Uszczelniacze, uszczelki, uszczelnienia

Wedle jednego z praw Murphy’ego wszystkie złącza hermetyczne przeciekają. Można się jednak postarać, aby przeciekały jak najrzadziej.

W każdym pojeździe można naliczyć dziesiątki, jeśli nie setki, rozmaitych połączeń, które mogą przeciekać i czasami faktycznie przeciekają. Usuwanie przeróżnych nieszczelności należy więc do typowych napraw wykonywanych w warsztatach samochodowych. Warto zatem uszczelniaczom, uszczelnieniom i uszczelkom poświecić nieco uwagi, pamiętając jednocześnie o postępie, jaki cały czas dokonuje się i w tej dziedzinie.

Duży, znaczy specjalny

Ze względu na popularność tzw. simmeringów (czyli uszczelnień wymyślonych przez Waltera Simmera) słowo to stało się synonimem uszczelnienia obrotowego, choć do kategorii tej należą także nowocześniejsze rozwiązania, tylko pozornie podobne do starego, ale niezwykle rozpowszechnionego wynalazku. Zauważyć też trzeba, o czym również wszyscy niby wiedzą, lecz jakby zapominają, że znakomita większość pierścieni uszczelniających stosowanych w silnikach, skrzyniach biegów, łożyskowaniach kół to wyroby typowe (a więc mające tysiące innych zastosowań), od dziesięcioleci znormalizowane według PN (obecnie ISO), które tylko dla wygody kupuje się jako części zamienne do samochodów.

Tak się jednocześnie składa, iż te typowe pierścienie, wymieniane według tradycyjnego warsztatowego przepisu – tzn. stary wydłubać śrubokrętem, nowy umiejętnie nabić młotkiem – zazwyczaj działają bez zarzutu, co sprawia, że do operacji tej często podchodzi się bez należytej uwagi. Tymczasem potrafią tam czyhać przykre niespodzianki.

Rzecz w tym, że im większa średnica uszczelniacza, tym większe prawdopodobieństwo, iż jest on „specjalny” i tym bardziej śrubokręt z młotkiem nie są odpowiednimi narzędziami. Zasada ta sprawdza się zwłaszcza w przypadku tylnego wyjścia wału korbowego z silnika. Wał ma tu wszak znaczną średnicę (aby było do czego przykręcić koło zamachowe czy tarczę mocującą sprzęgło hydrokinetyczne), co sprawia, że jego prędkość liniowa względem uszczelniacza jest naprawdę duża. Jednocześnie trzeba jej sprostać przez długi czas, i to przy stosunkowo wysokiej temperaturze syntetycznego oleju o dobrych własnościach penetracyjnych. Stosowane są więc w tym miejscu naprawdę specjalne uszczelniacze, zwykle z częścią roboczą z PTFE. Montaż tych pierścieni jest zazwyczaj dokładnie opisany w fabrycznych instrukcjach serwisowych producenta samochodu, które z reguły nakazują użycie specjalnych przyrządów do centrowania i wtłaczania uszczelniacza.

Innym istotnym szczegółem, który bywa zaniedbywany, jest konieczność doszczelniania niekiedy pierścienia w jego gnieździe za pomocą odpowiedniego preparatu chemicznego. To wręcz nieodzowny zabieg, gdy gniazdo jest „przecięte” płaszczyzną podziału, np. blok silnika/miska olejowa lub jeśli simmering jest wciśnięty w część z tworzywa sztucznego.

Pamiętać też trzeba, że w niektórych rozwiązaniach obrotowych uszczelnień łożysk tocznych (czyli w przypadku samochodów w łożyskowaniu kół) nieodzowne bywa zapewnienie tzw. smarowania startowego, zwykle przy użyciu preparatu aerozolowego ma bazie silikonów. Wymóg taki zachodzi, jeśli dobór materiałów pary uszczelniacz-czop oraz duży nacisk mają zapewnić długotrwałą szczelność, od której zależy trwałość łożyskowania koła samochodowego. Przy kombinacji bardzo gładkiego czopa z mocno dociśniętą do niego wargą uszczelniacza i braku w tym miejscu odpowiedniego smarowania łatwo może bowiem dojść do tego, że współpracujące ze sobą elementy zatrą się, zamiast „ułożyć”.

Wskazana profilaktyka

Z technologią uszczelnień ruchu posuwistego mechanicy samochodowi najczęściej spotykają się przy okazji wymiany uszczelniaczy zaworowych. Postęp w konstrukcji, doborze materiałów oraz produkcji tych uszczelniaczy dokonał się tak duży, że w zasadzie zapomina się o ich istnieniu i wymienia z rzadka. Niesłusznie. Jeśli wykonywana jest naprawa obejmująca rozmontowanie głowicy (przeprowadzana z powodu, jak to najczęściej bywa, przegrzania silnika lub nieudanej próby uruchomienia auta „na zaciąg”, względnie prowadzonego przez klienta testu, czy pasek rozrządu wytrzyma 120 tys. km), to przy okazji profilaktycznie należy wymienić również uszczelniacze. Sposób wykonania tej operacji jest w sumie prosty, ale dla porządku wypada uprzedzić, że montaż uszczelniaczy „przez trzonek” zaworu bez zastosowania odpowiedniej osłony/prowadnicy jest we współczesnych konstrukcjach zupełnie bezcelowy.

Kariera gumowych kółek

Małe gumowe kółka, czyli o-ringi, zrobiły w technice samochodowej wielką karierę, czego najlepszym dowodem jest to, że w wielu węzłach konstrukcyjnych uszczelnianych onegdaj uszczelkami papierowymi lub na stożek (np. przewody ciśnieniowe układu wspomagania kierownicy czy klimatyzacji) znajdziemy dziś niewielkie gumowe pierścienie. Pomimo swej niewątpliwej prostoty uszczelnienia takie, nazwijmy je „o-ringowymi”, są skuteczne i trwałe, jeśli tylko przy ich montażu przestrzega się następujących zasad:

• o-ring jest elementem jednorazowego użytku, przed powtórnym montażem złącza, w którym został zastosowany, zawsze wymieniamy go na nowy.
• w zależności od przeznaczenia (kontakt z paliwem, czynnikiem R134a, olejem silnikowym, płynem chłodzącym na bazie glikolu) o-oringi wykonywane są z różnych materiałów. Zastosowanie niewłaściwego może być powodem szczególnie niemiłego dla serwisu zjawiska – klient wyjedzie, ale zaraz powróci z reklamacją.
• tajemnicą skuteczności uszczelnienia przy użyciu o-ringu jest zachowanie przewidzianego przez konstruktora wcisku. Rowek pierścienia musi być absolutnie czysty, powierzchnia współpracująca – gładka. Niedopuszczalne jest doszczelnianie złącz np. preparatami silikonowymi. Gdy przy montażu napotykamy trudności, można „posmarować” złącze odrobiną czynnika, jaki będzie przez złącze przepływać (np. olejem hydraulicznym w przewodzie wspomagania czy olejem do sprężarek w złączach klimatyzacji).
• w żadnym razie nie należy poprawiać uszczelnienia, zakładając „odrobinę” większy pierścień. Jedynym tego skutkiem będzie zniszczenie o-ringu, a dojść może również do uszkodzenia uszczelnianych części.

Potrzeba informacji

Cyjanoakryle, silikony, poliuretany oraz inne związki chemiczne, które wzbogaciły technologie uszczelnień w samochodach (i nie tylko) począwszy od lat 80. XX w., występują na rynku w szerokiej, ale chaotycznej ofercie. Firmy trudniące się ich dystrybucją winny więc zadbać, aby podstawowe pytanie mechanika, czyli „co, do czego i jak”, było do rozstrzygnięcia bez jakichkolwiek wątpliwości na podstawie informacji w stosownym katalogu oraz na opakowaniu lub dołączonej do niego ulotce. Ponieważ wciąż są z tym problemy, podajemy kilka uwag, które być może okażą się przydatne:

• preparaty do śrub zabezpieczające je przed samoczynnym odkręceniem pełnią również funkcję uszczelnienia. Należy jednak sprawdzić w opisie preparatu, na jakie substancje jest on odporny i na tej podstawie dobrać właściwy.
• najstarszej generacji preparaty silikonowe do uszczelnień silnikowych (np. miski olejowej), tzn. zwykle mające zapach octu, należy stosować z wielką ostrożnością. Najlepiej tylko wtedy, kiedy są wyraźnie zalecane w fabrycznej instrukcji serwisowej.
• preparatów uszczelniających nie należy stosować zbyt obficie, bo lepiej przez to nie działają, a jednocześnie po utwardzeniu ich cześć może się oderwać i np. zaczopować jakiś cienki kanał w układzie smarowania. Instrukcje serwisowe pośrednio określają ilość preparatu poprzez podanie kształtu i grubości nakładanego „wałka”.
• skuteczność „uszczelek w płynie” bardzo zależy od przygotowania powierzchni, na które są nakładane. Oprócz czyszczenia mechanicznego zazwyczaj potrzebne jest użycie specjalnego zmywacza, a jest to wręcz niezbędne, gdy powtórnie uszczelniamy rozmontowane części.