Jakość produktu, ale również umożliwienie jego dostępności po racjonalnych kosztach na wymagającym rynku części zamiennych to dziś czynniki kluczowe. Oprócz najwyższej jakości produktów, także indywidualne podejście do klientów, odnajdywanie pasji w innowacyjnym zarządzaniu projektami produkcji i dostaw czy też wsparcie posprzedażowe pomagają całemu zespołowi firmy Dana w dostarczaniu najwyższego poziomu jakości – to dziś standard w grupie Dana.

Kompetencje procesu działania „Made by Dana”
Pośród wielu innych projektów podejście to pozwoliło wdrożyć technologię produkcji elementów dla rodziny silników wysokoprężnych DV6/4. Grupa PSA (Peugeot Société Anonyme) zdecydowała zawierzyć wieloletniemu doświadczeniu Dana Power Technologies i korzysta z kompleksowego rozwiązania łańcucha dostaw, począwszy od logistyki, poprzez produkcję na dedykowanych liniach produkcyjnych.
Planowana roczna produkcja 1,8 mln silników wysokoprężnych, spełniających restrykcyjne wymogi Euro 5, będzie wykorzystana w pojazdach koncernu PSA. Silniki wyposażone w produkty Dana zostaną zamontowane w samochodach Peugeot 407, Citroën C3, C4 oraz Ford Focus. W sumie aż 17 różnych typów ekranów termicznych jest niezbędnych dla całej rodziny tych silników, co w efekcie daje ponad milion wyprodukowanych i dostarczonych części.

Zgodnie z duchem czasu – złożone i praktyczne
Jedną z kluczowych marek Grupy Dana jest VICTOR REINZ – najwyższej jakości, innowacyjna, kompletna linia uszczelnień silnikowych. Części zamienne dostarczane w zakresie tej marki są zgodne z rozwiązaniami stosowanymi w sektorze OEM. Poprzez kilka dekad doświadczeń na tym polu firma osiągnęła wiodącą pozycję na rynku, dostarczając elementy do najwyższej jakości napraw silników.
Oferta skierowana na niezależny rynek części zamiennych bazuje na wieloletnich doświadczeniach firmy, która w sektorze montażu fabrycznego OEM poszczycić się może dostawami dla takich producentów, jak m.in.: Audi, BMW, DAF, Ferrari, Fiat, John Deere, PSA, Renault, Volkswagen czy Volvo.

WIELOWARSTWOWE USZCZELKI STALOWE GŁOWICY
– innowacyjne uszczelnienia VICTOR REINZ dla nowych koncepcji silnika
TRENDY
W obecnym kierunku konstruowania i projektowania silników spalinowych obserwuje się tendencję zmniejszania jednostek napędowych przy jednoczesnym zwiększaniu ich mocy i momentu obrotowego. Kierunek ten, potocznie znany jako „downsizing”, zapewnia optymalizację zużycia paliwa przy podnoszeniu parametrów trakcyjnych silnika i równoczesnym zmniejszaniu emisji substancji szkodliwych do atmosfery.
Czynniki, które mają bezpośredni wpływ na uszczelnienia głowic w takich silnikach, to ciśnienie w komorze spalania przy zapłonie i temperatura spalania mieszanki.

WYMOGI
Skutecznemu uszczelnianiu głowic cylindrów, przy zachowaniu długowieczności elementu uszczelniającego, stawia się dziś szereg wymagań. Element uszczelniający musi zagwarantować uszczelnienie gazów i mediów płynnych – makrouszczelnienie, ale musi także sprostać zjawiskom przenikalności tychże mediów pomiędzy warstwy uszczelniające i uszczelniane – mikrouszczelnienie. Wielowarstwowe uszczelki stalowe (MLS) posiadają specjalnie zaprojektowane karby w miejscach okalających komory spalania, które zapewniają miejscowy nacisk na powierzchnie. Dodatkowo na całej lub na części powierzchni uczelniającej zostały nałożone powłoki elastomerowe. Oba rozwiązania, zastosowane równolegle, pozwalają zapewnić odpowiednio makro- i mikrouszczelnienie.
Kolejnym istotnym czynnikiem wpływającym na szczelność jest jakość powierzchni uszczelnianych. Sama uszczelka, nawet najdoskonalsza, nie zapewni perfekcyjnie szczelnego połączenia powierzchni bloku i głowicy silnika. To właśnie jakość tych powierzchni odgrywa tu bardzo istotną rolę.
Standardy dotyczące jakości powierzchni uszczelnianych są ściśle określone w normie DIN EN ISO 4287. Wynoszą odpowiednio dla chropowatości Rz≤15μm, a dla głębokości profili Pt≤22μm. Wartości te wyznaczają graniczne własności adaptacyjne powierzchni uszczelek względem powierzchni uszczelnianych i podczas obróbki mechanicznej głowicy czy bloku należy tych wartości przestrzegać.

ROZWIĄZANIE
Uszczelki MLS VICTOR REINZ zapewniają bezpieczne uszczelnienie powierzchni bloku silnika i głowicy cylindra o wartościach Rmax do 25μm. Uszczelnienie makro jest zapewnione dzięki odpowiednim rowkom w zakresie stref uszczelniania zewnętrznych blach ze stali sprężynowej. Dodatkowe, dopasowujące się powłoki elastomerowe na warstwach metalu zapewniają uszczelnienie mikro poprzez wypełnianie falistości i nierówności powierzchni.

PROMIENIOWE USZCZELNIACZE WAŁÓW – USZCZELNIENIA DYNAMICZNE
Oczywiście każdy z nas zna zasadę działania tłokowego silnika spalinowego samochodu. Niezależnie od rodzaju pojazdu, typu zasilania czy zastosowania danego rodzaju napędu silnik spalinowy przekazuje generowany moment obrotowy wału korbowego na oś pędną. Pracujące w silniku przez tysiące motogodzin: wał korbowy, wałki rozrządu, wałki pośrednie czy równoważące wymagają doskonałego uszczelnienia, aby zapewnić długą i bezawaryjną pracę całego zespołu napędowego. Jeden z wielu elementów, na co dzień niezauważany, a gwarantujący naszemu pojazdowi mobilność to między innymi promieniowe uszczelniacze olejowe wałów. Podstawowym zadaniem uszczelniacza olejowego jest oczywiście zapewnienie uszczelnienia miejsca styku ruchomych elementów silnika – stąd określenie „uszczelnienia dynamicznego”. Należy jednak pamiętać, że każde uszczelnienie dynamiczne musi móc zagwarantować również uszczelnienie statyczne – silniki samochodowe podczas normalnej eksploatacji pracują w cyklach – włączony/wyłączony. Uszczelniacz olejowy musi spełniać swoje zadanie nieprzerwanie i stale zarówno podczas pracy silnika, jak i podczas jego postoju. Nikt nie może sobie pozwolić na wycieki oleju ani podczas jazdy, ani podczas np. nocnego postoju samochodu.
Dlatego istotną funkcją szerokiej gamy uszczelniaczy olejowych jest praca podczas zmiennych warunków ciśnień (np. oleju) czy temperatury (zimny/gorący olej). Bazową konstrukcję promieniowego uszczelniacza olejowego stanowi metalowa obudowa w kształcie okrągłego pierścienia, która jest oparciem dla osadzonej na niej wargi uszczelniającej, wykonanej z elastycznego elastomeru. To właśnie kombinacja elastycznej wargi z metalowym rdzeniem pozwala uszczelniać elementy będące zarówno w ruchu, jak i w spoczynku.

Rozwój konstrukcji silników spalinowych stosowanych w nowoczesnych samochodach nakłada na uszczelnienia dynamiczne coraz bardziej skrajne warunki pracy. Coraz większe prędkości obrotowe wałów, większe ciśnienia i temperatury oleju czy coraz dłuższe odstępy pomiędzy okresowymi wymianami oleju stawiają coraz trudniejsze wymagania uszczelniaczom olejowym. Dlatego coraz większa gama uszczelniaczy olejowych wykonywana jest z PTFE (politetrafluoroetylenu), wypierając szeroko stosowany elastomer nitrylo-butylowy (NBR). Nowoczesne uszczelniacze olejowe PTFE, dostarczane przez Victor Reinz, z powodzeniem znoszą skrajne temperatury pracy od -130°C aż po +200°C. Tak szeroka rozpiętość temperaturowa pracy uszczelniacza PTFE zapewnia jeszcze jedną istotną cechę – podczas podgrzewania oleju i wzrostu temperatury materiał ten wykazuje efekt pamięci plastycznej – warga powraca do swojego pierwotnie nadanego przez producenta kształtu. Ten efekt uszczelniaczy Victor Reinz gwarantuje szczelność podczas pracy z już zwiększonym ciśnieniem oleju o mniejszej gęstości na skutek wzrostu temperatury. Wytrzymałość mechaniczna wargi uszczelniającej z PTFE jest również w stanie znosić trudy pracy w przypadku niedostatecznego filmu olejowego pomiędzy krawędzią samej wargi a uszczelnianym, wirującym wałem – materiał ten wykazuje podwyższoną odporność na ścieranie i jednocześnie zmniejszone tarcie powierzchniowe. Co istotne, pozwala to na zmniejszenie efektu żłobienia powierzchni roboczej wałka rozrządu czy wału korbowego, minimalizując ryzyko wycieków czy finalnie potrzebę obróbki mechanicznej powierzchni wałków.

Najnowszą generacją uszczelniaczy olejowych dostarczanych przez markę Victor Reinz są zintegrowane uszczelniacze olejowe – zabudowane nierozłącznie w obudowy metalowe lub z tworzyw. Niewątpliwą zaletą takich rozwiązań jest idealne pozycjonowanie uszczelniacza na uszczelnianym wałku czy wręcz prostota montażu. Oczywiście dla mechanika to niewątpliwa oszczędność czasu i precyzja montażu takiego elementu.
Wraz z rozwojem kolejnych generacji silników kolejne pokolenia takich zintegrowanych uszczelniaczy mogą zawierać w obudowie różnego rodzaju czujniki, np. prędkości obrotowej wału lub temperatury/ciśnienia oleju. Tak więc ten niewidoczny, z pozoru nieskomplikowany element uszczelniający odgrywa bardzo istotną rolę w silniku samochodu.

Bartosz Czuba
Reinz Dichtungs GmbH