Przyczyny i przypadki zatarć tłoka w maszynach dwusuwowych

Sercem każdego urządzenia spalinowego jest para cylinder-tłok. Charakterystycznym objawem problemów z tymi komponentami jest np. przegrzewanie się silnika urządzenia. Fakt ten spowodowany jest niewystarczającym chłodzeniem silnika, które często wiąże się z zapchanymi otworami wlotowymi powietrza znajdującego się w obudowie wentylatora lub bardzo mocno zanieczyszczonymi żebrami cylindra. Napotkać jednak możemy wiele innych problemów w maszynach jak np. słaba kompresja, brak możliwości pociągnięcia za sznurek rozrusznika, fakt, że pilarka nie zaciąga paliwa ze zbiornika, które finalnie okażą się być wynikiem zatartego tłoka.

PRZYCZYNY USZKODZEŃ TŁOKA

Przyczyn uszkodzeń tłoka możemy odnaleźć bardzo wiele.

W większości przypadków jednak awarie te spowodowane są przez następujące czynniki:

1. Niewystarczająca ilość lub brak oleju w mieszance paliwowej.

2. Niewłaściwa klasa jakościowa oleju.

3. Niewłaściwa konserwacja:

- Niedrożny tłumik lub siatka przeciwiskrowa.

- Zablokowany, uszkodzony lub niewłaściwy filtr powietrza

- Zabrudzony lub zablokowany wlot powietrza w pokrywie rozrusznika.

- Zabrudzone żeberka chłodzące cylindra.

- Zabrudzone łopatki wentylatora.

4. Nieprawidłowo wyregulowany gaźnik.

5. Niewystarczający dopływ paliwa spowodowany przez:

- Zablokowany filtr paliwa.

- Zablokowany odpowietrznik zbiornika paliwa.

- Pęknięty lub zdeformowany przewód paliwowy.

- Zużyte lub zanieczyszczone elementy gaźnika.

- Zablokowany lub nieszczelny przewód impulsowy.

- Poluzowane części lub uszkodzone/niewłaściwie zamontowane.

PRZYPADKI ZATARĆ TŁOKA:

1. ZATARCIE SPOWODOWANE NIEODPOWIEDNIM SMAROWANIEM

Zatarcia są zazwyczaj efektem problemów z odpowiednim smarowaniem zespołu tłok-cylinder. Uszkodzenie tłoka na skutek niedostatecznego smarowania nazywane jest często suchym zatarciem. Do tego typu usterek dochodzi w przypadku, gdy silnik przegrzewa się w wyniku nieodpowiednio wyregulowanego gaźnika (dawkowanie zbyt ubogiej mieszanki paliwowo-powietrznej) lub użyciem nieodpowiedniej mieszanki paliwowo-olejowej (niewłaściwe proporcje oleju do paliwa, niewłaściwej jakości olej lub paliwo, brak oleju w paliwie).

 

Zatarcie w obszarze kanału wylotowego spalin

Zatarcie po stronie dolotowej.

Przyczyna takiego zatarcia tłoka:

1.  Niewłaściwe ustawienia gaźnika

2.  Zalecane maksymalne obroty zostały przekroczone

3.  Niewłaściwa mieszanka paliwowa

4.  Nieświeża mieszanka paliwowo-olejowa

2. ZATARCIE SPOWODOWANE NAGAREM

Uszkodzenie tłoka na skutek nagromadzenia się nagaru może na pierwszy rzut oka przypominać zatarcie spowodowane brakiem smarowania. Tłok jest zarysowany po stronie wydechowej, a pierścień najprawdopodobniej zablokowany w rowku. Jednak w tym wypadku na denku tłoka, a także w komorze spalania cylindra, widoczny będzie nagar. Spora ilość nagaru jest zazwyczaj zgromadzona w kanale wydechowym. Takie złogi nagaru mogą się odrywać i trafiać między tłok a ściankę cylindra. W tym jednak przypadku płaszcz tłoka bardziej ciemnieje w rezultacie kontaktu z gorącymi spalinami, które przedostają się przez zablokowany pierścień tłoka. Dwie dolne ilustracje pokazują typowe zatarcia spowodowane nagarem.

Pierścień tłoka widziany od strony kanału wylotowego spalin został zakleszczony w rowku, a ciemne odbarwienie pod pierścieniem jest spowodowane przedmuchami spalin.

 

Średnie i głębokie rysy po stronie dolotowej. Pierścień tłoka zakleszczony w rowku. Ciemne odbarwienie pod pierścieniem tłoka powstałe na skutek przedmuchów spalin.

Przyczyna takiego zatarcia:

- Niewłaściwy rodzaj/klasa oleju lub zła jakość benzyny

- Niewłaściwa mieszanka paliwowo-olejowa

- Złe ustawienia gaźnika.

3. ZATARCIE SPOWODOWANE PĘKNIĘCIEM PIERŚCIENIA TŁOKOWEGO

Gdy ustawienie gaźnika powoduje podawanie zbyt ubogiej mieszanki, prędkość obrotowa silnika staje się zbyt wysoka i zwiększa się temperatura tłoka. Kiedy temperatura tłoka wzrasta ponad normę, pierścień tłoka może zakleszczyć się w rowku i w rezultacie ułożyć się w nim zbyt płytko. Krawędzie pierścienia tłokowego mogą wówczas uderzać o górną krawędź kanału wydechowego cylindra. Pierścień wówczas może pęknąć powodując przy okazji uszkodzenie tłoka.

Strona dolotowa uszkodzona przez pęknięty pierścień tłoka. Części pękniętego pierścienia uszkadzają górną część tłoka i powodują zarysowania.

Przyczyna takiego zatarcia:

- Nadmierne obroty silnika

4. ZATARCIE SPOWODOWANE POLUZOWANIEM KOŁKA ZABEZPIECZAJĄCEGO

Nadmiernie wysokie obroty silnika mogą powodować, że podczas poruszania się pierścienia w rowku jego końcówki będą uderzać w kołek zabezpieczający pierścień. Intensywne uderzenia końcówek pierścienia o kołek mogą spowodować jego poluzowanie i przebicie się poprzez denko tłoka i poważne uszkodzenie cylindra i tłoka.

Uszkodzenia spowodowane przez poluzowanie i przebicie się kołka zabezpieczającego pierścień przez denko tłoka.

Przyczyna takiego zatarcia:

- Nadmierne obroty silnika.

5. ZATARCIE SPOWODOWANE PRZEZ POLUZOWANIE PIERŚCIENIA ZABEZPIECZAJĄCE SWORZNIA TŁOKOWEGO

Zbyt wysokie obroty silnika mogą spowodować drgania pierścieni zabezpieczających sworzeń tłokowy. W wyniku drgań pierścienie zabezpieczające sworzeń tłokowy wydostają się ze swoich gniazd, skutkiem czego, zmniejsza się siła zaciskająca je w gniazdach i istnieje możliwość wysunięcia się zabezpieczenia z tłoka. Powoduje to bardzo poważne uszkodzenie tłoka i cylindra.

Głębokie i nieregularne rysy powstałe na skutek poluzowania i wysunięcia się pierścienia zabezpieczającego sworzeń tłokowy ze swojego gniazda. Na rysunku widoczne rysy na bocznej stronie tłoka.

Przyczyna zatarcia tłoka:

- Nadmierne obroty silnika.

6. ZATARCIE SPOWODOWANE USZKODZENIEM ŁOŻYSKA

Uszkodzenia łożyska wału korbowego lub łożyska korbowodu zazwyczaj spowodowane są nadmierną prędkością obrotową silnika, co prowadzi do przeciążenia lub przegrzania łożyska. To z kolei może spowodować, że wałeczki lub kulki łożyska zostają zablokowane i tracą możliwość obrotu, co może doprowadzić do pęknięcia koszyka łożyska. Odłamki mogą dostać się między tłok i ściankę cylindra, powodując uszkodzenie płaszcza tłoka. Odłamki mogą również dostać się do kanałów dolotowych cylindra i spowodować uszkodzenie denka i ścianek tłoka, jak również komory spalania w cylindrze.

Nieregularne rysy w części bocznej tłoka spowodowane przez uszkodzony koszyk łożyska.

Przyczyna takiego zatarcia:

- Nadmierne obroty silnika.

7. USZKODZENIE SPOWODOWANE NIEWIELKIMI DROBINAMI PYŁU

Nadmierne zużycie lub uszkodzenie spowodowane jest niewielkimi drobinami pyłu, które ujawnia się po stronie dolotowej tłoka, zaczynając od dolnej części płaszcza tłoka, która mija okno kanału dolotowego. Dostawanie się zanieczyszczeń do silnika jest spowodowane nieodpowiednią filtracją powietrza, które przedostaje się do silnika przez gaźnik i powoduje uszkodzenie lub przyspieszone zużycie zespołu tłok-cylinder.

Szara, matowa powierzchnia oraz małe zarysowania tłoka po stronie wylotowej spowodowane przedostającymi się drobinkami pyłu.

Cząsteczki pyłu i nagaru na denku tłoka oraz w rowku pierścienia tłokowego. Dolna część płaszcza tłoka jest cieńsza w części dolotowej niż w części wydechowej.

Przyczyna takiego zatarcia:

- Zastosowano niewłaściwy filtr powietrza do warunków pracy. Niewielkie cząsteczki zanieczyszczeń przedostają się przez filtr.

- Filtr jest zużyty w rezultacie wielokrotne­go czyszczenia, w materiale filtru pojawiły się niewielkie otwory.

- Niewłaściwa konserwacja filtra, na przykład niewłaściwa metoda lub nieodpo­wiedni środek czyszczący. Materiał staje się luźny i pojawiają się na nim otwory.

- Niewłaściwy montaż filtra powietrza.

- Filtr powietrza jest uszkodzony lub nie jest zamontowany.

8. USZKODZENIE SPOWODOWANE WIĘKSZYMI CZĄSTECZKAMI MIĘKKICH CIAŁ OBCYCH

Większe, miękkie ciała stałe, które przedostają się do silnika powodują uszkodzenie płaszcza tłoka pod pierścieniem tłoka, jak widać na zdjęciu.

Porysowany i zużyty tłok poniżej pierścienia tłoka po stronie wylotowej.

Porysowany i zużyty tłok poniżej pierścienia tłoka po stronie dolotowej.

Przyczyna takiego zatarcia:

- Niewłaściwy montaż filtra powietrza.

- Filtr powietrza jest uszkodzony lub nie jest zamontowany.

9. USZKODZENIE SPOWODOWANE WIĘKSZYMI TWARDYMI CIAŁAMI OBCYMI

Większe, twarde ciała dostające się do silnika powodują poważne uszkodzenia po dolotowej stronie płaszcza tłoka.

Poważne uszkodzenie dolnej części tłoka po stronie wylotowej.

Znaczne uszkodzenia niższej części tłoka po stronie dolotowej.

Przyczyna takiego zatarcia tłoka:

- Filtr powietrza jest uszkodzony lub nie jest zamontowany.

- Części z gaźnika lub układu dolotowego odłączyły się i przedostały się do silnika.