По време на работа буталата са подложени на изключително високи налягания, натоварвания и температури. Те могат да издържат на тези условия благодарение на използването на особено здрави конструктивни материали и специални антифрикционни покрития.
Буталото на двигателя е един от основните компоненти на групата цилиндър-бутало. То поглъща налягането на газовете, образувани по време на изгарянето на гориво-въздушната смес, и след това го предава на свързващия прът.
Екстремните условия на работа на буталата – високи налягания, инерционни натоварвания и температури – изискват използването на материали със специални параметри за тяхното производство:
- Висока механична якост
- Добра топлопроводимост
- ниска плътност
- Нисък коефициент на линейно разширение
- Антифрикционни свойства
- Устойчивост на корозия
Това са свойствата на специалните алуминиеви сплави, които са леки и устойчиви на топлина. По-рядко използвани при производството на бутала са сивият чугун и стоманените сплави.
Буталата могат да бъдат отлети или изковани. Първите се произвеждат чрез леене, а вторите се коват от алуминиеви сплави с малко количество силиций (около 15 %). Това значително повишава здравината им и намалява скоростта на разширяване на материала в работния температурен диапазон.
Конструкция, причини за износване на буталото
Стандартното бутало на автомобилен двигател се състои от три основни части: дъно, бутални пръстени и цилиндрова глава (пола).
При ежедневната експлоатация на автомобила двигателят работи стабилно само до определен момент. Буталата, както и всички останали компоненти на двигателя, са подложени на износване и неизправности.
За неправилната работа на буталната група свидетелстват:
- увеличен разход на моторно масло и гориво
- Син дим, излизащ от изпускателната тръба
- Нестабилна работа на двигателя на празен ход (вибрации на скоростния лост)
- Намаляване на мощността на двигателя и др.
- Въглеродни отлагания по запалителните свещи
При демонтажа на цилиндровата глава може да се появят проблеми, които изискват спешни решения и определяне на причините.
- Например изтъркването на дъното на буталото се дължи на прегряване, което от своя страна може да е причинено от неправилно запалване, деформация или запушване на масления инжектор, монтиране на бутала с неправилен размер и параметри, неизправности в охладителната система.
- Следите от удари по подкалниците показват твърде голяма неравност на детайла, неправилно напасване на клапаните, отлагания на маслени утайки, неподходящо уплътнение на цилиндровата глава и други проблеми.
- Недостатъчна компресия в цилиндрите, лошо охлаждане на буталото, неизправност на инжекционната дюза и др. водят до пукнатини в дъното.
- Буталните пръстени могат да се повредят поради неподходящ монтаж на буталото. В такива случаи пръстените са подложени на вибрации и силно износване в областта на жлеба.
- Радиалното износване на буталото се причинява от прекомерно количество гориво в горивната камера: неправилно запалване, отказ на горенето, недостатъчно налягане на сгъстяване и неправилно оразмерени бутални издатини.
- Аксиалното износване възниква в резултат на замърсяване на буталото с продукти на износване, образувани по време на работата на двигателя.
- Повредите на полата на буталото могат да възникнат по много причини. Задирането на полата на буталото може да се дължи на много различни причини, включително асиметрични контактни точки, причинени от усукване и/или деформация на съединителния прът или прекомерна хлабина в лагера на коляновия вал.
- Ъгловите набраздявания се причиняват от твърде плътно прилягане на буталата, грешки при горещо пресован монтаж и липса на смазване при първото стартиране на двигателя.
- Повърхностите на шлица са подложени на повишено триене поради прекомерно обогатяване на горивовъздушната смес, недостатъчна компресия, неправилно функциониране на стартера на студен двигател, повреда в запалването и др.
- Основната причина за повреда на вложките е кавитацията, причинена от недостатъчно охлаждане, използване на некачествена охлаждаща течност, неправилно или неточно залепване на цилиндровите вложки и използване на неподходящи О-пръстени.
- Лъскавите петна в горната част на цилиндъра не са нищо друго освен замърсяване с масло. То се причинява от повреда на някои части и проникване на масло заедно с газовете във всмукателния тракт.
Снимка на автомобилно бутало от уебсайта https://www.rexbo.bg/
