Piston segmanı kırılması, piston segmanlarının yaygın arıza türlerinden biridir. Tipik olarak birinci ve ikinci sıkıştırma halkaları kırılmaya daha yatkındır ve kırılmalar genellikle halka aralığının yakınında meydana gelir. Bir piston segmanı birden fazla parçaya bölünebilir, parçalanabilir ve hatta kaybolabilir. Kırık piston segmanları silindir aşınmasını hızlandırır. İki-zamanlı dizel motorlarda, kırık segmanlar egzoz borusuna veya temizleme havası kutusuna fırlayabilir ve hatta turboşarjın türbin tarafına girerek türbin kanatlarına zarar verebilir ve ciddi kazalara neden olabilir.

Aşağıda piston segmanı kırılmasının dokuz ana nedeni bulunmaktadır:

Piston Segmanı Kırılmasının Yaygın Nedenleri

Malzeme kusurları ve düşük üretim kalitesinin yanı sıra, temel nedenler işletme sırasında yetersiz bakım ve düşük montaj kalitesidir.

• 1. Yetersiz Halka Boşluğu Açıklığı
  Halka aralığı belirtilen montaj açıklığından daha küçük olduğunda, boşluktaki metal, yeterli yer olmadığında çalışma sırasında ısı nedeniyle genleşir. Bu, boşluğun uçlarının birbirine baskı yapmasına, bükülme gerilimi oluşmasına ve boşluğun yakınında kırılmaya yol açmasına neden olur.
• 2. Halka Oluklarındaki Karbon Birikintileri
  Kötü yanma, silindir duvarının aşırı ısınması, oksidasyon veya yağlama yağının yanması silindirde ciddi karbon birikmesine neden olabilir. Ağır karbon birikintileri halka hareketini kısıtlar. Segman ve silindir duvarı yağ ve metal parçacıklarını kazıdığında, bunlar karışır ve sızan yanma gazları altında segman oluğunun alt yüzeyinde lokalize sert karbon birikintileri oluşturur. Altta sert karbon ve üstte periyodik gaz basıncı nedeniyle piston segmanı bükülme yorgunluğuna ve kırılmalara maruz kalır.
• 3. Silindir Gömleği Aşınma Sırtı
  Piston düzeneği ile silindir gömleği arasındaki-uzun vadeli göreceli hareket, aşınmaya neden olarak, gömleğin üst kısmında bir çıkıntı oluşturur. Piston üst ölü noktaya (TDC) ulaştığında, ilk piston segmanı bu çıkıntıya çarpar ve şok nedeniyle kırılabilir.
• 4. Halka Oluklarının Aşırı Aşınması
  Halka oluğunun alt yüzeyindeki aşırı aşınma, konik (çan-şeklinde) bir profil oluşturur. ÜÖN yakınında, gaz basıncı halkayı bu eğimli yüzeye doğru zorlayarak bükülme deformasyonuna neden olur. Bu tekrarlanan stres, aşırı aşınmış halkanın yorulmadan kırılmasına yol açar.
• 5. Bağlantı Noktalarında Halka Takılması
  İki-zamanlı dizel motorlarda piston segmanları genellikle temizleme veya egzoz bağlantı noktalarına takılarak kırılır. Halka aralığı alanı en yüksek gerilime sahiptir ve önemli miktarda termal genleşmeye maruz kalır. Silindir gömleği üzerindeki bağlantı noktaları arasındaki metal de termal deformasyona yatkındır. Eğer segman boşluğu piston hareketi sırasında port kenarına hafifçe takılırsa segman kırılabilir.
• 6. Radyal Genişleme ve Büzülme Yorgunluğu
  Segman gerginliği yetersiz olduğunda veya silindir gömleği aşırı derecede aşındığında, piston segmanı silindir duvarına karşı sıkı bir sızdırmazlık sağlayamaz. Yüksek-basınçlı gaz oluğun içine sızarak halkayı içeri doğru iter. Piston alçaldıkça ve silindir basıncı düştükçe segman geri yaylanır. Tekrarlanan bu radyal hareket yorulma kırılmasına neden olur.
• 7. Aşırı Aşınma ve Yetersiz Mukavemet Sebebiyle Kırılma
  Gri dökme demir, alaşımlı dökme demir ve sünek dökme demir gibi yaygın piston segmanı malzemeleri kırılgandır. İç gözeneklilik, çatlaklar veya segregasyon gibi döküm kusurları zayıf noktalara veya stres yoğunlaşmalarına neden olabilir. Çalışma sırasında bunlar darbeye veya yorulma kırılmasına neden olabilir.
• 8. Ciddi Silindir Gömleği Aşınması ve Adım Oluşumu
  Üst ve alt ölü merkez konumlarında adım-gibi aşınma (omuzlar) oluşuyor. Biyel kolu büyük uç yatağındaki önemli aşınma veya büyük/küçük uç yataklarındaki onarımlar, orijinal ölü merkez konumlarını değiştirebilir. Atalet kuvvetleri altında bu, halkayı kırabilecek darbe kuvvetlerine yol açar.
• 9. Yağlama Yağı ve Yakıt Uyumluluk Sorunları
  Bazı yakıtların kükürt içeriği yüksektir. Yanma sırasında daha fazla SO2 ve SO3 üretirler. Bu gazlar, yüksek sıcaklıklarda doğrudan metaller üzerinde gaz korozyonuna neden olur, karbon birikintilerini ve sakız kalıntılarını sertleştirir, gömlekler ve segmanlarda aşınmayı artırır. Motor, yakıt için formüle edilmiş uygun silindir yağı kullanılmadan çalıştırılırsa veya bunun yerine genel motor yağı kullanılırsa, yağın yanma sırasında oluşan asitleri nötralize etme yeteneği azalır. Bu, piston ve segmanların daha şiddetli asidik korozyonuna yol açarak sıklıkla piston segmanının kırılmasına neden olur.