A A A

Technologia tulei cylindrowych

Istnieją dwa zasadnicze rodzaje tulei cylindrowych: mokre i su­che. Mokrymi nazywamy tuleje bezpośrednio omywane wodą chłodzącą, suchymi natomiast — takie tuleje, które nie stykają się bezpośrednio z wodą chłodzącą. Przykład mokrej tulei cylindrowej silnika ciągnikowego pokazano na rys. 399. Ustalenie mokrej tulei w kadłu­bie odbywa się najczęściej w dwóch miejscach: powierzchnią 1 w płycie górnej i powierzchnią 2 w płycie dol­nej kadłuba. W kierunku osiowym tu­leję ustala się na powierzchni czołowej kołnierza 3, dociskanego do górnej pły­ty kadłuba za pomocą głowicy silnika. Na dolnym odcinku tulei wykonuje się często rowki 4 do osadzenia gumowych pierścieni uszczelniających. Tuleje suche można podzielić na dwie zasadnicze grupy: tuleje trudno wymienne, tj. wciskane w kadłub, oraz tuleje łatwo wymienne, które po całkowitym obrobieniu osadza się w kad łubie suwliwie. Przykładem tulei łatwo wymiennej jest tuleja silnika JAZ204 (patrz rys. 52a), którą osadza się w ka dłubie z luzem wahającym się od 0 do 0,05 mm. Wymagana dokładność obróbki charakteryzuje się następującymi danymi. Dokładność obróbki otworu tulei cylindrowej odpowiada zwykle klasie drugiej, a w szybkobieżnych silnikach samochodowych — często nawet klasie pierwszej. W celu uproszczenia obróbki w wielu przypadkach tuleje cylindrowe dzieli się na kilka grup selekcyjnych w granicach 0,01270,025 mm. Dopuszczalna owalność i stożkowość otworu tulei na całej jego dłu­gości wynosi przeciętnie 0,0170,04 mm. Tolerancje średnicy zewnętrznej powierzchni ustalającej odpowiadają klasom 273, przy czym większa do­kładność dotyczy tulei suchych. Dopuszczalne bicie powierzchni czołowej kołnierza względem powierz­chni otworu tulei zawiera się w granicach 0,0270,05 mm, a dopuszczalne bicie zewnętrznej powierzchni ustalającej względem tego samego otworu — w granicach 0,0370,05 mm dla tulei suchych i 0,0570,1 mm dla tulei mokrych. Gładkość powierzchni wewnętrznej tulei, tj. gładzi cylindrowej, odpo­wiada zwykle klasie 9 lub 10, natomiast zewnętrzne powierzchnie ustala­jące obrabia się do gładkości odpowiadającej klasie 7 lub 8. Materiał na tuleje powinien odznaczać się przede wszystkim dużą od­pornością na ścieranie i na korozję oraz dobrą obrabialnością. Wymaga­niom tym odpowiada żeliwo szare z osnową perlityczną lub wysokostopowe żeliwo austenityczne. Typowy skład żeliwa szarego jest następujący: C — 3,173,4% (z czego na węgiel związany przypada 0,670,8%), Si — 2,072,4%, Mn—0,6170,9%, Cr — 0,2H0,35%, Ni > 0,2%, P < 0,2% i S < 0,12%. Mikrostruktura takiego żeliwa powinna się składać z osnowy perlitycznej i równomiernie rozmieszczonych w niej średnich i drobnych wtrąceń grafitu. Ponadto w strukturze mogą występować drobne wtrącenia eutektyki fosforowej oraz niewielkie skupienia ferrytu. Żeliwo austenityczne, zawierające np. 12715% niklu, 577% miedzi i l,5f2,5% chromu, odznacza się dużą odpornością na korozję i ścieranie. Tuleje wykonane z takiego żeliwa są drogie, lecz otrzymane wyniki wska­zują, że wysokie koszty opłacają się, zwłaszcza przy niekorzystnych wa­runkach pracy, dzięki długiemu okresowi pracy tulei. Odporność na ścieranie tulei żeliwnych można zwiększyć przez azoto­wanie lub elektrolityczne chromowanie, jednak zabiegi te stosowane są rzadko. W silnikach lotniczych w szerokim zakresie stosowane są azotowane tuleje stalowe; spotyka się je również niekiedy w silnikach samochodo­wych jako tuleje suche. Tuleje azotowane wykonuje się ze specjalnych stali stopowych chromowoaluminiowych lub chromowomolibdenowych, których ścieralność jest w przybliżeniu 2,5krotnie mniejsza niż żeliwnych.