Danni al motore

Soggetti:

Introduzione
Stile di guida e manutenzione
Danni al motore
Danni al motore dovuti a problemi di lubrificazione
Danni al motore dovuti a problemi di raffreddamento
Danni all'albero motore
Danni ai cuscinetti dell'albero motore e della biella e al perno dei cuscinetti
Danno all'albero a camme
Forme di usura dell'albero a camme
Danno alla valvola
Danni al pistone
Biella storta
Spina del pistone rotta

Introduzione:
Ogni veicolo necessita di manutenzione. Le parti prescritte vengono sostituite periodicamente durante la manutenzione e lo stato di usura delle altre parti viene controllato durante ogni ispezione. Se si sospetta che il pezzo non arriverà alla successiva visita di manutenzione, si consiglia di sostituirlo. Oltre alla manutenzione regolare con ispezione, può succedere che una parte si guasti. La qualità del materiale ha una grande influenza su questo, così come la misura in cui è stata eseguita la manutenzione tempestiva. Il rischio di difetti è maggiore per un veicolo per il quale si superano i periodi di manutenzione, le riparazioni vengono posticipate o una persona non esperta trascura le parti soggette ad usura. Diventa particolarmente fastidioso se sei in viaggio con il veicolo e finisci bloccato sul lato della strada con un difetto che avrebbe potuto essere evitato.

Questa pagina sui danni al motore ha origine dal capitolo "Tecnologia di diagnosi, misurazione meccanica" dove vengono descritte le misurazioni sulle parti del motore. Tali misurazioni vengono effettuate su parti del motore smontate (ad esempio confronto del diametro del pistone e del cilindro, determinazione dell'altezza della camma, controllo dei giochi) e derivano da una diagnosi in cui è stata ricercata la causa del malfunzionamento. L'auto può essere portata in officina, dove il cliente lamenta:

"La spia del motore è accesa e il motore ha notevolmente meno potenza di prima."

Il meccanico o il tecnico diagnostico collega il tester EOBD al veicolo e legge i codici errore:
Codice errore P0172 – banco di controllo miscela carburante 1: sistema troppo ricco
I trim del carburante vengono letti tramite i dati in tempo reale. Questo dà il valore: -15.

Dal codice errore e dall'assetto carburante a lungo termine si deduce che la sonda lambda nei gas di scarico misura una miscela troppo ricca. Il meccanico o il tecnico diagnostico effettua una serie di test elettronici e ricerca le cause meccaniche. Durante la diagnosi smonta il coperchio della valvola e scopre che le camme dell'albero a camme sopra il cilindro 4 presentano segni di usura. Ciò solleva le domande:

L'usura dell'albero a camme è la causa del malfunzionamento? Le camme usurate possono comportare un minor flusso di ossigeno nel cilindro, risultando in una miscela troppo ricca (con conseguente eccesso di carburante);
In caso di usura: quale è stata la causa? Come si può evitare che il problema si ripresenti in futuro?

Nelle pagine “Diagnosi meccanica" sopra "Misurazione di parti del motore” discutiamo varie parti delle tecniche di misurazione, come la misurazione dell'albero a camme. In questa pagina ci concentriamo sul danno reale e sulla sua causa. Se riusciamo a determinarne la causa, possiamo anche evitare che il cliente segnali nuovamente lo stesso problema nel prossimo futuro.

Stile di guida e manutenzione:
Prima o poi ogni motore a combustione può subire danni. Alcuni motori sono noti per i loro punti sensibili e deboli, in altri casi il proprietario del veicolo è stato negligente nella manutenzione o lo stile di guida ha contribuito a un processo di usura. Anche la vecchiaia a volte mette i bastoni tra le ruote: nessun motore ha la vita eterna.

Un buon stile di guida avvantaggia ogni moto:

Non lasciare girare al minimo il motore freddo per troppo tempo: il motore resterà freddo per troppo tempo;
Guidare lentamente con il motore freddo e dare all'olio il tempo di scaldarsi adeguatamente;
Non guidare per troppe brevi distanze. Una moto va bene anche per un lungo giro occasionale;
Guidare sempre silenziosamente a bassa velocità, soprattutto con i motori moderni, aumenta il rischio di contaminazione interna. Considerare: tratto di aspirazione intasato (collettore di aspirazione), valvole di aspirazione estremamente sporche, EGR intasato, depositi carboniosi tra le fasce elastiche con conseguente consumo di olio. In situazioni estreme, le fasce elastiche bloccate causano graffi sulla parete del cilindro.
Non sovraccaricare il motore ai bassi regimi: guidando a cinquanta in quinta marcia, il motore ha un regime basso. I cuscinetti sono molto caricati. Quando si accelera, sul meccanismo manovella/biella vengono esercitate forze enormi;
Non raggiungere troppo spesso la gamma ad alta velocità. Non fa male fare qualche accelerazione seria ogni tanto, ma senza esagerare.

L'immagine seguente mostra un percorso di ingresso contaminato. L'aria aspirata non riesce a passare facilmente attraverso la valvola, con conseguente minore disponibilità di ossigeno per la combustione durante la corsa di aspirazione. Questo può essere determinato, tra le altre cose, guardando con a endoscopio.

Oltre ad un buon stile di guida, ogni moto ha bisogno di una manutenzione preventiva:

L'olio motore invecchiato perde sempre più il suo effetto di assorbimento dello sporco e lubrificante. Le parti che scivolano una accanto all'altra sono dotate di un film d'olio contaminato che ha un effetto meno lubrificante. Il risultato è che l'olio si trasforma in una sostanza solida (morchia nera) e aderisce a tutte le parti del motore (soprattutto fredde). I canali petroliferi si intasano con tutte le conseguenze che ciò comporta;
Olio di scarsa qualità: l'aggiunta di olio con specifiche o viscosità errate può avere un effetto negativo a breve termine sulla contaminazione, sul consumo di olio e sui danni al motore;
Interventi meccanici quali: controllo del gioco delle valvole (se applicabile), sostituzione delle candele, filtro dell'aria, cinghia di distribuzione, ecc. devono essere controllati periodicamente. Un'auto che viaggia spesso in autostrada può spesso percorrere più chilometri con le stesse candele di un'auto che percorre molto traffico cittadino. Pertanto, nella maggior parte dei casi, oltre ad un intervallo dipendente dalla distanza, è associato anche un intervallo dipendente dal tempo;
I difetti dei pezzi possono spesso essere diagnosticati in una fase precoce. Non guidare troppo a lungo con luci o rumori guasti. Far controllare periodicamente l'auto da un meccanico esperto.

La foto sotto mostra due situazioni: lo stesso tipo di motore con una buona manutenzione preventiva (a sinistra) e un motore estremamente sporco che ha percorso 100.000 km con lo stesso olio (a destra). Oltre ai depositi neri sull'albero a camme (fango nero), anche le parti del motore sono diventate rosso-marroni. Ciò è spesso il risultato di un olio motore vecchio e di una temperatura troppo elevata dovuta a un livello dell'olio troppo basso.

Danni al motore:
I danni al motore non sono sempre una conseguenza diretta dell'inquinamento. Quando scopriamo un'estrema contaminazione delle valvole di aspirazione, ciò ha portato a reclami come: potenza ridotta, spia di gestione del motore accesa dove durante la lettura appare un trim del carburante negativo, ma ciò non causa immediatamente danni permanenti. La pulizia professionale (sabbiatura con carbone/noci) può far scomparire i reclami. Se si continua a guidare con valvole estremamente sporche, col tempo potrebbero verificarsi danni perché le valvole non riescono più a sigillare correttamente sulle sedi delle valvole nella testata.

La contaminazione interna dovuta a olio motore scaduto, stile di guida inadeguato o altra causa di usura accelerata può causare il guasto prematuro dei componenti. Se i reclami emersi vengono esaminati e rilevati correttamente, questo processo di usura può essere interrotto. Se i segnali che qualcosa non va vengono ignorati, l’auto potrebbe fermarsi lungo il percorso o i danni conseguenti saranno maggiori rispetto a quelli che si avrebbero se il problema fosse risolto immediatamente.

Danni al motore dovuti a problemi di lubrificazione:
Negli ultimi anni gli intervalli di manutenzione sono stati sempre più allungati. Negli anni '70 non era raro cambiare l'olio dopo 7.500 km. Oggigiorno esistono normative secondo le quali è necessario cambiare l'olio solo dopo 30.000 o addirittura 40.000 km. Con gli intervalli di manutenzione prolungati c'è il rischio di guidare con troppo poco olio se il livello dell'olio è troppo basso. La quantità (troppo piccola) di olio diventa quindi molto più calda, evapora più velocemente, provoca più inquinamento e ha un effetto lubrificante sempre più scarso. Per questo motivo i veicoli dotati di intervalli di manutenzione prolungati sono dotati di sensore di livello e qualità dell'olio. Durante molti viaggi brevi, il petrolio viene tassato tre volte di più rispetto a quando si percorre la stessa distanza in autostrada. Il sensore di livello monitora naturalmente il livello e visualizza un messaggio al conducente se il livello è troppo basso. Il sensore di qualità (spesso nello stesso alloggiamento) monitora la qualità. Con olio invecchiato e addensato, l'intervallo di cambio olio è notevolmente più breve. Si parla di “intervalli di manutenzione variabili” quando viene specificato l'intervallo standard di 30.000 km e 2 anni, ma già dopo 20.000 km e un anno appare un messaggio di manutenzione: la qualità dell'olio è diventata così bassa a causa delle condizioni di guida che il l'olio deve essere rinfrescato prima.

Se non viene cambiato in tempo, l'olio evaporerà e si addenserà più velocemente, come già descritto. Il fango che rimane finisce in tutto il motore. Il primo posto in cui si raccoglie questa sostanza è nel collettore di aspirazione nella coppa dell'olio. La pompa dell'olio aspira l'olio dal basamento attraverso questo filtro dell'olio. La pompa dell'olio spinge quindi l'olio attraverso il filtro. Le particelle grossolane vengono trattenute dal setaccio.

Un'altra causa di un filtro dell'olio sporco è un accumulo di fibre da una cinghia di distribuzione bagnata, come quella attualmente utilizzata nei motori PSA e Ford. Quando si aggiunge olio motore specificato in modo errato, la cinghia di distribuzione bagnata si danneggia e le fibre sciolte si mescolano con l'olio motore.

L'immagine seguente mostra un esempio di un filtro dell'olio in buone condizioni e sporco. È ovvio che attraverso il filtro fortemente contaminato può passare meno olio: la pompa dell'olio ha meno capacità di pompare l'olio attraverso il motore a causa di questo blocco.

I problemi iniziano con il filtro intasato: la pompa dell'olio funziona troppo lentamente a bassi regimi per raggiungere una buona pressione dell'olio. Ciò potrebbe causare una mancanza di pressione dell'olio al minimo. Parti come l'albero motore e i cuscinetti della biella, gli alberi a camme nella testata, i pistoni nei cilindri e l'albero del turbo corrono il rischio di spostarsi se il film di olio lubrificante è troppo piccolo, con conseguente maggiore sviluppo di calore e rischio di attrito tra i metalli.

Oltre all'olio addensato e alla morchia nera, anche altri materiali e componenti possono causare l'ostruzione del filtro dell'olio. Considerare: parti in plastica di una guida della catena di distribuzione rotta, resti di (troppa) guarnizione liquida proveniente, tra le altre cose, dal coperchio della valvola o dalla coppa dell'olio, parti di sporco finite nell'olio quando si allenta e si estrae il tappo di riempimento dell'olio l'astina di livello dell'olio, ecc.

Se sospetti che il motore sia molto contaminato internamente, puoi "lavarlo" mescolando un additivo con l'olio vecchio. Questo detersivo funge da detergente e garantisce la rimozione delle particelle di sporco dalle parti del motore. In situazioni estreme, le particelle di sporco si raccolgono nel filtro dell'olio e rimangono lì, anche dopo aver scaricato l'olio. È pertanto consigliabile smontare la coppa dell'olio e il filtro dopo il lavaggio e pulirli entrambi accuratamente prima di riempire il motore con olio motore nuovo.

Danni al motore dovuti a problemi di raffreddamento:
I problemi di raffreddamento possono essere il risultato diretto di problemi di lubrificazione. Il paragrafo precedente fornisce esempi di cause che possono causare una carenza di olio lubrificante. Se il film d'olio lubrificante tra le parti mobili è insufficiente, si svilupperà molto calore, con un alto rischio di danni diretti al motore.

Un difetto nel sistema di raffreddamento può anche causare un mancato raffreddamento del motore:

Flusso insufficiente attraverso il radiatore a causa di un blocco;
Una ventola di raffreddamento che non funziona correttamente a causa di un difetto nel controllo;
Ostruzione in un tubo o canale del liquido di raffreddamento: ad esempio a causa di un tubo piegato o allentato o di un radiatore intasato;
Aria nel sistema di raffreddamento perché il sistema non è stato adeguatamente ventilato dopo le riparazioni e il rifornimento;
Circolazione insufficiente del liquido di raffreddamento a causa di una pompa dell'acqua di raffreddamento difettosa (palette rotte) o slittamento tra puleggia e cinghia Poly-V (se non azionata dalla distribuzione);
Un termostato difettoso;
Una guarnizione della testa difettosa: i gas di combustione raggiungono il sistema di raffreddamento e viceversa.

Il surriscaldamento del motore può portare alla deformazione e alla rottura della testata. Pertanto, dopo aver rimosso la testata, verificare la planarità e verificare la presenza di crepe sulla testata. Le crepe solitamente si verificano nelle superfici con meno materiale: qui il trasferimento di calore è minimo.

Esempi di ciò sono: crepe tra le sedi delle valvole, oppure tra la sede della valvola e il foro della candela (motore a benzina) o la camera anteriore (vecchio motore diesel). Le società di revisione specializzate hanno le conoscenze e gli strumenti per saldare la testata in ghisa rotta nella maggior parte dei casi.

L'immagine seguente mostra una fessura tra la sede della valvola e il foro della candela.

Il surriscaldamento può causare l'usura dei pistoni e dei cilindri. In tal caso, la temperatura ha causato un'eccessiva dilatazione delle parti, che può causare il bloccaggio del pistone nel cilindro.

Danni all'albero motore:
I danni all'albero motore e ai perni dei cuscinetti della biella sono stati discussi in una sezione precedente. Tali danni sono il risultato della mancanza di olio lubrificante.

Un albero motore è soggetto a molte forze e vibrazioni. In casi estremi, l'albero motore può rompersi. In quasi nessun caso si tratta di un problema materiale, ma della conseguenza di un difetto in un'altra parte del motore o di un evento durante la guida:

Sovraccarico meccanico dovuto a combustione anomala o colpo d'ariete;
Blocco improvviso dovuto ad un difetto della trasmissione finale (cambio o differenziale);
Vibrazioni eccessive dovute a un volano bimassa difettoso, gioco nello smorzatore di vibrazioni o apparecchiature collegate come una presa di forza nei veicoli commerciali in cui le vibrazioni si verificano con una frequenza troppo elevata in un determinato intervallo di velocità;
Indebolimento del materiale dovuto a precedenti danni ai cuscinetti;
Installazione impropria della biella e dei perni dei cuscinetti principali;
Danni meccanici all'albero motore prima dell'installazione.

Danni ai cuscinetti dell'albero motore e della biella e ai perni dei cuscinetti:
I cuscinetti dell'albero motore e della biella si trovano nella parte inferiore del blocco motore. La lubrificazione è fornita dall'olio che passa attraverso i canali dell'olio dell'albero motore, attraverso i fori nei perni dei cuscinetti dell'albero motore tra il perno del cuscinetto e il cuscinetto scorrevole. I cuscinetti scorrevoli sono soggetti a forze molto elevate, quindi è essenziale una pellicola di olio lubrificante tra le parti mobili.

Una delle principali cause di danneggiamento dei cuscinetti della biella è la mancanza di olio. Ciò può verificarsi, tra le altre, nelle seguenti situazioni:

Il motore perde olio a causa di una perdita. Ciò potrebbe essere: a causa di un turbo difettoso, di una non corretta tenuta tra due parti a causa di una guarnizione strappata;
Il conducente non controlla abbastanza spesso il livello dell'olio, anche se il motore consuma molto olio;
La pompa dell'olio ha una portata troppo bassa a causa di un difetto della pompa o di un'ostruzione nella sezione di aspirazione;
Il blocco motore è troppo inclinato:
– In un'auto, soprattutto in combinazione con un basso livello dell'olio, ciò può portare a problemi di lubrificazione.
– Nelle motociclette i danni ai cuscinetti si verificano dopo che la motocicletta cade e il motore non viene spento in tempo. Spegnere il motore il più rapidamente possibile tramite l'interruttore di accensione o il kill switch.

Se c'è carenza di olio, la spia della pressione dell'olio si accenderà. La pressione è poi scesa a 1 bar. Questa spia avvisa il conducente che il motore deve essere spento per evitare danni successivi. In molti casi è già troppo tardi: se la spia della pressione dell'olio è accesa a causa del basso livello dell'olio, la temperatura è già aumentata e la pressione è troppo bassa da tempo. Anche la temperatura dell'olio tra il perno di manovella e il cuscinetto scorrevole è aumentata. Anche la contropressione attraverso i canali dell'olio sarà diminuita, creando più spazio. Il film d'olio normalmente compensa questo gioco. Senza pellicola d'olio, le parti entrano in contatto tra loro e si verifica un attrito meccanico.

Le auto moderne sono spesso dotate di un indicatore del livello dell'olio e della temperatura. Entrambi daranno un avviso in anticipo prima che la spia della pressione dell'olio si attivi a causa della bassa pressione dell'olio. Quando la spia della pressione dell'olio si accende, è sempre consigliabile controllare eventuali danni ai cuscinetti della biella. Le due immagini sottostanti mostrano i danni causati dalla mancanza di olio.

I danni ai cuscinetti e ai perni di banco dell'albero motore e della biella non si verificano solo a causa della mancanza di olio lubrificante. Anche altri fattori contribuiscono a possibili danni:

Pre-accensione a bassa velocità: in caso di combustione incontrollata che avviene mentre il pistone si sposta da ODP a TDC. Principalmente motori ridimensionati a iniezione diretta, spesso dotati di turbo. La combustione avviene nel momento sbagliato, provocando enormi forze sul pistone. Ciò potrebbe danneggiare il pistone, la distribuzione e i cuscinetti.
Stile di guida: a motore freddo l'olio è ancora denso e la lubrificazione tra cuscinetti e perni non è ancora ottimale. Con un carico pesante del motore e un motore freddo, ci sono buone probabilità che si verifichino danni ai cuscinetti.
- carichi elevati a basse velocità: i cuscinetti superiori della biella sono soggetti a forze estremamente elevate nel punto in cui la biella è posizionata (quasi) perpendicolarmente sopra l'albero motore;
- carico basso con velocità elevate: quando il pistone si muove verso l'alto si liberano molte forze che vengono assorbite dai cuscinetti inferiori della biella.
Oltre ai danni ai cuscinetti e ai perni dei cuscinetti, con questo stile di guida anche altre parti del motore, come i pistoni, si usurano più rapidamente. Naturalmente quanto sopra può essere evitato accelerando lentamente con motore freddo, cioè con poco carico e non oltre i 3000 giri/min.

L'immagine sotto mostra le forze nel motore mentre ruota in cinque diverse posizioni. La scomposizione delle forze del pistone è mostrata nella pagina: risolvere la forza del pistone ulteriormente spiegato. In queste immagini vediamo comparire più volte la forza Fh. Fh indica la forza sul cuscinetto principale. Questa forza è diversa in ogni posizione del motore. Inoltre, quando il pistone si sposta da TDC a TDC, viene caricato il cuscinetto principale superiore e da ODP a TDC viene caricato il cuscinetto principale inferiore. L'elenco sotto l'immagine spiega la forza sul cuscinetto principale dalle seguenti cinque immagini.

La biella è perpendicolare sopra il perno di manovella. La forza sul cuscinetto di banco superiore (Fh) è uguale alla forza sul pistone (Fz) dovuta alla pressione di combustione (p). Anche il cuscinetto superiore della biella viene caricato con la stessa forza.
L'albero motore torce e la forza Fh è diminuita;
La forza sul cuscinetto di banco è 0 perché tra perno di manovella e biella si è creato un angolo di 90 gradi;
Il cuscinetto di banco inferiore e il cuscinetto di biella superiore sono caricati;
In questo caso la forza sul cuscinetto di banco inferiore e sul cuscinetto di biella superiore aumenta nuovamente.

Mediante un'ispezione ottica dei semicuscinetti e dei perni dei cuscinetti e mediante misurazione dell'ovalizzazione e della conicità dei perni dei cuscinetti di banco e dei perni dei cuscinetti di biella con il micrometro è possibile determinare l'usura.

Quando si installano i cuscinetti della biella, è necessario prestare la massima attenzione a non scambiarli assolutamente. I cuscinetti sono usurati sui perni dei cuscinetti. La sostituzione comporterà sempre una maggiore usura del cuscinetto ed eventualmente anche del perno del cuscinetto. Quando si installano nuovi cuscinetti è necessario: plastigage controllare il gioco tra cuscinetto e perno. I cuscinetti troppo spessi rendono più difficile la formazione di un film d'olio tra i due, causando attrito.

Danni all'albero a camme:
Gli alberi a camme si trovano nella parte superiore del motore. In un motore appena avviato, l'olio lubrificante raggiungerà gli alberi a camme per ultimi. I danni agli alberi a camme possono verificarsi come segue:

Se la pressione dell'olio è troppo bassa, sarà la testata, oltre al turbo e ai cuscinetti di biella, a subire i danni maggiori;
Se il motore gira ad alto numero di giri subito dopo l'avviamento, l'olio non è ancora arrivato (a sufficienza) alla testata;
L'umidità nell'olio o nella testata può avere un effetto devastante sull'albero a camme. Questo viene discusso ulteriormente nel seguente esempio.

La formazione di fango può verificarsi durante la guida frequente per brevi distanze. In inverno i fanghi (costituiti da vapore acqueo e residui di olio) possono congelarsi, bloccando l'alimentazione e il drenaggio dell'olio.

L'umidità può anche avere un effetto devastante, come mostrato nell'immagine seguente. Le alette sono interessate e contengono corrosione da vaiolatura. Ciò che colpisce è che l’albero a camme superiore è più gravemente colpito rispetto a quello inferiore. Ciò probabilmente ha a che fare con la temperatura: l'albero a camme di aspirazione si riscalda meno rapidamente di quello di scarico, quindi l'umidità causa più danni.

Se manca olio o se vengono sostituiti i cappelli dei cuscinetti, si possono verificare danni all'albero a camme come mostrato nell'immagine seguente. Si sono verificati graffi profondi perché il materiale è scomparso.

Tali danni possono portare alla perdita di pressione dell'olio: poiché a causa del diametro inferiore dell'albero a camme si è creato molto più spazio tra il cappello del cuscinetto e l'albero a camme, anche l'olio può fuoriuscire più facilmente.

Il danno colpisce i cuscinetti dell'albero a camme dopo questo cuscinetto. Esempio: il canale dell'olio va dal cilindro 1 al cilindro 4. Il danno all'albero a camme si trova nel cilindro 3. Poiché troppo olio "perde" attraverso il cuscinetto del cilindro 3, il cuscinetto del cilindro 4 non riceve abbastanza olio.

A causa della mancanza di lubrificazione, l'albero a camme non si usura solo sui cappelli dei cuscinetti, ma può verificarsi anche l'usura sulle camme. L'altezza della cresta può diminuire a causa dell'usura del materiale. Le due immagini sottostanti mostrano una camma estremamente usurata (a sinistra) e camme smussate (a destra).
Una camma smussata, quindi meno appuntita (alta), ha un effetto negativo sulla fasatura delle valvole. Non solo la valvola si aprirà più tardi e si chiuderà prima, ma si aprirà anche meno ampiamente. Il livello di riempimento diminuisce. Ciò sarà evidente in una coppia inferiore e in una potenza inferiore a (principalmente) velocità più elevate.

A volte capita che un albero a camme si rompa. Non è sempre possibile determinarne il motivo. Si tratta di un problema comune per alcune vetture, tra cui le Opel (con codici motore Z12XEP e Z14XEP), per le quali è stato aperto un richiamo.

Anche interventi di smontaggio e montaggio errati comportano il rischio di rottura dell'albero a camme. Durante il lavoro chiave, è necessario osservare una sequenza corretta:

Per l'installazione: iniziare dal cuscinetto interno dell'albero a camme e procedere trasversalmente verso l'esterno (vedere figura da 1 a 10);
Smontaggio: Quando si smonta, iniziare sempre dai cuscinetti esterni dell'albero a camme. Innanzitutto svitare i due bulloni del cuscinetto dell'albero a camme A o E e rimuovere il coperchio del cuscinetto prima di rimuovere il cuscinetto dell'albero a camme E. Infine smontare il cappello del cuscinetto C.

Se si segue una sequenza di smontaggio e montaggio errata, le forze rilasciate dalle molle della valvola che premono contro l'albero a camme e "bloccano" l'albero a camme, provocandone per così dire un rigonfiamento, possono causare la rottura dell'albero a camme.

Tipi di usura dell'albero a camme:
L'usura che si verifica sugli alberi a camme può essere suddivisa in tre gruppi:

vaiolatura;
usura adesiva;
usura abrasiva.

vaiolatura:
Quando troviamo piccoli buchi e crepe nel materiale delle anse, abbiamo a che fare con il cosiddetto “pitting”.

La vaiolatura si verifica quando si sviluppano piccole crepe sotto la superficie indurita del materiale a causa della fatica. Questo fenomeno si verifica principalmente con il contatto strisciante, come in questo caso, dove l'albero a camme scorre sul bilanciere o sulla punteria della valvola idraulica.

Quando si verifica la vaiolatura, il materiale scompare, quindi l'unico rimedio è sostituire l'albero a camme in questione.

Usura adesiva:
Ciò si verifica quando le superfici entrano in contatto tra loro, ad esempio a causa di un film di olio lubrificante troppo sottile. Questo contatto può causare la rottura di pezzi di metallo dall'albero a camme. Se i pezzi sono sufficientemente piccoli, il danno al motore non avviene necessariamente immediatamente: le particelle vengono trasportate al filtro dell'olio. Quando le superfici strisciano l'una contro l'altra con grande forza, c'è la possibilità che le parti metalliche si saldano l'una contro l'altra (microsaldatura). Con il passare del tempo, il materiale accanto a queste saldature si rompe e si formano delle scanalature nelle parti che si incastrano perfettamente. Questo è il cosiddetto "mangiare" l'albero a camme.

Usura abrasiva:
Questa forma di usura si verifica quando particelle di altro materiale finiscono involontariamente tra le parti in movimento. Questo può essere il caso, ad esempio, dell'usura adesiva, in cui particelle metalliche sciolte rimangono incastrate da qualche parte o di particelle di sporco che sono entrate attraverso il tappo del serbatoio dell'olio. Le particelle di sporco raschiano il materiale dalle superfici dei pezzi.

Danno alla valvola:
Un motore a benzina o diesel può subire danni alle valvole. In pratica si riscontrano i seguenti danni:

valvole e sedi valvole bruciate;
corrosione, erosione e depositi di sporco su valvole e sedi valvole.
distorsione dovuta a difetto di distribuzione;
rottura;
danni allo stelo della valvola.

L'immagine seguente mostra una valvola di scarico bruciata. Il disco della valvola presenta deformazioni con scolorimento. Una valvola bruciata provoca una perdita di compressione: quando è chiusa, la valvola deve trattenere l'aria durante la corsa di compressione, ma in questo caso non sigilla correttamente. Durante la corsa di compressione, parte dell'aria fuoriesce attraverso la valvola verso lo scarico. Sebbene una valvola di scarico diventi molto più calda di una valvola di aspirazione, anche una valvola di aspirazione può bruciare.

Una valvola può bruciarsi se si surriscalda. La valvola si deformerà, causando la rottura del materiale. Le cause del surriscaldamento possono essere:

insufficiente capacità di dissipare il calore attraverso il disco della valvola sulla sede della valvola, ad esempio a causa di depositi di sporco tra le parti di tenuta e di gioco eccessivo della guida della valvola;
temperatura dei gas di scarico troppo elevata;
Gioco della valvola troppo piccolo, che potrebbe far sì che la valvola rimanga aperta.

Le due immagini sottostanti mostrano il risultato di una cinghia di distribuzione rotta. Tutte e dodici le valvole sono piegate e si vede chiaramente l'impronta del pistone sulle valvole. Oltre alla cinghia di distribuzione rotta, questo danno può verificarsi anche con una catena di distribuzione rotta o allungata.

Danni al pistone:
Ne esistono diverse forme pistonedanni, ad esempio: deformazioni, segni di grippaggio, segni di fusione, rotture o particelle metalliche staccate. Possibili cause di danneggiamento del pistone possono essere:

Segni di grasso sul mantello del pistone:
Un olio molto vecchio e contaminato, un olio con l'indice di viscosità sbagliato o una mancanza di olio causano problemi di lubrificazione. Ciò può essere causa di segni di grippaggio sul mantello del pistone. La rottura del film di olio lubrificante provoca segni di grippaggio di colore scuro. Solitamente questa superficie non è lucida e il danneggiamento del pistone avviene principalmente su un lato (lato potenza della guida) per.

Se, a causa di una miscela eccessivamente ricca o di un guasto al sistema di accensione, si verifica una combustione incompleta per un lungo periodo di tempo e il carburante iniettato non si accende, il carburante si deposita sulla parete del cilindro e indebolisce il film di olio lubrificante.

Segni di grasso sul cielo e sul mantello del pistone:
Il surriscaldamento potrebbe aver ridotto il gioco tra il pistone e il cilindro e allontanato il velo d'olio. La lubrificazione limite avviene perché il film di olio lubrificante viene rotto dall'alta temperatura. Si verifica l'attrito secco. La camicia del pistone (il lato) viene danneggiata (segni di galla) e pezzi del pistone possono rompersi vicino alle fasce elastiche o il materiale del pistone può fondersi.Le cause possibili sono:

Accensione, detonazione o atomizzatore gocciolante;
Carico elevato prolungato durante la fase di rodaggio del motore;
Malfunzionamenti nel sistema di raffreddamento del motore, come mancanza di liquido di raffreddamento, pompa del liquido di raffreddamento difettosa, raffreddamento insufficiente del liquido di raffreddamento, ecc.
Malfunzionamenti nell'alimentazione dell'olio (ugelli dell'olio sotto il pistone).

Rottura del pistone
Durante la guida prolungata a velocità (troppo) elevata o con un carico troppo pesante, ad esempio dopo la messa a punto del software senza regolazioni meccaniche, soprattutto quando il motore non ha ancora raggiunto la temperatura di esercizio, si verifica un sovraccarico meccanico. Ciò può accadere:

Detonazione: i motori a benzina possono esplodere se il numero di ottano non è corretto, il rapporto di compressione è troppo alto, la miscela è troppo magra, la fasatura dell'accensione non è corretta o le temperature di aspirazione sono troppo elevate. La detonazione crea pressioni molto elevate, che allontanano il film di olio lubrificante e provocano un aumento della temperatura. La conseguenza è che il materiale del pistone si rompe tra le fasce elastiche oppure si crea un foro nel pistone;
Dopo l'ottimizzazione dei chip: con un motore regolato tramite software la pressione sulle parti del motore non modificate può diventare troppo elevata. Il pistone può rompersi a causa della pressione di combustione;
Iniettore gocciolante di un motore diesel: questo provoca l'ingresso di una quantità eccessiva di carburante nella camera di combustione e una parte del carburante che si accende sulla/nella base del pistone. Le particelle metalliche nel fondo del pistone possono staccarsi a causa delle forze di massa e dell'erosione causata dai gas di combustione.

Usura del rivestimento del pistone e della camicia del cilindro
Nei motori con elevato consumo di olio o pistoni inclinabili si riscontra spesso l'usura del rivestimento del pistone e punti luminosi nella camicia del cilindro. Le scanalature di levigatura sono diventate usurate e lisce in alcune parti. Le cause possono includere:

chilometraggio elevato;
giri al minimo frequenti e guida per brevi distanze;
aveva una manutenzione insufficiente, con conseguente maggiore usura a causa dell'olio scaduto.

Questa usura può essere riconosciuta da una o più conseguenze:

aumento del consumo di olio perché l'olio può facilmente passare attraverso le fasce elastiche nella camera di combustione;
fumo blu o particelle di fuliggine nera nei gas di scarico;
rumori di tintinnio al minimo e a regimi elevati a causa dell'aumento del gioco tra pistone e cilindro. Lo chiamiamo anche pistone “inclinabile”.

Non solo a causa delle circostanze sopra menzionate e dei danni consequenziali, ma anche dopo una riparazione o. Durante la revisione potrebbero verificarsi nuovi danni al pistone:

La parete del cilindro presenta delle imperfezioni: forse un vecchio processo di usura o un difetto non è stato notato adeguatamente e il pistone è stato montato in un cilindro danneggiato;
Installazione errata: la mancata installazione accurata delle fasce elastiche e dei pistoni può causare danni (minori) che causeranno danni consequenziali a lungo termine. Anche una distanza troppo ridotta tra pistone e cilindro comporta un elevato rischio di danni consequenziali: la dilatazione del pistone può causare segni di grippaggio. I segni di consumo di cibo possono solitamente essere riconosciuti da una piccola quantità di spazio come punti lucenti con un bordo di colore scuro.
Anche un serraggio eccessivo o non uniforme dei bulloni della testata può causare danni al pistone poiché potrebbe verificarsi la deformazione della camicia del cilindro;
Installazione di fasce elastiche errate: se il gioco finale è troppo basso, la fascia elastica potrebbe bloccarsi e raschiare il cilindro quando si espande dopo il riscaldamento;
Pistoni che colpiscono le valvole: dopo aver installato il tipo sbagliato di pistone con incavi delle valvole errati, una guarnizione della testata troppo sottile, un gioco delle valvole insufficiente o una cinghia o catena di distribuzione installata in modo errato, il pistone può colpire le valvole.

Biella curva:
È possibile creare una o più curve bielle riscontrato a causa di un difetto o di un evento. Una biella piegata porta ad una pressione finale di compressione inferiore, perché il pistone non può più raggiungere il PMS del cilindro. Alcune cause di una biella piegata sono:

Una delle cause più comuni è il fluido nella camera di combustione durante la fase di compressione che porta ad una biella piegata. A differenza dell'aria, un liquido è incomprimibile. Lo chiamiamo “colpo d’ariete”. Ciò può verificarsi nelle seguenti situazioni:

La guarnizione della testata è rotta tra un condotto di raffreddamento e lo spazio del cilindro. Il liquido di raffreddamento può defluire liberamente nella camera di combustione. C'è una piccola possibilità che si verifichi un colpo d'ariete mentre il motore è in funzione. In particolare durante il test di pressione (pressurizzazione del sistema di raffreddamento), il liquido refrigerante viene forzato attraverso la fessura. Se si sospetta che la rottura della guarnizione della testata sia la causa della perdita di liquido refrigerante, è possibile riempire il cilindro effettuando una prova di pressione durante la prova di pressione. endoscopio vengono ispezionati. In caso di perdita, potrebbe formarsi una pozza di liquido refrigerante sul pistone;
L'acqua (piovana) è stata aspirata dall'esterno. In caso di forti piogge si possono formare profonde pozzanghere sulla strada. Considerare anche un livello elevato dell'acqua in un tunnel. Quando si attraversa una pozzanghera profonda, una notevole quantità di acqua può entrare nel motore attraverso il filtro dell'aria;
Nel cilindro è finita una parte fisica, come una vite o altro materiale che viene risucchiato dalla bocchetta.

Quando si verifica un danno, sopra il pistone si verifica un'enorme pressione. La biella viene spinta sul perno dell'albero motore con una forza insolitamente elevata. Questa forza consente la fuoriuscita del film di olio lubrificante tra i cuscinetti radenti e i perni dei cuscinetti, sia dalla biella che dai cuscinetti principali dell'albero motore. Dopo la rimozione del film di olio lubrificante si verifica immediatamente un attrito meccanico che provoca danni ai cuscinetti ed eventualmente anche all'albero motore.

Se si verifica un danno di questo tipo alla biella, oltre all'attrito tra i cuscinetti e i perni dei cuscinetti, è molto probabile che si verifichi immediatamente un danno anche allo spinotto.

L'immagine sopra mostra la sezione trasversale del pistone, mostrando chiaramente gli effetti di una biella piegata. Lo spinotto e il perno del cuscinetto di biella non vengono più caricati centralmente, ma inclinati. Lo spinotto può rompersi e i cuscinetti si usureranno immediatamente e inizieranno a consumarsi.

Spina del pistone rotta:
La rottura dello spinotto del pistone può verificarsi dopo un sovraccarico dovuto ad una combustione anomala, ad esempio in caso di detonazione, oppure a causa della presenza di corpi estranei o liquidi nello spazio di combustione durante la corsa di compressione. Il sovraccarico può essere causato anche da pressioni di combustione eccessivamente elevate dovute a miglioramenti delle prestazioni (chip tuning, turbo, ecc.).

Anche un'installazione imprudente può essere causa di rottura dello spinotto. Quando si provoca un danno da impatto con un martello, ciò può provocare una piccola crepa.
Questa incipiente crepa può portare alla rottura dello spinotto, anche in condizioni di carico normale.

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