KOLBENSCHMIDT stūmoklio žiedai. Kontroliuojamas galios paskirstymas.

Inercija ir dujų apkrovos kartu su aukštomis tempe­ratūromis meta didelį iššūkį stūmoklio žiedams. Tik tinkamai sureguliavus tam tikro tipo variklį, galima užtikrinti jo ilgaamžiškumą ir atitiktį dujų emisijos reikalavimams.

Tipo, matmenų ir medžiagos parinkimas kartu su precizišku gamybos procesu – tai yra svarbūs veiks­niai, padedantys kontroliuoti galią ir lemiantys žie­dų funkcionalumą.

Temperatūros reguliavimas yra labai svarbi žiedų funkcija. Didžioji šilu­minės energijos dalis, kurią degimo proceso metu sugeria stūmoklis, yra išsklaidoma stūmoklio žiedų ir perduodama cilindrui. Nuolat neišsklaidant šiluminės energijos, aliumininis stūmoklis išsilydytų per keletą minučių.

Slėgis yra labai svarbus, nes tik tinkamas degimo slėgis leidžia kompresijos žiedams tinkamai atlikti sandarinimo funkciją. Žiedams tenkanti liečiamoji (tangentinė) apkro­va atlieka pagrindinę funkciją, kuri užtikrina žiedų kontaktą su cilindro sienelėmis. Di­džiausia slėgio jėgos dalis, sudaranti iki 90 % bendrosios slėgio jėgos, generuojama de­gimo slėgio degimo ciklo metu. Kaip matoma iliustracijoje, slėgis veikia už stūmoklio žiedo ir spaudžia jį prie cilindro sienelių dar stipriau.

Du yra geriau negu vienas

Dvi alyvos valymo briaunos, esančios ant alyvos nubraukimo žiedų, užtikrina, kad paviršiuje visada susiformuotų tepimui būtinas 1–2 μm storio alyvos plėvelės sluoksnis ir kad jis nie­kada nebūtų storesnis. Tokiu būdu užtikrinamos nedidelės alyvos sąnaudos, mažas mišinio srautas ir mazgo sudedamų­jų dalių ilgaamžiškumas.

Veikimas ir konstrukcija

Neteisinga restauracija

1.     Stūmoklio smūgis į cilindro galvutę

Jeigu variklio bloko sandarinimo paviršius yra restauruoja­mas ir sumontuojamas standartinio aukščio stūmoklis, la­bai tikėtinas mechaninis stūmoklio smūgis į dyzelinio vari­klio cilindro galvutę. Tas pats gali nutikti ir tuo atveju, jeigu uždedama netinkamo storio cilindro galvutės tarpinė. Dėl šių stiprių smūgių stūmoklio žiedai pradeda virpėti ir vibruoti.

Tai suardo tepimo plėvelę ir pažeidžia sandarumą.

Rezultatas – didelės alyvos sąnaudos ir stiprus cilindro dilimas (taip pat žiūrėkite skyriuje „Užpylimas kuru“).

Sprendimas – laikytis tinkamos stūmoklio eigos reikalavimų, naudoti tinkamas cilindro galvutės tarpines.

1.     Per mažas žiedo jungties laisvumas

Stūmoklio žiedo jungties laisvumas gali būti lyginamas su vož­tuvo laisvumu. Dalims sušilus, jų komponentai termiškai įkaista, o tai sąlygoja matmenų pasikeitimą. Stūmoklio žiedo jungties laisvumas esant šaltam mašinos varikliui saugo cilindro stūmo­klius nuo sulenkimo varikliui įkaitus. Jeigu esant šaltam mašinos varikliui jungties laisvumas būtų per mažas, mašinos varikliui įkaitus gali per stipriai dilti stūmoklio žiedas, atsirasti sandarumo problemų, galimas netgi variklio gedimas.

Rezultatas – pirmalaikis stūmoklio žiedo dilimas, stūmoklio nuovargis ir didelės alyvos sąnaudos.

Sprendimas – labai svarbu, kad būtų išlaikyti minimalūs jung­ties laisvumo reikalavimai – atliekant remonto darbus negalima sumažinti jungties laisvumo.

3. Asimetrinis stūmoklio dilimas

Švaistiklių deformacijos, kurios dažniausiai atsiranda dėl variklio gedimo, gali būti netinkamos stūmoklio padėties cilindre prie­žastis. Stūmoklio žiedai šiuo atveju įgauna elipsės formą ir nustoja suktis aplink stūmoklį. Tai sukelia netolygų dilimą ir stūmoklio žie­do deformacinę vibraciją (virpėjimą).

Rezultatas – stiprus dilimas, žiedo lūžimas, didelės alyvos sąnaudos.

Sprendimas – prieš įmontuodami švais­tiklius, patikrinkite juos ir įsitikinkite, kad jie nėra deformuoti ir susukti.

Nudilusių dalių montavimas

1. Neapvalios formos cilindrai

Tekinant cilindro angas, būtina įsitikinti, kad jų geometrija yra ide­ali. Stūmoklio žiedai gali kompensuoti tarpą tarp netgi šiek tiek ovalo formą turinčio cilindro ir stūmoklio paviršių, tačiau sanda­rinimas tampa daug sudėtingesnis, jeigu apvalumo nuokrypa tampa trečio arba ketvirto lygio. Tai dažniausiai lemia įtempimai, kuriuos sukelia cilindro galvutės varžtai. Pusmėnulio formos tar­pelis, atsiradęs dėl neapvalios cilindro formos ir apvalaus stūmo­klio žiedo, gali būti nuotėkio (nesandarumo) priežastis.

Rezultatas – mažas efektyvumas, didelės alyvos sąnaudos, va­riklio gedimai.

Sprendimas – visada būtina laikytis cilindro galvutės užveržimo reikalavimų ir tekinant cilindrą vengti ovalo formos susiforma­vimo.

2. Per didelis žiedo jungties laisvumas

Per didelis stūmoklio žiedo jungties laisvumas atsiranda kaip ilgos eksploatacijos pasekmė. Tai yra stipriai nudilusių cilindro ir stū­moklio žiedų požymis. Jungties laisvumas laikomas per dideliu, jeigu jis yra dvigubai didesnis (lyginant su naujos jungties laisvu­mu). Laisvumo padidėjimas iki 0,3 mm nėra reikšmingas. Dėl to nesumažėja variklio galia, nepadidėja alyvos sąnaudos. Šiek tiek padidėjęs stūmoklio žiedo jungties laisvumas dažnai yra per­vertinamas. Daugiau informacijos šia tema rasite skyriuje „Per mažas žiedo jungties laisvumas“.

Sprendimas – pakeiskite nudilusius stūmoklius ir cilindrus.

3. Nudilę cilindrai

Naują stūmoklį ir stūmoklio žiedus sumontavus į nudilusį cilindrą, stūmoklio žiedai dažnai liečia viršutinę cilindro dilimo briauną. Dėl to stūmoklio žiedai pradeda virpėti ir praranda sandarinimo efektyvumą.

Daugiau informacijos rasite skyriuose „Stūmoklio smūgiavimas į cilindro galvutę“ ir „Nudilę žiedo grioveliai“.

Rezultatas – didesnės alyvos sąnau­dos ir pirmalaikis dilimas.

Sprendimas – cilindro įdėklo keiti­mas arba cilindro angos tekinimas.

Techninės priežiūros klaidos

1.Nudilę žiedo grioveliai

Degimo kamerą pasiekiantys nešvarumai nusėda žiedo griove­liuose ir čia sukelia trintį. Dėl to pradeda dilti žiedo grioveliai ir stūmoklio žiedo kraštai. Tai sumažina žiedo aukštį, todėl sutrinka stūmoklio žiedo išlaikymas žiedo grioveliuose. Toliau eksploa­tuojami žiedai gali sulinkti ir pradėti virpėti. Dėl stipraus šoninio nudilimo žiedai gali lūžti.

Rezultatas – didelės alyvos sąnau­dos ir mažas variklio efektyvumas.

Sprendimas – reguliari oro filtro techninė priežiūra, ypač važinėjant dulkėtais keliais.

2. Užstrigę stūmoklio žiedai

Veikiant varikliui, stūmoklio žiedai turi laisvai suktis savo griove­liuose (išimtis – dvitakčiai varikliai). Jeigu anglies nuosėdos arba žiedo grioveliuose susikaupę nešvarumai užstrigdo stūmoklio žiedus, jie nebegali efektyviai sandarinti. Tokiu atveju žiedai pra­dės dilti netolygiai.

Žiedams užstrigus grioveliuose, nebeužtikrinama sandarinimo funkcija. Tai lemia degimo dujų pratekėjimą per kompresijos žie­dus ir leidžia alyvai patekti į degimo kamerą bei ant alyvos žiedų.

Rezultatas – stūmoklio nuovargis, greitas dilimas ir didelės alyvos są­naudos.

Sprendimas – reguliari oro filtro techninė priežiūra, tinkamos speci­fikacijos variklio alyvos naudojimas.

Nenormalus degimas

1.Smūginis degimas (detonacija) ir vėlyvas uždegimas

Smūginis degimas arba vėlyvas uždegimas įvyksta tada, kai cilin­dre susidaro dideli slėgio šuoliai bei dideli mechaniniai tam tikrų dalių įtempimai. Tokiu atveju stūmoklio žiedai pradeda vibruoti ir gali lūžti. Molibdeno žieduose gali atšokti molibdeno dangos sluoksnis.

Rezultatas – stūmoklio nuovar­gis, variklio galios sumažėjimas ir / arba didelės alyvos sąnaudos.

Sprendimas – reikia naudoti ko­kybiškus degalus.

2.Užpylimas kuru

Nevisiškai sudegęs arba per didelis įpurkšto kuro kiekis nuplauna alyvos plėvelę. Tai sukelia kintamą arba netgi sausą stūmoklio ir cilindro paviršių trintį. Metalinės dalys trinasi viena į kitą neturėda­mos jokio apsauginio alyvos plėvelės sluoksnio.

Rezultatas – stiprus žiedo ir cilindro dilimas, didelės alyvos sąnaudos.

Sprendimas – tinkamai veikianti ir sureguliuota kuro sistema.