Wielowarstwowe uszczelki stalowe (MLS) głowicy cylindra i

Wielowarstwowe uszczelki stalowe (MLS) głowicy cylindra i

Wielowarstwowe uszczelki stalowe (MLS) głowicy
cylindra i powierzchnie elementów konstrukcyjnych
Wskazówki i informacje – praktyka nr 1
Wielowarstwowe uszczelki stalowe (MLS) głowicy cylindra –
innowacyjne systemy uszczelnień dla nowych koncepcji silnika
Trendy wyznaczające kierunek
Blacha górna z powłoką na całej
powierzchni (wewnątrz) i powłoką
częściową (zewnątrz)
Moment obrotowy i moc wzrastają, zużycie paliwa i emisje
zmniejszają się. Cele rozwoju w zakresie budowy silnika
określają wymagania w stosunku
do nowoczesnych systemów
uszczelniających. Coraz większe
ciśnienie przy zapłonie i temperatury wystawiają uszczelnienia
głowicy cylindra na obciążenia.
Rozwiązanie: wielowarstwowe
uszczelki stalowe głowicy cylindra – krótko mówiąc, uszczelki
głowicy MLS.
Już w roku 1992 firma VICTOR
REINZ wypuściła na rynek pierwszą partię uszczelek głowicy
cylindra MLS. Dzisiaj są one
standardem i wspierają na całym
świecie konstruktorów w procesie skutecznego wdrażania
koncepcji związanych z silnikiem.
Większa skuteczność uszczelniania dzięki stali wielowarstwowej
Uszczelki głowicy cylindra ze stali
wielowarstwowej składają się
z dwóch do pięciu warstw stali
sprężynowej lub węglowej, które
są nakładane warstwami, tworząc uszczelkę głowicy cylindra.
Nity łączące
Warstwa uszczelki falistej
Wellen-Stopper®
Blacha dolna z powłoką na całej
powierzchni (wewnątrz) i powłoką
częściową (zewnątrz)
Skutecznemu uszczelnieniu
gazów i mediów służą karby na
komorach spalania oraz miejscowy nacisk (makrouszczelnianie)
na przedostawanie się oleju i
wody; powłoki elastomerowe nałożone na całej powierzchni lub
jej częściach poprawiają dodatkowo skuteczność uszczelnienia
(mikrouszczelnianie).

Typowa uszczelka 3-warstwowa MLS z blachą górną, aktywną
warstwą Wellen-Stopper® i blacha dolną. Rowki oraz powłoka
elastomerowa na całej powierzchni (wewnątrz) i częściowa
(zewnątrz) wpływają pozytywnie na właściwości uszczelniające
tych nowoczesnych systemów uszczelnień. Uszczelnienia makro
dzięki rowkom i mikro dzięki powłokom elastomerowym.
¬5
Lepsze uszczelnienie dzięki optymalnej jakości powierzchni
Jakość powierzchni
uszczelnianych
Uszczelki głowicy cylindra MLS
są wiodącą koncepcją przyszłości w zakresie uszczelnień. Już
dzisiaj uszczelnienie pomiędzy
głowicą cylindra i blokiem silnika
jest zagwarantowane prawie
wyłącznie dzięki uszczelkom
głowicy cylindra ze stali wielowarstwowej. Za perfekcyjne
uszczelnienie odpowiedzialna nie
jest wyłącznie jakość uszczelki
głowicy cylindra. Jakość powierzchni głowicy cylindra i bloku
silnika są również czynnikiem
Normy dla struktury geometrycznej powierzchni są określone w DIN EN ISO 4287.
Wynoszą one dla chropowatości Rz ≤ 15 µm,
dla głębokości profili P t ≤ 22 µm. Uszczelki
głowicy cylindra muszą dlatego też mieć duże
zdolności uszczelniania makro i mikro.
o decydującym znaczeniu.
Wymagania stawiane jakości
powierzchni są zasadniczym
czynnikiem uzyskania dobrych
wyników zakresie uszczelnień.
Przy montażu uszczelek głowicy
cylindra należy bezwzględnie
przestrzegać zalecanych wartości. Nie ma w tym przypadku
żadnej różnicy pomiędzy uszczelkami głowicy cylindra miękkimi
i ze stali wielowarstwowej.
Odchylenia kształtu
Jakość powierzchni głowicy
cylindra i bloku silnika ulega
pogorszeniu na skutek następujących odchyleń kształtu:
¬nierówności elementów
konstrukcyjnych
¬skrzywienia elementów
konstrukcyjnych
¬falistości (odchyłki
równoległości)
¬chropowatość (żłobki i rowki)
3–5. stopnia: chropowatości
tzn. nałożone warstwowo bruzdy
(rowki) drugiego stopnia związane
z użytkowaniem
Nierówności i zniekształcenia
elementów konstrukcyjnych
Nierówności i zniekształcenia
elementów konstrukcyjnych
można ustalić przy pomocy
liniału krawędziowego. Pomiary
dokonywane są zgodnie z metodą szczeliny świetlnej. Przyrząd
kontrolny trzymany jest krawędzią do powierzchni i przesuwany
wzdłuż i w poprzek silnika tam
i z powrotem nad otworami śrub.
Nierówności pokazuje powstała
szczelina świetlna. Mierzone wartości powinny wynosić
w kierunku wzdłuż na długości 100 mm poniżej 0,03 mm
i na długości 400 mm poniżej
0,05 mm oraz w kierunku poprzecznym na długości 100 mm
poniżej 0,03 mm
W przypadku pojazdów do zastosowań komercyjnych wynik
pomiaru w kierunku wzdłuż na
długości 100 mm musi wynosić
poniżej 0,03 mm oraz poniżej
0,1 mm na długości 1000 mm;
w kierunku poprzecznym wynik
musi wynosić poniżej 0,03 mm
na długości 100 mm.
2. stopnia: falistości związane
z użytkowaniem i naprężeniami
(odchylenia równoległości)
1. stopnia: odchylenia formalne tzn. nierówności związane z
użytkowaniem i naprężeniami
(skrzywienia)
¬6

Wpływ jakości powierzchni na odchylenia kształtu na przykładzie bloku silnika.
Falistości i chropowatości
Falistości i chropowatości można
ustalić za pomocą macek mierniczych, które prowadzone są
poziomo na całej powierzchni
uszczelnianej. Falistość przy
odstępie wału powyżej 8 mm
powinna wynosić poniżej 10 μm.
Chropowatość Rz może wynosić
maksymalnie 15 μm.
Z analizy zarejestrowanych danych wynika m.in. maksymalna
wysokość nierówności Rmax. Jest
to ważna dla jakości powierzchni
wartość, ponieważ pokazuje najbardziej prawdopodobny kanał
wycieku.
Doświadczenia z praktyki

Maksymalne wartości dla falistości i chropowatości (żłobki
i rowki). Praktyczny pomiar mackami mierniczymi i pokazanie
możliwych kanałów wycieku.
Podczas badania 1 200 bloków
silnika, gdy wykonano osiem
pomiarów każdego bloku silnika,
wartości Rmax wynosiły pomiędzy
8 µm i 18 µm. Tylko w przypadku
niewielu powierzchni wartości
wynosiły do 25 µm.

Maksymalne wartości dla nierówności
i zniekształceń elementów konstrukcyjnych. Praktyczny pomiar przy pomocy
liniału krawędziowego zgodnie z metodą
szczeliny świetlnej.
¬7
Uszczelki głowicy cylindra MLS – optymalne rozwiązanie da
każdej jakości powierzchni
Dzięki specjalnej konstrukcji wielowarstwowe uszczelki metalowe
dopasowują się do każdej powierzchni przy założeniu, że jakość powierzchni odpowiada opisanym zakresom tolerancji.
RADA EKSPERTA
Należy koniecznie przestrzegać wymogów związanych
z jakością powierzchni:
¬nierówności elementów konstrukcyjnych
poniżej 0,03 mm na długości 100 mm w kierunku wzdłuż
poniżej 0,05 mm na długości 400 mm w kierunku wzdłuż
poniżej 0,03 mm na długości 100 mm w poprzek
¬Nierówności elementów konstrukcyjnych w przypadku
pojazdów do zastosowań komercyjnych
poniżej 0,03 mm na długości 100 mm w kierunku wzdłuż;
poniżej 0,1 mm na długości 1000 mm w kierunku wzdłuż;
poniżej 0,03 mm na długości 100 mm w poprzek
¬ Falistość
maksymalnie 10 μm przy odstępie wału ≥8 mm
¬ Chropowatość
Rz ≤15 μm
Rmax ≤20 μm
Jeżeli przestrzegane są te wartości, to uszczelki głowicy cylindra
MLS stanowią najbardziej pewne uszczelnienie. Jeśli tylko wartości te
zostaną przekroczone, powierzchnie należy poprawić.
¬8
Śruby głowicy cylindra
Producenci używają dzisiaj
wyłącznie tak zwanych śrub
elastycznych. Mogą one być
rozciągane poza swój zakres elastyczności do zakresu plastyczności. Po osiągnięciu momentu
dokręcania (moment wstępny)
śruba jest dociągana dalej
o ustaloną wartość (dalszy kąt
obrotu). W przypadku tak zwanej
metody dociągania kąta obrotu
nie jest już konieczne późniejsze
dokręcanie śrub.
Przy zastosowaniu metody dociągania kąta obrotu śruby głowicy cylindra stają się plastyczne,
to znaczy trwale odkształcone.
Po wyjęciu są one znacznie
dłuższe niż w momencie montażu. Dlatego też ze względu na
bezpieczeństwo śruby głowicy
cylindra należy stosować tylko
jeden raz.
Zaufajcie Państwo specjalistom
z VICTOR REINZ
Wysokiej jakości uszczelki głowicy cylindra MLS firmy VICTOR
REINZ wyrównują optymalnie
nierówności i zniekształcenia
elementów konstrukcyjnych na
skutek kontrolowanego docisku.
Uszczelnienie makro jest zapewnione dzięki odpowiednim
rowkom w zakresie stref uszczelnienia zewnętrznych blach ze
stali sprężynowej. Dodatkowe,
dopasowujące się powłoki elastomerowe na warstwach metalu
na głowicy i bloku gwarantują
doskonałe uszczelnienie mikro
poprzez wypełnienie falistości
i nierówności (rowki i żłobki).
Uszczelki MLS firmy VICTOR
REINZ zapewniają bezpieczne
uszczelnienie powierzchni bloku
silnika i głowicy cylindra o wartościach Rmax do 25 µm.
RADA EKSPERTA
Przy stosowaniu metody dociągania kąta obrotu śruby
głowicy cylindra zostają trwale odkształcone. Ze względu na
bezpieczeństwo śruby głowicy cylindra należy stosować tylko jeden raz. Dalsze informacje na ten temat można znaleźć
w naszej aktualnej informacji -Praktyka nr 2 (śruby głowicy
cylindra i montaż głowicy cylindra).
MLS – lepszy efekt i bezpieczeństwo
Uszczelki MLS i uszczelki miękkie
głowicy cylindra stawiają takie
same wymogi względem powierzchni uszczelnianej. Przy
montażu nie występują żadne
zasadnicze różnice, wyjątek stanowi metoda dociągania.
większe ciśnienie przy zapłonie
przy równocześnie mniejszej sile
śrub.
Firma VICTOR REINZ jako wiodący producent uszczelek MLS
do głowicy cylindra jest najlepiej przygotowana do realizacji
zadań spełniających wymogi
aktualnych i przyszłych trendów
w zakresie budowy silnika.
Jednak przyszłość należy do
stalowych uszczelek wielowarstwowych. Znacznie większa
zdolność uszczelniania umożliwia
¬9
Dana Holding Corporation Osie Wały napędowe Skrzynie biegów do zastosowań specjalnych
Dana jest jednym z wiodących na
świecie dostawców branży moto­
ryzacyjnej. Firma jest globalnym
partnerem wszystkich wielkich
­producentów samochodów osobowych, użytkowych i specjalnych.
Oferujemy produkty do zespołów
napędowych, układów chłodzenia i ogrzewania, a także systemy
uszczelnień. Przedsiębiorstwo zostało założone w 1904 roku i zatrudnia
dzisiaj kilka tysięcy pracowników na
pięciu kontynentach. Co Dana może zrobić dla Ciebie? Uszczelki Moduły pokryw zaworów Ekrany termiczno-akustyczne
Chłodnice oleju przekładniowego Chłodnice oleju silnikowego
Ta technika, oparta na pojedynczym
źródle, dla producentów pojazdów
oznacza najwyższą elastyczność na
całym świecie – zarówno w najważniejszych centrach motoryzacji, jak
i na nowych rynkach; gwarantuje ona
produkty wyprodukowane zgodnie
z najnowszymi technologiami, a jednocześnie dopasowane do wymagań
danego rynku. Centra technologiczne na całym świecie zapewniają inżynierom Dana najlepsze zasoby w zakresie rozwoju, konstrukcji i produkcji
do realizacji indywidualnych życzeń
klientów. Dzięki ścisłej współpracy
Dana ma możliwość wyprodukowania
zarówno najbardziej wymagających
indywidualnych części, jak i całkowicie zintegrowanych systemów
modułowych.
Power Technologies Group
REINZ-Dichtungs-GmbH
Reinzstrasse 3-7
89233 Neu-Ulm
Niemcy
www.victorreinz.com
Wydrukowano w Niemczech 02/16 · 39-00072-05
© 2016 Dana Limited