Subkategoria 2
Subkategoria » PORADY MOTORYZACYJNE » [PM] Tuleje cylindrów. Właściwości oraz rodzaje & sprawdzanie nieszczelności
[PM] Tuleje cylindrów. Właściwości oraz rodzaje & sprawdzanie nieszczelności
- Drukuj
- 14 lis 2013
- PORADY MOTORYZACYJNE
- 13246 czytań
- 0 komentarzy
W zależności od silnika, budowa jego cylindrów może się różnić. Jeśli cylinder stanowi jedną część z kadłubem silnika, to tworzą one w ten sposób tzw. kadłub jednolity – z jez. ang. monoblok.
Tego typu konstrukcja charakteryzuje się dużą sztywnością, która zapobiega jego odkształcaniu na skutek działania wysokich temperatur oraz ciśnienia. Poza tym mała odległość pomiędzy cylindrami monobloków sprawia, że jednostka napędowa jest mniejsza i bardziej kompaktowa. Problem w przypadku tego typu cylindrów stanowi konieczność użycia jednego rodzaju materiału gwarantującego zarówno wysoką trwałość samego kadłuba jak i wysokie właściwości mechaniczne w obrębie gładzi cylindrów (małe siły tarcia, wysoka odporność na ścieranie).
Wadą jednolitych kadłubów jest konieczność produkowania tzw. nad wymiarowych tłoków niezbędnych w przypadku naprawy zużytego monobloku.
Coraz częściej producenci stosują bloki silników, posiadających tzw. suche tuleje cylindrów. W precyzyjnie obrobiony otwór kadłuba wciskana jest cienka tuleja cylindra o grubości ścianek 2-4 mm. Rozwiązanie tego typu pozwala zastosować tuleję z materiału o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych, która będzie bardzo trwała. Co więcej koszt zwiększenia trwałości takiego silnika oraz ograniczenie jego masy będą niższe niż w przypadku monobloku, bowiem kadłub może być wykonany z tańszego i lżejszego stopu aluminium.
Jeśli dojdzie do zużycia tulei cylindra można ją wymienić na nową, korzystają ze standardowego tłoka (producent nie musi produkować tzw. nad wymiarowych tłoków). Główne mankamenty tego typu kadłubów jest gorsze odprowadzanie ciepła, ze względu na występowanie podwójnej ściany cylindra (żeliwnej i aluminiowej). Poza tym przygotowanie takiego kadłuba i jego obrobienie jest znacznie bardziej pracochłonne.
Oprócz suchych tulei cylindrów, niektóre silniki spalinowe oparte są na kadłubach wyposażonych w mokre tuleje cylindrów, które są obmywane bezpośrednio cieczą chłodzącą silnika. Poprawia to wymianę ciepła pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnią tulei. Rozwiązanie to pozwala na przygotowanie tulei wykonanych z materiału o wysokich właściwościach ślizgowych, a bloku silnika z materiału o dobrych własnościach odlewniczych.
Wśród zalet tego typu rozwiązania wymienić trzeba także zarówno uproszczony montaż, jak i ewentualną wymianę tego typu tulei. Wady dotyczą przede wszystkim zwiększenia długości bloku silnika, mniejszą jego sztywność oraz konieczność zastosowania dodatkowych uszczelnień pomiędzy tulejami a kadłubem (ryzyko wystąpienia nieszczelności, przedostawania się cieczy chłodzące do oleju silnikowego i kosztownych napraw motoru). Dodatkowe uszczelnienia wpływają także na wzrost masy jednostki napędowej.
Próba olejowa pozwala całkiem precyzyjnie ocenić stan silnika, wskazując te jego elementy, które uległy zużyciu. Rozsądną metodą określenia kondycji silnika jest zmierzenie wartości ciśnienia sprężania na każdym z jego cylindrów.
Przy zakupie używanego silnika szansa na prawidłową ocenę stanu technicznego jego silnika jest niewielka. Jeśli jednak posiadamy odpowiedni sprzęt, w przeciągu kilku minut możemy znaczniej precyzyjniej wydać osąd na temat kondycji jednostki napędowej. Jedną z najprostszych metod jest wykonanie pomiaru ciśnienia sprężania.
Wartość ciśnienia sprężania, które występuje w cylindrze w końcu suwu sprężania jest uzależniona od szczelności przestrzeni roboczej cylindra. Wpływ na nią ma m.in. stan gładzi cylindra, tłoka w nim pracującego, pierścieni tłokowych oraz zaworów (przylgni) i ich gniazd. Jeśli wynik jest zaniżony oznacza to usterkę, któregoś z tych elementów. Może być to także sygnał, że uszkodzona jest uszczelka pod głowicą.
Aby wynik pomiaru był jak najbardziej wiarygodny, trzeba zadbać o kilka spraw. Po pierwsze jednostka napędowa musi być rozgrzana do temperatury roboczej. Stan ten określa chwila, w której załącza się wentylator chłodnicy. Jeśli silnik nie osiągnie właściwej temperatury, zmierzone ciśnienie będzie zaniżone ze względu na zwiększone luzy tłoka w cylindrze (rozszerzalność temperaturowa materiału). Opory przepływu świeżego ładunku do cylindra zostaną skutecznie obniżone (dla wiarygodniejszego pomiaru) jeśli przepustnica będzie cały czas otwarta, dlatego należy zablokować pedał gazu (musi być wciśnięty cały czas).
Jeśli auto posiada rozbudowany katalizator to praca przy dużym obciążeniu silnika może spowodować, że ulegnie on uszkodzeniu w wyniku przepływu za dużej ilości niespalonej mieszanki paliwowo-powietrznej. W takim przypadku należy odłączyć zasilanie pompy paliwa lub złącza wtryskiwaczy. Żeby pomiar był rzetelny silnik musi osiągnąć prędkość co najmniej 100 obr./min. Z tego powodu niezbędnym jest, aby auto wyposażone było w naładowany akumulator i w pełni sprawny rozrusznik. Na koniec należy wykręcić wszystkie świece zapłonowe(w silniku o zapłonie iskrowym) lub żarowe (silnik Diesla). W nowszych silnikach wysokoprężnych wymagane może być wykręcenie wtryskiwaczy paliwa.
Próbnik ciśnienia sprężania do silnika Diesla i benzynowego
Próbniki dedykowane do pomiarów w silnikach benzynowych najczęściej wyposażone są w końcówkę z uszczelką gumową, którą wkłada się w otwór świecy zapłonowej. Próbniki przeznaczone do silników Diesla, ze względu na wysokie ciśnienie jakie powstaje w cylindrze, posiadają gwintowaną końcówkę, wkręcaną w otwór po wtryskiwaczu lub świecy żarowej.
W trakcie pomiaru należy stale obserwować czy na styku końcówki i otworu świecy nie ma żadnych nieszczelności, które mogłyby negatywnie wpłynąć na wynik pomiaru. Próbnik należy po każdym przeprowadzonym pomiarze odpowietrzyć (za pomocą zaworu umieszczonego w jego końcówce).
Pomiar ciśnienia sprężania - interpretacja wyników
Wyniki pomiarów należy poddać porównaniu z tymi deklarowanymi przez producenta. Jeśli nie posiadamy takich informacji to przybliżoną wartość ciśnienia sprężania obliczymy za pomocą wzoru:
gdzie:
k= 0,12…0,13 dla silnika czterosuwowego o zapłonie iskrowym (benzynowy);
k= 0,17…0,20 dla silnika czterosuwowego o zapłonie samoczynnym (wysokoprężny).
Dla silnika o zapłonie iskrowym ciśnienie sprężania waha się od 1,0 do 1,5 MPa, a dla silnika Diesla 2,5-3,5 MPa. Wyniki pomiarów w poszczególnych cylindrach nie powinny różnić się między sobą o więcej niż 10 % najwyższego odczytu! Jeśli ciśnienie sprężania spadło o więcej niż 15-20 % w stosunku do wartości nominalnej to możemy mówić o poważnym zużyciu elementów silnika (pierścieni, gładzi cylindrów, tłoków, zaworów lub ich gniazd).
Do wykonania próby potrzebna będzie strzykawka wypełniona ok. 5-10 cm3oleju silnikowego. Jej zawartość należy wstrzyknąć do cylindra przez otwór świecy i ponownie wykonać pomiar ciśnienia sprężania. Przed pomiarem należy zasłonić otwór świecy i wykonać kilkukrotnie obrót wałem napędowym. Uzyskane wyniki ciśnienia sprężania należy porównać z pierwszymi pomiarami (wykonanymi bez dolewki oleju).
Jeśli wyniki obu pomiarów są identyczne to świadczy to o nieszczelności zaworów i ich gniazd (wytarte przylgnie zaworowe)
Jeśli w drugim pomiarze wyniki uległ wyraźnemu wzrostowi to sugeruje on nieszczelność tłoków, pierścieni tłokowych i gładzi cylindra (dolany olej uszczelnił bowiem tłok w cylindrze)
Jeśli w drugim pomiarze zanotowano tylko nieznaczny wzrost ciśnienia to świadczy to o nieszczelności zarówno zaworów i ich gniazd jak i tłoka. Może też być to sygnał sugerujący problemy ze szczelnością uszczelki pod głowicą silnika (albo występować będą przedmuchy do układu chłodzenia, albo między cylindrami)
Wykonanie próby olejowej nie jest trudnym zadaniem. Jeśli jednak nie dysponujemy odpowiednim sprzętem do do badań, bądź czujemy wyraźne obawy przed wykonaniem takiego pomiaru lepiej zlecić to zadanie mechanikowi.
| Poleć ten artykuł | |
| Podziel się z innymi: |
|
| URL: |
Dodaj komentarz
Zaloguj się, aby móc dodać komentarz.
Oceny
Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą oceniać zawartość strony
Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.
Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.
Brak ocen. Może czas dodać swoją?