エンジンのシリンダープルとは、ピストンリングの可動範囲内でシリンダー内壁に生じる、明らかな縦方向の機械的傷や擦り傷を指します。重度の場合は、溶融摩耗が発生し、エンジンの始動が困難になったり、自己消火が機能しなくなったりします。シリンダープルは、エンジンにとって重大な事故です。
シリンダーの根本的な原因は、シリンダー内壁、ピストンリング、ピストンの間に油膜を形成するのが困難であり、その結果、潤滑が不十分になり、さらには乾燥摩擦が発生することです。この状況には多くの具体的な原因がありますが、以下の3つの側面に要約できます。
シリンダーライナーの理由
1. シリンダーライナーの真円度および円筒度公差が許容範囲を超えているため、ピストンとシリンダーライナーのシール性能が大幅に低下します。シリンダー内の高温ガスが下降し、ピストンとシリンダー壁の間の油膜を破壊し、シリンダーの引っ張りを引き起こします。
2. シリンダーライナーは組立工程中に変形します。例えば、シリンダーライナー上端面の突出量が多すぎるため、シリンダーヘッドを組み付けた後に変形します。また、シリンダーライナーの防水リングが厚すぎるため、シリンダーライナーをボディに押し込んだ後に変形し、シリンダーが引っ張られやすくなります。
使用理由
ピストングループの理由
1. ピストンリングのクリアランスが小さすぎる。ピストンリングの開口部、側面、または背面の隙間が小さすぎると、エンジン作動時にピストンリングが熱膨張によって詰まり、シリンダー壁に強く押し付けられたり、ピストンリングが破損したりして、シリンダー壁の溝が簡単に抜けてしまうことがあります。
2. ピストンピンの飛び出し。ピストンピンサークリップが取り付けられていない、または脱落あるいは破損しているため、ピストンピンが走行中に飛び出し、シリンダー内壁に負担がかかりやすく、シリンダーからクランクケースへのブローバイが発生します。
3. ピストンとシリンダーのクリアランスが小さすぎる、または大きすぎる。ピストンの材質が不良であったり、製造寸法の誤差が大きすぎたり、ピストンピンを組み付けた後にピストンが変形したりすると、ピストンとシリンダーのクリアランスが小さすぎるため、加熱膨張後にピストンが固着し、シリンダー壁に歪みが生じます。
4. ピストンリングがひどく炭化している。過剰なカーボン堆積は、ピストンリングがリング溝内で固着したり、固着したりする原因となる。同時に、カーボン堆積物は硬い研磨剤となり、シリンダー壁に縦溝を刻み込む。
5. ピストンの偏芯が著しく、コネクティングロッドの曲がりや歪みにより、コネクティングロッドジャーナル、メインジャーナル、ピストンピンシートの平行度と同軸度の偏差が大きくなり、ピストンに明らかな偏芯が生じ、ピストンリング、ピストン、シリンダー壁の摩耗が加速し、油膜形成が損なわれます。
1. エアフィルターが密閉されていないため、濾過効果が低下します。空気中の塵埃、砂、その他の不純物がシリンダー内に吸い込まれ、摩耗を引き起こします。試験によると、毎日数グラムの塵埃が吸い込まれると、シリンダーライナーの摩耗は10倍以上に増加することが示されています。
2. 慣らし運転の不足。新品またはオーバーホール済みのエンジンは、シリンダーライナー、ピストン、ピストンリングなどの表面に微細な凹凸が多く、潤滑油膜を形成しにくい状態です。慣らし運転を行わずにすぐに高負荷運転を行うと、シリンダー抜けなどの事故が発生しやすくなります。
3. 必ず低温で始動してください。低温でエンジンを始動すると、潤滑油の粘度が高く流動性が悪くなり、シリンダー内壁に有効な油膜を形成することが難しくなります。研究部門のテストによると、ディーゼルエンジンを冷却水温30℃で負荷運転した場合、シリンダーライナーなどの部品の摩耗は通常の水温の5～7倍になります。
4. エンジンが過熱する。冷却システムのメンテナンスが不十分であったり、過負荷状態になったりすると、エンジン温度が過度に高くなり、部品の機械的強度が低下するだけでなく、シリンダー内壁に潤滑油膜が形成されなくなります。ピストンなどの部品が加熱・膨張すると、シリンダーライナーに引っ掛かりやすくなります。その結果、ピストンが部分的に溶融し、シリンダーライナーの内壁が引き伸ばされてエンジンが停止することがよくあります。
実際の運転においては、シリンダープルは複数の要因が複合的に作用して発生することがよくあります。例えば、慣らし運転をしていないエンジンを始動すると、すぐに全負荷運転状態となり、シリンダープル事故が発生しやすくなります。
投稿日時: 2021年8月31日