“Uszczelka pod głowicą” – hasło, którego nie chce usłyszeć żaden klient warsztatu. Wokół tej uszczelki narosła niezliczona liczba mitów. Czy faktycznie jest się czego bać? Jakie są powody awarii uszczelki pod głowicą? Jakie kroki powinno się podjąć, aby zapobiec kosztownym naprawom?

Najbardziej wysilona część samochodowa

Zadajmy sobie pytanie: Jaka część samochodu musi wytrzymać najcięższe warunki? W pierwszej kolejności do głowy przyjdą nam takie elementy jak tłoki, wał korbowy czy na przykład świeca zapłonowa, która pracuje w komorze spalania. Żadna z wymienionych części na pewno nie ma łatwo, jednak jest jedna część, która poddawana jest ekstremalnym torturom. Nazywamy ją różnie, ale emocje budzi zawsze takie same. Strach, zwątpienie, bezsilność, rozpacz i wyparcie. Uszczelka pod głowicą! Wyrok wydany. Ale czy na pewno? Nie brakuje historii, gdzie “wydmuchana UPG” została naprawiona np. wymianą świec.

– Nawet jeżeli podczas wymiany uszczelki pod głowicą okazała się ona nieuszkodzona, to pod żadnym pozorem nie należy jej ponownie używać. Podczas produkcji uszczelki głowicy, główną cechą materiału, z jakiego wykonywane są metalowe uszczelki jest elastyczność. Jest ona niezbędna, żeby przetłoczenia wokół komory spalania oraz kanałów olejowych i płynu chłodniczego we właściwy sposób uszczelniały nam silnik. Po zamontowaniu i dokręceniu głowicy silnika na uszczelkę działa wiele sił, które mocno napinają i obciążają materiał. Dopóki uszczelka jest w silniku i pracuje, te naprężenia pozwalają jej poprawnie działać. Po demontażu starej uszczelki i porównaniu ją z nową możemy zauważyć, że przetłoczenia, o których wspomniałem, nie mają już tej samej wysokości, uszczelka nie wróciła do stanu sprzed użycia a co za tym idzie po ponownym montażu nie spełniałaby już swojej funkcji i nie uszczelniałaby silnika. – mówi Korneliusz Kąkol, dyrektor sprzedaży firmy ElringKlinger AG, odpowiedzialny za rynek polski.

Na co narażona jest uszczelka pod głowicą?

UPG, czyli uszczelka pod głowicą, czy też po prostu uszczelka głowicy cylindrów jest narażona na działanie wielu sił i substancji znajdujących się w silniku. Pomiędzy blokiem silnika a głowicą cylindrów, tam gdzie znajduje się omawiana uszczelka, przepływa płyn chłodniczy oraz olej silnikowy. Są to dwa płyny o skrajnie różnych parametrach, temperaturach i zadaniach, które spełniają w silniku. Ponadto skrajne warunki panują w komorze spalania, z którą uszczelka głowicy ma bezpośredni kontakt. Czy w związku z tym warto jest okresowo przeprowadzać wymianę uszczelki głowicy?

– W przypadku poprawnej pracy silnika, uszczelka głowicy jest jednym z najtrwalszych elementów  w nim występujących. Wysoka jakość materiałów wykorzystanych do produkcji i właściwa technologia wykonania gwarantują długą żywotność, praktycznie zawsze zdecydowanie dłużej niż wymaga tego producent samochodu. Jeżeli silnik działa nam prawidłowo, to nie ma żadnego powodu, aby prewencyjnie wymieniać uszczelkę głowicy. Tu sytuacja jest wręcz odwrotna, bo często pomimo nieprawidłowej pracy silnika, spalania stukowego, niedrożnego układu chłodzenia i wyższej temperatury w silniku, zerwanego paska rozrządu, mechanicy muszą ingerować w silnik, zdjąć głowicę silnika i dokonać naprawy pomimo tego, że uszczelka nadal w 100% spełniała swoją funkcję. – dodaje Korneliusz Kąkol

Uszczelka głowicy cylindrów a płyn chłodniczy

Płyn chłodniczy ma niewątpliwie najmniejszy negatywny wpływ na stan uszczelki pod głowicą. Temperatura chłodziwa wacha się od zewnętrznej temperatury powietrza do około 100ºC, jego ciśnienie podczas pracy silnika rzadko przekracza 1.5 bara, a w większości silników oscyluje w okolicy 1.1 bar. Zagrożeniem, jakie czyha na UPG ze strony płynu chłodniczego to transportowane z różnych części układu cząsteczki skorodowanych metali. Wraz z upływem czasu chłodziwo traci swoje właściwości antykorozyjne, co wpływa na powolną korozję metalowych części układu. Aby uchronić UPG przed uszkodzeniem ze strony kanałów wodnych, należy zadbać o regularną wymianę płynu chłodniczego oraz od czasu do czasu wyczyścić układ chodzenia za pomocą specjalnej płukanki.

Uszczelka głowicy cylindrów a olej silnikowy

Olej silnikowy tworzy zdecydowanie cięższe warunki dla uszczelki pod głowicą niż płyn chłodniczy. Temperatura oleju może osiągać nawet około 120ºC, a uzyskanie jej zajmuje znacznie więcej czasu. Ponadto wraz ze wzrostem temperatury oleju zmienia się także jego lepkość a więc i właściwości penetrujące. Kolejny istotny czynnik to ciśnienie oleju. Prawidłowe ciśnienie w układzie smarującym z reguły mieści się w przedziale od 2 do 4 bar, czyli osiąga aż 4 razy wyższe wartości niż płyn chłodniczy. Podobnie jak w przypadku chłodziwa, tak i olej zmienia swoją charakterystykę na skutek zużycia. Wyeksploatowany olej traci właściwości czyszczące i antykorozyjnie, co wywiera istotny wpływ na przyspieszoną degradację uszczelki pod głowicą. Także w tym wypadku, aby uchronić uszczelkę głowicy cylindrów przed uszkodzeniem należy pamiętać o regularnej wymianie oleju z filtrem oraz stosować płukanki.

Uszczelka głowicy cylindrów a komora spalania

Gdyby jedynym zadaniem, które spełnia uszczelka pod głowicą, było odseparowanie od siebie oleju od wody, to można powiedzieć, że jest ona na wakacjach. Prawdziwe wyzwanie przed uszczelką głowicy to uszczelnienie komory spalania. W tym miejscu panują zarówno ekstremalne warunki termiczne, jak i bardzo wysokie ciśnienie. Podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze spalania ciśnienie może wzrosnąć aż do 70 bar w silnikach benzynowych i 185 bar w dieslach. Najwyższe ciśnienie występuje w przypadku stukowego spalania benzyny. Wówczas może ono wynieść aż 240 bar.

Jeśli zaś chodzi o temperaturę panującą w komorze spalania, to również nie jest ona stała i różni się w zależności od rodzaju silnika. O ile temperatura oleju rzadko przekracza 120ºC, to temperatura spalin osiąga wartości pomiędzy 400 a 800ºC. Najwyższa temperatura występuje w cylindrze podczas spalania mieszanki paliwowo powietrznej. W silnikach benzynowych temperatura spalania sięga nawet 2500ºC, a w silnikach wysokoprężnych jest to około 2000ºC.

Na uszkodzenie UPG może wpłynąć zbyt duże ciśnienie w komorze spalania oraz za wysoka temperatura spalania. Warunki sprzyjające uszkodzeniu uszczelki pod głowicą występują podczas spalania stukowego w silnikach o zapłonie iskrowym. Aby zapobiegać niekontrolowanemu zapłonowi, należy tankować paliwo zgodne z zaleceniami producenta oraz nie bagatelizować kontrolki “check engine”, która może sygnalizować m.in. spalanie stukowe. Z kolei w silnikach wysokoprężnych na wzrost temperatury w komorze spalania wpływa zbyt duża ilość oleju napędowego podawanego przez wtryskiwacze. Należy więc dbać o ich dobry stan i w razie konieczności przeprowadzić regenerację.

– Tak jak wspomniałem już wcześniej, UPG to jeden z najtrwalszych elementów silnika, który ulega uszkodzeniu w związku z nieprawidłowymi warunkami pracy jednostki napędowej. Zdecydowanie nie można określić konkretnego miejsca, w którym najczęściej występuje uszkodzenie uszczelki pod głowicą. Dużo łatwiej wymienić powody, dla których uszczelka ulega uszkodzeniu, takie jak zastosowanie starych śrub głowicy podczas naprawy silnika czy złe przygotowanie powierzchni zarówno głowicy, jak i bloku silnika, które są w kontakcie z uszczelką i w takim samym stopniu jak UPG odpowiadają za prawidłowy proces uszczelnienia. – wyjaśnia Korneliusz Kąkol

Zapraszamy do zapoznania się z kolejny artykułem na temat uszczelki pod głowicą pt.:

Uszczelka pod głowicą. Jedna część, wiele możliwych awarii. Jakim uszkodzeniom ulegają UPG?