A dugattyúgyűrű törése a dugattyúgyűrűk egyik gyakori meghibásodási módja. Jellemzően az első és a második kompressziós gyűrű hajlamosabb a törésre, a törések gyakran a gyűrűrés közelében fordulnak elő. A dugattyúgyűrű több szegmensre törhet, darabokra törhet, vagy akár eltűnhet. A törött dugattyúgyűrűk felgyorsítják a henger kopását. A kétütemű dízelmotoroknál a törött gyűrűk a kipufogócsőbe vagy az öblítőlevegő-dobozba fújhatnak, és akár a turbófeltöltő turbina oldalába is behatolhatnak, megsérülhetnek a turbinalapátok, és súlyos baleseteket okozhatnak.

Az alábbiakban felsoroljuk a dugattyúgyűrű törésének kilenc fő okait:

A dugattyúgyűrű törésének gyakori okai

Az anyaghibákon és a rossz gyártási minőségen kívül a fő okok a működés közbeni nem megfelelő karbantartás és a rossz összeszerelési minőség.

• 1. Elégtelen gyűrűrés
  Ha a gyűrűhézag kisebb, mint a megadott szerelési hézag, a résnél lévő fém a hő hatására kitágul a megfelelő hely nélküli működés során. Ez azt okozza, hogy a rés végei egymáshoz nyomódnak, ami hajlítási feszültséget hoz létre, és a rés közelében töréshez vezet.
• 2. Szénlerakódások a gyűrűs hornyokban
  A rossz égés, a hengerfal túlmelegedése, az oxidáció vagy a kenőolaj elégése súlyos szénlerakódást okozhat a hengerben. Az erős szénlerakódások korlátozzák a gyűrű mozgását. Amikor a gyűrű és a henger fala lekaparja az olaj- és fémrészecskéket, ezek összekeverednek, és szivárgó égési gázok hatására helyi kemény szénlerakódásokat képeznek a gyűrűhorony alsó felületén. Ha alatta kemény szén, felette pedig időszakos gáznyomás van, a dugattyúgyűrű hajlítási fáradtságot tapasztal és eltörik.
• 3. Hengerbélés kopási gerinc
  A dugattyúszerelvény és a hengerbetét közötti hosszú távú relatív mozgás-kopást okoz, és bordát képez a bélés tetején. Amikor a dugattyú eléri a felső holtpontot (TDC), az első dugattyúgyűrű nekiütközik ennek a gerincnek, és eltörhet az ütéstől.
• 4. A gyűrűs hornyok túlzott kopása
  A gyűrűhorony alsó felületének túlzott kopása kúpos (harang{0}}alakú) profilt hoz létre. A TDC közelében a gáznyomás a gyűrűt ehhez a ferde felülethez kényszeríti, csavarodó deformációt okozva. Ez az ismétlődő igénybevétel a túlzottan elhasználódott gyűrű fáradásos töréséhez vezet.
• 5. Csengetés a portokon
  A kétütemű dízelmotorok{0}}dugattyúgyűrűi gyakran eltörnek az öblítő- vagy kipufogónyílások beakadásával. A gyűrűrés területén a legnagyobb a feszültség, és jelentős hőtágulás tapasztalható. A hengerbélés nyílásai közötti fém szintén hajlamos a termikus deformációra. Ha a gyűrű rés enyhén megakad a dugattyú mozgása közben a nyílás szélén, a gyűrű elpattanhat.
• 6. Radiális tágulási és összehúzódási fáradtság
  Ha a gyűrű feszessége nem megfelelő, vagy a hengerbetét túlságosan elkopott, a dugattyúgyűrű nem tud szorosan tömíteni a hengerfalhoz. A nagy-nyomású gáz beszivárog a horonyba, és befelé nyomja a gyűrűt. Ahogy a dugattyú leereszkedik és a hengernyomás csökken, a gyűrű visszaugrik. Ez az ismétlődő sugárirányú mozgás fáradásos töréshez vezet.
• 7. Törés a túlzott kopás és az elégtelen szilárdság miatt
  A gyakori dugattyúgyűrű anyagok, mint például a szürkeöntvény, az ötvözött öntöttvas és a gömbgrafitos öntöttvas törékenyek. Az öntési hibák, például a belső porozitás, repedések vagy elkülönülés gyenge pontokat vagy feszültségkoncentrátorokat okozhatnak. Működés közben ezek ütközéshez vagy kifáradásos töréshez vezethetnek.
• 8. Erős hengerbetét kopás és lépcsőképződés
  Lépés-mint a kopás (váll) a felső és az alsó holtponton. A hajtórúd nagy csapágyának jelentős kopása vagy a nagy/kis végű csapágyak javítása megváltoztathatja az eredeti holtpont pozíciókat. Tehetetlenségi erők hatására ez olyan ütközőerőkhöz vezet, amelyek eltörhetik a gyűrűt.
• 9. Kenőolaj- és üzemanyag-kompatibilitási problémák
  Egyes üzemanyagok magas kéntartalmúak. Égés közben több SO2-t és SO3-t termelnek. Ezek a gázok magas hőmérsékleten gázkorróziót okoznak közvetlenül a fémeken, megkeményedik a szénlerakódások és gumimaradványok, valamint növelik a bélések és gyűrűk kopását. Ha a motor az üzemanyagnak megfelelő hengerolaj használata nélkül működik, vagy ha általános motorolajat használnak helyettesítőként, az olajnak az égés során képződő savak semlegesítési képessége csökken. Ez a dugattyú és a gyűrűk erősebb savas korróziójához vezet, ami gyakran a dugattyúgyűrű töréséhez vezet.