Wróć do: MECHANIKA

Uszczelki pod głowicę silnika

Uszczelki podgłowicowe stosujemy dla zapewnienia szczelności roboczej przestrzeni cylindra. Nawet idealnie wykonane przyleganie głowicy do cylindra nie może zapewnić szczelności, ponieważ wymienione części ulegają odkształceniom spowodowanym:

W związku z tym stosuje się tylko taką obróbkę powierzchni stykających się, aby ich płaskość nie przekraczała wartości 0,05 mm a chropowatość 1,25 - 2.5 µm. Uszczelka wyrównuje nierówności powstałe po mechanicznej obróbce oraz wyżej wymienione odkształcenia. Naciąg śrub mocujących głowicę wywołuje w uszczelce odkształcenia trwałe, które wyrównują chropowatość i falistość, a także niewielkie nierównoległości uszczelnianych płaszczyzn. Odkształcona uszczelka musi zachować pewną sprężystość, umożliwiającą jej prawidłowe działanie podczas pracy silnika. Sprężystość uszczelki nie powinna być stracona przez zastosowanie zbyt dużego nacisku podczas montażu uszczelki.

Materiałom stosowanym do wytwarzania uszczelek stawia się różnorodne wymagania:

W początkowym okresie użytkowania nowo założonej uszczelki następuje osadzanie uszczelki (proporcjonalne do jej grubości), powodujące zmniejszenie siły wstępnego zacisku śrub głowicy. W związku z tym po pewnym okresie eksploatacji dociąga się śruby za pomocą klucza dynamometrycznego odpowiednim podanym przez wytwórcę momentem po uprzednim wystudzeniu silnika, tzn. tylko i wyłącznie na zimnym silniku.

Rozróżniamy uszczelki:

1. Metalowe, wykonane z blachy aluminiowej, miedzianej, a niekiedy z miękkiej stali. (Rys.1). Stosunkowo miękka i dodatkowo zmiękczona przed montażem (wyżarzanie) uszczelka wciska się w nierówności, dokładnie uszczelniając. Trzeba pamiętać, że dla jednolitych uszczelek aluminiowych dopuszczalna wartość nacisków jest mniejsza lub równa 120 MPa. Naciski większe powodują przekroczenie granicy płynności. Są to uszczelki jednorazowego użytku.

2. Miękkie. Zadanie uszczelnienia spełnia miękka mieszanka azbestu ze środkami wiążącymi i wypełniającymi. Uszczelki siatkowe składają się z dwu warstw sprasowanego grafitowanego azbestu, nałożonych na stalową siatkę lub perforowaną blachę. (Rys.2 i Rys.2.1). Obrzeże otworu cylindra można obramować, w celu zwiększenia nacisków, cienką stalową blachą. (Rys.3 i Rys.3.1). Średnia wartość nacisków na powierzchni uszczelki wynosi 15 - 35 MPa, natomiast na stalowym obrzeżu 50 - 200 MPa. W uzasadnionych przypadkach, po kontroli, można użyć uszczelki powtórnie, choć nie jest to zalecane.

Inne spotykane rodzaje są wariacjami na temat, nie wnoszącymi wiele do sprawy oprócz oryginalności. Po prostu, technologia produkcji azbestu nie dawała odpowiedniej wytrzymałości uszczelki i azbest okładano cienką miedzianą blachą dla zapewnienia odpowiedniego kształtu uszczelki (taka kanapka). (Rys.4 i Rys.4.1).

Zaleca się stosowanie jak najcieńszych uszczelek. O ich grubości decyduje tylko wymaganie skompensowania niedokładności wykonania części uszczelnianych. Zalety cienkiej uszczelki to:

Uszczelki, aby spełniały swoje zadanie, powinny być montowane zgodnie z zaleceniami producenta i dociskane odpowiednią siłą, którą może zapewnić jedynie dokręcenie głowicy kluczem dynamometrycznym, ponieważ uszczelka odkształca się plastycznie w granicach ok. 10% oraz sprężyście - jedynie w granicach ok. 3%.


Napisał: w_brat

Literatura:

1.Projektowanie głowic silników trakcyjnych, Władysław Matzke, WKiŁ, Warszawa 1979

2.Silniki spalinowe, Maciej Bernhard, WkiŁ, Warszawa 1988

Zdjęcia: gobert