I. Uszkodzenia i zużycie tulei cylindrowych

                   Uszkodzenia i zużycie tulei cylindrowych polegają najczęściej na:              

1.       utracie wymaganego kształtu geometrycznego i wymaganych wymiarów średnicy wewnętrznej tulei,

2.       utracie wymaganego stanu powierzchni gładzi cylindrowej,

3.       pęknięciu ścianki lub kołnierza tulei,              

4.       utracie wymaganej jakości zewnętrznej powierzchni tulei wskutek korozji               lub erozji kawitacyjnej,

5.       utracie szczelności osadzenia tulei w bloku cylindrowym.

Ad1.na skutek zużycia towarzyszącego współpracy gładzi z tłokiem i pierścieniami, tuleja przyjmuje kształt trudny do określenia

     Reasumując, przyczynami zróżnicowanych kształtów zużycia tulei cylind­rowych są lub :

-   rożne rodzaje układów smarowania i olejów smarowych,

-   zmiana warunków wewnątrz układu trybologicznego (np. spowodowana postępującym zużyciem tulei cylindrowej i pierścieni tłokowych),

-   zmiany warunków wewnątrz pewnej grupy cylindrów (np. oddziaływanie na wspólną~ turbosprężarkę zmian warunków pracy jednego z cylindrów),

-    indywidualne różnice konstrukcyjne, materiałowe, technologiczne i montażowe poszczególnych cylindrów,

-    różnice warunków eksploatacji tego samego typu silników na rożnych statkach lub statkach konstrukcyjnie jednorodnych lecz eksploatowanych w rożnych warunkach,

-   jakość paliwa,

-   metody pomiaru zużycia tulei,

-   zmiany dawek oleju smarowego,

-          różnice w funkcjonowaniu układu chłodzenia.

     Niekiedy można stwierdzić intensywne zużycie tulei cylindrowych silników 2-suwowych w rejonie okien przepłukujących. Jest to związane z odkształceniem tulei wskutek oddziaływania sztywnej powierzchni oporowej bloku cylindrowego w tym rejonie. Pierścienie tłokowe, przechodząc te krawędzie, zaczynają drgać i najczęściej pękają. Uderzają o krawędzie okien . Zaokrąglenie krawędzi okien .nie zawsze likwiduje to zjawisko i dlatego takie tuleje często wymienia się, chociaż ich zużycie nie osiąga wartości dopuszczalnych.

Ad2  Utrata wymaganego stanu powierzchni gładzi tulei cylindrowej wywołana jest najczęściej zatarciem tłoka w cylindrze. W wyniku zatarcia niekiedy mogą powstać jedynie rysy lub nawalcowania materiału tłoka na gładź.

Ad3  Pęknięcia ścianki tulei mogą wystąpić jako skutek przekroczenia dopuszczal­nych naprężeń mechanicznych i cieplnych w rejonie ścian tworzących komorę spalania. Powstające przy nagłym ochłodzeniu tulei znaczne odkształcenia cieplne mogą również spowodować pęknięcia, powstać w wyniku zamrożenia wody chłodzącej, zatarcia tłoka, miejscowego prze­grzania tulei, na przykład wskutek zlej pracy wtryskiwacza lub osłabienia wytrzymałości ścianki przez wżery korozyjno-erozyjne zewnętrznej powierz­chni tulei. Pęknięcia w rejonie kołnierza tulei powstają najczęściej wskutek nadmiernego naprężenia śrub mocujących głowicę

Ad4  Zewnętrzna powierzchnia mokrych tulei cylindrowych pokrywa się w czasie eksploatacji silnika kamieniem kotłowym utrudniającym odprowadzenie ciepła od tulei, co prowadzi do wzrostu temperatury tulei i tłoka. W następstwie tego pogarszają się warunki smarowania. W skrajnym wypadku może to doprowadzić do zatarcia tłoka lub wskutek nadmiernego zwiększenia się jego średnicy - do powstania pęknięć tulei. Wżery korozyjno-erozyjne mogą tworzyć skupiska rozmieszczone w rożnych miejscach zależnie od konstrukcji tulei i rozwiązywania jej chodzenia. Zużyciu mogą ulec projektory cynkowe oraz powłoki ochronne powierzchni

Ad5  Utrata szczelności mocowania tulei cylindrowej w bloku cylindrowym może być spowodowana zużyciem elementów uszczelnień, pierścieni uszczelniających, dławic oraz odkształceniem plastycznym i zużyciem korozyjnym w rejo­nie jej pasów osadczych.

    Przy zbyt małym luzie osiowym w osadzeniu pierścienie ogniowe mogą się odkształcić plastycznie. Miejscowe pęknięcia i odłamania fragmentów pierścieni mogą spowodować  uszkodzenia: jak pęknięcia tulei cylindrowej, tłoka, głowicy, łopatek turbiny turbosprężarki itp.

               Weryfikacja tulei cylindrowych

    Polega na wykonaniu:

- oględzin zewnętrznych,

- pomiarów,

- próby hydraulicznej.

     Weryfikacja powinna być poprzedzona oczyszczeniem tulei z kamienia kotłowego, usunięciem nagaru i laków, zwłaszcza w rejonie okien dolotowych, i wylotowych, oraz wymyciem gładzi olejem napędowym, używając do tego szmat bawełnianych.

       Oględziny zewnętrzne umożliwiają wykrycie i określenie wielkości ewentual­nych pęknięć, rys, wżerów, zatarć itp.

Jeśli wynik oględzin jest pozytywny, czyli tuleja nie kwalifikuje się do wymiany, wykonuje się pomiary zużycia jej gładzi, polegające na określeniu wymiarów średnic za pomocą średnicówki czujnikowej lub mikro­ metrycznej z dokładnością 0,01 mm, w określonych płaszczyznach i kierun­kach z instrukcji silnika. Zazwyczaj określa się dwie lub więcej płaszczyzn pomiarów i w każdej z nich dwa kierunki - jeden wzdłuż osi wału korbowego, drugi wzdłuż osi do niej prostopadłej.

        Niektórzy producenci silników dostarczają wraz z silnikami specjalne listwy pomiarowe (szablony) z otworami jednoznacznie określającymi płaszczyzny pomiarów średnicy tulei .

       Wyniki pomiarów średnic tulei pozwalają określić maksymalny przyrost jej średnicy oraz odchyłki kształtu gładzi - odchyłki okrągłości i odchyłki Sposób obliczania tych odchyłek zawiera tabela wartości granicznego przyrostu średnicy tulei (niekiedy luzów dopuszczal­nych między tuleją a tłokiem) oraz granicznych odchyłek kształtu. Dla silników bezwodzikowych wartości z tej tabeli należy dzielić przez 2. Graniczna stożkowość tulei wynosi 0,7 mm na 1 m długości dla silników bezwodzikowych 0,15 mm/m.

          Graniczne zużycie i owalność tulei cylindrowych silników wodzikowych [mm]

Graniczne zmniejszenie grubości ścianki tulei, spowodowane zużyciem jej gładzi, wynosi 0,5% grubości konstrukcyjnej.

   Dysponując wynikami pomiarów tulei cylindrowych i tłoków, można wyznaczyć luzy pomiędzy tymi dwoma współpracującymi ze sobą elementami silnika. Najczęściej wyznacza się luz d1, pomiędzy powierzchnią boczną denka tłoka i gładzi tulei oraz luz d2 między powierzchnią prowadzącą tłoka i gładzi tulei.

         Luzy montażowe (na średnicy) między tłokiem a gładzią tulei dla silników wodzikowych [mm]

      Nieszczelności w miejscach osadzania tulei, spowodowane zużyciem pierścieni uszczelniających lub ubytkami korozyjnymi pąsów oporowych tulei, można stwierdzić w czasie eksploatacji silnika, kiedy to przez otwory kontrolne w płaszczu cylindrów wydostaje się woda, lub w czasie próby hydraulicznej bloku cylindrowego

     W razie występowania znacznych wżerów korozyjno-erozyjnych na zewnętrznej powierzchni tulei oraz gdy grubość jej ścianki zmniejszy się o więcej niż 0,5% grubości pierwotnej, o możliwości dopuszczenia tulei do dalszej pracy decyduje pomyślny wynik próby hydraulicznej. Górną część tulei (na 1/3 wysokości od górnego kołnierza) bada się ciśnieniem próbnym 1,5 pmax (ciśnienie maksymalne spalania). Pozostałą część tulei bada się ciśnieniem 0,7 MPa 

Za pomocą ręcznej pompy wodnej  przewodem, przy zamkniętych zaworach usu­wa się powietrze z części pierścieniowej rdzenia . Następnie badaną tuleję ustawia się nad rdzeniem, przesuwając stół, pompuje się wodę przewodem  i - po uzyskaniu ciśnienia p = 0,3=0,5 MPa mierzonego manometrem  - zamykamy zawór . Następnie pompuje się wodę przewodem  do chwili pełnego usunięcia powietrza z przestrzeni między rdzeniem a tuleją. W celu wytworzenia szczelności hydraulicznej otwiera się zawór. Pompą podaje się wodę do przestrzeni między rdzeniem a pierścieniami gumowymi, do osiągnięcia ciśnienia p = 10 MPa, po czym zawór  ponownie się zamyka.

       Po wykonaniu tych czynności bada się pierwszy pas tulei. Otwiera się zawór i pompą, przewodem  podaje się wodę do przestrzeni badania, gdzie wytwarza się wymagane warunkami technicznymi ciśnienie. Po uzyskaniu zdanego ciśnienia zawór zamyka się. Po oględzinach tulei otwiera się zawory  i obniża ciśnienie wody do p = 0. W czasie próby hydraulicznej nie dopuszcza się przeciekania lub "pocenia się" ścianek tulei.

           Dyskwalifikacja tulei

        Złomowanie tulei następuje w razie stwierdzenia wżerów korozyjno-erozyj­nych, których głębokość przekracza 30% grubości ścianki tulei, lub tworzących niebezpieczne skupienia. Tuleję dyskwalifikuje się w każdym wypadku negatywnego wyniku próby hydraulicznej­

            Regeneracja gadzi tulei

        Rysy na powierzchni gładzi tulei o głębokości do 0,5 mm, szerokości do 1 mm i długości do 80= 100 mm można usunąć ręcznym wygładzeniem drobnym kamieniem ściernym lub naoliwionym płótnem ściernym. Przy zaokrąglaniu krawędzi rys nie można zwiększać ich głębokości, a obróbkę należy przeprowadzać prostopadle do tworzącej cylindra. Dla utworzenia powierzchni porowatej niekiedy zaleca

II. Uszkodzenie i zużycie korbowodów

Poszczególne części składowe korbowodów ulegają w czasie eksploatacji silnika zużyciu i uszkodzeniom wywołanym:

-          zmiennymi stanami naprężeń,

-          korozją,

-          wymuszeniami awaryjnymi.

   Zmienne stany naprężeń powodują pęknięcia trzonów korbowodów i trwale odkształcenie lub zerwanie śrub korbowodowych. Pęknięcia korbowodów mogą być spowodowane również wadami materiałowymi.

Siły tarcia powodują ubytki materiału w łożyskach stopy i łba korbowodu oraz w tulejach sworznia korbowodu przyczepnego (silniki widlaste). Zwiększony luz w łożyskach korbowodu oraz tulejach sworzni korbowodów przyczepnych powyżej wartości dopuszczalnych ma znaczny wpływ na awaryjność zespołu korbowego podczas pracy silnika.

    Korozyjne zużycie korbowodu występuje przy dużym przedmuchu spalin przez pierścieniowe uszczelnienie tłoka oraz przy przedostaniu się wody chłodzącej do układu smarowania silnika.

   Wymuszenia awaryjnych uszkodzeń korbowodów są rożne, na przykład:

-          eksplozja w cylindrze,

-          uderzenie wodne w wyniku przedostania się wody do cylindra,

-          urwanie się zaworu,

-          wypadnięcie gniazda zaworowego,

-          zatarcie tłoka,

-          złamanie śrub korbowodowych.

     Typowe uszkodzenia awaryjne korbowodu występują w postaci:

...