Со временем у двигателя начинает пошаливать сердечко – цилиндропоршневая группа. Износы делают свое злое дело. И размер цилиндра растет, и на рабочих поверхностях цилиндров и поршневых колец растет сеточка старческих морщинок – царапинок, сколов, в умной литературе называемых «дефектами трения». За сердцем мотора следует и его двигательная система – коленчатый вал и шатуны.
Но почему детали двигателя изнашиваются, ведь в нем полно масла? И где износы особенно заметны и опасны? Да, действительно, система смазывания двигателя должна обеспечить ему долгую и радостную жизнь, износов не ведающую. На установившихся режимах работы полностью исправного двигателя поверхности всех деталей, которые должны контактировать и при этом взаимно перемещаться одна относительно другой, должны быть разделены слоем масла. Такие детали по-умному называются парами трения, или триботехническими узлами. А режим работы пар трения, когда непосредственному контакту деталей препятствует слой смазки, называется гидродинамическим. Очевидно, что скорость износа резко возрастает, когда режим гидродинамического трения нарушается, то есть толщина слоя смазки становится недостаточной, чтобы обеспечить отсутствие прямого механического контакта деталей. При этом картина износа выглядит примерно таким образом.
Понятно, что все поверхности деталей не идеально гладкие, они имеют некоторую шероховатость, высота которой определяется чистотой обработки детали, условиями ее приработки и дальнейшей эксплуатации. При контакте рабочих поверхностей узлов трения они как бы «сцепляются» вершинками своих микронеровностей. Но ведь детали перемещаются, а их сцепившиеся микронеровностями рабочие поверхности этому мешают. Отсюда – при нарушении гидродинамического режима резко возрастает сила трения. По двигателю это сразу заметно – он резко «тупеет».
Вот так детали должны работать в режиме гидродинамики. Поверхности разделяет слой масла, препятствующий их контактированию
Но при этом в контактирующих вершинках шероховатых поверхностей резко возрастают температуры и напряжения. Аналогия простая – насыпьте на ладони песочку и быстро потрите их друг об друга. И горячо станет, и кожу пообдерете. А потом попробуйте руки намылить и повторить операцию. Разницу ощущаете? В двигателе – аналогично.
А рост температур и напряжений приводят к размягчению поверхностных слоев деталей, или, по-умному, их переходу в пластическое состояние. Фрагменты этих поверхностей начинают срываться с места и смываются маслом. Вот вам и износ, то есть формоизменение поверхностных слоев узла трения. А если температуры станут очень высокими, то могут возникнуть очаги микроприварок поверхностей. Движением детали они разрушаются, при этом фрагменты металла одного узла могут оказаться на поверхности другого. Это – уже так называемый задир.
Где же в первую очередь развиваются и прогрессируют эти страшные процессы? Понятное дело, там, где масла поменьше, а нагрузки побольше. Не будем вдаваться в особенности нагружения пар трения двигателя, это не простой вопрос. Скажем просто, что тяжелей всего приходится первым поршневым кольцам и зонам рабочей поверхности цилиндров, где эти кольца останавливаются в положении верхней мертвой точки (ВМТ), еще – верхним поверхностям шатунных шеек коленчатого вала, и нижним коренных, противоположным шатунным. Так уж устроен двигатель – туда, где нагрузки самые большие, масло доставить сложнее всего.
А это – граничное трение. При контакте поверхностей резко возрастает сила трения и скорость износа
Там и износ двигателя самый большой. На поверхностях цилиндров вырабатывается «ступенька», которая при определенных размерах уже не дает даже поршень из блока достать. Это – уже крайний случай. А шейки коленчатого вала и вкладыши подшипников из цилиндрических превращаются в овальные.
А чем опасны износы? Ну растет объем цилиндра, и пусть себе, даже мощности вроде как больше снимем? Действительно, до определенной величины износы практически не заметны. Более того, уже немолодой, но еще не старый двигатель вступает в пору своего «золотого возраста». Из него уже ушли все детские болезни, он прикатался, все детали приработались. В этом состоянии двигатель способен на максимум того, чего от него ждешь. Более того, при качественной, грамотной прикатке можно из мотора выжать даже больше того, что обещает завод-изготовитель. Но об этом разговор еще впереди…
Кстати, двигатель в таком состоянии уже несколько изношен. Ведь как раз максимальная скорость износа наблюдается именно при его начальной прикатке. В золотом возрасте двигателя скорость износов его деталей резко уменьшается, но она все равно есть. Но вот подходит старость…
Так меняется скорость износа по мере прохождения жизненного цикла двигателя. Как у людей, младенчество – зрелость – старость…
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 86 | Нарушение авторских прав