Poradniki
Pomimo, że uszczelki są wykorzystywane do obsługi ogromnej liczby zastosowań przemysłowych, od systemów hydraulicznych i wymiany ciepła do elementów maszyn, są one szczególnie istotne w przemyśle transportowym. W szczególności, uszczelka głowicy, która tworzy uszczelnienie pomiędzy głowicami cylindrów, jest kluczowa dla centralnego funkcjonowania większości silników spalinowych. Awaria lub uszkodzenie tej uszczelki może spowodować poważne uszkodzenie silnika pojazdu i może wymagać rozległych napraw lub całkowitego remontu.
Uszczelka głowicy jest zaprojektowana tak, aby zmaksymalizować siłę kompresji w macierzy cylindrów i utworzyć barierę przed wyciekiem chłodziwa, smaru i oleju. Może być wykonana z gumy, miedzi, stali wielowarstwowej lub materiałów kompozytowych. Ponieważ jest umieszczony w sekcji spalania paliwa bloku silnika, ta uszczelka jest krytycznym elementem w większości samochodów, co sprawia, że tym bardziej cenne jest zrozumienie, dlaczego uszczelki głowicy psują się i jak im zapobiegać.
Przyczyny awarii uszczelki głowicy
Stopień ciśnienia w komorze spalania silnika może być częstą przyczyną awarii uszczelki głowicy. Nadmierna ilość lub przypadkowe zastosowanie ciśnienia może uszkodzić uszczelkę głowicy, jak również inne elementy w bloku silnika. Dwie główne przyczyny problemów z ciśnieniem to nieprawidłowe sekwencje zapłonu i detonacja.
Nieprawidłowy zapłon: Jeśli element wewnątrz komory spalania, taki jak zawór wydechowy lub metalowa powierzchnia, zostanie przegrzany, może to spowodować przypadkowy zapłon, zanim zostanie aktywowana właściwa iskra zapłonowa. Kiedy paliwo jest zapalane zbyt wcześnie, ciśnienie wzrasta na niewłaściwym etapie cyklu tłokowego, powodując problemy z chłodzeniem, niski stosunek powietrza do paliwa i utrudniony przepływ spalin.
Detonacja: Oktan odnosi się do łatwości, z jaką paliwo może zostać zapalone. Sporadyczne spalanie, lub detonacja, może wystąpić w silniku wytwarzającym zbyt dużą kompresję bez wystarczająco wysokiego poziomu oktanu. Nadmierna kompresja może spowodować spontaniczny zapłon paliwa, powodując ostre, niszczące uderzenia o uszczelkę głowicy i tłoki. Powtarzające się lub przedłużające się detonacje mogą w końcu uszkodzić lub złamać uszczelkę głowicy, powodując wyciek i słabe osiągi silnika.
Poziomy płynu chłodzącego i nadmiar ciepła
Podobnie jak problemy z kompresją, przegrzanie jest bardzo częstym źródłem awarii uszczelki głowicy. Niektóre nowsze lub lekkie samochody mają stosunkowo skromne systemy chłodzenia mające na celu zmniejszenie ogólnej masy pojazdu, ale może to spowodować przegrzanie silnika. Gdy silnik pojazdu staje się zbyt gorący, głowica cylindra zwiększa swoje rozmiary. Ponieważ uszczelka głowicy znajduje się pomiędzy cylindrami, to rozszerzenie może spowodować uszkodzenie lub pęknięcie uszczelki, co prowadzi do wycieku płynu chłodzącego i dodatkowego przegrzania. Niski poziom płynu chłodzącego, odkładanie się wapnia, nadmiar płynu niezamarzającego lub nieprawidłowo działający mechanizm wentylatora mogą dodatkowo pogorszyć problem ogrzewania i wymagać częstej wymiany uszczelek.
Wykończenie powierzchni silnika
Aby uszczelka głowicy mogła być prawidłowo włożona do silnika, zarówno powierzchnia głowicy cylindra, jak i bloku silnika muszą być stosunkowo gładkie i płaskie. Montaż uszczelki na szorstkiej powierzchni silnika może spowodować zużycie, które powoduje degradację uszczelki aż do pęknięcia. Frezarki lub podobne urządzenia do obróbki powierzchni mogą zapewnić wysoki poziom jakości wykończenia wymagany w silnikach żeliwnych i metalowych. Zastosowanie uszczelki na bazie gumy może być realną alternatywą, jeżeli nie jest możliwe ponowne napawanie, ponieważ modele gumowe mogą ogólnie wytrzymać bardziej szorstkie powierzchnie zewnętrzne niż inne typy uszczelek.
Dokręcanie śrub
Śruby głowicy używane do zabezpieczenia uszczelki są ważne w utrzymaniu uszczelnienia cylindra. Zniekształcony gwint na powierzchni bloku silnika może zdestabilizować położenie uszczelki. Podobnie, sama śruba musi być w dobrym stanie, aby zwiększyć szansę na niezawodne uszczelnienie. Brud, korozja, deformacja, nacięcia i rysy mogą pogorszyć skuteczność śruby głowicy. Uszczelka uszczelki głowicy może również ucierpieć, jeśli zastosowana zostanie niewłaściwa procedura dokręcania śruby. Specyfikacje śrub i metody instalacji są okresowo zmieniane, co sprawia, że ważne jest, aby pozostać na bieżąco z najnowszymi technikami.
Zmniejszanie ryzyka awarii uszczelki głowicy
Zapewnienie, że uszczelka głowicy pozostaje funkcjonalna zmniejsza szanse wycieku płynu i spadków ciśnienia sprężania, jak również zmniejsza potrzebę naprawy silnika i wymiany części. Uważając na niektóre z powszechnych przyczyn awarii uszczelki może pomóc w utrzymaniu sprawności urządzenia, ale istnieje kilka kroków zapobiegawczych, które mogą być podjęte w celu zmniejszenia potencjału uszkodzenia w pierwszej kolejności. Niektóre z tych kroków obejmują:
Surfacing Cylindrów: Wymagania dotyczące gładkości głowic cylindrów silnika generalnie wzrastały od czasów części żeliwnych. Teraz, lżejsze i bardziej elastyczne cylindry wymagają wyższego stopnia wykończenia powierzchni, aby zainstalować uszczelkę. Wyrównanie powierzchni czołowej głowicy cylindra lub bloku silnika w celu zapewnienia gładszej, bardziej płaskiej płaszczyzny, w której można umieścić uszczelkę głowicy, może zwiększyć wytrzymałość i niezawodność uszczelki.
Dokręcanie: W celu utrzymania szczelnego uszczelnienia, uszczelka głowicy musi być ściśnięta pomiędzy dwoma powierzchniami i dopasować się do ich określonego kształtu. Jednakże, jeżeli śruby głowicy utrzymujące uszczelkę na miejscu nie są dokręcane w jednolitej lub z góry określonej kolejności, kompresja będzie lżejsza na niektórych częściach uszczelki, destabilizując uszczelkę i zwiększając prawdopodobieństwo wycieku. Śruby głowicy powinny być dokręcane w określonej kolejności i do dokładnego stopnia nacisku, aby zapewnić prawidłowy rozkład siły ściskającej.
Spłaszczenie: Oprócz gładkości, poziom płaskości wzdłuż głowicy cylindra i bloku silnika może być również ważny dla skutecznego montażu uszczelek. Zniekształcenia powierzchni, takie jak wypaczenia, zadrapania, chropowatość, wyżłobienia, wżery lub nachylenia mogą tworzyć nierówną powierzchnię, która nie nadaje się do uszczelnienia. Nieregularna głowica cylindra może być przywrócona do płaskości przez frezowanie lub zastosowanie klina, znanego również jako „podkładka”.”
Pomimo, że metody te nie są bezpieczne, ich przestrzeganie może zmniejszyć szanse awarii uszczelki głowicy. Jeśli problemy takie jak przegrzanie, niezamierzone spalanie i niepewna instalacja uszczelki mogą być zidentyfikowane i rozwiązane w odpowiednim czasie, większość uszczelek głowicy będzie działać prawidłowo przez długi okres czasu.
Inne artykuły dotyczące uszczelek
- Materiały na uszczelki gumowe
- Wskazówki dotyczące wymiany uszczelki lodówki
- Uszkodzenie pierścienia ustalającego: Przyczyny i Symptomy
- Co to jest uszczelka? Spojrzenie na typy uszczelek i materiał uszczelek
- Typy O-Ringów i skład materiału O-Ringów – Przewodnik
.