Что будет, если весь кривошипно-шатунный механизм (КШМ) собрать с родными болтами и всего один болт коренной крышки коленчатого вала будет несоответствующего класса прочности?
Рассмотрим реальную ситуацию халатности автомеханника при капитальном ремонте дизельного двигателя.
Четырёхрядный дизельный двигатель с двумя балансировочными валами, установленными внизу блока цилиндров. Производился капитальный ремонт двигателя. Через несколько дней двигатель вышел из строя, пробило блок, вытекло моторное масло.
Была назначена техническая экспертиза по причинам выхода из строя двигателя. Вместе с экспертом производилась разборка двигателя. При демонтаже, в поддоне обнарудили деформированную коренную крышку коленчатого вала, крышку шатуна, деформированные и сломленные болты. Сам шатун был между блоком и коленчатым валом, пробив сам блок. Поршень заклинил в цилиндре, юбка, вместе с бобышками, разрушены полностью. Блок цилиндров также треснул в месте расположения балансировочного вала.
Эксперты не могли найти причину выхода из строя двигателя. Форсунки проверяли, масляный насос проверяли, всё, что только можно было, проверили. После чего обратились ко мне, предоставив фотографии. Я также сначала не мог сказать причину, рассматривал подробно все фотографии, выписывал все повреждённые детали, пока не увидел один болт, который отличался от всех. Он был в поддоне и был перемешан вместе с множеством рузрушенных фрагментов, стружки, в чёрном моторном масле, поэтому был не примечателен.
В поддоне также было ещё множество фрагментов болтов. Соотнеся все фрагменты болтов к соответствующим деталям выяснилось, что болт, который отличался от всех, крепил коренную крышку коленчатого вала. По марке болта выяснили, что его класс прочности ниже класса прочности оригинальных болтов.
Таким образом, произошло следующее:
Болт коренной крышки коленчатого вала деформируется вследствие несоответствующего класса прочности реальным нагрузкам. Увеличивается зазор между коренной шейкой и вкладышем, что приводит к изгибу коленчатого вала относительно продольной оси.
Затем, болты обламываются, коренная крышка коленчатого вала падает в пространство между поддоном и валом, вследствие чего происходит множественное контактирование данной детали с КШМ. Происходит неоднократное контактирование с гайкой болта крышки шатуна, что приводит к слому данного болта. Увеличивается зазор между шатунной шейкой и вкладышем, возникают ударные нагрузки на данную шейку и шатун второго цилиндра, что приводит к деформации вкладышей. Второй болт крышки шатуна подвергся предельной нагрузке на изгиб, что привело к облому данного болта, падению крышки в поддон и отсоединению шатуна.
Происходят множественные удары по нижней головке шатуна, которые передаются через поршневой палец на поршень. Вследствие чего деформируется стержень шатуна, происходит разрушение поршня. Шатун, после разрушения поршня и потери контактной пары с ним, попадает под нижний балансировочный вал двигателя, что приводит вал к останову и повреждению зубьев ремня балансировочных валов. Хаотичное перемещение деталей КШМ приводит к ударным нагрузкам на блок цилиндров двигателя, что образует множественное количество трещин и локальный пробой стенки.
Вот такие огромные последствия возникли всего-лишь из-за одного несоответсвующего болта, который автомеханник либо перепутал, либо потерял оригинальный и заменил на этот... неизвестно.