Kawitacja - próchnica tulei cylindrowej - powstawanie i zapobieganie

logo mahle

Inżynierowie Mahle są regularnie proszeni o pomoc przez pracowników warsztatów i zakładów remontujących silniki przy diagnostyce uszkodzeń. Spotykają oni przy tym małe otwory, występujące czasami w tulejach cylindrowych.

mahle kawitacja

Te otwory powstają wyłącznie w „mokrych” tulejach, to znaczy tulejach bezpośrednio opływanych przez chłodziwo (typu WN) i zawsze w obszarze płaszcza wodnego, a tam z kolei przede wszystkim w okolicy górnego i dolnego punktu zwrotnego tłoka. Znajdują się one wyłącznie po stronie ciśnienia lub przeciwciśnienia i powiększają się w kierunku do wewnątrz. Czy są to wady odlewu? Czy ewentualnie w żeliwie znalazły się pęcherzyki powietrza podczas odlewania? Nic z tych rzeczy. Bowiem MAHLE produkuje tuleje cylindrowe metodą odlewania odśrodkowego. Wysokie siły odśrodkowe podczas procesu odlewania całkowicie niezawodnie zapobiegają powstawaniu pęcherzyków i pustek w płynnym metalu. Nie są to więc na pewno wady fabryczne, lecz zupełnie inny fenomen – korozja wżerowa lub kawitacja.

KAWITACJA – PROBLEM DRGAŃ

mahle kawitacja

W górnym i dolnym martwym punkcie tłok zmienia powierzchnię przylegania. W przypadku „mokrych” tulei impuls przemieszczania może powodować drgania otaczającego płaszcza wodnego. W fazie drgania dochodzi do krótkotrwałego powstania próżni w wodzie. Powoduje to wytworzenie pęcherzyków pary w sąsiedztwie zewnętrznej powierzchni cylindra, które implodują z chwilą powrotu słupa wody w przebiegu drgań. Woda jest przyspieszana w kierunku tulei cylindrowej i uderza w jej powierzchnię. Jej energia kinetyczna wybija małe cząsteczki z powierzchni tulei. Może to spowodować tak znaczną erozję ścianki bocznej cylindra, że woda dostanie się do jego wnętrza. Fatalny skutek: gdy powierzchnia cylindra ulegnie uszkodzeniu, stwarza to dodatkową możliwość powstawania kawitacji wraz z późniejszą korozją.

IM LEPSZA RÓWNOMIERNOŚĆ PRACY, TYM MNIEJSZE NIEBEZPIECZEŃSTWO

Dlatego przy konstruowaniu tłoków MAHLE zwraca uwagę na najwyższą równomierność pracy, gdyż polepszenie tej równomierności zmniejsza występowanie drgań. Aby osiągnąć ten cel, prowadzone i analizowane są żmudne badania w silnikach i poza silnikami, prowadzące do odpowiedniej optymalizacji tłoka. Ważnym jest także, aby tuleja cylindrowa była jak najmniej podatna na drgania. Jest to zagwarantowane przez dokładne zamocowanie jej u góry za kołnierz tulei i u dołu w korpusie silnika. Gwarantuje to bardzo precyzyjny proces produkcyjny z zachowaniem ścisłych tolerancji.

CZYNNIK RYZYKA W POSTACI TEMPERATURY PŁYNU CHŁODZĄCEGO

Silniki pracujące z niską temperaturą płynu chłodzącego w zakresie od 50 do 70 °C są szczególnie podatne na kawitację. Natomiast w zakresie od 90 do 100 °C w zamkniętym układzie chłodzenia powstaje nadciśnienie. Im wyższe jest to ciśnienie, tym mniej powstaje pęcherzyków pary. Dlatego pokrywa chłodnicy chłodziwa lub zbiornika wyrównawczego oraz śruby odpowietrzające muszą być całkowicie szczelne. Jeżeli bowiem, na przykład wskutek uszkodzenia uszczelki, nie powstaje nadciśnienie w obiegu chłodziwa, powoduje to obniżenie temperatury wrzenia chłodziwa. Aby szybko osiągnąć wymaganą temperaturę roboczą i zapewnić odpowiednie sterowanie temperatury zgodnie z obciążeniem silnika konieczne jest zapewnienie optymalnego zarządzania temperaturą z dokładnie działającymi termostatami. Gdy więc kierowca ciężarówki wymontuje termostat i używa silnika bez niego, osiąga dokładnie przeciwny efekt!

CO CHRONI PRZED MROZEM, CHRONI TEŻ PRZED KAWITACJĄ

Obok podstawowego zadania środka przeciwko zamarzaniu, polegającego na zabezpieczeniu układu chłodzenia przed zamarzaniem, ma on jeszcze dodatkowe zadanie w postaci podwyższenia temperatury wrzenia i zmniejszenia ryzyka powstawania pęcherzyków pary. Równocześnie zapewnia on smarowanie uszczelek pompy płynu chłodzącego i zapobiega korozji w silniku. Dlatego do wody chłodzącej zawsze dodawać środek przeciwko zamarzaniu – również w lecie, w ciepłych krajach, a także w przypadku generatorów, pracujących w pomieszczeniach zamkniętych.

NAJLEPSZE ZABEZPIECZENIE PRZECIWKO KOROZJI WŻEROWEJ TO WYSOKA JAKOŚĆ MATERIAŁÓW I WYKONANIA

Tuleje cylindrowe MAHLE są wytwarzane z wysokiej jakości materiałów przy zachowaniu ścisłych tolerancji produkcyjnych. Zwłaszcza jakość struktury, powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych oraz doskonale dopasowanie pierścieni samouszczelniających o przekroju okrągłym to cechy jakościowe, zwiększające odporność na kawitację.

OD WYPOSAŻENIA FABRYCZNEGO NA RYNEK WTÓRNY

Dobrze wiedzieć: MAHLE konstruuje i produkuje tuleje cylindrowe dla praktycznie wszystkich producentów silników na całym świecie i razem ze swoimi klientami OEM opracowuje skład stopu, sposób przygotowywania stopionego metalu i obróbkę cieplną oraz ostre wymagania tolerancji przy obróbce skrawaniem. Ścisłe wymagania jakościowe obowiązują przy produkcji wszystkich wyrobów MAHLE, niezależnie od tego, czy są one przeznaczone bezpośrednio na taśmy producentów silników, czy będą montowane przez zakłady remontowe silników na rynku wtórnym.

PROMOCJE





































ODDZIAŁY


Oddziały XLS
Pobierz