Cilindersleeve

Tuleje cylindrowe tworzą precyzyjnie obrobioną powierzchnię roboczą, w której tłoki, pierścienie tłokowe i olej silnikowy wspólnie zapewniają uszczelnienie komory spalania. W silnikach MAN i Mercedes właściwa tuleja cylindrowa ma kluczowe znaczenie dla kompresji, odprowadzania ciepła, zużycia oleju oraz trwałości tłoków i łożysk wału korbowego. Dobór na podstawie nazwy modelu lub porównania wizualnego nigdy nie jest wystarczający: tuleje cylindrowe, pierścienie uszczelniające, ewentualne pierścienie dystansowe i pierścienie z tombaku należy zawsze określać na podstawie numeru podwozia, dokładnego kodu silnika i wymiaru naprawczego.

Konstrukcja tulei cylindrowej różni się w zależności od rodziny silników, takich jak MAN D08, D20, D26 i D38 lub Mercedes OM 904, OM 906, OM 457, OM 460, OM 471 i OM 473. Wymaganą tuleję określają nie tylko średnica cylindra i skok, lecz także wykonanie bloku silnika, wersja tłoka, płaszcz chłodzący i konfiguracja uszczelnień. Średnica cylindra i skok tłoka wspólnie określają pojemność skokową, moment obrotowy i moc.

W procesie projektowania silnika wybór tulei jest uzależniony od ciśnień spalania, obciążenia cieplnego, zużycia i technologii produkcji. Hartowana stal zapewnia wysoką odporność na zużycie i wysokie ciśnienia. Żelazo lub żeliwo charakteryzuje się korzystnym przewodnictwem cieplnym i dobrymi właściwościami awaryjnej pracy bez smarowania. Aluminiowe tuleje cylindrowe z odporną na zużycie powłoką ograniczają masę i skutecznie odprowadzają ciepło. W zależności od konstrukcji stosuje się suche tuleje cylindrowe, które są bezpośrednio osadzane w bloku silnika, albo mokre tuleje cylindrowe, których zewnętrzna strona jest opływana przez płyn chłodzący. Wersje mokre wymagają bezbłędnego uszczelnienia za pomocą pierścieni O-ring, aby zapobiec przedostawaniu się płynu chłodzącego do skrzyni korbowej lub komory spalania.

Grubość ścianki i wytrzymałość materiału muszą być wystarczające, aby wytrzymać szczytowe ciśnienie spalania i cykle termiczne bez owalizacji lub pękania. Pasowanie między tuleją cylindrową a tłokiem ocenia się z dokładnością do mikrometrów: luz musi umożliwiać stabilny film olejowy i rozszerzalność cieplną, lecz pozostać na tyle mały, aby zachować kompresję i kontrolowany luz tłoka. Tuleje wymienne ułatwiają remont; tuleje stałe umożliwiają bardziej zwartą i tańszą w produkcji konstrukcję silnika. Właściwe wykonanie zawsze wynika z konstrukcji silnika i zalecanej procedury remontowej.

Typowe objawy usterek to zwiększone zużycie oleju silnikowego, niebieski dym, ciśnienie w skrzyni korbowej, spadek mocy, trudności z rozruchem, ubytek płynu chłodzącego i niewystarczająca kompresja. Pionowe zarysowania często powstają wskutek przedostawania się pyłu po nieszczelnym uszczelnieniu dolotu lub uszkodzeniu układu filtra powietrza. Wypolerowane powierzchnie robocze, progi zużycia w górnej części, wżery korozyjne i owalizacja wskazują na zużyte tuleje cylindrowe lub niewystarczające smarowanie. W przypadku mokrych tulei uszkodzone pierścienie O-ring, kawitacja lub korozja mogą prowadzić do przedostawania się płynu chłodzącego do oleju silnikowego; należy wówczas sprawdzić powstawanie emulsji, wzrost ciśnienia w układzie chłodzenia oraz wycieki wokół podstawy tulei.

Diagnostykę należy rozpocząć od testu kompresji lub testu szczelności cylindra. Podczas testu szczelności odgłos przepływu powietrza przez dolot, wydech, odpowietrzenie skrzyni korbowej lub zbiornik wyrównawczy wskazuje odpowiednio na nieszczelne zawory, pierścienie tłokowe, tuleje cylindrowe lub uszczelkę głowicy. Następnie zmierz średnicę cylindra na kilku wysokościach i w dwóch prostopadłych kierunkach za pomocą średnicówki mikrometrycznej. Porównaj średnicę, stożkowatość i owalność z tolerancjami fabrycznymi. Zawsze sprawdzaj również tłoki, pierścienie tłokowe, otwory sworzni tłokowych i korbowody: wymiana samej tulei cylindrowej, gdy płaszcz tłoka lub rowki pierścieniowe są poza wymiarem, powoduje przedwczesne dalsze uszkodzenia.

Podczas montażu dokładnie oczyść gniazdo tulei i kanały chłodzące. Używaj nowych, zalecanych pierścieni uszczelniających i zwilżaj je wyłącznie kompatybilnym środkiem montażowym lub płynem chłodzącym; niewłaściwe środki smarne mogą powodować pęcznienie elementów gumowych. Po zamontowaniu zmierz wysokość kołnierza lub wystawania każdej tulei cylindrowej za pomocą mostka pomiarowego i czujnika zegarowego. Wysokość ta decyduje o prawidłowym uszczelnieniu uszczelki głowicy oraz równomiernym docisku głowicy cylindrów.

W przypadku zbyt małej lub nierównej wysokości wystawania należy najpierw ustalić, czy blok silnika był kiedykolwiek planowany, czy powierzchnia gniazda jest zużyta lub uszkodzona przez korozję. Zużyte gniazdo można, w granicach zaleceń remontowych, skorygować przez frezowanie lub wytaczanie. Korektę tę można skompensować właściwymi pierścieniami pasowanymi, pierścieniami dystansowymi lub pierścieniami z tombaku. Inną metodą jest zastosowanie tulei cylindrowych o większej wysokości kołnierza.  Następnie ponownie sprawdź prostopadłość, głębokość gniazda i wysokość wystawania. W przypadku złożonych remontów samochodów ciężarowych, autobusów i samochodów dostawczych MAN i Mercedes techniczna ocena bloku silnika oraz wymiarów jest często najbezpieczniejszym sposobem na uniknięcie powtarzających się uszkodzeń uszczelki głowicy lub problemów z kompresją.