Останнім часом у багатьох публікаціях з’являється тема дизельних двигунів, на жаль, досить часто в негативному світлі. При цьому все жорсткіші норми викидів СО2 зумовлюють постійне вдосконалення цієї технології. Який же вплив це має на проєктування і розвиток ущільнювальних прокладок, зокрема, прокладок головки циліндрів?

На початку цього тисячоліття стандартними були системи  впорскування  Common  Rail,  рециркуляція відпрацьованих газів за допомогою клапанів EGR або допалювання вихлопних газів за допомогою AdBlue. Зміна норм викидів вихлопних газів з Євро-5 на набагато жорсткіші норми Євро-6 привела до вдосконалення відомих технологій, таких як каталізатори та фільтри твердих частинок. У результаті цього двигуни комерційних автомобілів стали набагато чистішими екологічно та почали споживати менше палива.

Саму будову двигуна також довелося змінити, щоб поліпшити його екологічні показники. Ще недавно стандартними вважалися двигуни типу «V» з розподільним валом, розташованим у блоці двигуна, штовхачами та окремими головками на кожен циліндр. Зараз стандартом знову стає рядний двигун з однією великою головкою, в якій працює один або два розподільних вали. Ще одним елементом, з’єднаним із двигуном, є один або кілька турбокомпресорів, призначених для підвищення потужності двигуна, а також для забезпечення «чистого згоряння».

Поєднання всіх цих рішень в одному двигуні викликає значне зниження викидів CO2. А як все це впливає на технологію ущільнювання? Порівняно зі старими двигунами, в нових конструкціях велика головка, яка виготовлена з алюмінієвого сплаву, є «пластичним» елементом, котрий активно працює у всіх площинах під час роботи двигуна. Крім того, максимальне значення тиску впорскування палива та кінцевий тиск згоряння, внаслідок вдосконалення систем упорскування палива, значно зросли. У сучасних двигунах такі деталі, як поршні або вкладиші, виготовляються з матеріалів, які здатні витримувати високі навантаження, тож, виходячи з цього, і прокладка головки повинна також бути здатною працювати в екстремальних умовах.

Можна сказати, що прокладка головки блока циліндрів у сучасних двигунах, які відповідають стандарту згоряння Євро-6, – це справжнє диво техніки. Суцільні прокладки головки блока циліндрів, які виготовляються за технологією метал-еластомер ME® для 4- або 6-циліндрових двигунів, поєднують у собі всі наявні на сьогодні технології у сфері ущільнення. Наприклад, еластичні ребра навколо камери згоряння, які призначені для постійної роботи разом з двигуном і для забезпечення герметичності двигуна в кожну мить його роботи. Для ущільнення маслопроводів і  каналів  циркуляції  охолоджувальної  рідини використовуються елементи, виготовлені з еластомеру, які напилюють на корпус прокладки або за допомогою лазера впаюють у конструкцію прокладки на свого роду металевих вставках.

Завдяки цьому, навіть при дуже великих змінах розміру ущільнювального зазору, викликаних вібрацією, яка виникає під час згоряння, прокладка гарантує 100 % герметичність. Сама прокладка залежно від використовуваної сталі та її товщини може бути одноабо багатошарова. Задля дотримання однакової сили притискання головки до блока, по всьому периметру камери згоряння застосовується технологія таймера, зі змінним рельєфом.

Якщо звернути увагу на ущільнення інших елементів, таких як кришка клапанів, масляний піддон або впускний і випускний колектори, то матеріали, з яких виготовлені прокладки, також змінилися. Коркові або паперові прокладки відійшли в минуле, а їхнє місце у двигунах Євро-6 зайняли ущільнювальні прокладки, виготовлені з еластомеру на металевому каркасі або з використанням еластомерних ущільнювальних губок. Як альтернативу ми використовуємо одношарові металеві прокладки, виготовлені з еластичної сталі за технологією, аналогічною до прокладок головки, при якій функцію герметизації забезпечує ребристість. Ця технологія має назву Metalo-seal®.

 

Журнал «INTER TRUCK»

"Сучасна Автомайстерня" № 4 (141) 2020