Системы уплотнения

Системы уплотнения для вторичного рынка Европы представлены брендами Goetze и Payen. Выбор бренда зависит скорее от маркетинговой политики, исторически сложившихся предпочтений локальных рынков того или иного бренда. Технологические и качественные уровни продукции этих брендов абсолютно идентичны, поскольку детали сходят с одних и тех же конвейеров собственных производственных площадок Federal-Mogul, активно поставляющих производимую продукцию на первичную комплектацию многих мировых автопроизводителей.

Тенденции развития двигателей транспортных средств показывают, что известные и совсем еще недавно общепринятые конструктивно-технологические решения не выдерживают давления, температурных режимов и деформаций, характерных для современных силовых установок. На ужесточившиеся требования разработчики Federal-Mogul отвечают (так же как и в других областях деятельности компании) применением новых материалов и ключевыми технологическими решениями, среди которых:

• многослойные стальные прокладки головки блока (MLS);
• прокладки, выполненные по технологии «сталь – эластомер»;
• прокладки, выполненные по гибридной технологии, для высоконагруженных дизельных двигателей: уплотнительные буртики стального планшета состоят из нескольких слоев пружинной стали (как MLS), тогда как остальная часть прокладки выполнена по технологии «сталь – эластомер»;
• жаростойкие прокладки, способные работать в системе турбонаддува и выпуска отработанных газов при температуре свыше 1000⁰С;
• LEM-технология для вспомогательных систем уплотнения – сверхтонкий (0,1 мм) стальной оцинкованный или алюминиевый лист, на который для обеспечения требуемого зажимного усилия нанесен слой композита с буртиками разной строго рассчитанной высоты. Уплотнительный слой прокладки имеет вид топографического рельефа;
• и ряд других.

С некоторыми из этих разработок стоит познакомиться подробнее.

Наиболее высокотехнологичные решения реализованы в прокладке головки блока, поскольку, кроме уплотнения выхлопных газов, температура и давление которых в современных двигателях постоянно повышаются, прокладка головки блока должна уплотнить проходящие через нее каналы смазки и системы охлаждения.

Подбор геометрических параметров прокладки, ее материала и конструкции – очень сложный процесс, выполняемый обычно в содружестве с разработчиками моторов. Прокладка должна обеспечить стабильный объем камеры сгорания, сохраняя постоянную толщину. При затяжке болтов головки блока прокладка не должна передавать излишней деформации на другие детали двигателя, главным образом на гильзу цилиндра. В то же время требуется необходимая жесткость прокладки для передачи требуемого зажимного усилия на другие части блока цилиндров двигателя, а поскольку соединяемые детали двигателя испытывают изгибные напряжения и на микроуровне «дышат», то для предотвращения прорыва выхлопных газов необходима податливость прокладки. Антифрикционные свойства прокладки обеспечивают ее подвижность, предотвращая износ сопрягаемых поверхностей.

В зависимости от мощности двигателя, его ресурса и требований к надежности используют прокладки разных типов.

Фибровые прокладки – применяют в малонагруженных бензиновых двигателях преимущественно ранних конструкций. Они состоят из стального перфорированного листа, вокруг которого сформированы слои прессованного картона – фибры, уплотнение вокруг камер сгорания осуществляется стальными кольцами. Пропитка фиброволокна обеспечивает требуемые масло-, водо- и бензостойкость прокладки, но  выполнена также с тем расчетом, что при первом запуске, нагреваясь и расширяясь, прокладка заполняет все неровности уплотняемых поверхностей.

Многослойные стальные прокладки (MLS) состоят из нескольких (в среднем пяти, хотя есть тенденция к уменьшению числа слоев) слоев, где каждый слой выполняет свою функцию. Внешние поверхности прокладки для обеспечения эффективности уплотнения полностью или частично (только в зонах, которые требуют большего прижимного усилия) покрыты эластомером.

Многослойные прокладки по технологии Federal-Mogul LASPOT®  с металлическими уплотняющими окантовками строго определенной толщины, приваренными к многослойному «пирогу» лазерной сваркой, – наиболее современная технология уплотнения головки блока бензиновых двигателей. Металлическая окантовка, уплотняющая камеру сгорания, расчетной толщины, приваренная лазерной сваркой к многослойной прокладке, позволяет снизить стоимость прокладки при обеспечении высокой уплотняющей способности.

В современных дизельных моторах, где давление в камере сгорания может достигать 200 бар, используют прокладки головки блока, выполненные по технологии «сталь – эластомер». Прокладка этой конструкции состоит из достаточно толстого стального планшета, на который нанесен уплотняющий эластомер.

Прокладки, выполненные по гибридной технологии, – стальной планшет с эластомером плюс уплотнительный буртик из нескольких слоев пружинной стали – используют для сверхмощных дизельных двигателей с давлением в камере сгорания 230 бар и выше.

На большинство типов металлических прокладок для улучшения уплотняющей способности наносят эластомер. В зависимости от требований к прокладке используют различные технологии нанесения эластомера:

• По всей поверхности прокладки с буртиками и «швами» разной, строго расчетной формы и толщины (топографический рельеф) – используют в самых высоконагруженных случаях.
• Частичное нанесение эластомера в местах, требующих максимально надежного уплотнения, позволяет обеспечить регулируемое зажимное усилие, снизить стоимость прокладки без ущерба ее уплотняющим характеристикам.

Уже имея в своем распоряжении большой конструкторско-технологический потенциал разработок, специалисты Federal-Mogul постоянно совершенствуют системы уплотнения головки блока двигателя и других агрегатов автомобиля. Компания, работая в содружестве с разработчиками двигателей, готова предложить автомобильной промышленности системы уплотнения, полностью удовлетворяющие требованиям заказчика как по качеству уплотнения, так и по долговечности, цене и другим параметрам. Этот научно-технологический потенциал совместно с расположенными по всему миру производственными площадками, оснащенными точным и высокотехнологичным оборудованием, позволяет Federal-Mogul длительное время находиться в числе лидеров поставщиков на первичную комплектацию систем уплотнения для многих мировых производителей силовых агрегатов. Обширный ассортимент продукции, относящийся к группе деталей двигателя, а также экспертные знания в этой области позволяют Federal-Mogul  предлагать все необходимое для капительного ремонта двигателя: от требуемых запасных частей до информации по диагностике и ремонту – фирмам, занимающимся ремонтом двигателей.

Благодарим Максима Атарова, технического специалиста Federal-Mogul, за предоставленную информацию по данной теме.