Klíčové komponenty spalovacího motoru

Písty a vložky válců jsou klíčovými součástmi spalovacích motorů, které zajišťují plynulý chod a výkon motoru.

V tomto článku vysvětlíme funkci pístů a vložek válců, objasníme možná poškození a kavitaci a poskytneme důležité tipy pro správnou fázi záběhu motoru.

Funkce pístů a pouzder

Písty a vložky válců jsou základními součástmi spalovacích motorů, které jsou zodpovědné za přeměnu energie na mechanický pohyb. Zatímco píst umožňuje přenos síly, vložka válce zajišťuje plynulý pohyb s nízkým třením a chrání válec před opotřebením. Přísné dodržování všech norem a procesů během výroby zaručuje trvale vysokou kvalitu výrobků. Protože písty a vložky válců tvoří srdce motoru, je použití vysoce kvalitních materiálů a prvotřídní zpracování zásadní.

Písty

V motoru s vnitřním spalováním hrají písty ústřední roli při přeměně energie ze spalování paliva na mechanickou práci.

• Funkce : V motoru se píst pohybuje ve válci nahoru a dolů a přeměňuje energii spalování na mechanickou práci, která se poté převádí na rotační pohyb prostřednictvím klikového hřídele. Tento pohyb nakonec pohání vozidlo a také vývodový hřídel (PTO).
• Materiál : Písty se vyrábějí buď z hliníku, nebo z oceli, v závislosti na požadavcích. Hliník se vyznačuje dobrou tepelnou vodivostí, nízkou hmotností a snadným odléváním a obráběním. Ocel naopak nabízí vysokou pevnost, teplotní odolnost a nízkou tepelnou roztažnost.

Pouzdra

Vložky válců (neboli obložení válců) jsou válcová pouzdra, která se vkládají do bloku motoru. Slouží jako vodítka a ochrana pístů a snižují tření, ke kterému dochází během pohybu.

• Funkce: Pouzdro spolu se správným motorovým olejem zajišťuje, že se píst může ve válci pohybovat nahoru a dolů s minimálním třením, čímž chrání válec před opotřebením. Zároveň napomáhá odvodu tepla a mazání pístu.
• Materiál: Pouzdra jsou často vyrobena z robustních materiálů, jako je ocel nebo speciální lité slitiny, protože musí odolávat vysokému tlaku a teplotnímu zatížení.
• Typy: Existují tzv. pouzdra s mokrým a suchým chodem. Pouzdra s mokrým chodem jsou přímo obklopena chladicí kapalinou, což přispívá k lepšímu odvodu tepla, zatímco suchá pouzdra jsou vložena do válce a nemají přímý kontakt s chladicí kapalinou.

Pístní kroužky

Pístní kroužky jsou součásti ve tvaru prstence, které jsou k sobě slícovány v sadách a dosedají na píst.

Zajišťují, aby spaliny zůstaly ve válci a nedostaly se do klikové skříně.

Zároveň pomáhají kontrolovat spotřebu oleje tím, že rozprostírají olejový film na stěnách válců a stírají přebytečný olej. To přispívá k optimálnímu výkonu a mazání motoru.

Pístní kroužky hrají také klíčovou roli v regulaci teploty pístu, protože přenášejí přibližně 70 % absorbovaného tepla do válce. Kompresní kroužky jsou obzvláště důležité pro prevenci přehřátí pístu. Bez tohoto odvodu tepla by rychle došlo k poškození, jako je zadření pístu nebo jeho roztavení.

Kluzná ložiska

Ložiska v motoru jsou součásti, které podpírají pohyblivé části, jako je klikový hřídel nebo vačkový hřídel, a umožňují jim otáčení s minimálním třením.

Zajišťují, aby tyto díly běžely hladce a bez nadměrného opotřebení, a to i při vysokém zatížení a rychlostech.

Během montáže by měla být tato ložiska porovnána s demontovaným ložiskem, aby se zjistily případné rozdíly. Poddimenzovaná ložiska by měla být zkontrolována pomocí měřicího proužku. Pokyny pro utažení je nutné přesně dodržovat.

Jak správně nainstalovat vložky válců

Zkontrolujte blok motoru

• Vizuální kontrola bloku motoru na poškození a korozi
• Zkontrolujte, zda není blok motoru zdeformovaný.
• Zkontrolujte čistotu a rovinnosti povrchu límce pouzdra .
• Pečlivě zkontrolujte drážky o-kroužků v bloku motoru.

Vložte a zkontrolujte vložku válce

• Před demontáží starého pouzdra si označte jeho přesnou polohu v bloku motoru.
• Novou vložku válce zatlačte do bloku motoru plynulým pohybem a pomocí speciálního nástroje.
• Přesah vložky změřte ve čtyřech bodech (každých 90 stupňů) pomocí měřidla a porovnejte s údaji od výrobce.
•  Zkontrolujte vnitřní průměr v oblasti sedel o-kroužků pomocí měřidla.

Vložte o-kroužky

• Vložte o-kroužky v pořadí uvedeném na obalu.
• Důležité: Nepoužívejte tekuté těsnící prostředky!
• Naneste montážní mazivo na o-kroužky a zbytek pasty rovnoměrně rozetřete po kontaktních plochách vložek válců.

Správná instalace pístů

Montáž pístních kroužků

• Při montáži sady pístních kroužků na píst je nutné použít speciální kleště.
• Směr montáže pístních kroužků je označen písmenem „TOP“. písmeno „TOP“ musí směřovat k pístní hlavě.
• Kroužky s nosem a stírací kroužky oleje musí být nainstalovány tak, aby stírací účinek směřoval ke spodnímu konci hřídele.
• Konce vinuté pružiny v kroužku stíracího kroužku oleje by měly být vždy naproti spoji kroužku.

Sestava pístu a ojnice

• Před montáží zkontrolujte ojnice, zda nejsou ohnuté a zkroucené (odchylky nesmí překročit 0,02 mm na 100 mm).
• Píst a ojnice připravte podle směru montáže.
• Nasaďte ojniční oko na pístní čep a opatrně zasuňte naolejovaný čep do otvorů pro čep v pístu a do ojničního oka. Vyhněte se trhavým pohybům.
• Šroub je zajištěn pomocí přiložených pojistných kroužků, které lze nainstalovat pouze speciálními kleštěmi. (Použité pojistné kroužky a jejich nadměrné utažení je třeba se vyvarovat!)

Vložení pístu do vložky válce

• Důkladně očistěte blok válců s vloženou vložkou válce a ujistěte se, že všechny kluzné plochy jsou zbavené nečistot a dobře namazané čerstvým motorovým olejem.
• Pístní kroužky jsou stlačeny k sobě pomocí pouzdra, aby se píst mohl plynule zasunout do pouzdra.
• Na hlavě pístu je vyznačen průměr pístu, montážní vůle a směr montáže (např. šipka). Je důležité si uvědomit, že průměr pístu plus montážní vůle se rovná průměru válce. Nové díly je nutné vždy porovnávat se starými díly.
• U vznětových motorů změřte přesah pístu a dodržujte pokyny výrobce.

Zkušební jízda motoru

• Motor smí být nastartován pouze tehdy, je-li kompletně smontován se všemi příslušenstvími a naplněn motorovým olejem a chladicí kapalinou dle pokynů výrobce.
• Je důležité, aby se motor při prvním pokusu o spuštění otáčel bez mechanického odporu, protože první otáčky probíhají za kritických mazacích podmínek, které jsou klíčové pro následné provozní chování motoru.

• Po úspěšném nastartování motoru by měl být několik minut běžet na velmi nízké otáčky.
• Po zahřátí zkontrolujte těsnost motoru, zapalování, vůli ventilů atd.
• Motor lze poté zaběhnout.

Tipy pro záběh motoru

Záběhová fáze motoru je počáteční fází, ve které by měl být nový nebo čerstvě repasovaný motor provozován opatrně, aby se všechny pohyblivé části, jako jsou písty, pístní kroužky a ložiska, mohly optimálně přizpůsobit.

Zde je motor vystavován postupnému zatěžování, aby se zajistilo správné usazení součástí a minimalizovalo se opotřebení, čímž se prodlouží životnost a výkon motoru .

Během záběhu je nutné přesně dodržovat pokyny výrobce!

Při záběhu motorů je třeba dodržovat následující:

• Věnujte zvýšenou pozornost provozní teplotě motoru (minimální teplota oleje 80 °C).
• Nechte motor běžet na dostatečných otáčkách a vyhněte se fázím volnoběhu při nízkých otáčkách.
• Nepřekračujte 2/3 maximálních otáček motoru a věnujte pozornost změnám rychlosti.
• Pokud je to možné, vyhněte se jízdě do kopce a z kopce a také jízdě s nízkými otáčkami motoru.
• Vyhněte se plnému zatížení a nepoužívejte brzdění motorem.
• Po době záběhu vyměňte motorový olej a olejový filtr.
• Délka záběhové doby závisí na specifikacích výrobce.

Běh opravených motorů na volnoběh vede ke zvýšenému opotřebení:

• Při nízkých otáčkách motoru olejové čerpadlo nevyvíjí dostatečný tlak, aby dodávalo dostatečné množství oleje do mazacích míst. V důsledku toho nejsou nečistoty a abrazivní částice dostatečně odplavovány, což vede ke zvýšenému opotřebení i během záběhu.
• Příliš málo oleje, takže nečistoty nejsou účinně odplavovány. To zvyšuje opotřebení pístů a pístních kroužků.
• Pístní kroužky při volnoběhu těsní méně účinně, což vede k tomu, že se do klikové skříně dostává více spalin, což dále snižuje olejový film na válci a způsobuje další opotřebení.
• Tlakový ventil pro chlazení pístu může být uzavřený, což má za následek minimální chlazení pístu. To vede ke sníženému mazání okolních součástí, jako jsou pístní čepy a ojniční ložiska.
• Nízký tlak oleje může také poškodit součásti ventilového rozvodu a turbodmychadla. Snížené množství oleje stříkajícího na vačkový hřídel vede ke zvýšenému opotřebení, například hydraulických zdvihátek ventilů a vahadel.

Poškození chladicího okruhu kavitací

Kavitace je tvorba a náhlé zhroucení bublin páry v rychle proudících kapalinách. Imploze těchto bublin plynu vede k obrovským tlakovým rozdílům, které odtrhávají mikroskopicky malé kousky z materiálu a postupně vytvářejí stále větší otvory, dokud se součástka nakonec nezničí.

Poškození součástí chladicího okruhu kavitací je ve většině případů způsobeno vadami, nesprávnou chladicí kapalinou nebo nedostatečnou údržbou.

Spouštěče kavitace:

• Žádné nebo příliš malé množství nemrznoucí směsi v chladicí vodě, což má za následek příliš nízký bod varu.
• Stará nebo opotřebovaná chladicí kapalina, které chybí důležité přísady a inhibitory (např. proti pěnění).
• Vadný tlakový ventil v uzávěru expanzní nádrže brání vytvoření potřebného tlaku.
• Zbytky nebo cizí látky v chladicí vodě, např. zbytky tmelu nebo usazeniny.

Správná funkce chladicího systému je zásadní pro prevenci poškození kavitací. Chladicí kapalina by se měla pravidelně měnit podle pokynů výrobce. Cizí předměty nebo usazeniny v chladicím okruhu musí být odstraněny důkladným čištěním a propláchnutím. U výměníků tepla (olejových chladičů) je nezbytné zajistit utěsnění obou okruhů, aby se zabránilo vniknutí oleje do chladicího okruhu a naopak.