się częściowo dzięki temu, że różne metale ślizgają się po sobie z mniejszym tarciem i zużyciem niż podobne materiały.

Ryc. 1: Powlekane łożysko ze stopu miedzi wyżłobione przez odłamki żeliwa. Zdjęcie na wkładce pokazuje mikroskopijne szczegóły wyżłobień.

Więc materiał łożyska stopowego znacznie lepiej utrzymuje stalowy wał korbowy w ruchu niż łożysko stalowe lub żeliwne.

Ale chociaż sam materiał może nadać łożysku silnika pewne właściwości zmniejszające tarcie, jego działanie jest wzmocnione przez środek smarny znajdujący się między powierzchniami ruchomymi i nieruchomymi. Innym zadaniem łożyska jest utworzenie i utrzymanie warstwy oleju.

Ryc. 2: Łożysko Babbitt zatopione w resztkach po obróbce skrawaniem. Wstawione zdjęcie pokazuje mikroskopijne szczegóły odłamków.

Łożyska zazwyczaj wykonują bardzo dobrą robotę utrzymując ruchome części w ruchu; jednakże, gdy łożysko zawiedzie, wyniki mogą być katastrofalne.

Rysunek 3: To aluminiowe łożysko zostało uszkodzone przez osadzenie szklanych kulek. To zdjęcie pokazuje zakres uszkodzeń.

Nawet gdy ulegają awarii, zazwyczaj nie jest to wina łożyska. Przy odrobinie dochodzenia, specjalista od silników lub technik może odkryć i wyeliminować jeden z dosłownie dziesiątków powodów przedwczesnego zużycia lub awarii.

Zanieczyszczenia lub gruz

Zanieczyszczenia, takie jak brud lub kurz, mogą spowodować znaczne uszkodzenie powierzchni łożyska. Jeśli znajduje się w układzie smarowania, brud zwykle pozostawia obwodowe rysy i często pozostaje w powierzchni łożyska.

Rysunek 4: Cząstki obce w okładzinie łożyska mogą być wynikiem niewłaściwego czyszczenia lub braku wymiany filtra i mogą obejmować brud drogowy i piasek.

Innym sposobem, w jaki brud może siać spustoszenie, jest niecałkowite oczyszczenie elementów silnika. Obce cząstki uwięzione między tyłem łożyska a obudową spowodują podniesienie obszaru w łożysku.

Ten mały garb może prowadzić do kontaktu między łożyskiem a czopem korbowym. Należy zawsze upewnić się, że łożyska są montowane na czystych powierzchniach.

Niewystarczające smarowanie

Całkowity brak smarowania w skrzyni korbowej zwykle prowadzi do zatarcia łożyska i całkowitej awarii silnika. Ale, jak twierdzą eksperci, częstszym problemem związanym ze smarowaniem jest po prostu niewystarczające naoliwienie. Brak odpowiedniej warstwy oleju spowoduje kontakt metal-metal, czasami tylko jednego łożyska, a często kilku z nich.

Rysunek 5: Smarowanie jest niezbędne. Tu widać skutki rozruchu na sucho. Łożyska po lewej stronie, najdalej od pompy olejowej, są najbardziej zużyte.

Gdy łożysko jest uszkodzone przez głód oleju, znajdziesz bardzo błyszczącą powierzchnię i ślady wycierania.

Pamiętaj, że uszkodzenie filmu olejowego może być widoczne na łożyskach na różne sposoby. Sprawdź takie rzeczy jak zatkane kanały olejowe, nieprawidłowo działająca pompa olejowa, nieprawidłowy dobór lub montaż łożysk, awarie uszczelek olejowych, rozcieńczenie paliwa (często spowodowane przedmuchiwaniem paliwa i powietrza przez pierścienie tłokowe) lub pienienie się lub napowietrzanie, spowodowane, jak na ironię, przez przepełniony wał korbowy.

Błędny montaż

Niekiedy awarie są wynikiem prostych błędów montażowych. Na przykład, jeśli połówka łożyska bez otworu olejowego zostanie nieprawidłowo umieszczona w pozycji, w której otwór jest potrzebny, czop ten nie będzie smarowany.

Rysunek 6: Niskie zasilanie olejem lub głód olejowy nie tylko źle brzmi, ale i źle działa w silniku.

Można również zauważyć inne rodzaje błędów montażowych. Jeśli korbowód lub pokrywka łożyska głównego są zainstalowane w niewłaściwej pozycji lub łożysko nie jest bezpiecznie osadzone na miejscu, smarowanie będzie niewystarczające i spowoduje awarię.

Staranne procedury montażu są oczywiście krytyczne w każdym aspekcie budowy silnika – nieostrożne błędy są zawsze kosztowne.

Zgniatanie łożyska

Termin „zgniatanie” odnosi się do siły zewnętrznej wytworzonej przez część łożyska, która wystaje ponad otwór obudowy, gdy połówki łożyska są osadzane na miejscu. Ten „dodatkowy” materiał utrzymuje zewnętrzną średnicę łożyska mocno przy otworze oprawy, gdy zespół jest dokręcony zgodnie ze specyfikacją.

Poprzez zwiększenie powierzchni kontaktu między łożyskiem a otworem oprawy korbowodu zgniot minimalizuje ruch łożyska, pomaga skompensować odkształcenia otworu i wspomaga wymianę ciepła.

Rysunek 7: Zbyt bogata mieszanka lub przedmuch za pierścieniem tłokowym może prowadzić do rozcieńczenia oleju. To uszkodzenie można zobaczyć tutaj.

W uproszczeniu, zgniatanie łożyska jest tym, co utrzymuje łożysko w miejscu. Pomyśl o tym jak o włożeniu 10 funtów czegoś do pięciofuntowej torby. Czop lub wypustka ustalająca na panewce, która pasuje do siodełka, służy tylko do zlokalizowania łożyska podczas montażu.

Gdy zgniot jest prawidłowy, lekko eliptyczne panewki łożyska układają się w idealny okrąg, gdy są dokręcone na miejsce. W ten sposób wał korbowy obraca się prawidłowo.

Jednakże, gdy występuje nadmierne zgniatanie, dodatkowa siła ściskająca powoduje, że łożysko wybrzusza się do wewnątrz na liniach podziału, powodując boczne zgniecenia.

Nadmierne zgniatanie może być wynikiem próby zmniejszenia zużycia oleju przez spiłowanie pokrywy łożyska, zbyt ciasnego montażu pokryw łożyska przez zbyt mocne dokręcenie śrub lub, w niektórych przypadkach, zastosowania zbyt małej liczby podkładek regulacyjnych.

Niedostateczne zgniatanie, z drugiej strony, spowoduje, że łożyska nie będą pewnie trzymane w otworze i będą mogły swobodnie poruszać się tam i z powrotem w obudowie.

Ryc. 8: Nadmierne zużycie widoczne w pobliżu linii podziału górnej i dolnej powłoki było spowodowane przesunięciem pokrywy łożyska. Powoduje to kontakt metal-metal i nadmierny nacisk powodujący pogorszenie jakości.

Ponieważ kontakt między grzbietem łożyska a otworem oprawy jest niezbędny do chłodzenia, stan ten oznacza, że wymiana ciepła z łożyska jest utrudniona, co prowadzi do przegrzania i pogorszenia jakości powierzchni łożyska.

Rysunek 9: Jazda po zaokrągleniu występuje wtedy, gdy promień zaokrąglenia w rogu każdego czopa korbowego jest większy niż potrzeba. Krawędzie łożyska mogą wtedy jeździć na tych zaokrągleniach, zamiast dokładnie się między nimi zmieścić.

Inne wskazówki awarii łożyska

– Błyszczące obszary będą widoczne z tyłu łożyska z powodu jego tarcia tam i z powrotem. W niektórych przypadkach mogą pojawić się przebarwienia w miejscach, gdzie olej przedostał się pomiędzy dwiema powierzchniami i uległ spaleniu.

– Przeciążenie może być spowodowane błędem operatora pojazdu. Nadmierna praca na biegu jałowym może spowodować, że warstwa oleju nie wytrzyma wymaganego obciążenia.

– Obciążenie silnika może zniekształcić skrzynię korbową i/lub wał korbowy, wpływając na korbowód i/lub łożyska główne.

– Hot rodding, czyli wymuszanie nadmiernych obciążeń, może podobnie wpłynąć na łożyska. Tuning silnika i warunki pracy powinny być zawsze przestrzegane, a odpowiednie materiały łożyskowe dobrane do danego zastosowania.

Pojazd, z którego wycieka olej, ma swój udział w problemach. Ale niektórzy właściciele pojazdów, którzy mają samochody lub ciężarówki, które nie wyciekają oleju, są w jeszcze bardziej potencjalnie poważnej sytuacji. Przynajmniej przeciekający daje znać, że potrzebuje oleju dodanego teraz i wtedy, ze świeżym olejem utrzymującym jego poziom.

Silnik, który wydaje się być wolny od wycieków może być przeoczony, jednak po pewnym czasie olej zaczyna się degradować. Kwasy w oleju atakują wtedy powierzchnię łożyska.

Właściwy dobór łożysk przejdzie długą drogę w kierunku udanej budowy silnika. A sprawdzenie zmontowanych luzów łożysk, aby upewnić się, że łożyska nie są zbyt ciasne lub zbyt luźne, powinno być zawsze wykonywane jako kontrola końcowa, aby upewnić się, że luzy olejowe są w pożądanym zakresie dla silnika.

Rysunek 10: Gdy występuje nadmierne zgniatanie, dodatkowa siła ściskająca powoduje wybrzuszenie łożyska do wewnątrz na liniach podziału, powodując boczne ściśnięcie.

Uwaga poświęcona procesom obróbki i doboru materiałów na początku powinna pomóc zmniejszyć szansę na awarię łożyska na drodze. Jeśli jednak dojdzie do tych tajemniczych awarii łożysk, powinieneś być w stanie łatwo znaleźć ich przyczynę.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.