Вопрос

Какие факторы учитываются при выборе материала для прокладки?

Автомобильные прокладки изготавливаются из разных материалов, имеют разные формы и размеры и находят применение во многих областях.



Мне интересно узнать больше о том, почему производители используют те или иные материалы для определённых целей.



Я могу привести несколько примеров из опыта эксплуатации моего BMW S62:




  • Прокладки клапанной крышки изготовлены из резины. Они находятся между алюминиевой головкой блока цилиндров и алюминиевыми клапанными крышками и подвергаются воздействию масла во время работы двигателя. Они также имеют изогнутую форму, соответствующую форме клапанной крышки


  • Алюминиевый корпус ГРМ и клапанная крышка разделены набором металлических прокладок. Они также подвергаются воздействию масла во время работы двигателя


  • В некоторых болтах VANOS для маслопроводов используются медные стопорные шайбы


  • Натяжитель цепи ГРМ крепится болтами с алюминиевой стопорной шайбой, которая отделяет его от корпуса ГРМ. Момент затяжки составляет 50 Нм




Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/15358/what-factors-are-considered-when-deciding-on-gasket-material

4 Комментария

  1. Что следует учитывать при выборе материалов для прокладок:




    • Тип жидкости/газа, который необходимо удерживать

    • Давление

    • Диапазон температур

    • Шероховатость уплотнительных поверхностей. Прокладка должна заполнять неровности на уплотнительных поверхностях, чтобы предотвратить утечку

    • Механическое трение (как для повышения эффективности, так и для сопротивления)



    Возможно, последнее утверждение больше относится к другим видам уплотнений, например на осях.



    Все это в совокупности означает, что прокладку нужно выбирать с учетом компромисса. Для неровной поверхности может потребоваться более толстая и мягкая прокладка, но она не подойдет для систем с высоким давлением. Она должна быть устойчива к воздействию масла или топлива и не допускать загрязнения питьевой воды.



    Прокладки головки блока цилиндров и масляного поддона часто бывают толще и мягче. Я видел, например, пробковые и резиновые прокладки, и для их герметизации не требуется большой крутящий момент. Это можно сравнить с прокладкой головки блока цилиндров, которая должна выдерживать давление от сгорания топлива и сильный нагрев. Для этого в ней часто используется стальное армирование.



    Прокладка головки



    Чтобы прокладка головки блока цилиндров не пропускала масло, требуется большой крутящий момент, несмотря на то, что поверхности, как правило, очень гладкие. Иногда до смешного конкретные указания по крутящему моменту нужны для того, чтобы обеспечить точное и равномерное давление на прокладку. Если приложить слишком мало усилий, прокладка будет пропускать масло, а если слишком много — что-то будет повреждено (и, вероятно, будет пропускать масло).



    Вы упомянули медные шайбы. Более мягкий металл можно использовать в качестве прокладки между двумя более твёрдыми металлами, так как он будет деформироваться и принимать форму окружающих поверхностей. (Обычно рекомендуется менять шайбу после каждой разборки). В вашем случае она использовалась в соединении типа «банджо». Представьте, что вы используете там волокнистую прокладку: она порвётся при увеличении натяжения винта.



    Для изготовления прокладок используется множество различных материалов. Наиболее распространены медь, алюминий, пластик, резина, пробка и волокно, но есть и множество других типов.



    Подробнее:




  1. Это зависит от технических характеристик производителя. Для разных сплавов требуются специальные прокладки, так как материалы с обеих сторон прокладки расширяются с разной скоростью.



    Помните о жидкостях, которые герметизирует прокладка.



    Мой совет: стандарт производителя, типы и ширина прокладок рассчитываются при производстве двигателя.



    Вы можете пойти и изучить эту тему, там есть книги с техническими характеристиками прокладок и так далее, но вам нужно знать, из каких сплавов сделаны прокладки.


  1. Мне очень нравится этот ответ. Хороший баланс между широтой и глубиной.
  1. Чтобы ответить на этот вопрос, потребуется целая книга... Отличный вопрос, на мой взгляд. Я посмотрю, что можно сделать в свободное время. Надеюсь, к тому времени на него уже будет дан полный ответ!
Вы уже ответили на этот вопрос