maandag 24 maart 2014

Analyse van Lagerschades















ANALYSE VAN LAGERSCHADES


Het herkennen van een lager schade is niet altijd eenvoudig. In veel gevallen is het lastig om de precieze oorzaak te bepalen omdat veel schades op elkaar lijken, of omdat de werkelijke oorzaak niet altijd even goed zichtbaar is.

Het navolgende overzicht is een "Quick Diagnose" hulpmiddel in uw zoektocht.

Typische schades kunnen onderverdeeld worden in verschillende groepen:
  • Schade door onvoldoende speling
  • Schade door onvoldoende smering
  • Schade door oververhitting
  • Schade door abnormale verbranding



INGEBED VUIL IN DE LAGERS

HOE ZIET DE SCHADE ER UIT:
Vuil is ingebed in het lagermateriaal. Krassen kunnen zichtbaar zijn

AANLEIDING:
  • Stof, Vuil en/of andere metalen verontreiniging in de olie worden ingebed in het babbit. Door het verdringen van materiaal onstaan high-spots.
  • De high-spot kan dusdanig hoog zijn dat het in direct contact met de krukas komt en het lager beschadigd. De metallische deeltjes werken als een slijpschijf en beschadigen de krukas.

  • MOGELIJKE OORZAAK:
  • Onvoldoende reinigen van motordelen voor montage
  • Verontreiniging komt via een slecht werkend luchtfilter de motor binnen.
  • Overmatige slijtage van interne onderdelen
  • Niet tijdig vervangen van het oliefilter

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Monteer nieuwe lagers en zorg voor een schone werkomgeving
  • Slijp de krukastappen indien nodig
  • Vervang zo nodig het oliefilter, luchtfilter en breather-valve

  • VERONTREINIGING ACHTER DE LAGERSCHAAL

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    De schade is zeer lokaal en duidelijk zichtbaar. De verontreiniging is duidelijk zichtbaar aan de achterkant van het lager (of in het hoofdlager)

    AANLEIDING:
  • Doordat niet het hele lager in contact is met het hoofdlager is de warmte afvoer niet gelijkmatig. Door lokale oververhitting wordt het lager beschadigd

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Onvoldoende aandacht voor een schone montageplek.

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Monteer indien nodig nieuwe lagers, reinig de oppervlakken goed.
  • Controleer het oppervlak van de krukastap
  • Slijp de krukas indien nodig



  • VERSCHOVEN LAGERKAP

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Overmatige slijtage is duidelijk zichtbaar langs de deling van het lager.

    AANLEIDING:
  • Doordat de lagerkap is verschoven duwt het lager aan een kant tegen de krukastap

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Gebruik van een te grote dopmoer bij het aanhalen van de bouten waardoor de dop de kap (door te weinig vrijloop) laat verschuiven
  • Versleten (afwezige) dowelpins
  • Verkeerd (te laag) aanhaalmoment waardoor de kap kan loskomen
  • (Te) grote boutgaten in de hoofdlagerkap

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer de krukastap op slijtage en slijp indien nodig
  • Installeer nieuwe lagers en gebruik de juiste dowelpins en de correcte maat dopmoer.
  • Gelijkmatig aanhalen van alle bouten (aanhaalpatroon)
  • Controleer de kap en zorg er voor dat deze in de juiste positie wordt gemonteerd
  • Gebruik nieuwe (dikkere) bouten om de (te) grote boutgaten in de lagerkap te compenseren



  • TE VEEL CRUSH

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Overmatige slijtage is duidelijk zichtbaar langs de deling van het lager.

    AANLEIDING:
  • Een (te) kleine lijnboring duwt het lager over de deling naar binnen

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • De lagerkappen zijn “ingenomen” om het te veel aan lagerspeling te compenseren
  • De lagerkappen zijn vastgezet met een verkeerd (te groot) aanhaalmoment
  • Te weinig shims gebruikt (indien van toepassing)

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Repareer de lagerkap indien deze is ingenomen
  • Grondboor het bigend indien nodig
  • Controleer de krukastap en slijp indien nodig
  • Installeer nieuwe lagers en monteer met de juiste aanhaalspanning
  • Corrigeer het aantal shims (indien van toepassing)
  • Controleer de housing bore op rondheid



  • ONVOLDOENDE CRUSH

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    “Gepolijste” gebieden zijn zichtbaar op de achterkant van het lager en over de deling. Er is ook een ophoping/versmelting van lagermateriaal. Dit wordt “fretting” genoemd.

    AANLEIDING:
  • Een lager dat gemonteerd is met te weinig crush zit los waardoor er onvoldoende warmte overdracht kan plaatsvinden waardoor het lagermateriaal oververhit raakt en zijn werking verliest

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • De lagers zijn “bewerkt” om een betere passing te krijgen (verlies van crush)
  • De lagerkappen blijven door vuil openstaan
  • Er is een verkeerd (te laag) aanhaal moment gebruikt
  • De housing bore is te groot
  • Te veel shims gebruikt (indien van toepassing)

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Reinig de oppervlakken en controleer op verontreiniging, beschadiging
  • Controleer de krukastap en slijp indien nodig
  • Controleer de housing bore en corrigeer indien nodig
  • Gebruik de correcte shims (indien van toepassing)
  • Monteer nieuwe lagers en hanteer de juiste procedure



  • KROMME OF VERBOGEN DRIJFSTANG

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Gebieden met overmatige slijtage zijn duidelijk zichtbaar op elkaar tegengestelde plaatsen

    AANLEIDING:
  • Een kromme drijfstang is de oorzaak van het uit lijn liggen van de boring.

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Overbelasting
  • Incorrect uitgevoerde drijfstang revisie
  • Drijfstang laten vallen voor montage

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer de drijfstang en herstel de grondboring (of vervang de drijfstang)
  • Controleer de krukastap en slijp indien nodig
  • Installeer nieuwe lagers
  • Vermijd het laten vallen van drijfstangen
  • Gebruik de juiste installatie procedures



  • FILLET RIDE

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Gebieden met overmatige slijtage zijn duidelijk zichtbaar aan de randen van het lager daar waar het lager in contact is geweest met de krukas

    AANLEIDING:
  • Wanneer de krukashoek is geslepen in een radius die groter is dan is voorgeschreven zal het lager aanlopen

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Incorrect geslepen krukas

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Krukas opnieuw slijpen
  • Installeer nieuwe lagers met een grotere radius aan de rand



  • HOOFDLAGERS UIT LIJN / VERVORMD CARTER

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Een duidelijk schadepatroon is zichtbaar op zowel de bovenste als onderste helft van het lager. Het middelste lager vertoond altijd de meeste schade

    AANLEIDING:
  • Een beschadigd/vervormd carter oefent grote krachten uit op het lager. Hoe groter de kracht hoe groter de vervorming en schade

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Het continu opwarmen en afkoelen van een motor kan vervorming veroorzaken.
  • Extreme omstandigheden
  • Incorrect aanhaalmoment

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer de vervorming met Pruisisch Blauw
  • Lijnboor het carter indien nodig
  • Installeer nieuwe lagers



  • ONRONDE BORING

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Er is een duidelijk schadebeeld zichtbaar over de deling van het lager.

    AANLEIDING:
  • De lagerspeling is over de deling veel te krap als gevolg waarvan het lager onvoldoende smering krijgt, en metallisch contact mogelijk wordt.

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Te veel extreme wisselende belasting op de drijfstang

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer het bigend op rondheid voordat de lagers geinstalleerd worden
  • Grondboor het bigend
  • Controleer de krukas op schade en slijp de krukas indien nodig
  • Installeer nieuwe lagers



  • VERVORMDE BORING

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Er is een duidelijk, en gelijkmatig schadebeeld zichtbaar over het hele lager.

    AANLEIDING:
  • De vervorming, vaak een Tapse, Bolle of Holle boring, zorgt voor een ongelijkmatige verdeling van de krachten

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Te veel extreme wisselende belasting op de drijfstang

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer het bigend op rondheid voordat de lagers geinstalleerd worden
  • Grondboor het bigend
  • Controleer de krukas op schade en slijp de krukas indien nodig
  • Installeer nieuwe lagers



  • OLIE TEKORT of TE DUNNE SMEERFILM

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    het schade oppervlak door te weinig olie ziet er in beginsel vaak glimmend uit. Bij een langdurig te kort aan olie zal het lageroppervlak uitgesmeerd worden. Het lager kleurt van blauw naar zwart.

    AANLEIDING:
  • De afwezigheid van olie maakt een metallisch contact mogelijk waardoor het lageroppervlak uitgesmeerd kan worden

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Onvoldoende lagerspeling
  • Verbroken of verstopte oliekanalen
  • Verstopte oliepomp pick-up
  • Defecte oliepomp en/of pressure relief valve
  • Foutieve montage van de hoofdlagers waardoor oliekanalen worden geblokkeerd (verkeerde uitlijning van de oliegaatjes)
  • Direct laten lopen van de motor zonder dat eerst op oliedruk gestart is.

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer alle maatvoeringen en lagerspelingen
  • Zorg voor het juiste vervangingslager
  • Controleer de motor op verstopte kanalen
  • Controleer de oliepomp op een goede werking
  • Controleer de werking van de presure relief valve
  • Controleer de uitlijning van de oliegaatjes in de lagerschalen
  • Start de motor op oliedruk ZONDER ONTSTEKING, VOORDAT u de motor laat lopen



  • OVERVERHITTING

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Het lageroppervlak is zwaar beschadigd, het materiaal is uitgesmeerd of losgekomen, en zwart uitgeslagen

    AANLEIDING:
  • Door het (spontaan) wegvallen van de oliedruk ontstaat door wrijving extreme oververhitting.
  • Door het wegsmelten van lagermateriaal kan het materiaal loskomen van de lagerschaal
  • Veel te weining smering
  • Uitsmeren van lagermateriaal
  • Verontreiniging in de olie
  • Verkeerde uitlijning

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Zie "Ingebed vuil in de lagers"
  • Zie "Verontreiniging achter de lagerschaal"
  • Zie "Onronde Boring"
  • Zie "Overmatige Crush"
  • Zie "Kromme of verbogen drijfstang"
  • Zie "Verschoven lagerkap"
  • Zie "Hoofdlagers uit lijn / Vervormd carter"
  • Zie "Kromme krukas"
  • Zie "Te weinig olie(druk)"
  • Zie "Foutive montage"


  • OPPERVLAKTE BREUK / METAALMOEHEID

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Het lageroppervlak zit vol met scheurtjes en onregelmatige stukjes lagermateriaal zijn verdwenen

    AANLEIDING:
  • Een te hoge puls belasting op het lager veroorzaakt door te veel koppel bij een te laag toerental

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Overbelasting van de motor (bijv detonatie)
  • Ongelijkmatige verdeling van het vermogen over het lageroppervlak
  • Lagermateriaal niet geschikt voor het doel waarvoor de motor gebruikt wordt
  • Lager is over de normale levensduur heen

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Als de levensduur, voor de schade, goed is, monteer dan een nieuw lager.
  • Als de levensduur, voor de schade, onvoldoende is, monteer dan een HeavyDuty variant.
  • Vermijd het rijden onder hoge belasting bij een te laag toerental
  • Controleer op een correcte montage. Monteer de lagers volgens voorschrift



  • CORROSIE

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Het lageroppervlak is donker gekleurd, ziet er sponsachtig uit, en is gekleurd door chemische bestanddelen

    AANLEIDING:
  • Dit type schade is meestal het resultaat van verontreiniging in de olie. De verontreiniging kan voortkomen uit brandstof of interne lekkages. De schade zal verergeren naarmate er minder onderhoud wordt gepleegd

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Zuren in de olie
  • oververhitting van de motor (te hoge werktemperatuur)
  • Lekkage van verbrandingsgassen langs de zuiger(veren)
  • Koelvloeistof verontreiniging in de olie
  • Hoog zwavelgehalte van de gebruikte brandstof
  • Te lange periode tussen olieverversingen

  • < CORRIGERENDE ACTIES:
  • Bepaal de oorzaak van de verontreiniging
  • Monteer nieuwe lagers volgens de voorschriften
  • Gebruik, indien mogelijk, een betere kwaliteit brandstof
  • Ververs de olie op de voorgeschreven tijden (of km standen)



  • UITGESMEERD LAGERMATERIAAL

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Het lagermateriaal is uitgesmeerd in de richting van de krukasrotatie

    AANLEIDING:
  • Dit is het eerste stadium voor de schade die we behandeld hebben bij "Olie tekort of te dunnen smeerfilm"

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Motor is niet op oliedruk gestart
  • Verstopte oliekanalen
  • Defecte oliepomp
  • Foutieve montage van lagers waarbij het oliegaatje niet corrspondeerd met de oliekanalen
  • Hoge belasting op een klein gedeelte van het lager (wegdrukken oliefilm)
  • Verkeerde uitlijning van de krukas
  • Te weinig lagerspeling
  • Koude start met onmiddellijk een zware belasting zonder dat de motor op bedrijfstemperatuur is gekomen

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Cntroleer alle maatvoering voor- en tijdens montage
  • Controleer dat het juiste lager wordt gemonteerd
  • Controleer de krukastappen en slijp de krukas indien nodig
  • Controleer de motor op blokkades in het oliesysteem zoals, oliepomp, kanalen, pick-up, pressure relief valve, etc.
  • Zorg er voor dat de oliegaatjes goed uitlgelijnd staan met de oliekanalen in het blok
  • Start ALTIJD op oliedruk VOORDAT u de motor laat draaien
  • Verwarm de motor in koude omstandigheden en laat de motor eerst op bedrijfstemperatuur komen voordat u de motor zwaar gaat belast



  • KRASSEN

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Diepe kras(sen) in de draairichting in het lagermateriaal.

    AANLEIDING:
  • Een lichte vorm van deze schade heeft meestal niet zo veel invloed op de levensduur van het lager. Is de schade excessief dan kan het leiden tot een voortijdig algeheel motorfalen.

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Een enkele groef kan veroorzaakt worden door een slecht afgebraamd oliekanaal. Meerdere groeven duiden op rondgepompte olieverontreiniging. De verontreiniging kan komen vanuit het inlaatsysteem.

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Reinig het motorblok en raag alle oliekanalen
  • Monteer en nieuw oliefilter en lagers
  • Controleer de krukas en laat deze slijpen indien nodig



  • CAVITATIE

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Geisoleerde en ge-erodeerde gebieden aan de oppervlakte van het lagermateriaal, met een lichtere kleur. Deze schade komt het meest voor in de buurt van de deling maar kan bij Performance motoren zich ook in de bovenste lagerkap voordoen.

    AANLEIDING:
  • Het lagermateriaal wordt weggeblazen door de explosie van vacuumbelletjes in de olie. De schade komt het meest voor in motoren die relatief licht worden belast en hoge toeren draaien.

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Grote lagerspelingen, en hoge toeren, kunnen het probleem verergeren maar veroorzaken het niet.
  • Tijdens het extreem snel omdraaien van de draairichting op TDC ontstaat de grootst mogelijke lagerspeling die de olie moet opvullen. Tijdens het wegvallen van de druk ontstaan er vacuumbelletjes in de olie. Tijdens, en door, het barsten van de belletjes ontstaat erosie op het lageroppervlak.

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Clevite "H" Lagers hebben een dikkere nikkel-laag tussen de overlay (babbit) en de overige lagen die penetratie ghelpt voorkomen.
  • Hou de lagerspeling zo klein mogelijk
  • Expirimenteer met verschillende typen motorolie
  • Gebruik een zo groot mogelijk belastingsopervlak
  • Gecoate lagers hebben minder last van erosie door cavitatie



  • CATASTROFALE LAGER SCHADE

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Tegen de tijd dat de lagerschade zich tot deze schade kan ontwikkelen is alle babbit al verdwenen. Ook kan de crush al weg zijn en begint het lager in de boring te draaien. In het meest extreme geval zijn er nog slechts borkstukken om naar te kijken.

    AANLEIDING:
  • Dit type lagerschade zal hoe dan ook leiden tot een algeheel motorfalen

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Bijna alle lagerschades leiden tot deze schade. De meest aannemelijke oorzaak is toch een gebrek aan smering die zich progressief ontwikkeld tot een catastrofe

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Beantwoord de vraag: "waarom is de smeerfilm weg?"
  • Een analyse op basis van het lagerschade beeld is onmogelijk omdat de aanleiding al lang al niet meer zichtbaar is. De schade is in een catastrofaal stdium gekomen.
  • Probeer de andere motorcomponeneten grondig te analyseren en te bestuderen. Wellicht kunnen die een oorzaak aangeven.



  • AXIALLAGER SCHADE

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Meestal een zwart gekleurde, uitgesmeerde schade van het axiallager.
    AANLEIDING:
  • Het uitsmeren van het lagermateriaal is een gevolg van te weinig olie (wegvallen van de smeerfilm)

  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Omdat het axiallagervlak plat is, is het moeilijker om een goed smeerfilm te creeren. Groeven helpen een goede smeerfilm op te bouwen, maar kunnen maar een gedeelte van de krachten aan die een krukas of drijfstang aan kan. Overbelasting van het axiaal levert frictie op die weer voor oververhitting van het lager zorgt.

  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Verhogen van het olievolume naar het axiaallager
  • Een schuine kant (klein) vijlen aan de deling van het lager die kan fungeren als kanaal waar de olie door naar het axiaal gedeelte kan stromen (laat een proffessional deze bewerking uitvoeren)
  • Voet van het koppelingspedaal af als je voor het stoplicht staat
  • Kies een drukgroep die bij uw rijstijl past. Meer druk is niet altijd beter.



  • SLECHT TAP-OPPERVLAK BIJ NODULAIRE GIETIJZEREN KRUKASSEN

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Een gelijkmatig schadebeeld zonder verontreiniging in de lagers

    AANLEIDING:
  • Een korte levensduur, lage oliedruk, en verontreiniging van lagermateriaal in de olie


  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Gietijzeren krukassen zijn nodulair opgebouwd. Deze nodulen worden tijdens het slijpen opengebroken en laten fscherpe randen achter. Deze scherpe rande kunnen door de oliefilm heen steken en veel schade aan het lager toebrengen. Het is zeer belangrijk om de krukas voor montage te polijsten


  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Slijp de krukas tegen de draairichting in
  • Polijst de krukas met de draairichting mee waardoor er minimaal materiaal afgenomen wordt.
  • Als u kunt meten wat u gepolijst heeft, dan bent u te ver gegaan.




  • METAALMOEHEID

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Het lagermateriaal is geddeltelijk uitgebroken. De randen zijn grof. Het kan zijn dat het uitgebroken lagermateriaal elders in het lager ligt ingebed.

    AANLEIDING:
  • Dit verkort de levensduur van het lager aanzienlijk en vervuilt de olie waardoor de schade zich progressief kan ontwikkelen


  • MOGELIJK OORZAAK:
    Door gedeeltelijke overbelasting van het lager treed metaalmoeheid op. Na een langere tijd van overbelasting zal metaalmoeheid optreden (vergelijk het met het steeds buigen van een ijzerdraadje, op enig moment breekt het). Dit type overbelasting kan voorkomen door bijvoorbeeld:
  • Slechte ontstekingstiming (detonatie etc)
  • Enorm koppel bij lage toeren


  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Onderzoek de reden van de overbelasting
  • Reinig de motor en verwijder alle vervuiling
  • Controleer de housing bores en krukas op: maatvoering, rondheid, rechtheid en uitlijning. Slijp de krukas indien nodig
  • Installeer HeavyDuty lagers indien voorradig
  • Controleer de ontstekingstiming en het brandstofsysteem
  • Vermijd (te) hoge belasting van de motor



  • VERVORMDE BORING

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Een helder, en glimmend, oppervlak aan de rand van het lager (ongeveer 1/4 van de breedte)

    AANLEIDING:
  • De oliefilm is gedeeltelijk verdwenen waardoor er metallisch contact mogelijk wordt. Dit kan leiden tot een grotere schade, maar hoeft op zich geen probleem te zijn.


  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Dit type schade komt bijna uitsluitend voor bij motoren met een zeer veel vermogen zoals tractor-pullers en dragracers. Het enorme vermogen zorgt er voor dat de krukas gaat flexen waardoor deze specifieke schade ontstaat.


  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Monteer tri-bored lagers
  • Gebruik een sterkere krukas (gesmeed)



  • VERVORMING VAN ALUMINUM DRIJFSTANGEN

    HOE ZIET DE SCHADE ERUIT:
    Er zijn twee, ovale beschadigingen 45graden ten opzichte van de lengte-as van de drijfstang.

    AANLEIDING:
  • Het verlies van de oliefilm maakt metallisch contact mogelijk. Dit type schade hoeft geen probleem te zijn(worden)


  • MOGELIJK OORZAAK:
  • Dit type schade komt typisch voor bij moteren met enorme vermogens zoals nitro-dragsters.Dit soort motoren hebben een cilinderdruk van rond de 10,000psi die de housing bore permanent vervormt.


  • CORRIGERENDE ACTIES:
  • Controleer de drijfstangen op rondheid voor montage
  • Vervang drijfstangen die niet rond zijn