Tuleje cylindrowe uwaga na monta

Polskie Towarzystwo Inżynierów Motoryzacji SIMP
Tuleje cylindrowe uwaga na montaż
Autor: Piort Gębiś
15.07.2008.
Jak mozna zapobiec kosztom i uszkodzeniu silnika wynikającym z niewłaściwego montazu tuleji w bloku.
Koszmar każdego , kto naprawia silnik: nowa tuleja cylindrowa jest osadzona w bloku silnika, uszczelka
założona, głowica cylindra jest na miejscu, bolce i śruby osadzone w otworach głowicy i nagle podczas jej
dokręcania słychać cichy odgłos pękania metalu.
Powód tego zdarzenia poznajemy dopiero po ponownym rozmontowaniu silnika, widząc pęknięcie tulei w
jej górnej części, na całym obwodzie. Kołnierz tulei leży luźno w gnieździe. Po jego usunięciu możemy
stwierdzić, że złamanie nastąpiło na wysokości dolnej krawędzi kołnierza tulei pod kątem około 300.
Powierzchnia pęknięcia pokazuje kierunek w jakim nastąpiło zniszczenie struktury. Znalezienie wad
materiału tulei nawet przy pomocy lupy lub pod mikroskopem jest niemożliwe, gdyż ten rodzaj przełomu
powstaje pod wpływem działających na węzeł kołnierza tulei obciążeń mechanicznych.
Kołnierz tulei i gniazdo kołnierza – jak garnuszek i przykrywka
Blok cylindra ma okrągłe zatoczenia, tak zwane gniazda kołnierzy tulei.
One osadzają tuleję cylindrową w kierunku pionowym. Powierzchnie kołnierza tulei oraz gniazda w bloku
muszą pasować do siebie idealnie. Rys. 1
Tuleja na całym obwodzie musi stykać się z gniazdem. Głowica cylindrowa jest wtedy prawidłowo ułożona
na uszczelce oraz na bloku silnika. Uszczelka ( w starych modelach z metalowym wzmocnieniem
brzegów, w nowszych metalowych z profilowaną powierzchnia ) musi promieniowo p asować do górnej
powierzchni kołnierza tulei. Kiedy bolce mocujące są umieszczone w otworach uszczelki jest to dowód, iż
głowica jest ciasno osadzona na bloku silnika. Uszczelnienie powierzchni styku bloku z głowicą jest
niezbędne, aby przeciwstawić się obciążeniom dochodzącym do 200 bar. Te ogromne siły są
przekazywane przez zaczepy poprzez uszczelkę na kołnierz tulei. ( Rys.1 )
Ryzyko wystąpienia uszkodzenia: ukośnie działające siły
Tuleje cylindrowe są wykonane z żeliwa szarego, które posiada wiele zalet ( odporność na ścieranie,
wytrzymałość na ściskanie ). Jednak jego odporność na rozciąganie nie jest zbyt wielka. Kiedy kierunek
działania sił przebiega pod kątem przez kołnierz tulei , powstają w nim naprężenia mogące doprowadzić
do jego pęknięcia.
Przyczyny powstania momentu zginającego
Rys. 2
• Zanieczyszczenie powierzchni styku elementów: by uniknąć zanieczyszczenia powierzchni między
kołnierzem tulei, a gniazdem bloku, należy utrzymać maksymalna czystość montażu. Dodatkowe
uszczelniacze powierzchni styku pomiędzy kołnierzem i uszczelką mogą być użyte tylko wtedy gdy jest to
przewidziane przez producenta silnika i to zgodnie z zasadą „im mniej tym lepiej”. Nasza
rada: podczas wciskania tulei w blok warto zatrzymać się w pewnym momencie i sprężonym powietrzem
usunąć ewentualnie zanieczyszczenia które zostały starte z luki między tuleją, a blokiem. ( Rys. 2 )
Rys. 3
Rys. 4
• Nie nawilżone powierzchnie oraz odkształcenie gniazd bloku: najważniejsze, w związku z coraz lżej
zaprojektowanymi silnikami. W tym samym czasie w nowoczesnych silnikach wzrasta ciśnienie zapłonu,
moment obrotowy oraz ich moc. W silnikach o przebiegu 500 000 km (lub odpowiadającemu mu czasowi
użytkowania) powierzchnie osadcze mogą być tak zużyte, że konieczna jest regeneracja gniazd
bloku.Powierzchnie gniazd powinny zostać obrobione w celu uzyskania. Powierzchnie nie mogą być
ukośne ( Rys. 3 i 4 )
Rys. 5
Rys. 6
i po osadzeniu tulei, ostra krawędź otworu gniazda powinna byś ścięta pod kątem 45°. Jeżeli nie ma fazy
http://ptim.simp.pl/ptim
Kreator PDF
Utworzono 2-03-2017, 04:14
Polskie Towarzystwo Inżynierów Motoryzacji SIMP
może wystąpić pęknięcie ( Rys. 5 i 6 ).
Montaż tulei w pogłębionym gnieździe bloku musi być związany z umieszczeniem właściwej (o
odpowiedniej grubości)podkładki metalowej pod kołnierzem tulei. Dla wielu tulei Mahle oferuje w
komplecie z tuleją właściwe pierścienie montażowe.
• Niewłaściwa uszczelka głowicy cylindrów: ona również może wprowadzić dodatkowy moment gnący
do kołnierza tulei ( Rys. 7 ).
Rys. 7
Zła średnica otworów uszczelki powoduje niewłaściwe uszczelnienie komory spalania, zaś jej
nieprawidłowa grubość może doprowadzić do pęknięcia kołnierza.
Nasza rada: stosować oryginalne uszczelki zalecane przez producenta silnika. Inne uszczelki mogą różnić
się od oryginalnych grubością i materiałem.
• Niewłaściwy montaż: niektóre głowice, np. typu Volvo posiadają zatoczenie w którym umieszczony
jest pierścień ogniowy, zabezpieczający uszczelkę głowicy przed gorącymi gazami pochodzącymi z
komory spalania.
Rys. 8
Po przeprowadzeniu szlifu gniazd tulei cylindrowych należy zwrócić uwagę na zastosowanie pierścieni o
odpowiedniej wysokości. Zastosowanie za wysokich pierścieni może doprowadzić do oparcia się głowicy
na pierścieniu ogniowym. W takim przypadku występujący moment zginający może doprowadzić do
złamania kołnierza tulei cylindrowej ( Rys. 8 ).
Ignorancja kosztuje
Dobry słuch jest niezbędny podczas przeprowadzania remontu silnika, aby usłyszeć charakterystyczny
dźwięk pękającej tulei. Wówczas silnik może zostać natychmiast ponownie zdemontowany. Ponoszone
straty zostają wtedy ograniczone do kosztu nowych tulei cylindrowych oraz demontażu i montażu silnika.
W innym przypadku pęknięcie tulei będzie dużo kosztowniejsze. Po uruchomieniu silnika górny pierścień
uszczelniający zahacza o krawędź pęknięcia i podczas kolejnego cyklu pracy pociąga w dół oderwany
korpus tulei. Pracujący korbowód powoduje rozbicie tulei cylindrowej oraz tłoka. Kolejny remont silnika
polega na wymianie wszystkich zestawów oraz naprawę korbowodów, łożysk oraz wału korbowego.
Oczywiście koszty takiej naprawy są bardzo wysokie.
http://ptim.simp.pl/ptim
Kreator PDF
Utworzono 2-03-2017, 04:14