Defecțiune a motorului
O defecțiune a motorului este pierderea funcționalității și a proprietăților necesare sau dorite într-un motor . Deteriorarea poate fi cauzată chiar de componenta motorului afectată, adică ca deteriorare primară, sau de alte componente externe a căror defecțiune, defecțiune sau deteriorare are un efect dăunător asupra piesei deteriorate. Motivele unei defecțiuni depind de un număr mare de procese fizice, chimice și electrochimice, care sunt rezumate în ghidul 3822 VDI.
Motoare de combustie internă
Motorul a comparat cu motorul electric pe o serie de dezavantaje în ceea ce privește fiabilitatea. Multitudinea elementelor mecanice și interacțiunea lor în cele mai variate condiții de mediu măresc probabilitatea de eșec. Cele oscilante Cinematica unitatea arborelui cotit în motoarele cu piston alternativ este de asemenea critică , deoarece filmele de lubrifiere formate pauză în jos , la piston centrele de moarte și , astfel , tribologice dezavantaje apar. Forțele inerțiale care apar în timpul oscilației provoacă, de asemenea, sarcini dinamice ridicate asupra componentelor, ceea ce duce la fracturi violente și de oboseală și, de asemenea, la condiții de lubrifiere nefavorabile la rulmenți . În plus, mediile agresive, cum ar fi combustibilul și apa de răcire, sunt alimentate la motor datorită funcționării, care permit coroziunea sau atacă altfel motorul. În timpul arderii, se formează alți compuși chimici, care pun stres suplimentar pe motor datorită dezvoltării ridicate a căldurii, de asemenea, prin transferul la echilibrul de lubrifiere și astfel reducerea calității uleiului de lubrifiere .
Cauzele daunelor
uzură
În DIN 31 051 scrie: [...] uzura este prețul care trebuie plătit pentru utilizarea sistemului. Nici o mașină nu poate fi operată fără uzură. Rezultă din aceasta că uzura trebuie menținută cât mai jos posibil în ceea ce privește construcția și o anumită cantitate de uzură trebuie să fie disponibilă prin adăugarea de material, uzura din care nu afectează siguranța operațională. Uzura inevitabilă și prelucrarea acesteia se exprimă în rate de uzură pentru diferitele componente, care depind desigur de tipul motorului și de utilizarea acestuia. De exemplu , următoarea rată de uzură este dată pentru motoarele mari în patru timpi acționate cu păcură grea : 96% din toate supapele necesită o rectificare ușoară după 5000-6000 ore de funcționare.
Defecte tehnice
Defectele tehnice pot fi în general atribuite a trei grupuri de cauze.
Interpretare greșită
Designul defect al unui motor este aproape imposibil de găsit astăzi. Motoarele trebuie proiectate în conformitate cu scopul lor. Motoarele care sunt prea slabe sunt supraîncărcate, în timp ce motoarele care sunt prea puternice lucrează în funcționare neeconomică cu sarcină parțială, care are și un efect negativ asupra motorului ( înmuiere , cocsare ). Motoarele cu combustie sunt fabricate aproape exclusiv cu o manivelă și supape de ridicare, controlate de un arbore cu came rotativ, care funcționează cu procese în doi sau patru timpi. Există cunoștințe extinse despre aceste concepte din dezvoltarea și funcționarea a sute de milioane de motoare, care pot fi utilizate în timpul dezvoltării unui motor. În plus, motoarele sunt fabricate doar de producători specializați care, la rândul lor, procură piesele necesare de la companii care se concentrează pe anumite zone din cadrul unui motor. Tehnologia modernă de calcul, simulare computerizată și măsurare din test ajută la excluderea erorilor și la găsirea și eliminarea lor într-un stadiu incipient. Erorile se limitează în mare parte la lucruri mici care afectează alegerea potrivirilor, materialelor și tratamentul termic al acestora și procesul de fabricație adecvat . Erorile de acest tip devin, de obicei, vizibile numai după o perioadă lungă până la foarte lungă de funcționare, deoarece cauzele erorilor pe termen scurt sunt descoperite în timpul experimentului în faza de dezvoltare.
Multe defecțiuni și daune rezultă din erori de planificare în întregul sistem al mașinii, deoarece există mult mai multe posibilități de erori și mai puține cunoștințe. Acest lucru afectează mașinile și vehiculele comerciale ( vehicule comerciale) mai rar decât motoarele pentru funcționarea staționară, nave, trenuri și vehicule speciale. Producătorii de astfel de motoare oferă clienților o documentație extinsă, astfel încât să poată rezolva problemele în mod independent, dacă este necesar. Planificarea lucrărilor de întreținere, adică intervalul său de timp și implementarea acestuia, cauzează deseori daune aici. De exemplu, un vehicul utilitar a fost observat în statisticile de avarie, deoarece verificarea uleiului nu a fost efectuată în mod regulat, filtrul de ulei s-a înfundat și motorul a defectat. Motivul pentru aceasta a fost că joja de ulei a fost așezată sub scaunul șoferului, ceea ce a făcut să fie o problemă de verificat.
O altă posibilă eroare de proiectare în sens mai larg poate apărea cu reglarea necorespunzătoare a motorului ; mai presus de toate turbo și compresor , dar într-o măsură limitată, de asemenea, motoarele aspirate natural pot beneficia de puterea suplimentară realizată, de ex. B. prin reglarea cipurilor , de multe ori nu rezistă pe termen lung dacă sunt disponibile prea puține cunoștințe și reglajul este limitat la componentele individuale ale motorului. O simplă schimbare a presiunii de creștere sau a sincronizării, fără a fi necesare modificări suplimentare, poate. B. conduc la o uzură semnificativ crescută a motorului, garnituri de etanșare ale motorului arse și deteriorarea sarcinii la piese precum pistoane, biele, arborele cotit și turbocompresoare sau compresoare.
Defect material
Alegerea greșită a materialului nu mai este obișnuită astăzi datorită bazei largi de cunoștințe. De cele mai multe ori, există defecte materiale care pot fi urmărite înapoi la dificultatea de a produce materiale impecabile. Calitatea unui material fluctuează în cadrul unei componente, dar acest lucru nu poate fi determinat cu un efort rezonabil. Defectele materialului pot apărea oricând în procesul de fabricație și se pot extinde la materii prime contaminate, goluri , incluziuni, bule de gaz și segregare în timpul turnării, dublare în timpul laminării , fisuri și pliuri în timpul forjării, defecte structurale , defecte ale tratamentului termic sau defecte de lipire în timpul acoperirii .
Nu există defecte materiale dacă motoarele sunt acționate în afara specificațiilor din fabrică. Acest lucru se întâmplă mai des cu „modelele unității” (500 cm³ per cilindru) ale motoarelor diesel z. B. de la BMW și Daimler-Benz, prin reglarea cipului măsoară motoarele z. B. poate fi adus de la 180/184 CP la 220/224 CP - în convingerea greșită că motoarele sunt oricum la fel. Pistoanele diferitelor niveluri de performanță sunt diferite și au capacități de conductivitate termică diferite datorită aliajelor diferite. Prin reglarea cipurilor și încărcări ridicate continuu dincolo de specificațiile sale inițiale, un motor este, prin urmare, foarte probabil să sufere daune la piston. Acest lucru nu este nici măcar recunoscut în listele de piese de schimb: apare un singur tip de piston - cel de cea mai înaltă calitate. Cu toate acestea, la motoarele noi, în funcție de nivelul de putere, sunt instalate până la trei tipuri de pistoane diferite, costisitoare și puternic diferite.
Defecte de fabricație
Posibile erori de fabricație sunt nerespectarea dimensiunilor, a toleranțelor dimensionale și de formă , a potrivirilor , a proprietăților suprafeței ( duritate , rugozitate , ondulație etc.), deteriorarea mecanică a suprafeței (zgârieturi, caneluri, semne de zgomot). La asamblarea pieselor individuale, erorile tipice sunt nealinieri și abateri de concentricitate, pretensionarea incorectă a conexiunilor cu șurub și erori de echilibrare și aliniere. Cauza daunelor se regăsește și în mărfurile de pe piața gri .
Eroare operațională
supraîncărcare
Suprasolicitarea este stresul unui motor dincolo de capacitățile sale și daunele pe care le provoacă. Supraîncărcarea apare atunci când motorul trebuie să furnizeze mai multă putere decât a fost proiectat sau când puterea trebuie livrată în condiții care restricționează funcționarea, cum ar fi temperaturile ridicate sau scăzute ale lichidului de răcire și ale lubrifianților , aerul de admisie umed și cald sau presiunea scăzută a aerului. Dacă se solicită un cuplu prea mare de la motor, turația acestuia scade și temperatura întregului motor crește, în special elementele de control ale motorului și ale supapelor cu încărcare mare. La motoare, supraîncărcarea este întotdeauna asociată cu o creștere a temperaturii, deoarece cuplurile mai mari necesită presiuni mai mari de gaz în cilindru, care la rândul lor sunt posibile prin conversia crescută a căldurii. Rezistența redusă a materialului combinată cu sarcini mai mari ale componentelor are ca rezultat mai multe piese deformante, jocurile nu mai garantează buna funcționare a partenerilor de alunecare, ceea ce contribuie și la creșterea temperaturii datorită frecării crescute. Acum există riscul ca pelicula de lubrifiere să se prăbușească și să mănânce partenerii de alunecare . Supraîncărcarea nu trebuie să fie impusă motorului din exterior, adică de către operator, poate rezulta și din nereguli în funcționarea motorului. Cauzele pentru aceasta sunt pornirile la rece , lovirea cu combustie , începutul prea devreme al injecției și altele asemenea.
Eroare operator
Pentru o funcționare sigură și de lungă durată a unui motor, este important să respectați instrucțiunile de funcționare prescrise de producători. În funcție de utilizarea intenționată a motorului, acestea sunt foarte scurte, la fel ca în cazul motoarelor moderne pentru autoturisme, sau sunt foarte extinse, cum ar fi cu motoarele marine. Până în anii 1990, toate motoarele trebuiau să fie pornite de către client cu un consum mai mic de energie. Aceasta a fost utilizată pentru a elimina rugozitatea legată de producție și pentru a coordona forma geometrică a partenerilor de alunecare, care se aplică în special suprafeței de rulare a cilindrului și inelelor pistonului . În prezent, motoarele auto moderne necesită o rulare atât de scurtă, încât după efectuarea testelor (cu acționare externă și declanșată) în fabrică, acestea au ajuns într-o stare care nu necesită alte măsuri din partea clientului. Multe tipuri de motoare necesită încă o rulare mai lungă de până la 1000 km sau 30 de ore de funcționare. Dacă acest lucru nu se face, motorul tinde să se scurgă în zona inelelor pistonului. Inelele de ardere, consumul crescut de ulei și uzura sunt consecințele; părțile pot mânca.
Deși abilitatea de pornire la rece a motoarelor auto se presupune că este pornită la rece, motorul oferă probleme. Dacă pompa de ulei livrează uleiul încă vâscos la o presiune prea mare, se deschide supapa de by-pass de pe filtrul de ulei . Când motorul este pornit la rece și adesea nu este condus la cald, pentru a forma depuneri de carbon pe bujie , supape și canelurile inelare de pe piston. Pornirea la rece favorizează, de asemenea, formarea de nămol rece (produs de ulei de lubrifiere, reziduuri de combustie și condens) în carter . Motoarele mai mari trebuie să fie întotdeauna preîncălzite la aproximativ 40 ° C. În plus față de efectele negative asupra motorului, acest lucru are și un impact negativ asupra mediului, deoarece există doar o combustie slabă și convertorul catalitic nu funcționează încă pe deplin.
Motoarele nu tolerează perioade lungi de mers în gol, deoarece cantitățile mici de combustibil furnizate duc la defecțiuni. Combustibilul se condensează pe suprafețele cilindrului, spală pelicula de ulei și este transportat de inelele pistonului în circuitul de lubrifiere. Hidrocarburile necombustibile pătrund , de asemenea, în țeava de eșapament și în mediu și îngreunează funcționarea unui turbocompresor atașat . Depozitele se formează pe toate componentele care sunt în contact cu mediul, iar motorul este contaminat vizibil. În cazuri extreme, inelele pistonului se blochează și pistonul se prinde .
Lipsa materialelor de operare sau calitatea inferioară conduc la cazuri de deteriorare pe care producătorul le poate controla doar parțial. Producătorul se poate asigura că operatorul poate interveni în timp util monitorizând materialele de operare cât mai fiabil posibil. Cu toate acestea, o mare parte din pagube sunt cauzate de calitatea slabă a materialelor de operare.
Influențele externe sunt, de asemenea, în mare măsură dincolo de controlul producătorului. Aici trebuie menționate accidentele de circulație, filtrele de aer inadecvate, fundațiile slabe sau deformante (în special în operațiunile navei) sau apa de răcire înghețată.
Deteriorarea motorului
General
Această parte a articolului analizează daunele care apar la motoarele termice care funcționează cu pistoanele cilindrilor. Alte motoare termice precum turbine sau motoare cu piston rotativ (de exemplu, motoare Wankel ) nu sunt discutate.
Deteriorarea motorului
Motorul sau manivela conduce un motor include toate piesele direct în procesul de transformare a presiunii de gaz sunt în cilindru mai întâi într - o linie dreaptă și , ulterior , implicat într - o mișcare de rotație. Sarcinile care sunt plasate pe acest ansamblu central în motoarele cu piston și solicitările la care este expus sunt extrem de extinse. Din acest punct de vedere, este de înțeles că cele mai multe daune ale motorului, fără a ține cont de periferice, apar aici. Pistoanele, inelele pistonului și suprafețele portante în special sunt expuse la sarcini enorme. Secvența de mișcare oscilantă a pistonului face dificilă formarea unei pelicule lubrifiante stabile între fusta pistonului și inelul pistonului la suprafața cilindrului și între știftul pistonului și alezajul pinului în piston. Filmul de ungere se rupe în mod regulat în jos , la punctele moarte , rezultând o frecare mai mare, cu toate fenomenele sale însoțitoare (uzura, convulsii). Forma coroanei pistonului, adesea zimțată, pentru a susține formarea amestecului, absoarbe multă căldură, dar inelele pistonului pot degaja căldură doar într-o măsură limitată. În special la motoarele în doi timpi controlate prin slot, pistonul se încălzește foarte puternic în apropierea evacuării.
Devine mai dificil cu următoarele puncte:
- Pierderea compresiei
- Pierderea internă a materialelor de funcționare ( garnitura chiulasă defectă, duce la vărsarea de ulei în camera de ardere sau pierderea lichidului de răcire sau a uleiului în lichidul de răcire)
- Tren de supape, cu excepția defectului ciclului / lanțului de distribuție / curelei dințate
Blocul motorului poate rămâne adesea instalat până în acest moment ; chiulasa trebuie scoasă.
Repararea următoarelor probleme devine foarte consumatoare de timp:
- Supapele au lovit pistonul / strâmb / pistonul este deteriorat (necesită demontarea motorului, demontarea, găurirea, pistoanele noi supradimensionate)
- Sechestrarea pistonului (blocarea motorului datorită sudării prin frecare )
- Crăpătura carcasei (datorită apei de răcire înghețate)
- uzură generală ridicată (cu motoare diesel : la un moment dat temperatura de autoaprindere nu mai este atinsă din cauza compresiei insuficiente ; mașina nu mai poate fi pornită, mai ales iarna.)
- Pierderi de ulei cu combustie (nori de fum albastru, negru, consum ridicat de ulei de peste doi litri peste 1.000 km)
Cu aceste ultime probleme, există mai multe opțiuni de luat în considerare, în funcție de valoarea vehiculului:
- Oprirea vehiculului din cauza ineficienței reparațiilor
- Instalarea unui motor de schimb din fabrică
- Instalarea unui motor de schimb de către companii de reparații independente
- Instalarea unui motor uzat de la reciclatorul auto
- Revizie completă a motorului
- Vânzarea mașinii cu motor defect. Valoarea unui vehicul cu motorul avariat depinde, printre altele, de anul de fabricație, starea generală și kilometrajul.
O revizie completă necesită un bloc motor intact, fără fisuri . Următorii pași de lucru sunt necesari aici (listă incompletă):
- Scoateți motorul și demontați-l complet (uneori sunt necesare instrumente speciale),
- Dacă este necesar, găuriți blocul motorului la următoarea dimensiune a pistonului, cumpărați un piston supradimensionat nou,
- Verificați sistemul de ulei (pompă, supape de presiune dacă este necesar) și înlocuiți-le dacă este necesar,
- Verificați rulmenții arborelui cotit , dacă este necesar măcinați arborele cotit și instalați rulmenți supradimensionați,
- Verificați tija de conectare rulmenți, tije de conectare , eventual , relocare
- Reînnoiți chiulasa sau, dacă este necesar, recondiționați supapele noi, ghidajele noi și dispozitivele de ridicare hidraulice noi,
- Verificați starea arborelui cu came , înlocuiți-o dacă este necesar,
- Verificați rulmenții arborelui cu came, înlocuiți bucșele lagărului dacă este necesar
- Asamblați totul cu garnituri noi (set de garnituri), reglați, verificați, dacă este necesar, cu șuruburi de expansiune noi (bielă, chiulasă),
- Verificați sistemul de aprindere (jocul arborelui distribuitorului, senzorilor, unității de comandă),
- Verificați volanta , înlocuiți ambreiajul .
surse
literatură
- Ernst Greuter, Stefan Zima: deteriorarea motorului. Deteriorarea motoarelor cu ardere internă și cauzele acestora. Vogel Buchverlag, 2000, ISBN 3-8023-1794-7 .
Dovezi individuale
- ↑ G. Vögtle: Cerințe ale motoarelor mari de astăzi și viitoare ale lubrifiantului. În: Gerd P. Reinhardt printre altele: Ungerea motoarelor cu ardere internă. expert-verlag, 1992, ISBN 3-8169-0602-8 .
- ↑ Care este valoarea reală a unei mașini cu defecțiuni la motor? Adus pe 5 aprilie 2021 .
