Поломки поршневого пальца

Поломки пальцев могут возникнуть в результате перегрузки при нарушении режима сгорания, воздействия посторонних тел или дефектов материала. При дефектах материала трещина в большинстве случаев исходит изза шлака. В ходе исследования материала в лаборатории можно однозначно доказать это.

Чрезмерное или ненадлежащее применение вспомогательных средств пуска (аэрозоль для пуска) имеют те же воздействия как и крайние нарушения режима сгорания.

Поршневой палец прогибается и подвергается овальной деформации в работе под действием давления газов сгорания на поршень. Изза овальной деформации в концах пальцев при перегрузке образовывается сначала продольная трещина, которая исходит из наружного или внутреннего диаметра пальца. Трещина идет дальше в виде усталостного излома в направлении оси пальца. В зоне наибольшей нагрузки сдвига и изгиба между бобышкой поршневого пальца и бобышкой шатуна трещина превращается в поперечную трещину, что в конечном счете приводит к поломке всего пальца.

Наряду с описанными здесь повреждениями могут появиться также изломы, вследствие повреждения пальца или дефекта закалки.

Поломка поршневого пальца

рис. 1

Описание повреждения

Поршневой палец (рис. 1) полностью поломан на переходе между стержнем шатуна и одной из бобышек поршневого пальца и имеет поперечную трещину. В более коротком куске наблюдается трещина по длине. Поверхности излома имеют характер усталостного излома.

Оценка повреждения

Поломки пальцев всегда являются следствием перегрузки при условии, что нет дефекта материала. Дефекты материалов можно, однако, однозначно определить в рамках исследования материала поломанного пальца Из-за овальной деформации поршневого пальца в отверстии при перегрузке на концах пальца образовывается продольная трещина, которая может исходить из наружной поверхности или из внутренней стороны отверстия. Трещина проходит затем дальше в виде усталостного излома в направлении оси пальца. В зоне наибольшей нагрузки сдвига и изгиба между бобышкой поршневого пальца и бобышкой шатуна трещина превращается в поперечную трещину, что в конечном счете приводит к поломке всего пальца. На рис. 2 показано, что первая трещина может возникнуть не только от перегрузки, но и от ненадлежащего обращения с поршневого пальцем при сборке. На торцевой стороне поломанного пальца ясно видно, что трещина появилась вследствие ударного повреждения (удар молотком). Этот факт показывает, что имеющаяся трещина - даже при нормальной нагрузке - может увеличиться и превратиться в усталостный излом, что в конечном счете может привести к полному излому.

рис. 2

Возможные причины повреждения

• нарушение режима сгорания в бензиновых и дизельных двигателях, особенно из-за детонационного воспламенения.

• гидравлические удары

• ненадлежащее выполнение работ при сборке поршневого пальца.