[Wiki432]

MIHKEL NAAMS, Tallinna Kõrgema Tehnikakooli professor

Tunduvalt rohkem kardetakse pliivaba bensiini kasutamisel mootoris tekkivaid probleeme, nagu väljalaskeklapi pesa, väljalaskeklapi ja kolbide purunemine jne. Sellel kartusel on teatav mootoritehnika arengu ja ka mootorikütuste tootmise tehnoloogia arengu ajalooline taust ning mõneti on mõjunud ka aastatetagused pliibensiini ülistavad reklaamitrikid.

Tõsi, mõnes riigis on vanade sõidukite mootorites nüüdisaja pliivaba bensiini kasutamisel ette tulnud väljalaskeklapi pesa kulumist (purunemist).

Miks väljalaskeklapi pesa kulub

Klapipesa kulumise põhjuseks on esimeses faasis raudoksiidkile või raudoksiidi osakeste moodustumine, kui kuumad gaasid pärast põlemist üle palja klapipesa heitgaasisüsteemi voolavad, tekitades kuumgaasi korrosiooni. Klapi sulgemisel pressitakse need ühendid sulgemise survega, aga veel rohkem järgneva põlemistsükli survega klapi ja klapipesa tihendatud pealispinnale. Seejuures moodustuvad oksiididest kõvemad ühendid, kusjuures klapi sulgemispind omandab lihvketta (käia) sarnase iseloomu.

Järgmises faasis võib klapi sulgemise aksiaalse liikumise, samuti rotatsiooni tõttu esineda «pehme» klapipesa abrasiivne kulumine. Mahahõõrutud raud-oksiidi osakesed mõjuvad seejuures abrasiivkomponentidena, kusjuures esmalt väheneb ainult klapivahe.

Sellest tingitud vähest võimsuskadu juht tavaliselt ei märka. Kui klapivahet enam ei ole, mida ka hüdrotõukur pikaajaliselt takistada ei suuda, ei sulgu klapp enam nõutava survega klapipea ja klapipesa vahel, ei suuda seega põlemisprotsessil vastuvõetud soojust klapipesa juures ära anda ning põleb ära.

Selle tagajärjeks võivad olla tõsised mootorikahjustused nagu näiteks klapipea rebenemine, mille tulemiks võivad olla nii põlemiskambri kui kolbide vigastused. Selliste kahjustuste teket välditi etüülitud ehk pliibensiinide kasutamisega.

Pliibensiinist tekkivad pliiühendid takistavad klapi ja klapipesa kulumist kahe kombineeritud efektiga. Esiteks vähendavad klapi tihenduspinnal ja klapipesas sadenevad pliioksiidid ning pliihalogeenühendid hapniku juurdepääsu rauda sisaldavatele pesadele ja klappidele, vähendades sellega kuumgaasi korrosiooni. Teiseks vähendatakse pliikelmega kui tahke määrdeainega hõõrdumist, vähendades ühtlasi abrasiivkulumist.

Tänapäeval kasutatakse insenerikeraamikat

Nüüdisajal kasutatakse mootoriehituses moodsaid materjalikooslusi ja pindeid. Nii on tarvitusele võetud insenerikeraamika nagu räninitriidid ja ränikarbiidid. Klapipea tööpinnale ja klapipesale kantakse kuuma- ning kulumiskindlad pinded, kasutatakse keraamikaga vääristatud mootorikolbe, küllalt palju kasutatakse komposiite ja tõhusaid termotöötlusviise.