Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 22 april 1950 - Krompläterade motorcylindrar, av J van der Horst - Diskussion, av E Bohr
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
i 5 april 1950
363
icke blott när de användas i olika slag av motorer eller
olika motorer av samma typ och fabrikat, utan även i
olika cylindrar i samma motor. Nötningen av
cylinderytorna i tvåtaktsmotorer är generellt avsevärt högre än
i fyrtaktsmotorer m.m. En mångfald andra faktorer
inverkar också, som redan nämnts. Även om krompläteringen
innebär ett viktigt framsteg, finnes säkert åtskilliga
problem att lösa även för den och man kan på långt när
icke tala om "slutgiltiga" lösningar inom överskådlig tid.
Det kan i detta sammanhang vara lämpligt, att anföra
de resultat, som Payne och Joachim, US Naval Engineering
Experiment Station, redovisar (SAE Quart. Träns. jan.
1949) från försök med 24 dieselmotorer, tillhöriga
amerikanska marinen. Förf. poängterar, att omdömen och
slutsatser, som förekommer i deras uppsats, helt och
hållet är deras privata och icke officiellt representerar
Amerikanska Marindepartementets åsikter i frågan. Redan
här kan sägas, att de uppger, att cylinderslitningen,
sedan planerat förbättringsprogram efter kriget börjat
genomföras, väsentligt har minskat och att krompläterade
porösgjorda cylinderfoder därvid betytt ett stort steg i
utvecklingen. Resultatet av deras undersökningar anföres
sammanfattningsvis i det följande. För att bättre kunna
bedöma resultaten bör upplysas om, att inga av proven
utfördes med alla inverkande faktorer utom en
konstanta, dvs. med en systematiskt varierande faktor för att
bestämma dess inflytande på cylinderslitningen. Omdömena
grundar sig sålunda på jämförelser mellan resultat från
likartade försök med ett antal motorer av skiftande
karaktäristik. Gemensamt för alla prov var följande faktorer:
Driftförhållanden: Fullbelastningsprov med konstant
hastighet under 250 h, omväxlande med perioder av
belastnings- och varvtalsändringar från tomgång till 5 %
överbelastning. Även ingick minst en daglig stilleståndsperiod,
varvid motorn fick svalna till rumstemperatur och sedan
starta med full belastning och maximivarvtal, varigenom
vissa smörjningsinflytanden kunde konstateras.
Bränsle: Dieselbränsle av standardtyp för US-marinen,
cetantal ca 50 och svavelhalt under 0,2 %.
Provrumstemperatur: 21—26°C.
Smörjolja: SAE 30 lleavy Duty (sålunda med inhibitorer).
Luft: Dammfri, tämligen fuktig luft (70 %).
Under sina försök kunde Payne och Joachim
komplettera de hittills tre kända direkta orsakerna till
cylinderslitning med en fjärde. De tre förstnämnda är som bekant:
korrosion dvs. kemiska angrepp på cylinderytan, särskilt
i övre delen, där smörjfilmen delvis förångas och
brännes bort, varigenom de blottade metallytorna utsättes för
förbränningsprodukternas inverkan. Den andra orsaken
är med luften insugna nötande partiklar, damm m.m.,
hårda kolpartiklar från kolv eller ventiler, avnötta
järnpartiklar o.d. Den tredje faktorn har konstaterats under
senare år och anses orsaka ojämnt förekommande
mekanisk åverkan på cylinderväggen, genom att kolvringarna
svetsas på olika punkter av cylinder väggen, då metallisk
kontakt och hög temperatur under starkt tryck och stark
friktion stundom uppkommer. Förf. anser sig emellertid
ha konstaterat ytterligare en nötningstyp, som de
benämner "surface-disentegration wear", vilket närmast
motsvarar en slags vittring från gjutgodset och som kan påvisas
även på ställen av cylinderväggen, där kolvringarna eller
kolven själv icke berör den, och där oljefilmen aldrig
ge-nombrytes. De avsöndrade cylinderpartiklarna uppges
härröra från vid gjutgodskroppen relativt löst bundet
material (amorft eller kristalliniskt), som täcker
mellanrummen mellan den ur mikroskopisk synpunkt rustika,
kristallinska gjutgodsytans konvexiteter. Troligen har dessa
partiklar uppkommit genom stark hetta under
maskinbearbetningen av ytorna, varvid för stort tryck och/eller för
hög arbetshastighet använts. Genom gjutjärnets
otillräckligt homogena struktur kan även, oberoende av
maskinbearbetningen, hårda partiklar vid ytan häfta vid
basmaterial av mjukare art, varigenom de blir predisponerade
för lösryckning. Dessa lösa ytpartiklar avskiljes genom
oljefilmens avskärande och medsugande verkning under
kolvens rörelser. (Möjligen kan denna ytbeskaffenhet av
gjutjärnet bidra till de svårigheter att få kromplätering
alt fästa vid basmetallen, som v. d. Horst omnämnde i
sitt föredrag.)
I övervägande fall visade sig cylinderslitningen vara
avsevärt större vid tvåtaktsmotorerna än vid
fyrtaktsmotorer-na. Den ökade också i stort sett med ökad
cylinderdiameter, i synnerhet vid tvåtaktsmotorer över 6" 0. För
tvåtaktsmotorer minskade nötningen med ökad
kolvhastighet (från 380 till 600 m/min), medan fyrtaktsmotorerna
först uppvisade en brant minskning upp till 380 m/min,
där cylinderslitningen var utomordentligt låg, för att
sedan åter öka.
Följande uppställning av data gäller för de vid proven
använda dieselmotorerna. Genomsnittsvärdena för slitning
av såväl kolvringar som cylinderfoder anges även.
Data tvåtakt fyrtakt
Antal försöksmotorer ................................12 12
Effekt ............................. hk 32 till 2 000 32 till 950
Cylinderdiameter ................ mm 108—225 92—325
Kolvhastighet ................. m/min 305—600 315—610
Effektivt medeltryck ......... kp/cm2 5,1—7,0 4,9—8,0
Brinellhårdhet för foder ........................210—590 200—500
Kolvändens spelrum ... mm/tumdiam 0,038—0,056 0,015—0,053
Maximalt cylindertryck ...... kp/cm! 67—102 45—77
Kylvattentemperatur .............. °C 60—85 60—90
Vevhusoljans temperatur ......... °C 65—102 60—100
Radiell avnötning kolvringar mm/1000 h 0,02—0,40 0,018—0,20
Cylinderfodrens genomsnittliga
livslängd:
gjutjärnsfoder ..................... h 526—4383 1 062—3 023
krompläterade .................... h 1214—5895 1 462—5 783
genomsnittlig avnötning:
gjutjärnsfoder .......... mm/1 000 h 0,0152—0,094 0,0025—0,061
krompläterade .................. mm 0,0076—0,023 0,0001—0,005
Av intresse är även följande uppställning, som visar
av-nötningen av cylinderfodren i mm per 1 000 h vid olika
kemiska sammansättningar av gjutjärnsfoder och olika
brinellhårdhet, gällande 168 cylindrar i 18 dieselmotorer
(genomsnittliga avnötningsvärden):
Avnötning Brinell- Halt av legeringsmetaller, °/o
mm per hårdhet S Si P Mn Cr Cu Mo Ni
1 000 h
Tvåtakts-
motorer
0,094 210 0,10 2,35 0,08 0,80 0,25 0,04 1,35
0,079 220 0,14 2,35 0,18 0,70 0,63 1,25
0,053 260 0,14 2,05 0,11 0,75 0,63 1,25
0,048 590 0,12 2,15 0,25 0,58 0,68 1,25 0,18
0,038 590 0,12 2,15 0,25 0,58 0,68 1,25 0,18
0,036 210 0,10 2,35 0,08 0,80 0,25 0,04 1,35
0,025 460 0,12 2,15 0,25 0,58 0,68 1,25 0,18
0,025 260 0,14 2,05 0,14 0,75 0,63 1,25
0,015 590 0,05 0,04 0,55 0,25 1,83
Fyrtakts-
motorer
0,061 240* 0,13 2,00 0,25 0,60 0,55 1,25
0,036 260* 0,10 2,20 0,81
0,023 200 0,15 3,50 0,35 0,90 1,35
0,012 .. .* 0,10 2,35 0,15 0,70 0,30 0,50
0,010 250* 0,10 1,80 0,20 0,60 0,50 1,75 0,40
0,008 500 0,10 2,28 0,20 0,70 0,83 0,48 0,25
0,008 220* 0,09 1,70 0,25 0,85
0,0025 500 0,10 2,28 0,20 0,70 0,83 0,48 0,25
0,0025 500 0,10 2,28 0,20 0,70 0,83 0,48 0,25
* Värmebehandling okänd, övriga värmebehandlade.
Utom redan omnämnda samband mellan cylinderslitning
(gjutjärnsfoder) och olika faktorer redogör förf. för
ytterligare ett antal dylika samband, i text och i form av
diagram. Av dessa kan nämnas, att nötningen ökas vid högre
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
