EN
Deformace krytu ventilů nastává, když tepelné cyklování, přetahování šroubů nebo degradace materiálu způsobí odchylku montážní plochy od rovnosti, což vede k postupně se zhoršujícím únikům oleje. Rané zjištění deformace předchází nákladnému kontaminování motoru – kapající olej na výfukové kolektory představuje skutečné riziko požáru a olej, který se dostane do kabelových svazků, se může šířit po izolaci kabelového svazku na několik metrů a nakonec dosáhnout konektoru řídící jednotky motoru (ECU).
Deformace je problém spojený stejně tak s vědou o materiálech jako s mechanikou. Moderní polymerové kryty ventilů se obvykle vyrábějí litím z polyamidu vyztuženého skleněným vláknem — nejčastěji se používají třídy PA66-GF30 nebo PA66-GF35. Tyto materiály mají vynikající odolnost proti creepu za pokojové teploty, avšak postupně měknou nad teplotou 130 °C, přičemž teplota deformace pod zatížením (HDT) u tříd vyztužených skleněným vláknem činí přibližně 240 °C. Skutečné teploty v motorovém prostoru na povrchu krytu během horkého restartu a následného zahřátí obvykle dosahují maxima 130–160 °C, což je stále v rámci schopností materiálu, avšak bez velkého bezpečnostního rozpětí — proto je tak důležitá jak kvalita výroby, tak výběr materiálu.
Hlavní příčiny deformace se dají rozdělit do čtyř kategorií. Přetáčení šroubů způsobuje lokální plastickou deformaci v okolí závitových hnízd (nejvyšší rizikový faktor podle našich údajů o návratu výrobků z pole). Teplotní cyklování vyvolává napětí způsobené rozdílnou tepelnou roztažností mezi polymerovým přírubovým kotoučem a hliníkovou hlavou válce – hliník se rozpíná přibližně o 23 μm/m/°C, plněný polyamid o 25–35 μm/m/°C v závislosti na orientaci vláken a tento rozdíl se akumuluje během tisíců cyklů zahřívání (střední riziko, zejména po ujetí více než 150 000 km). Degradace polymeru nízké kvality způsobená expozicí UV záření nebo teplu vede k křehnutí, zejména u vozidel parkovaných venku v oblastech s vysokou intenzitou UV záření nebo provozovaných v náročném režimu (střední riziko; významně závisí na kvalitě pryskyřice – jeden z důvodů, proč naše továrna ověřuje každou dodávku pryskyřice před jejím přijetím). Poškození nárazem během údržby – např. upuštění nářadí nebo použití šroubováku jako páky proti přírubě – způsobuje lokální ohyb, který se stane trvalým již během prvního tepelného cyklu po instalaci.
K identifikaci deformace na místě: odstraňte kryt, důkladně vyčistěte stykovou plochu rozpouštědlem bezpečným pro plast (vyhýbejte se agresivním rozpouštědlům na površích z polyamidu – mohou způsobit vznik mikrotrhlin), umístěte přes přírubu na několika místech (obě úhlopříčky a každá delší strana) přesnou rovnou pravítko, pomocí sady tloušťkových pásek změřte jakýkoli mezeru pod pravítkem a zvláště pečlivě zkontrolujte oblasti šroubových otvorů, kde se napětí soustřeďuje. Jakákoli mezera přesahující 0,05 mm v kterémkoli bodě signalizuje deformaci vyžadující pozornost; mezera přesahující 0,10 mm přesahuje těsnicí schopnost standardního formovaného těsnění a vyžaduje výměnu krytu.
Porovnání krytů z kovu a polymeru popisným stylem: litinové kryty z hliníku se mohou deformovat při extrémním tepelném šoku (obvykle vyžadujícím změnu teploty přes 200 °C), ale pokud má příruby stále dostatek materiálu, lze je opětovně obrábět do roviny. Jsou cenově výhodné pro klasické motory. Polymerové kryty jsou lehčí, umožňují přímou integraci baflů a geometrie systému PCV a dominují v moderní výrobě – avšak po deformaci nelze jejich povrch obrousit, protože obrábění odhalí podklad z vláknově posíleného materiálu a vytvoří neprotěsný povrch. Jediným řešením je výměna.
Častá dílenská past, o které často slyšíme: technici měří deformaci krytu přímo po jeho vyjmutí z horkého motoru. Polymerové kryty vykazují vlivem tepelné roztažnosti mírně odlišnou geometrii v horkém a studeném stavu, a proto má polem měřená hodnota smysl pouze tehdy, když se kryt vrátil na okolní teplotu (pod 30 °C). Než provedete měření, nechte kryt alespoň 30 minut vychladnout, jinak riskujete, že naměřená deformace bude větší, než ve skutečnosti je.
Konkrétní případ popsaný technikem z autorizovaného servisu Honda: kryt ventilů typu K24, který při demontáži vizuálně vykazoval prohnutí, ale po jedné hodině na pracovním stolci byly naměřené hodnoty v rámci povolených tolerancí. Technik byl připraven kryt nahradit zárukou; správnou diagnózou bylo, že předchozí servis při výměně svíček přetáhl upevňovací šrouby, čímž došlo k tepelné deformaci, ze které se materiál po ochlazení výrazně obnovil. Upevňovací lístky šroubů však ukazovaly trvalé poškození – kruhový tvar otvorů pro šrouby se změnil na mírně oválný, což je předzvěst deformace a oprávněný důvod k výměně.
Nansen Auto zabrání deformaci výběrem vhodných materiálů a kontrolou výrobního procesu. Každou dodávku pryskyřice ověřujeme z hlediska obsahu plniva (hmotnostní podíl skelného vlákna – GF % – stanovený metodou popelu), obsahu vlhkosti (pod 0,2 % před vstřikováním) a indexu toku taveniny v souladu se specifikací výrobce originálního vybavení (OEM). Parametry vstřikovacího procesu – teplota formy, rychlost vstřikování, tlak doplňování, doba chlazení – jsou udržovány v přísně daných tolerančních rozmezích za účelem řízení orientace vláken a minimalizace vnitřního napětí. Každý hotový díl je podroben rozměrové kontrole těsnicího přírubového povrchu (plochost v rámci 0,08 mm na celé délce příruby) a vibrací podle normy SAE J1455; navíc jsou reprezentativní vzorky podrobeny stárnutí za vysoké teploty (150 °C po dobu 1 000 hodin) v souladu s protokoly IATF 16949. Našeho závodu o rozloze 26 666 m² v okrese Si je statistická regulace výrobního procesu (SPC) uplatňována na všechny kritické rozměry s požadovanou hodnotou indexu schopnosti procesu (Cpk) vyšší než 1,33.
Běžným omylem je představa, že viditelná deformace krytu vždy způsobuje úniky. Ve skutečnosti závisí cesta úniku na tom, která osa je zkroucená a kde se těsnicí lišta nachází vzhledem k této deformaci. Kryt s deformací 0,15 mm podél delší osy může unikat ze středu jedné delší strany, zatímco na koncích a rohoch dokonale utěsňuje, protože právě v tomto místě se těsnicí lišta nedokáže přizpůsobit deformaci. Proto je cílené měření tloušťky šupinovým měřidlem užitečnější než subjektivní vizuální kontrola.
Měli bychom být upřímní v jedné základní pravdě týkající se výroby: i nejlepší polymerové kryty mají konečnou životnost. U motorů, které jsou vystaveny dlouhodobému provozu za vysokých teplot (např. turboverze, náročný komerční provoz, trhy s vysokou okolní teplotou, jako jsou např. země Blízkého východu, do kterých dodáváme), doporučujeme kontrolu při každé výměně těsnění krytu rozvodového ústrojí a upřímnou ochotu vyměnit kryt celý, nikoli pouze těsnění, pokud se deformace blíží hodnotě 0,08 mm. Je to levnější než opakované odstraňování úniku.
Často kladené otázky:
Často kladené otázky: Otázka: Lze deformovaný kryt rozvodového ústrojí opravit obráběním? Odpověď: Kovové litinové kryty z hliníku lze obrábět, aby byly opět rovné, pokud zůstane dostatek materiálu na přírubě. Polymerové kryty nelze opravit obráběním – obrábění odhalí podklad z vláknového kompozitu a vytvoří povrch, který netěsní. Pokud překročí deformace 0,1 mm, je nutná výměna.
Často kladené otázky: Otázka: Způsobuje deformace vždy viditelné úniky? Odpověď: Ne ihned. Mírná deformace (0,05–0,08 mm) nejprve způsobuje pomalé prosakování, které se může projevit pouze jako olejová vrstva po jízdě na dálnici. Aktivní kapání se obvykle objeví až po překročení deformace 0,10–0,12 mm, avšak přechod závisí na tom, která osa se deformovala.
Často kladené otázky: Otázka: Jaká je nejčastější příčina deformace krytu rozvodového ústrojí v praxi? Odpověď: Přetahování při předchozí údržbě, zejména při výměně svíček u motorů se středovým umístěním svíček, kde musí technik kryt odmontovat a znovu nasadit. Použití momentového klíče s nastavením v Nm a dodržení výrobního postupu utahování zabraňuje téměř veškeré deformaci způsobené montáží.
Často kladené otázky: Otázka: Lze deformaci zabránit správnou technikou instalace? Odpověď: Ano – pomáhají tři postupy. Za prvé použijte klíč s nastavením momentu a postupujte podle výrobcem doporučeného postupu utahování šroubů ve dvou nebo třech průchodech místo jednoho průchodu s plným momentem. Za druhé vyměňte tlačné podložky nebo těsnicí podložky tam, kde je jejich použití výrobcem specifikováno, aby se šrouby rovnoměrně nasadily. Za třetí u krytů z polymerů se vyhýbejte používání krytu jako páky při jakékoli související údržbě – nástroje podpírejte nezávisle a nepoužívejte k tomu okraj krytu.