Vejledninger
Selv om pakninger bruges til at understøtte et stort antal industrielle anvendelser, lige fra VVS- og varmevekslingssystemer til maskinkomponenter, er de især vigtige i transportindustrien. Især hovedpakningen, som skaber en tætning mellem cylinderhovederne, er afgørende for den centrale funktion i de fleste forbrændingsmotorer. Hvis denne pakning fungerer dårligt eller svigter, kan det resultere i alvorlige skader på et køretøjs motor og kan nødvendiggøre omfattende reparationer eller et komplet eftersyn.
En hovedpakning er konstrueret til at maksimere kompressionskraften i en cylinderrække og til at danne en barriere mod lækage af kølemiddel, smøremiddel og olie. Den kan være fremstillet af gummi, kobber, flerlagsstål eller kompositmaterialer. Da den er anbragt i den brændstofforbrændende del af motorblokken, er denne pakning en kritisk komponent i de fleste biler, hvilket gør det så meget desto mere værdifuldt at forstå, hvorfor hovedpakninger går i stykker, og hvordan man kan forhindre dem i at gøre det.
Grunde til svigt i hovedpakningen
Graden af tryk i en motors forbrændingskammer kan være en hyppig årsag til svigt i hovedpakningen. En for stor mængde eller en utilsigtet påføring af tryk kan beskadige hovedpakningen samt andre komponenter i motorblokken. De to hovedårsager til trykproblemer er forkert timede tændingssekvenser og detonation.
Mistimed Ignition: Hvis en komponent inde i forbrændingskammeret, f.eks. en udstødningsventil eller en metaloverflade, bliver overophedet, kan det forårsage utilsigtet antændelse, før den rigtige tændingsgnist er aktiveret. Når brændstoffet antændes for tidligt, opstår trykket på det forkerte tidspunkt i stempelcyklussen, hvilket medfører køleproblemer, et lavt luft/brændstof-forhold og hæmmet udstødningsstrøm.
Detonation: oktan henviser til den lethed, hvormed brændstoffet kan antændes. Sporadisk forbrænding, eller detonation, kan forekomme i en motor med for høj kompression uden et tilstrækkeligt højt oktanniveau. Denne overkompression kan medføre, at brændstoffet antændes spontant, hvilket giver skarpe, skadelige stød mod hovedpakningen og stemplerne. Gentagne eller langvarige detonationer kan i sidste ende beskadige eller ødelægge hovedpakningen, hvilket resulterer i lækage og dårlig motorydelse.
Kølevæskeniveauer og overdreven varme
Som kompressionsproblemer er overophedning en meget almindelig kilde til svigt af hovedpakningen. Nogle nyere eller lette biler har relativt beskedne kølesystemer, der har til formål at reducere køretøjets samlede volumen, men dette kan resultere i, at motoren overophedes. Når et køretøjs motor bliver for varm, får det cylinderhovedet til at udvide sig i størrelse. Da hovedpakningen er placeret mellem cylindrene, kan denne udvidelse beskadige eller ødelægge pakningen, hvilket resulterer i lækage af kølevæske og yderligere overophedning. Lavt kølevæskeniveau, kalkaflejringer, overskydende frostvæske eller en defekt blæsermekanisme kan yderligere forværre opvarmningsproblemet og kræve hyppig udskiftning af pakningen.
Motorens overfladefinish
For at en hovedpakning kan indsættes korrekt i en motor, skal både cylinderhovedet og motorblokkens overflade være relativt glat og plan. Hvis en pakning monteres mod en ru motoroverflade, kan det medføre slid, der nedbryder tætningen, indtil den revner. Fræsemaskiner eller lignende overfladebehandlingsudstyr kan give den nødvendige højkvalitetsfinish på motorer af støbejern og kompositmetal. Anvendelse af en gummibaseret pakning kan være et brugbart alternativ, hvis overfladebehandling ikke er en mulighed, fordi gummimodeller generelt kan modstå mere ru overflader end andre typer pakninger.
Boltstramning
De hovedbolte, der anvendes til at fastgøre en pakning, er vigtige for opretholdelsen af cylindertætningen. Et deformeret gevind i motorblokkens overflade kan destabilisere pakningens placering. På samme måde skal selve bolten være i god stand for at øge chancen for en pålidelig tætning. Snavs, korrosion, deformation, snit og hak kan alle kompromittere en hovedbolts effektivitet. Hovedpakningens tætning kan også lide skade, hvis der anvendes en ukorrekt procedure for tilspænding af bolten. Specifikationer for bolte og installationsmetoder revideres med jævne mellemrum, hvilket gør det vigtigt at holde sig ajour med de nyeste teknikker.
Reduktion af risikoen for svigt af hovedpakningen
Sikring af, at en hovedpakning forbliver funktionsdygtig, sænker risikoen for væskelækage og fald i kompressionstrykket samt reducerer behovet for motorreparation og udskiftning af dele. Ved at holde øje med nogle af de almindelige årsager til funktionsfejl i pakningen kan man hjælpe med at opretholde enhedens effektivitet, men der er flere forebyggende skridt, der kan tages for at reducere potentialet for skader i første omgang. Nogle af disse skridt omfatter:
Overfladebehandling af cylindre: Kravene til glathed for motorcylinderhoveder er generelt steget siden støbejernsdelenes tid. Nu har lettere og mere fleksible cylindre brug for en højere grad af overfladefinish for at kunne installere en pakning. Ved at overfladebehandle et cylinderhoved eller en motorbloks overflade for at give et glattere, fladere plan, hvor en hovedpakning kan indsættes, kan man øge tætningens styrke og pålidelighed.
Torquering: For at opretholde en tætsluttende tætning skal hovedpakningen komprimeres mellem to overflader og tilpasse sig deres særlige form. Hvis hovedboltene, der holder pakningen på plads, imidlertid ikke er tilspændt i en ensartet eller forudbestemt rækkefølge, vil kompressionen være lettere på nogle dele af pakningen, hvilket destabiliserer tætningen og øger sandsynligheden for lækage. Hovedboltene skal spændes i en bestemt rækkefølge og med en nøjagtig trykgrad for at sikre den korrekte fordeling af kompressionskraften.
Flatning: Ud over glathed kan niveauet af planhed langs et cylinderhoved og en motorblok også være vigtigt for en effektiv pakningsinstallation. Overfladedeformationer, f.eks. skævhed, ridser, ruhed, huller, gruber eller skråninger kan skabe en ujævn overflade, der er dårligt egnet til en tætning. Et uregelmæssigt cylinderhoved kan gøres plant igen ved hjælp af fræsning eller anvendelse af en kile, også kendt som en “shim”.
Selv om disse metoder måske ikke er fejlsikre, kan man ved at følge dem reducere risikoen for, at hovedpakningen ikke fungerer korrekt. Hvis problemer som overophedning, utilsigtet forbrænding og usikker pakningsinstallation kan identificeres og behandles i tide, vil de fleste hovedpakninger fortsat fungere korrekt i lang tid.
Andre artikler om pakninger
- Gummipakningsmaterialer
- Tips til udskiftning af en køleskabspakning
- Svigt i fastholdelsesringen: Årsager og symptomer
- Hvad er en pakning? Et kig på pakningstyper og pakningsmateriale
- O-Ringtyper og O-Ringmaterialeopbygning – en vejledning