Guider
Tyvärr används packningar för att stödja ett stort antal industriella tillämpningar, från VVS- och värmeväxlingssystem till maskinkomponenter, men de är särskilt viktiga inom transportindustrin. I synnerhet huvudpackningen, som skapar en tätning mellan cylinderhuvudena, är avgörande för de flesta förbränningsmotorers centrala funktion. Om denna packning fungerar dåligt eller misslyckas kan det leda till allvarliga skador på ett fordons motor och kan kräva omfattande reparationer eller en fullständig översyn.
En huvudpackning är utformad för att maximera kompressionskraften i en cylindergrupp och för att bilda en barriär mot läckage av kylmedel, smörjmedel och olja. Den kan vara tillverkad av gummi, koppar, flerskiktat stål eller kompositmaterial. Eftersom den är inrymd i den bränsleförbrännande delen av motorblocket är denna packning en kritisk komponent i de flesta bilar, vilket gör det desto mer värdefullt att förstå varför huvudpackningar går sönder och hur man förhindrar dem från att göra det.
Grunderna för fel på huvudpackningar
Trycknivån i en motors förbränningskammare kan vara en vanlig orsak till fel på huvudpackningar. En överdriven mängd eller en oavsiktlig applicering av tryck kan skada huvudpackningen, liksom andra komponenter i motorblocket. De två huvudorsakerna till tryckproblem är felaktiga tändsekvenser och detonation.
Fel tändning: Om en komponent i förbränningskammaren, t.ex. en avgasventil eller en metallyta, blir överhettad kan det orsaka oavsiktlig tändning innan rätt tändningsgnista har aktiverats. När bränslet antänds för tidigt uppstår en tryckspets i fel skede av kolvcykeln, vilket orsakar kylningsproblem, ett lågt luft-bränsleförhållande och hämmat avgasflöde.
Detonation: Oktan avser den lätthet med vilken bränslet kan antändas. Sporadisk förbränning, eller detonation, kan uppstå i en motor med för hög kompression utan tillräckligt hög oktanhalt. Denna överkompression kan leda till att bränslet antänds spontant, vilket ger upphov till skarpa, skadliga slag mot huvudpackningen och kolvarna. Upprepad eller långvarig detonation kan så småningom skada eller bryta huvudpackningen, vilket resulterar i läckage och dålig motorprestanda.
Kylmedelsnivåer och överskottsvärme
Likt kompressionsproblem är överhettning en mycket vanlig källa till fel på huvudpackningen. Vissa nyare eller lätta bilar har relativt blygsamma kylsystem som är avsedda att minska fordonets totala volym, men detta kan leda till att motorn överhettas. När ett fordons motor blir för varm får det cylinderhuvudet att expandera i storlek. Eftersom topppackningen är placerad mellan cylindrarna kan denna expansion skada eller bryta packningen, vilket resulterar i kylvätskeläckage och ytterligare överhettning. Låga kylvätskenivåer, kalkavlagringar, överskott av frostskyddsmedel eller en dåligt fungerande fläktmekanism kan ytterligare förvärra uppvärmningsproblemet och kräva frekventa packningsbyten.
Motorns ytfinish
För att en huvudpackning ska kunna sättas in ordentligt i en motor måste både cylinderhuvudets och motorblockets yta vara relativt släta och plana. Om en packning installeras mot en ojämn motoryta kan det orsaka slitage som försämrar tätningen tills den spricker. Fräsmaskiner eller liknande utrustning för ytbehandling kan ge den högkvalitativa finish som behövs på motorer av gjutjärn och kompositmetall. Att använda en gummibaserad packning kan vara ett alternativ om ytbehandling inte är ett alternativ, eftersom gummimodeller i allmänhet kan tåla tuffare ytor än andra typer av packningar.
Bultdragning
Huvudskruvarna som används för att fästa en packning är viktiga för att bibehålla cylindertätningen. En deformerad gänga i motorblockets yta kan destabilisera packningens placering. På samma sätt måste själva skruven vara i gott skick för att öka chansen för en tillförlitlig tätning. Smuts, korrosion, deformation, snitt och skåror kan alla äventyra huvudbultens effektivitet. Tätningen av huvudpackningen kan också bli lidande om man tillämpar ett felaktigt förfarande för att dra åt skruven. Specifikationer för bultar och installationsmetoder revideras med jämna mellanrum, vilket gör det viktigt att hålla sig uppdaterad om de senaste teknikerna.
Minskad risk för fel på huvudpackningen
Säkerställa att en huvudpackning förblir funktionsduglig sänker risken för vätskeläckage och minskningar av kompressionstrycket, samt minskar behovet av motorreparation och byte av delar. Att hålla ett öga på några av de vanligaste orsakerna till fel på packningen kan hjälpa till att upprätthålla enhetens effektivitet, men det finns flera förebyggande åtgärder som kan vidtas för att minska risken för skador i första hand. Några av dessa åtgärder är:
Oppdatering av cylindrar: Kraven på jämnhet för motorcylinderhuvuden har generellt sett ökat sedan gjutjärnsdelarnas dagar. Nu behöver lättare och mer flexibla cylindrar en högre grad av ytfinish för att kunna installera en packning. Att ytbehandla ett cylinderhuvud eller motorblock för att få ett jämnare, plattare plan där man kan sätta in en huvudpackning kan öka tätningens styrka och tillförlitlighet.
Torquing: För att få en bättre yta på ett cylinderhuvud eller motorblock måste man ha en bättre yta för att sätta in en huvudpackning: För att bibehålla en läckagesäker tätning måste huvudpackningen komprimeras mellan två ytor och anpassa sig till deras särskilda form. Om huvudskruvarna som håller packningen på plats inte är åtdragna i en enhetlig eller förutbestämd ordning kommer kompressionen att vara lättare på vissa delar av packningen, vilket destabiliserar tätningen och ökar sannolikheten för läckage. Huvudskruvarna ska dras åt i en bestämd ordning och med en exakt tryckgrad för att säkerställa en korrekt fördelning av tryckkraften.
Flattering: Förutom jämnhet kan graden av planhet längs ett cylinderhuvud och motorblock också vara viktig för en effektiv packningsinstallation. Ytdeformationer, t.ex. skevhet, repor, ojämnheter, skåror, gropar eller lutning kan skapa en ojämn yta som är dåligt lämpad för en tätning. Ett oregelbundet cylinderhuvud kan återställas till planhet genom fräsning eller användning av en kil, även kallad ”shim”.
Även om dessa metoder kanske inte är felsäkra kan man genom att följa dem minska risken för att huvudpackningen fungerar dåligt. Om problem som överhettning, oavsiktlig förbränning och osäker packningsinstallation kan identifieras och åtgärdas i tid kommer de flesta huvudpackningar att fortsätta att fungera som de ska under lång tid.
Andra artiklar om packningar
- Material för gummipackningar
- Tips för att byta ut en kylskåpspackning
- Svikt på hållring: Orsaker och symptom
- Vad är en packning? En titt på typer av packningar och packningsmaterial
- O-ringstyper och sammansättning av O-ringmaterial – en guide