VŠEOBECNĚ O ZVÝŠENÉ SPOTŘEBĚ OLEJE
Současné motory spotřebují minimální množství oleje. Přesto musí být v horní kritické oblasti válce velmi vydatně mazány. Přípustné hodnoty spotřeby oleje se pohybují mezi 0,2 až maximálně 1,5 g.KW-1.h-1. Celková spotřeba oleje motoru se skládá z vypařovacích ztrát a ze ztráty oleje přes pístní kroužky. Posledně jmenované bude posouzeno v souvislosti se závadami pístů.
V podstatě existují dvě základní příčiny pro abnormální spotřebu oleje:
- Opotřebení pístních kroužků, zejména olej stírajících hran a opotřebení válce.
- Deformace vrtání válců. Vrtání válců, zejména při mokrých, mohou být deformována již po montáži na ještě otevřeném motoru. Přitom se většinou jedná o nepatrné hodnoty. Mnohem horší je, když se vrtání v provozu za působení pnutí šroubů hlavy válců a teploty deformuje. Tyto deformace mohou dosahovat značných hodnot. Dráhy pístů pak ukazují skvrnitý, nestejnoměrný nosný obraz. Spalovací plyny proudí ve zvýšené míře kolem pístů do klikové skříně a vytvářejí tam přetlak. Jako jeho následek vystupuje pak u motoru na všech možných utěsněných místech v provozu olej. Navíc ještě je olej tlačen přes vedení sacích ventilů do sacích kanálů a potom nasáván motorem.
SPOTŘEBA OLEJE ABNORMÁLNÍM OPOTŘEBENÍM PÍSTŮ, PÍSTNÍCH KROUŽKŮ A VÁLCŮ (NEČISTOTA)
VZOROVÝ OBRAZ ZÁVADY:
- Píst vykazuje mléčně šedý nosný obraz pláště s více nebo méně velikými podélnými rýhami.
Obr. 1 Obr. 2 - V ploše chodu tohoto pístu se uložilo velké množství cizích těles, která potom způsobují opotřebení.
- Ostré, olej stírající hrany pístních kroužků jsou doslova roztřepeny a vytvořil se tam takzvaný roztřepenec.
Obr. 3 - Radiální tloušťka stěny pístních kroužků se opotřebením značně snížila a tím také tangenciální pnutí.
- Boky těsnících kroužků, zejména prvního kroužku, stejně jako boky drážek kroužků jsou opotřebeny.
Obr. 4 - Válce jsou opotřebovány nejvíce ve střední části válce – tvar sudu.
POSOUZENÍ ZÁVADY:
Rýhy na pístech a pístních kroužcích, stejně jako opotřebení válců jsou vždy následkem cizích těles v oběhu oleje, které mají brusný účinek. Pístní kroužky, opotřebené na plochách chodu a bocích nemohou již dostatečně utěsňovat válce proti vstupu oleje do spalovacího prostoru. Současně stoupá tlak v klikové skříni spalovacími plyny, proudícími kolem pístů. Tento přetlak vede ke ztrátě oleje přes místa utěsnení klikové skříně. Rovněž dochází ke ztrátě oleje přes opotřebená vodítka sacích ventilů.
MOŽNÉ PŘÍČINY:
- Brusné částice nečistot, které se mohou dostat do vnitřku motoru s nasávaným vzduchem - nedostatečnou filtrací nebo při GO motoru kdy nebyly beze zbytku odstraněny.
- Částice, způsobující opotřebení, vznikají při záběhu motoru a potom se při příliš opožděné výměně oleje dostanou opět oběhem oleje ke kluzným částem a tam způsobují opotřebení. Obzvláště ale škodí ostrým, olej stírajícím hranám pístních kroužků.
- Netěsná místa v sacím systému, např. zkroucená příruba, chybějící těsnění.
SPOTŘEBA OLEJE ABNORMÁLNÍM OPOTŘEBENÍM PÍSTŮ, PÍSTNÍCH KROUŽKŮ A VÁLCŮ ZAPLAVENÍM PALIVEM
VZOROVÝ OBRAZ ZÁVADY:
- Pístní kroužky vykazují velmi silné opotřebení.
Obr. 1 Obr. 2 - U všech tří pístů narazil ventil na dno pístu. Hloubka naražení od pístu 1 k pístu 3 přibývá. Analogicky přibývá také opotřebení u pístních kroužků a pístů od pístů 1 k pístu 3. U pístů 2 a 3 jsou můstky stíracích kroužků již zcela opotřebeny.
Obr. 3 - U pláště pístu je opotřebení přes poměrně vysoké hodnoty opotřebení u pístních kroužků většinou poměrně nepatrné, což obraz jednoznačně ukazuje.
Obr. 4 - Pouze plášť pístu na obrázku 1 vykazuje vydřená místa, která jsou pro chod nasucho vlivem zaplavení palivem charakteristická.
POSOUZENÍ ZÁVADY:
Zaplavení palivem poruchami spalování vede vždy k poškození olejového filmu, což s sebou následně přináší vyšší tření a tím i opotřebení v oblasti pístních kroužků. Teprve, když je olejový film palivem tak silně ohrožen, že dochází k totálnímu chodu nasucho, vytvářejí se charakteristická otírání palivem.
Pokračující neúčinné mazání vede však ke značnému opotřebení pístních kroužků a válců. Plášť pístu je v počátečním stadiu méně postižen, protože je zásobován stále novým olejem, ještě mazání schopným, z klikové skříně.
Teprve tehdy, když se otěrové částice z oblasti zdvihu pístů stále více a více smíchávají s mazacím olejem a mazací olej ztrácí přibývajícím zředěním únosnost, rozšiřuje se opotřebení přes kluzné plochy. Tímto jsou postiženy zejména čepy klikové hřídele a také pístní čepy. Obrázky 2 a 3 dávají jasně rozpoznat, že spalovcí proces je nárazy ventilů na dno pístu ohrožen.
Z toho vyplývající zaplavení palivem poškozuje olejový film v horní části pístu a vede tím k opotřebení. Se stupněm nárazové hloubky ventilů opotřebení přibývá.
MOŽNÉ PŘÍČINY:
- Zaplavení palivem, jak u zážehových motorů, tak i u vznětových motorů chybami v palivovém systému a u benzinového motoru také v zapalovacím systému.
- Nedostatečný kompresní tlak.
- Špatné časování ventilů protaženými rozvod. řetězy, ozubenými řemeny atd.
- Unavené nebo zlomené ventilové pružiny.
SPOTŘEBA OLEJE DEFORMACÍ VÁLCE
VZOROVÝ OBRAZ ZÁVADY:
- Písty nevykazují žádné opotřebení nebo místa otěru.
- Vrtání válců vykazují nepravidelný obraz nosnosti, s jednotlivými, vysoce se lesknoucími vyleštěnými místy.
- Motor ztrácí olej u všech možných utěsněných míst, zejména u konců klikové hřídele.
POSOUZENÍ ZÁVADY:
Skvrnitá, nepravidelná nosná místa na kluzných plochách válců ukazují vždy na deformaci válce. Pístní kroužky nemohou deformovaný válec utěsnit ani proti oleji, ani proti spalovacím plynům. Olej vstupuje kolem pístních kroužků do spalovacího prostoru, současně stoupá tlak v klikové skříni spalovacími plyny, které proudí kolem pístů. Tento přetlak vede ke ztrátě oleje u utěsněných spojů a hřídelových těsněních. V sacím systému panující podtlak nasává pak ve zvětšené míře olej vedeními ventilů do spalovacího prostoru.
MOŽNÉ PŘÍČINY:
- Nepravidelné nebo nesprávné dotažení šroubů hlavy válců.
- Nerovné rovinné plochy bloku válců a hlavy válců.
- Nečistý nebo přetažený závit šroubů hlavy válců.
- Nevhodná nebo nesprávná těsnění hlavy válců.
- Úsady nebo nečistota v chladícím systému.
- Nesprávné montážní uložení ve skříni, špatný přesah vložek a poškozené a nebo vytlučené spodní vedení vložek jsou příčinami pro značnou deformaci válců.
- Při suchých vložkách válců je příliš volné sedlo vložky ve skříni stejně tak škodlivé, jako příliš pevné.
- Ve vrtání skříně vznikají suchými vložkami v provozu často značné nerovnosti kontaktní korozí (lícovací rez).
Obr. 1 Obr.2 - Vrtání skříně musí být pečlivě připraveno, aby tenkostěnné vložky mohly dosednout po celé délce a obvodu. V opačném případě se vložky zdeformují již při nalisování do základního vrtání a dále pak během provozu.
- U vzduchem chlazených válců musí být zachována souosost válců vzhledem k rovině bloku motoru a hlavě válců. V případě nedělených hlav válců je nutno zachovat stejnou výšku válců. Použití a uspořádání vodících plechů vzduchu má velký význam.
SPOTŘEBA OLEJE PO VELMI KRÁTKÉ DOBĚ CHODU VADNÝM ZABUDOVÁNÍM EXPANDERU TŘÍDÍLNÉHO STÍRACÍHO KROUŽKU
VZOROVÝ OBRAZ ZÁVADY:
- Kroužky nevykazují žádné viditelné nebo měřitelné opotřebení.
- Také písty nemají žádné znaky opotřebení.
Obr. 1 - Stírací kroužek je tak zvaný 3-dílný kroužek, sestávající z expanzní pružiny a obou lamel má nesprávně usazený expander.
Obr. 2
POSOUZENÍ ZÁVADY:
Zabudováním expanderu s přesazením v jeho zámku se délka obvodu zkrátila a tím se ztratilo jeho předpětí působící na lamely stíracího kroužku. Lamely nedoléhají ke stěně válce a nemohou stírat olej. Olej se dostane do spalovacího prostoru a tam shoří. Spotřeba oleje silně stoupne.
MOŽNÉ PŘÍČINY:
- Již při montáži pístu s kroužky do vrtání válce nebylo dbáno na správnou polohu spoje expanzních pružin.
- Normálně jsou konce spoje barevně označeny, např. levý konec spoje zeleně, pravý konec spoje červeně, Obě barvy expanzních pružin musejí být po montáži lamel viditelné.
Obr. 3
Upozornění: Před zabudováním pístů do vrtání válců musí být toto značení kontrolováno.