Yanmar 3GM, liten skade i kanten på ett stempel

[Piiryo]

Satt i helgen ut min marex 24. Sveiv på tomgang i ca 10min, før jeg kjørte 20 meter til båtplassen min. Mens jeg tok tauene stoppet den. Gåen toppakning. Vann i sylinder nr2. 

 

Alt er nå plukket ut, alle 3 sylindervegger er fine og uten riper. Toppen ser bra ut og er ikke sprekt. Riglet i alle 3 stempel og virker fast og fint.

 

Men. På toppen av stempel nr2 (akkurat der vannet har sluppet inn) er det en liten skade. Har noen sett noe slikt før? Kan jeg slippe unna med bare å bytte pakning? Legger ved bilder..

[Arne2]

Fant ingen ting i disse dokumentene som direkte "matcher" skaden, men det kan jo allikevel være et par interessante referanser.

 

https://www.memoparts.com/img/cms/Documents/Piston Failue.pdf

 

https://www.ms-motorservice.com/en/technipedia/post/piston-damage-and-causes/

Redigert 28.Mai.2019 av Arne2 (see edit history)

[Arne2]

Nå har jo ikke jeg greie på denne typen motorer i det hele tatt, så det jeg kommer med kan vel godt tenkes å ha karakter av "tull og tøys fra ende til annen". Jeg har aldri skrudd på denne motortypen og erfaringsnivået er 0.0, men det går allikevel an å "tenke litt høyt" og kanskje få de som faktisk har skrudd på denne motoren med på en liten dialog, i stedet for at tråden står ubesvart.

 

Så ut fra en posisjon med 0.0 kompetanse på denne motoren og for så vidt også båtmotorer i sin alminnelighet, så forsøker jeg å "resonnere litt teknisk" rundt denne skaden, ut i fra en litt mer "generell teknisk bakgrunn":

 

Spørsmål 1: Hva er dette slags skade og hvordan kan skaden ha oppstått?

 

Mulighet A: Noe i stemplets sideoverflate kan ha "hengt seg opp", for eksempel en stempelring og så gitt en oppadrettet kraft. Dette skulle man vel tro er lite sannsynlig, forutsatt at det ikke finnes skade eller merker i sylinderens overflate.

 

En problemstilling det er jo også: Hva slags materialer er det i sylindere, motorblokk og stempler, og hvordan oppfører de seg?

 

Her kan man vel for eksempel gjette på art det dreier seg om sylindervegger (og en motorblokk?) i stål og stempler i forholdsvis mykt, "duktilt" eller formbart/mykt materiale. (Aluminiumslegering ?) 

 

Mulighet B: Vann har trengt inn i sylinderen før dieselinnsprøytning. Ved dieselinnsprøytning rundt øvre dødpunkt så oppstår det en unormalt høy trykkoppbygging som får stemplet til å endre form, slik at det forholdsvis myke stemplet "subber" bort i den forholdsvis hardere sylinderveggen på vei ned. Eventuelt så kan dette ha gjentatt seg over flere "slag". Tror denne muligheten er mer sannsynlig.

 

Spørsmål 2: Hva kan man regne med er skadeomfanget, hvordan vil dette utvikle seg videre og hva kan man regne med av videre utvikling av skaden?

 

I en ideell verden med uendelige budsjetter og uendelig med tid, så vil man vel skru motoren fra hverandre og skifte ut alle komponenter med skade og så kanskje balansere ut motor og veiv.

 

I den praktiske og virkelige verden så vil det kanskje være mer aktuelt å kalkulere risiko, sannsynlighet og pris.

 

Hvis det dreier seg om en aluminiumslegering i stemplet, så dreier det seg sannsynligvis om et materiale som er forholdsvis mykt, og forholdsvis lite utsatt for sprekkdannelser. Det er en mulighet for at den "temporære overbelastningen" som stemplet sannsynligvis har vært utsatt for kan ha gitt sprekkdannelser, som senere gjennom utmattingsbrudd kan utvikle seg til et motorhavari. En utmontering av stemplet og gjennomføring av NDT kunne ha gitt svar på noe av dette. På den annen side så må vel sannsynligheten for slike sprekkdannelser som kan lede til et senere motorhavari vurderes som ganske lav.  

Hvis det hadde vært min motor, så ville jeg gjort følgende:

I den grad det er praktisk mulig å få til, uten å skade sylinderen, så ville jeg forsøkt å "smoothe ut" (glatte ut) skaden på stemplet, enten med en fil eller et roterende verktøy. Hvis det i det hele tatt ikke er praktisk mulig å "glatte ut" skaden på stemplet, så ville jeg ha latt skaden være slik som den er.

 

Så er det på med ny toppaktning, riktig torq av bolter, sammenmontering av motor og "kjør". 

 

Hvis det hadde vært praktisk mulig, for eksempel ved bruk av boroskop eller på annen måte, så vill det nok være en fordel å observere denne skaden over tid for å se om det kommer noen endringer eller det er noen utvikling. Hvis det ikke er praktisk mulig, da er det ikke praktisk mulig.

Dette var altså et par "tekniske synsinger" ut i fra en full garanti om at jeg ikke kan denne motoren og heller ikke motortypen i det hele tatt.

 

Kanskje noen med kompetanse på denne motortypen kan korrigere og kommentere litt?

 

(Da har vil jo kommet litt videre i forhold til: "Ingen oppklaring i det hele tatt".)    

 

 

[Hulda]

Regner med at dette er en sjøvannskjølt motor. Ellers skulle toppakningen holdt til evig tid. Ryker pakningen kan et fragment eller to fyke inn på sylindertoppen. Stempelet er mykere enn syliderveggen. Derfor kommer merket på stempelet. Når fragmentet har fått gjort nok ugang, setter det seg enten fast i stempelet, eller blir spyttet ut gjennom eksosventilen. Jeg ville plukket opp eksosventilen og sjekket for skade der. Lett jobb, fort gjort. Sjekk at ikke ventilhatten er bøyd og forhold til ventilstammen. 

[Piiryo]

Vert å bestilt toppakning i dag. 700 kroner og noen timer med skruing er i mine øyne verdt forsøket. Demontering og full overhaling av en nærmere 40 år gammel saltvannskjølt motor er verken verdt kostnadene, eller en halv sommer uten båt.. blir å sjekke nøye over ting, klappe det sammen og håpe på det beste. 

[Hulda]

Riktig holdning. Før eller senere går alt i filler. Bruk det så lenge det funker.

[Arne2]

Da får vi krysse fingrene for at dette går bra.

 

Veldig bra om det blir lagt ut noen ord, på et senere tidspunkt, som forteller om hvordan dette gikk.

[pipe]

Hulda skrev for 14 timer siden:

Regner med at dette er en sjøvannskjølt motor. Ellers skulle toppakningen holdt til evig tid.

Jeg vil jo si at hvis toppakkningen holder i 40 år så er det tilnærmet evig tid.
På en annen side så hender det jo at toppakkningen ryker på motorer i biler også selv om disse neppe er saltvannkjølt

[Arne2]

Jeg kom på en ting .. Om hvorfor man bør slipe vekk eller "glatte ut" deformasjonene i stemplet, hvis dette er praktisk mulig å få til.

 

Stemplet vil være utsatt for sykliske belastninger, som ved ugunstige forhold kan lede til sprekkdannelse og tretthetsbrudd. "Ugunstige forhold" vil kanskje først og fremst være den type diskontinuitet i metallstrukturen som vi ser i det skadede området. Nå er vel ikke kanten av stemplet den mest belastede delen av stemplet, men det skader jo ikke å ta disse problemstillingene med i betraktning. (Området rundt innfestingen til råden er nok mer kritisk.) Jeg forsøkte å finne noe på nettet som forklarer disse problemstillingene på en enkel måte, men det meste var jo mest "akademisk tåkeprat". Denne filmen var imidlertid ikke så verst og fra ca 8 min ut i filmen så snakker han om hvordan sprekkdannelsen starter, og litt om forebyggelse (tror jeg.)
 

 

Her (under) er ellers eksempel på tretthetsbrudd i stempler, men de skyldes ikke at det har oppstått "skarpe kanter" som følge av skade, men på grunn av at man har produsert delene med for skarpe kanter:

 

 https://primeserv.man-es.com/docs/librariesprovider5/service-letter-marine/sl2011-541.pdf?sfvrsn=fcda3fa2_2

 

Hvis man har et "hakk" eller en "diskontinuitet" i metallstrukturen, så vil dette kunne gi en lokal konsentrasjon av overflatespeninger, som kanskje kan lede til oppsprekking og havari, etter en måned, et år eller to år. Hvis man klarer å "glatte ut" de skadene som er på kanten av stemplet, så reduserer man den teoretiske risikoen for at noe slikt skal skje. (Men kanten av stemplet har nok ikke en veldig stor belastning, slik at dette kanskje ikke er så veldig kritisk, men man vet jo aldri.)

 

Her er ellers også en trykksak om temaet, men synes ikke den er like klar som filmen:

 

https://fcp.mechse.illinois.edu/files/2014/07/2-Mechanisms.pdf

 

 

 

Redigert 28.Mai.2019 av Arne2 (see edit history)

[Hulda]

pipe skrev for 7 timer siden:

Jeg vil jo si at hvis toppakkningen holder i 40 år så er det tilnærmet evig tid.
På en annen side så hender det jo at toppakkningen ryker på motorer i biler også selv om disse neppe er saltvannkjølt

 

Som bilmekaniker erfarte jeg det på noen japser, fabrikasjonsfeil, garantisaker. Ellers har jeg kun sett det som følge av overoppheting. Totalt irrelevant i denne sammenhengen, nesten. Om det ikke skyldes overheting av topplokket grunnet tette kanaler. Jeg mener trådstarter har en grei innfallsvinkel, fjern den gamle pakningen, gjør flatene rene, klask på en ny pakning, skru sammen og kjør igang. Så får det gå så lenge det går. Et sted mellom fem minutter til mange år.

[Piiryo]

Ny topppakkning kommer med litt flaks i dag. Regner ikke med den kommer før fredag.  Spylte ren toppen i går, og blåste inn i innsuget med trykkluft. Piplet ut litt rundt en av ventilene på 2eren.. Tar meg tid til å slipe alle ventilene når jeg først er i gang. Skal se om jeg får til (tør) å glatte ut skaden på stempelet så godt det lar seg gjøre.

[index]

Ville absolutt ha slipt inn ventilene ja. Den skaden på stempelet er jeg mer usikker på om jeg hadde brydd meg med. Kanskje jevne toppene med en tollekniv når stempelet står helt I topp. Kan aldri tenke med dette skal forårsake noen skader på en så liten motor.

[Arne2]

Stemplene kan vel sprekke i alle typer motorer, store som små, og hvis det skjer så skyldes det vel vanligvis "fattigue" eller "utmatting". 

 

Er ellers enig i at risikoen for at dette skal skje i forbindelse med denne skaden er forholdsvis liten på grunn av at skaden ligger utenfor "stress-sonen" på stemplet. (Men det skader jo uansett ikke å forebygge.)

Her er et eksempel på at dette for eksempel kan skje i en bilmotor:
http://www.nlck.no/forum/viewtopic.php?t=24673

 

Her er et eksempel på et verktøy som jeg tror kan brukes. (Har en slik. Den er ikke spesielt bra, lite moment, men det kan nok brukes til noe.)
https://www.clasohlson.com/no/Dremel-Micro,-multimaskin-med-35-tillbehør/40-9701

 

Man kunne eventuelt kanskje beskytte sylinderveggen med for eksempel noe kraftig tape, et metallstrips, eller noe slikt.

[Arne2]

Og her fant jeg vel et eksempel på utmatting av stempel i en båtmotor, se post no 2:

 

"Et av de 8 stemplene valgte jeg å skifte da det var litt revet i skjørtet. Ikke vet jeg hva som skjedde om det var jeg som bestilte feil, fikk levert feil eller om der var en produksjonsfeil men uansett så sprakk akkurat dette stempelet etter et par år og det kløyvde blokken:"

 

 

Det kan i dette tilfellet se ut som om oppsprekkingen startet utenfor stressonen og i "skjørtet", slik at dette ligner litt.

Redigert 29.Mai.2019 av Arne2 (see edit history)

[index]

Arne2 skrev 27 minutter siden:

Stemplene kan vel sprekke i alle typer motorer, store som små, og hvis det skjer så skyldes det vel vanligvis "fattigue" eller "utmatting". 

 

Man kunne eventuelt kanskje beskytte sylinderveggen med for eksempel noe kraftig tape, et metallstrips, eller noe slikt.

 

Jeg skjønner ikke helt hvordan dette skal gå til på en 30hk dieselmotor. Det er ikke mye krefter som kan komme på avveie for å si det slik.

 

Beskyttelse for sylinderveggen greier man seg nok uten, med stempelet på topp så er man uansett over anleggsområdet for stempel og ringer. Men greit å være forsiktig. Som sagt så hadde jeg nøyd meg med å bruek en kniv eller en hardmetallskrape og redusert toppene litt. Aluminum er forholdsvis mykt.

[Piiryo]

Fikk satt sammen motoren her på torsdag/fredag. Endte med å bare la være å gjøre noe med stempelet. Fått kjørt et par timer nå ca. Alt virker virker bra så langt

[Arne2]

Gratulerer! Sannsynligheten er nok stor for at det vil fortsette å fungere ok. Vi får håpe det