Na powierzchni wypolerowanego pierścienia tłokowego ścianki cylindra wystąpiło łuszczenie się powłoki i zużycie adhezyjne
2020-08-24
Określenie następujących form tarcia ma ogromne znaczenie przy badaniu charakterystyki tarcia olejów żeglugowych w warunkach paliwa o niskiej zawartości siarki i małych obciążeniach, w poszukiwaniu rozwiązań zmniejszających zużycie i wydłużających żywotność elementów silnika. Następujące formy zużycia występują głównie w obszarach smarowania mieszanego i smarowania granicznego, poprzez poprawę proporcji dodatków, można poprawić odporność środka smarnego na zużycie mechaniczne i zużycie antykorozyjne, a także można wydłużyć żywotność części mechanicznych przedłużony w rzeczywistym działaniu.
Z analizy podstawowych przyczyn zużycia wynika, że część „tuleja cylindrowa-pierścień tłokowy” silnika okrętowego obejmuje cztery typowe formy zużycia:
(1) Zużycie zmęczeniowe to zjawisko, w którym powierzchnia cierna powoduje duże odkształcenia i naprężenia w obszarze styku, powoduje pęknięcia i ulega zniszczeniu. Zużycie zmęczeniowe należy do strat tarcia części mechanicznych w normalnym zakresie;
(2) Zużycie ścierne to zjawisko, w którym twarde cząstki powodują ścieranie i zrzucanie materiałów powierzchniowych na powierzchnię pary ciernej w ruchu względnym. Nadmierne zużycie ścierne spowoduje polerowanie ścianek cylindrów silnika i bezpośrednio spowoduje, że smar będzie trudny do uformowania się na powierzchni ścianki cylindra. Głównymi przyczynami zużycia ściernego są film olejowy, powodujący zwiększone zużycie, aluminium i krzem w paliwie;
(3) Zużycie adhezyjne spowodowane jest wzrostem ciśnienia zewnętrznego lub uszkodzeniem środka smarnego, czyli „kleistej” powierzchni pary ciernej. Zużycie adhezyjne to bardzo poważny rodzaj zużycia, który powoduje odklejenie się specjalnej powłoki materiału na powierzchni tulei cylindrowej, powodując poważne uszkodzenie normalnej pracy silnika;
(4) Zużycie korozyjne to zjawisko utraty materiału spowodowane reakcją chemiczną lub elektrochemiczną pomiędzy materiałem powierzchniowym a otaczającym ośrodkiem podczas względnego ruchu powierzchni pary ciernej oraz strata materiału spowodowana działaniem mechanicznym. W przypadku silnej korozji i zużycia materiał powierzchniowy ścianki cylindra ulegnie odklejeniu i nawet w przypadku względnego przesunięcia powierzchni pary ciernej powłoka powierzchniowa utraci pierwotne właściwości materiałowe i ulegnie poważnemu uszkodzeniu.