Z tego artykułu dowiesz się:
- Jak wydłużyć żywotność silnika: Znaczenie tulei cylindrowych dla układu napędowego
- Rodzaje tulei cylindrowych i ich zalety
- Właściwości tulei cylindrowych silnika niezbędne do zapewnienia wysokich osiągów
- Prawidłowy sposób montażu tulei w cylindrach
- Porównanie typów tulei cylindrowych w silnikach wysokosprężnych
Jak wydłużyć żywotność silnika: Znaczenie tulei cylindrowych dla układu napędowego
Prawidłowa eksploatacja silnika jest jednym z podstawowych czynników zapewniających wydajność maszyn do robót ziemnych, takich jak koparki, mini koparki, spycharki, ładowarki czołowe i wywrotki, które są zwykle poddawane intensywnej eksploatacji. Wybór i staranna konserwacja komponentów silnika może wydłużyć żywotność maszyn, obniżyć koszty serwisu i zwiększyć produktywność poprzez skrócenie czasu awarii. Niniejszy artykuł ilustruje, w jaki sposób i dlaczego tuleje cylindrowe silnika, znane również jako tuleje cylindrowe, mogą wnieść cenny wkład.
Rodzaje tulei cylindrowych i ich zalety
Tuleje cylindrowe to cylindryczne elementy powierzchniowe zdolne do zatrzymywania cienkiej warstwy oleju na wewnętrznej powierzchni. Po włożeniu cylindrów do bloku silnika chronią go przed zużyciem i działaniem ślizgowym tłoków. Bloki silników maszyn przemysłowych, w przeciwieństwie do mniej wymagających zastosowań, zwykle mają tuleje cylindrowe i nie pozwalają tłokom poruszać się w bezpośrednim kontakcie ze ściankami bloku silnika. Istnieją dwa główne typy tulei cylindrowych. Pierwszy typ nie ma bezpośredniego kontaktu ze ścianą cylindra bloku silnika, a tuleja jest przemywana strumieniem cieczy chłodzącej. Z tego powodu są one nazywane „mokrymi tulejami”. Drugi typ znany jest jako „suche tuleje” lub „tuleje” i są to cienkie tuleje montowane wewnątrz bloku silnika, których zewnętrzna ściana ma bezpośredni kontakt z cylindrem bloku silnika.
Producenci silników stosują cylindry z tulejami ze względu na zalety, jakie oferuje ten system:
- Większa wytrzymałość – wykonanie tulei cylindrowych oddzielnie od bloku silnika pozwala na zastosowanie specjalnych materiałów o wyższych parametrach niż te używane do budowy samego bloku. Tuleje są zazwyczaj wykonane ze specjalnych stopów żeliwa zawierających elementy o naturalnych właściwościach smarnych, takich jak grafit. Dodawane są także inne składniki, takie jak chrom, wanad i molibden, aby zapewnić odporność na korozję i zużycie spowodowane wysokimi temperaturami.
- Łatwiejsza konserwacja – gdy tuleje są zużyte, można je wymienić łatwiej niż cały blok cylindrów.
- Wyższa przewodność cieplna – w temperaturach roboczych tuleje nagrzewają się bardziej niż cylindry i muszą być w stanie zwiększyć zarówno średnicę, jak i długość. Gdyby były one odlewane razem z cylindrami, wynikające z tego obciążenie termiczne byłoby na tyle wysokie, że mogłoby doprowadzić do pęknięcia materiałów.
- Mniejsze ryzyko wad – im bardziej złożony odlew, tym trudniej jest uzyskać idealnie równe powierzchnie o niskich naprężeniach szczątkowych.
ZAPAMIĘTAJ
Tuleje cylindrowe, wykonane z odpowiednich materiałów, znacznie przedłużają żywotność silnika, minimalizując zużycie i koszty konserwacji.
Właściwości tulei cylindrowych silnika niezbędne do zapewnienia wysokich osiągów
Tuleje są poddawane wielu rodzajom obciążeń:
- mechaniczne, spowodowane ciśnieniem spalania
- termiczne, spowodowane wysokimi temperaturami procesu spalania;
- zużycie spowodowane trzema głównymi czynnikami:
- ścieranie, które zależy od wydajności filtrów powietrza i oleju,
- korozja, powodowana przez produkty uboczne spalania,
- tarcie lub tarcie spowodowane słabym smarowaniem.
Z tych wszystkich powodów proces produkcji tych komponentów jest bardzo ważny, a ich konstrukcja musi spełniać precyzyjne specyfikacje, aby chronić silnik i wydłużyć jego żywotność. Obejmują one:’
- wysoka odporność i właściwości antykorozyjne
- niskie tarcie,
- wysoka precyzja.
Podstawową cechą tulei bieżnych zmniejszającą tarcie i wydłużającą żywotność silnika jest krzyżowy wzór rowków na wewnętrznej ściance. Ta rowkowana powierzchnia utrzymuje odpowiednią ilość oleju na wewnętrznej ściance tulei, co zapewnia wystarczające smarowanie w punkcie styku pierścieni tłokowych z tuleją. Prawidłowy kąt przecięcia rowków ścianek jest zwykle szacowany na około 45°, ponieważ sprzyja to równomiernemu smarowaniu, a w konsekwencji wydłuża żywotność powierzchni. Istnieją jednak przypadki, w których tworzone są różne kąty dla określonych materiałów i form użytkowania.
Wreszcie, inne czynniki, które pomagają zwiększyć odporność i ograniczyć zużycie powierzchni tulei, to walcowanie kołnierza i antykorozyjna powierzchnia ściany zewnętrznej.
UWAGA
Nieprawidłowy montaż tulei cylindrowych może prowadzić do poważnych usterek i skrócenia żywotności silnika.
Prawidłowy sposób montażu tulei w cylindrach
Poniżej wymieniono główne kroki prawidłowego montażu tulei wewnątrz cylindrów, wraz z kilkoma środkami ostrożności i technikami pozwalającymi uniknąć usterek i przedwczesnego zużycia.
- Dokładnie wyczyść blok cylindrów, ponieważ uwięziony brud może spowodować pęknięcie kołnierza.
- Sprawdź, czy nie ma zadziorów lub wystających materiałów i usuń je, aby uniknąć problemów z uszczelkami.
- Włożyć tuleje bieżne do bloku cylindrów bez uszczelek lub innych elementów wypełniających i sprawdzić, czy kołnierz wystaje prawidłowo, obracając go w razie potrzeby aż do uzyskania prawidłowej pozycji.
- Gdy położenie tulei jest prawidłowe, wyjąć ją po umieszczeniu znaczników wyrównania zarówno na tulei, jak i na bloku cylindrów, tak aby można ją było ponownie włożyć w tym samym położeniu.
- Włożyć uszczelki, unikając ich przekręcania, co mogłoby spowodować odkształcenie tulei, wytworzyć tarcie lub zmniejszyć luz między tłokiem a tuleją. Wielu instalatorów zaleca smarowanie lub natłuszczanie uszczelek przed montażem w celu uproszczenia procesu. Jednak prawidłową metodą jest montaż uszczelek „na sucho” i włożenie okrągłego pręta, takiego jak śrubokręt, i przesuwanie go po całym obwodzie uszczelki, aby zapewnić jej równomierne przyleganie. Dopiero teraz należy nasmarować różne elementy.
- Zanurzyć uszczelkę w czystym oleju SAE 30. Załóż ją na tuleję, którą należy włożyć do bloku cylindrów bezpośrednio przed rozszerzeniem się uszczelki.
- Sprawdzić, czy znak odniesienia na tulei wykonany wcześniej jest wyrównany ze znakiem na bloku. Użyć specjalnego narzędzia do wciśnięcia tulei na miejsce.
- Powtórz te same kroki dla wszystkich montowanych tulei.
Tuleje do siłowników ITR USCO
Wybór i prawidłowe użycie tylko jednego małego komponentu może mieć ogromny wpływ na wydajność i żywotność maszyn do robót ziemnych. Dlatego tak ważne jest znalezienie niezawodnego partnera.
ITR Usco oferuje szeroką gamę tulei, z otworami od 94 mm do 170 mm, dla Caterpillar, Komatsu, Volvo, Hitachi i JCB. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji na temat najbardziej odpowiedniego typu i materiałów do Twoich zastosowań.
Porównanie typów tulei cylindrowych w silnikach wysokosprężnych
| Typ tulei cylindrowej | Charakterystyka | Zalety | Zastosowania |
|---|---|---|---|
| Mokre tuleje | Tuleje mające bezpośredni kontakt z cieczą chłodzącą | Lepsze chłodzenie Wyższa odporność na korozję | Maszyny o intensywnym użytkowaniu (np. koparki, spycharki) |
| Suche tuleje | Tuleje montowane bezpośrednio w bloku silnika bez kontaktu z cieczą chłodzącą | Mniejsza masa Łatwiejsza wymiana | Aplikacje o umiarkowanych wymaganiach |
