Bejárat > Ínyencségek > Hengerfal-deformáció

Hengerfal-deformáció

2013. március 24.

A minap került a kezeim közé egy rendbe-teendő, régi Ford Sierra (Pinto) motor, amit megbontva két dolgot vettem észre rajta azonnal.

  • A motor hajlott kora (30 év) ellenére alapméretes és nagyon jó állapotban van, gyakorlatiag nem látható/érezhető váll a hengerfal tetején (furatmikrométerrel még nem mértem meg), és még a gyári hónolás nyomai is látszódnak a hengerfalon.
  • A motor a hengerfal deformált állapotában járta le az eddigi életét - a gyűrűk foltokban nem értek hozzá a hengerfalhoz.

Hengerfal

Hengerfal

Hát az meg hogy a viharban lehet, hogy egy precíz fúrással elkészített és utána hónolt furat nem hengeres? Hisz ha a fúrás után nem lett volna körkörös a felület, akkor oda a “horpadásba” a hónolószerszám sem tud bemenni. Hát a válasz nagyon egyszerű. Nem a fúrás és nem a hónolás lett elrontva, odáig a henger alakja tökéletes volt. De akkor meg mitől deformálódott el…? Nem, nem főzték meg a motort. Illetve lehet, hogy igen, de annak kevés köze van hozzá…

Nézzük, mi történik a motorral a gyári megmunkálást követően? Összeszerelik, majd használják. A használat nem változtat már a hengeralakon, legalábbis egy ilyen jellegű lokális “horpadást” ugyanúgy nem tud belevinni a felületbe, ahogy a megmunkálás sem, tehát csak az összeszerelés maradt. És valóban ott lesz a bibi…

A magyarázathoz képzeljük el a blokkot rugalmas anyagként. Mert hát a vas, és ebből fakadóan a motorblokk is rugalmas anyag, csak nem a látjuk az alakváltozást, ezért merevnek gondoljuk. Pedig nem az. Tehát a blokk és a hengerfej között van a tömítés, ami a vasnál jóval rugalmasabb, jóval nagyobb az összenyomhatósága. És mivel a hengerfejet egy henger körül (általában) négy (pontszerű erőnek tekinthető) csavar szorítja le, ezért a blokk és a hengerfej merevsége fogja a csavarok közötti felületeken létrehozni az összeszorító erőt. De mivel a hengerfejtömítés sokkal rugalmasabb, mint az öntvény, ezért a tömítés a csavarok körül jobban összenyomódik, a csavarok között félúton pedig kevésbé.

És ha a fenti gondolathoz visszatérünk, miszerint az öntvény is rugalmas, akkor próbáljuk meg elképzelni azt, ahogy a hengerfejcsavar a blokkban lévő menetnél fogva húzza felfelé a blokkot. És ha pontszerű erővel, lokálisan felfelé húzzuk a blokkot, akkor az ott ki is fog púposodni. Tehát azt már tudjuk, hogy a csavar furataival koncentrikusan a blokk felfelé kipúposodik. Egy négyhengeres motornál összesen 10 helyen…

De ott van még az is, hogy a hengerfejtömítésen lévő tűzgyűrű a tömítésen a legvastagabb, tehát az érintkező felületek között ott lesz az az erő a legnagyobb, ami a blokk felszínét lefelé nyomja. Vagyis a blokk a hengerfal peremén meg fog süllyedni.

És ha ezt térben képzeljük el, vagyis a csavar mentén felfelé húzzuk a blokk felszínét, a tűzgyűrűnél pedig lefelé nyomjuk, akkor az meg fog billenni. A henger közepe felé, befelé. De ha a blokk felszíne megbillen befelé, akkor mivel az öntvény próbálja tartani az alakját, ezért a hengerfal be fog “horpadni”.

És mi a legjobb bizonyíték az elméletre? Ha több példát is tudok rá mutatni… ;-)

Blokk-megrogyás

Blokk-megrogyás

A fenti képen nagyon jól látszik, hogy nem csak a közelebbi, hanem a távolabbi hengernél is, a főtengely-síkhoz viszonyítva ±45°-ra, vagyis pont a csavarok irányában láthatóak a nyomok. A főtengely síkjára is látható folt valószínű csak a deformáció közben kialakuló közbenső “másod”-hullám. És ahol a folt látható, ott a blokk nem kopott, ergo a gyűrű sem ért hozzá a hengerfalhoz. Ha pedig nem ért hozzá, akkor ott át is tud fújni. Az pedig nem jó…

A rossz hír, hogy ez minden, utcai motornál így van, legfeljebb konstrukciótól függően a mértéke kisebb. De mekkora az akkora? Maximum százados értéket ér el, inkább csak pár ezred. De ha nem ér hozzá a gyűrű a hengerfalhoz, akkor már kvázi majdnem mindegy, hogy mennyire nem…

De ha nem jó, akkor miért nem találnak ki rá valamit??? Már kitaláltak. De ez már egy másik történet… ;-)

– Geree

Geree Ínyencségek , ,

Hozzászólások lezárva