Классификация
Уплотнения подразделяются на статические и динамические. Статические уплотнения обеспечивают герметичность стыка между двумя неподвижными деталями, тогда как динамические уплотняют стык между движущимися деталями. Динамические уплотнения в свою очередь классифицируются на контактные и бесконтактные.
Механические уплотнения
Применяются в системе впрыска, системе охлаждения, гидроприводах и насосах. Основным элементом уплотнения является контакт между двумя металлическими деталями, деталями из металла и углерода, из металла и синтетического материала. Типовое прижимное механическое уплотнение статора и ротора изображено на рисунке 11.1.
11.1. Механическое уплотнение: 1. Статическое уплотнение; 2. Давление; 3. Ротор; 4. Пружина; 5. Статор; 6. Корпус; 7. Сопрягаемые поверхности; 8. Вал
Кольцевые уплотнения
Данный тип уплотнения может быть статическим или динамическим, в зависимости от материала уплотнения. Кольцевое уплотнение подбирается по номеру на детали, который указывает на размерную группу уплотнительного кольца. Типовые уплотнительные кольца показаны на рисунке 11.2. Литеры на уплотнителе указывают на материал уплотнения. Цветовая маркировка особого значения не имеет, однако, SAE рекомендует для маслостойкого уплотнения подбирать кольца с желтой полоской, а в качестве уплотнения устойчивого к воздействию топлива - с красной плоской.
11.2. Уплотнительные кольца из синтетической резины: 1. Армированное кольцо; 2. Кольцо квадратного сечения; 3. Стандартное; 4. Цилиндрическое
Прокладки
Прокладки используются в качестве статического уплотнения. В качестве материала прокладок используются медь, алюминий, пробка, сталь, асбест, фибра, синтетическая резина, бумага, а также указанные материалы в различных сочетаниях.
Металлические прокладки используются под уплотнения болтов, регулировочных гаек и др.
Пробковые прокладки применяются для уплотнения грубых поверхностей, в тех местах, где имеют место расширение при нагреве и повышенные вибрации. Качество прокладки повышается при покрытии поверхности синтетической резиной, или резино-пробковым составом. Однако, для того, чтобы получить надежное уплотнение требуется сильная затяжка соединения.
Прокладки из синтетической резины редко применяются в дизелях. Бумажные или хлорпреновые прокладки отличаются повышенной стойкостью к воздействию воды и масла. Их применяют в широком диапазоне температур и давлений. Для повышения стойкости к резким перепадам температуры и давления в эти прокладки добавляют углерод, или прокладка армируется волокнами.
11.3. Прокладки из различных материалов: 1. Бумажная; 2. Из синтетической резины; 3. Асбесто-бумажная; 4. Хлорпрен-асбестовая; 5. Асбестовая; 6. Пробковая
Прокладки головки цилиндров
Эти прокладки должны быть устойчивы к воздействию вибраций, больших давлений и высоких температур, к тепловому расширению, должны обеспечивать герметичность по отношению к охлаждающей жидкости, маслу, выхлопным газам. Прокладки головки цилиндров имеют довольно сложную структуру из нескольких слоев. Наружные слои прокладки выполняются из одинаковых материалов, или из различных сплавов. Центральные прокладки слои выполнены из волоконного углеродного композиционного материала. Края отверстий прокладки армируются. На части прокладок используются проходные уплотнители для герметизации масляных каналов или каналов охлаждающей жидкости.
11.4. Прокладки головки цилиндров: 1. Синтетические кольцевые уплотнители масляных каналов и каналов охлаждающей жидкости; 3. Армированная асбесто-алюминиевая многослойная прокладка; 4. Армированная асбесто-медно-стальная многослойная прокладка; 5. Армированная медно-асбестовая многослойная прокладка
Манжетное уплотнение
Этот тип уплотнения широко используется в дизелях и агрегатах дизелей. Конструкция уплотнения зависит от типа уплотнения, и от материала, утечку (или проникновение) которого данное уплотнение предотвращает (например масла, воды, или противопылевое уплотнение).
На рисунке 11.5 показаны типовые манжетные уплотнения. Уплотняющий элемент жестко закреплен в металлическом корпусе, а раскрыв уплотнения обращен в сторону повышенного давления.
11.5. Типовые манжетные уплотнения: 1. Изолирующее (противогрязевое)уплотнение; 2, 3. Грязь; 4. Подшипник; 5. Уплотнение одной рабочей кромкой; 6. Уплотнение двумя рабочими кромками; 7. Сальник для удержания консистентной смазки; 8, 9. Смазка; 10. Воздух; 11. Уплотнение одной неподпружиненной рабочей кромкой; 12. Уплотнение одной подпружиненной рабочей кромкой; 13. Сальник для удержания масла; 14. Сальник с металлической запрессованной обечайкой; 15. Сальник с резино-металлической обечайкой; 16. Опорная часть сальника; 17. Уплотнительный элемент (поливинилхлорид); 18. До установки; 19. После установки по месту
При установке нового сальника следует заполировать уплотняемый вал мелкой наждачной бумагой. Если на поверхности вала образовалась выработка от нового сальника, то следует подложить под сальник прокладку, чтобы сместить рабочую кромку в новое место уплотнения. При этом убедитесь, что в новом месте кромка сальника не попадет в канавку, а также в том, что сальник не будет задевать за вращающуюся деталь.
11.6. Перестановка сальника относительно выработки вала от старого сальника: 1. Высота рабочей кромки; 2. Глубина расточки под новый сальник в случае обнаружения выработки; 3. В новом положении сальник не соприкасается с валом; 4. Толщина прокладок для установки нового сальника; 5. Выработка вала от старого сальника; 6. В новом положении сальник задевает за вал