Техническая экспертиза
Тел: +7 908 583 1933
e-mail: support@expert-machines.ru

Фольксваген Крафтер-50

Фольксваген Крафтер-50

Хозяин гарантийного автобуса решил сэкономить на замене ремня ГРМ в...

76 000 километров для Porsche Cayenne – …

Цепь привода масляного насоса порвалась на 77 тысяче километров. Гарантийный...

Howo Sinotruk. Прогар поршней из-за расп…

Howo Sinotruk. Прогар поршней из-за распылителей

Использование нештатных распылителей 518DLLA155P180 и проблемы с воздухоотчисткой привели к прогару...

Экспертиза моторного масла

Экспертиза моторного масла

На ТО не поменяли моторное масло. В промежутке между вторым и...

Залил плохой бензин

Залил плохой бензин

В результате заправки плохим бензином прогорели поршни двигателя. Автомобиль Mazda CX-9...

Поломка двигателя

Поломка двигателя

Техническое обслуживание трактора Komatsu стало причиной поломки двигателя. Трактор Komatsu вышел...

Расход масла Субару

Расход масла Субару

Причина выхода из строя двигателя Субару. Рекомендации производителей автомобилей, следует соблюдать...

Капитальный ремонт двигателя

Капитальный ремонт двигателя

Капитально отремонтированный двигатель вышел из строя. После проведенного ремонта двигателя в...

Трактор К700 - старый по цене нового

Трактор К700 - старый по цене нового

Купив через посредника «новый» трактор Кировец К-700, его новый владелец...

Топливозаправщик

Топливозаправщик

Экспертиза топливозаправщика на соответствие ГОСТ Р 50913-96 Техническому эксперту был представлен...

Caterpillar. Дефект распределительного в…

Caterpillar. Дефект распределительного вала

  На последнем техническом обслуживании механиками организации – дилера был обнаружен...

Причина прогарания поршня

Поршень – один из основных элементов двигателя внутреннего сгорания. Он преобразует энергию сгоревших газов в механическую. Условия работы поршня крайне неблагоприятные. На него  действуют механические нагрузки от давления газов и сил инерции, высокие тепловые нагрузки в периоды непосредственного соприкосновения его с горячими газами при сгорании топлива и расширении продуктов сгорания. Дополнительно поршень нагревается от трения о стенки цилиндра.

Поршни двигателей внутреннего сгорания должны иметь  достаточную прочность, жесткость при незначительной массе (для уменьшения сил инерции), обладать высокой теплопроводностью и износостойкостью. В современных двигателях наибольшее распространение получили поршни из алюминиевых сплавов. Такие материалы по большинству своих параметров удовлетворяют требованиям, предъявляемым к поршням. Но одним из недостатков алюминиевых сплавов является их низкая тепловая стойкость (повышение температуры до 300 °C приводит к снижению механической прочности алюминия на 50-55 %)

Из приведённых ниже рисунков видно, что температура нагрева поверхности поршня распределена неравномерно как в поперечном сечении (Рис 1), так и в окружном (Рис 2).

Температурные изолинии  Температурный режим поршня

                            Рис №1                                                                    Рис №2

Уровень температур в отдельных точках поршня приближается к критическим значениям. И не удивительно, что при сбоях в работе двигателя могут наступить такие условия,  при которых в отдельных точках поршня металл не в состоянии противостоять высоким температурам, и мы сталкиваемся с явлением называемым «Прогар поршня». Иногда «сбои» бывают и рукотворные. К примеру, форсируя двигатель по мощности можно как побочный результат получить прогар поршней.

Из вышеизложенного напрашивается вывод – перегрел двигатель  – получи прогар поршня, но практика этого не подтверждает. Тут объяснение может быть простым:  для того чтобы поршень прогорел требуется время, но за это время двигатель успевает выйти из строя по другим причинам -  задиры головки поршня, залегания колец . То есть зафиксировать в двигателе в чистом виде явление «прогар поршня» можно когда этот дефект развивается в основном без сопутствующих дефектов (обычно задиров). Такое случается при локальных перегревах двигателя. Когда в отдельные моменты работы двигателя могут чрезмерно повышаться температуры без существенного изменения общей тепловой напряжённости двигателя. Это сбои в процессах, протекающих в камерах сгорания двигателей.

В процессе горения участвует топливо и кислород воздуха. Рассмотрим каждую из составляющих процесса горения.


Топливо. Топливо на перегрев двигателя может влиять прямо – некачественное низкооктановое топливо приводит к детонации двигателя и косвенно, через топливную аппаратуру – некачественный распыл топлива в результате неисправностей топливоподающей аппаратуры, использование нештатных распылителей.

Детонация происходит в двигателях с внешним смесеобразованием (бензиновых). При этом процессе в реакцию одновременно вступает весь объём топливной смеси (при нормальном горении фронт пламени распространяется от свечи зажигания). Резко повышается давление и температура. При этом значение этих параметров значительно превосходят нормальные рабочие величины. В виду быстротечности процесса сильно перегреваются поверхности, контактирующие с раскалёнными газами (тепло не успевает отводиться). Высокое давление в камере сгорания способствует интенсификации прорыва газов через уплотнения (поршневые кольца) и неплотности (в клапанах). В сочетании с высокой температурой прорывающиеся газы просто вымывают металл с образованием характерных следов износа (Фото.1)

Разрушение поршня автомобиля

Фото №1 Разрушение поршня автомобиля Мазда в результате детонации. Отчётливо просматривается след вымывания металла потоком прорывающегося газа.

Неисправности топливной аппаратуры могут привести к нарушению течения процесса горения, в результате чего горение топлива растягивается по времени. Такие явления можно наблюдать на двигателях с внутренним смесеобразованием (дизелях). Плохой распыл топлива, попадание топлива на поршень (для тех процессов, где это не предусмотрено) приводит к перегреву днища поршня его оплавлению, прогоранию (Фото. 2).

Воздух - вторая составляющая процесса горения.

Недостаток кислорода воздуха приводит к изменению процесса горения. Процесс горения растягивается по времени (это касается двигателей с внутренним смесеобразованием). Далее процесс развивается аналогично процессу с некачественным распылом топлива. Причины недостатка воздуха – несвоевременное обслуживание воздухофильтров (особенно при работе в условиях повышенной запылённости), неисправности узла наддува (турбокомпрессор, нагнетатель) если такой стоит на двигателе.

Оплавление днища поршня

Фото №2 Поршень автомобиля HOWO. Оплавление днища поршня.

В двигателе обнаружилось большое количество пыли, использовались нештатные распылители.

Прогорание поршня обычно происходят в зонах максимальных температур (кромки камеры сгорания, зона расположения выхлопного клапана). На рис 2 видно характерное распределение температур по поверхности днища поршня. Можно с меньшей вероятностью ожидать появления прогорания на первом и последнем поршнях двигателя, поскольку их тепловое состояние не столь напряжённое, чем у поршней расположенных в средней части двигателя.


Резюме - На работе поршня сказывается множество факторов и невозможно однозначно дать ответ прогорит конкретный поршень или произойдет, какой -то иной дефект. Можно оценить вероятность свершения того или иного события. И для того чтобы не допустить наступление такого неприятного события как прогар поршня необходимо соблюдать правила записанные в РЭ. Ведь прогар поршня – это чисто эксплуатационный дефект.

Технический Эксперт: Шауфлер Александр Давыдович

Яндекс.Метрика