Glavni dijelovi motora posebno su osjetljivi na habanje: klipovi s klipnim prstenovima, klipnjače i cilindri. Rad klipova motora je najimpresivniji. Uostalom, krećući se naprijed-natrag između gornje i donje mrtve točke, oni prekrivaju ogromnu udaljenost. Dakle, s brzinom radilice od 5000 min⁻¹ i hodom klipa od, recimo, 75 mm, ukupna udaljenost koju klip prijeđe u minuti iznosi 375 m. Tijekom sat vremena rada motora ta će udaljenost biti 2 km 250 m, a tijekom mjesec dana rada od 8 sati dnevno, isključujući vikende (što je, naravno, malo vjerojatno za prosječan automobil), klip će prijeći udaljenost od 460 km. Uz intenzivno korištenje automobila za 5 godina (to je trajanje rada vozila prije velikog remonta motora koje potvrđuje statistika) klip će prijeći udaljenost od 24 000 km!
Dakle, trošenje klipa i njegovih spojnih dijelova (cilindar motora) neizbježan. Međutim, vrijednosti istrošenosti klipne grupe (klipovi-klipni prstenovi) prije velikog remonta za motore različitih tvrtki uvelike se razlikuju jedni od drugih. Dakle, maksimalno trošenje klipova i klipnih prstenova motora Mercedes-Benz, Volkswagen, BMW, za većinu američkih i japanskih tvrtki, to se događa nakon prijeđenih oko 300.000 km.
Istovremeno, motori drugih, recimo, manje naprednih modela, zahtijevaju zamjenu klipova i klipnih prstenova nakon samo 50 000 km (gotovo 10 puta manje).
Pažnja! Koji je razlog tome? I kako dugovječnost ovih dijelova ovisi o radnim uvjetima? Kako bismo odgovorili na ova pitanja, razmotrimo dva tipična dizajna klipnih grupa za benzinske i dizelske motore. Prvo se sjetimo da se tlak plina unutar cilindara ovih motora na početku radnog takta razlikuje otprilike dva puta. U benzinskom motoru - bilo s rasplinjačem ili izravnim ubrizgavanjem goriva - to je 40–55 kg/cm², dok je u dizelskom motoru 70–80 kg/cm². Stoga se klipovi benzinskih i dizelskih motora međusobno razlikuju, iako su im temeljna konstrukcijska rješenja ista.
Tipični klip benzinskog motora izliven je od aluminijske legure i izvana premazan slojem kositra kako bi se poboljšalo uhodavanje u provrt cilindra. Promjer njegovog gornjeg dijela – glave – je 0,1 mm manji od unutarnjeg promjera cilindra. To se radi kako bi se spriječilo zaglavljivanje glave klipa u cilindru kada se zagrije na radnu temperaturu. Prstenasti žljebovi klipa sadrže dva kompresijska prstena i jedan prsten za struganje ulja. Donji dio klipa – suknja – je ovalnog presjeka i konusnog oblika: promjer na vrhu je manji nego na dnu. Osim toga, unutar klipnih glavčina nalaze se dva čelična umetka za regulaciju temperature s rupama za klipni klin. Sve se to radi kako bi se spriječilo povećano trenje između suknje i stijenke cilindra kada se klip zagrijava. S nižim koeficijentom toplinskog širenja od aluminija, ovi umetci zatežu suknjicu u smjeru okomitom na os klipnjače.
Otvor za klipni klin u modernim motorima obično je pomaknut od osi simetrije klipa na desnu stranu motora. Za pravilno sastavljanje klipa s klipnjačom i njihovu ugradnju u cilindar motora, u blizini rupe za glavčinu nalazi se oznaka koja bi trebala biti okrenuta prema prednjem dijelu motora. Ovaj pomak je napravljen kako bi se smanjila bočna komponenta sile tlaka plina koja pritišće klip na jednu stranu cilindra tijekom radnog takta.
Klipnjača također mora biti ispravno orijentirana u motoru. Na njegovoj prednjoj strani nalaze se otvori za dovod mlaza ulja na opterećenu stranu zrcala cilindra (u nekim motorima ove rupe nedostaju). Kućišta ležaja i poklopac klipnjače također su opremljeni odgovarajućim oznakama za ispravnu montažu. Buduće performanse i trajnost klipa značajno ovise o preciznosti njegove izrade i ispravnom odabiru za provrt cilindra. Vodeći proizvođači motora danas koriste sustav prema kojem se klipovi obično dijele u pet ili šest klasa prema vanjskom promjeru, u koracima od 0,01 mm. Također su podijeljeni u tri ili četiri kategorije, u koracima od 0,004 mm, na temelju promjera provrta klipnjače. Cilindri motora također imaju sličnu podjelu u pet klasa. Ovaj sustav omogućuje precizniji odabir klipa za bilo koji cilindar, čak i istrošeni, te klipne osovinice potrebne kategorije za provrt u glavčinama klipa i klipnjači. Za veće popravke motora, koji obično uključuju bušenje (povećanje promjera) cilindri, proizvođači rezervnih dijelova proizvode takozvane predimenzionirane klipove za popravak.
Klip modernog dizelskog motora dizajniran je da izdrži veće tlakove, pa je debljina njegovog dna i izbočina veća. Osim toga, dizajn dizelskog klipa donekle se razlikuje od onog o kojem je gore bilo riječi. Glavna razlika je smještaj komore za izgaranje izravno u glavi klipa. Budući da se izgaranje smjese goriva i zraka događa kada je klip blizu gornje mrtve točke, vrući plinovi jače zagrijavaju glavu klipa, a stijenke gornjeg dijela cilindra zagrijavaju se nešto manje nego kod benzinskih motora. Kako bi se osiguralo pouzdano brtvljenje klipa u cilindru, na njegovoj vanjskoj površini izrađeno je pet žljebova za ugradnju klipnih prstenova. Kompresijski prstenovi su ugrađeni u tri gornja žljeba. Dva prstena za struganje ulja nalaze se u donjim žljebovima. Mnoge tvrtke proizvode pravokutne kompresijske prstenove koji se praktički ne razlikuju od prstenova koji se koriste u benzinskim motorima. Međutim, progresivniji, iako skuplji, dizajn je onaj s konusnom gornjom radnom površinom prstena. Kut konusa ovih prstenova obično je postavljen na 10°. Korištenje konusnih prstenova omogućuje određeno povećanje njihove trajnosti, budući da tijekom radnog takta, komponenta sile tlaka plina na konusnoj površini prstena dodatno ga pritišće uz provrt cilindra. Posebnost servisiranja i popravka klipova s konusnim kompresijskim prstenovima je potreba za preciznom kontrolom zazora. Razmaci između žlijeba i prstenova za struganje ulja kontroliraju se na isti način kao kod benzinskih motora.
Sile trenja između površina klipne obloge i stijenke cilindra su veće kod dizelskih motora nego kod benzinskih motora. Za povećanje trajnosti, na površinu klipne obloge nanosi se sloj posebnog koloidnog grafitnog premaza. Značajno poboljšava prianjanje klipa na cilindar i povećava njegov vijek trajanja prije većih popravaka. Slična obrada površina trenja klipova danas se koristi u benzinskim motorima.
Osim trošenja površina suknjica, troše se i žljebovi kompresijskih prstenova klipa. Osim toga, utor prstena strugača ulja se također troši, iako je takvo trošenje obično puno manje. Kako se žljebovi troše, klipni prstenovi se sve intenzivnije počinju pomicati gore-dolje po visini žljeba, a takozvano pumpno djelovanje prstenova postaje sve uočljivije. Taj se učinak očituje u stalnom povećanju potrošnje motornog ulja u motoru. Kada ulje uđe u komoru za izgaranje, ono tamo gori, stvarajući plavi dim koji izlazi iz ispušne cijevi automobila. Ako su žljebovi znatno istrošeni, zamjena prstenova novima neće puno poboljšati situaciju. Postoji objektivna potreba za zamjenom cijele klipne grupe, a vrlo je poželjno probušiti cilindre do veličine popravka. Sve opisane vrste trošenja su prirodan i, nažalost, neizbježan proces.
Međutim, ovo prirodno trošenje može se rasporediti tijekom vremena, čime se produžuje vijek trajanja motora. Nema potrebe otkrivati Ameriku ovdje. Samo trebate strogo slijediti proizvođačeve zahtjeve za rad vozila, koristiti visokokvalitetno motorno ulje i filtere za ulje te pravilno prilagoditi sustav goriva. Dobri rezultati postižu se korištenjem visokokvalitetnih modifikatora ulja i goriva te pripravaka koji mijenjaju mikrostrukturu površinskih slojeva površina trenja motora.
Uz to, trošenje motora, kao i cijelog vozila, uvelike ovisi o vozaču, njegovim kvalifikacijama i tehničkoj pismenosti. Nije ni čudo da automobili iste marke nekim vozačima služe dugo i bez kvara, dok drugima popravci trebaju gotovo svaki tjedan. Iskusni vozač gotovo nikada ne dopušta da motor radi pod preopterećenjem, a posebno s detonacijom. Neprestano sluša kako motor njegovog automobila radi i odmah reagira na svako preopterećenje, obično popraćeno tihim tutnjavim zvukom pri maloj brzini radilice. Način ubrzanja automobila također
praćeno povećanim trošenjem motora. Pada mi na pamet analogija s konjem i jahačem: brižan vlasnik neće nepotrebno bičevati svog četveronožnog prijatelja, prisiljavajući ga da trči punom brzinom, pogotovo kada konj još nije zagrijan. Naravno, u kritičnim situacijama vozač si može dopustiti nepromišljeno i izuzetno naglo ubrzavanje automobila. Ali ako takav strm stil vožnje postane navika, popravak motora bit će osiguran dvostruko brže nego što je propisano tehničkim uvjetima.
Često se opaža druga vrsta habanja koja nije predviđena nikakvim uputama. Riječ je o hitnom kvaru elemenata klipnjače i klipne skupine, a prvenstveno prstenova i mostova žljebova klipnih prstenova. Kod benzinskih motora to je prvenstveno zbog detonacije. Podsjetimo se da je detonacija eksplozivno izgaranje smjese goriva i zraka u cilindru, praćeno naglim porastom tlaka u komori za izgaranje. To je ekvivalentno oštrom udarcu maljem po nepomičnom klipu i prstenovima. Dijelovi, naravno, nisu dizajnirani za takvo opterećenje i mogu se slomiti, a zatim svojim fragmentima oštetiti cilindrično zrcalo. Postoji nekoliko razloga za detonaciju. Međutim, glavni je motor koji radi na benzinu s oktanskim brojem nižim od onog navedenog u tehničkim specifikacijama, kao i pregrijavanje i rad na preobogaćenoj smjesi goriva. Iskusni vozač mora biti u stanju čuti detonacijske udarce kada motor radi i odmah smanjiti dovod goriva tijekom ubrzanja, a zatim ukloniti uzroke detonacije. Zvuk detonacije je visokofrekventni metalni klik koji odgovara frekvenciji rotacije radilice. Mogu biti jedva čujni na pozadini ostalih zvukova motora, posebno s malo pomaknutim vremenom paljenja, a nestaju s vrlo malim smanjenjem dovoda goriva (plina). Takva jedva primjetna detonacija ukazuje na ispravno podešeno vrijeme paljenja, ali ponekad se detonacijski udarci pojave odmah nakon pritiska na papučicu gasa, što je, naravno, neprihvatljivo. Nastavak vožnje u ovom načinu rada ravan je razbijanju unutrašnjosti motora čekićem.
Dizelski motori nisu toliko osjetljivi na promjene u sastavu goriva, iako i dalje mogu imati problema koji dovode do povećanog trošenja dijelova mehanizma radilice. To je prvenstveno pregrijavanje motora i s tim povezano smanjenje viskoznosti ulja, posebno ako je kvaliteta ulja niska. Povećano trošenje može biti i posljedica nepravilnog podešavanja visokotlačne pumpe za gorivo i pogoršanja raspršivanja goriva u komorama za izgaranje zbog neispravnih injektora. I, naravno, puno toga ovisi o samom vozaču.
Dakle, iz svega rečenog mogu se izvući sljedeći zaključci. Dugotrajnost motora vašeg automobila, kao i cijelog vozila, ovisi o dva faktora: kvaliteti izrade, za koju je odgovoran proizvođač, i razini tehničkog održavanja, za koju je u konačnici odgovoran vozač. To treba imati na umu i prilikom kupnje automobila i prilikom pripreme i obuke vozača.