В пустоту. Деформация прокладки головки блока цилиндров Caterpillar С15.

Старая английская пословица гласит: «У кошки девять жизней. Три жизни она играет, три бродяжничает и последние три остается на месте».

В мире мощных дизельных двигателей это может быть отсылкой к высокой износостойкости некоторых двигателей, особенно моделей Caterpillar 3406 и С15. Хотя они сняты с производства много лет назад, их неизменная популярность остается стабильной: они по-прежнему присутствуют в грузовиках на дорогах общего пользования, а также в графиках ремонта в ремонтных мастерских по всему миру.

Одной из постоянных проблем двигателей С15 является деформация прокладки головки блока цилиндров «в пустоты», образованные вырезами между цилиндрами головки блока.

Изначально поверхность этих головок была плоской, но какой-то инженерный гений решил начать вырезать канавку между цилиндрами, вероятно, для снижения напряжения в детали. Однако каждая реакция имеет свои последствия, и в данном случае выемки позволяют прокладке головки блока цилиндров со временем смещаться в эти пустоты. Именно в этом узком участке между цилиндрами чаще всего происходит выход прокладки из строя.

Прокладочный материал состоит из нескольких слоев графитового листа перфорированной металлической основы. Для герметизации газового стыка цилиндра в металлическую окантовку прокладки дополнительно заложено огнеупорное кольцо.

Вид сбоку в разрезе прокладки головки блока цилиндров

Учитывая эту проблему, несколько независимых мастерских и некоторые производители запчастей для вторичного рынка разработали варианты уменьшения деформации прокладки. Использование этих методов становится все более популярным.

Один из методов называется «головка блока цилиндров с дополнительным уплотняющим кольцом». Вокруг каждого цилиндра выполняется дополнительная проточка, для закладки дополнительного уплотняющего кольца. Это делается для того, чтобы удерживать прокладку на месте и предотвратить ее смещение в пустоты между цилиндрами головки. Некоторые производители головок блока цилиндров для вторичного рынка предлагают этот вариант, но многие независимые механические мастерские и ремонтные мастерские имеют свои собственные методы обработки канавок и изготовления уплотняющих колец.

Однако, прежде чем принимать решение о модификации или установке головок блока цилиндров сторонних производителей, необходимо учитывать последствия для будущего обслуживания и совместимости с другими компонентами.

Возникают вопросы относительно доступности запасных частей и их приемлемости производителями оборудования в качестве основного исключения. Кроме того, отсутствие отраслевых стандартов для размеров канавок и материалов уплотнительного кольца усложняет ситуацию, требуя тщательного проектирования для поддержания целостности прокладки головки блока цилиндров. Если кольцо слишком выступает над поверхностью головки, это может уменьшить прижатие композитной прокладки, что приведет к поломкам. Аналогично, если кольцо недостаточно выступает над поверхностью головки, оно бесполезно.

«В ПУСТОТУ»

 Еще одна альтернатива, набирающая популярность, — это гильза с выступанием бурта. Хотя это и не новая идея, компания Cummins протестировала ее умеренную версию на старой гильзе 855 и на своих гильзах КТ. Это нововведение предлагает несколько преимуществ:

• Устраняет незакрепленные детали.
• Не изменяет форму головки цилиндра.
• Высота бурта является конструктивной особенностью гильзы.
• Соответствует заданным параметрам и материалам, обусловленным производственным процессом.

Концепция заключается в создании выступающего гребня на верхней части бурта гильзы, который врезается в прокладку головки блока цилиндров.

Тем, кто склонен к комплексным решениям, следует проявлять осторожность при одновременном применении как ребристых головок, так и гильз с выступающим краем. Потенциальные конфликты между диаметрами уплотнительных колец и высотой кромок гильз могут поставить под угрозу правильную посадку головки блока цилиндров, требуя тщательного планирования и измерений. Если они столкнутся или будут лежать друг на друге, головка блока цилиндров не будет правильно установлена на двигателе. Помните, что прокладка головки блока цилиндров имеет слои металлического сердечника, поэтому между кольцом и выступающим краем должно быть достаточно зазора, чтобы слои прокладки могли свободно располагаться между ними.

Цель этой статьи —поделиться некоторыми отраслевыми знаниями. Она не предназначена для продвижения или отклонения каких-либо инновационных идей, придуманных опытными профессионалами в сфере обслуживания тяжелых дизельных двигателей. Ах да, и, возможно, немного подшутить над конструкторами за проблему, которую они придумали.

Стив Скотт присоединился к сервисному отделу IPD в 1982 году, работая с запчастями, сервисным обслуживанием и продажами различного оборудования, дизельных и газовых двигателей. С 2004 года он является директором по разработке продукции и технической поддержке в IPD.