Пробки-заглушки , пробки Уэлча или пробки Freeze используются для заполнения отверстий литых в песчаные формы сердечников, имеющихся в двигателях внутреннего сгорания с водяным охлаждением .
Песчаные стержни используются для формирования внутренних полостей при литье блока двигателя или головки(ок) цилиндров . Эти полости обычно являются каналами охлаждающей жидкости . Отверстия проектируются в отливке для поддержки внутренних песчаных форм и для облегчения удаления песка после охлаждения отливки. Эти отверстия, как правило, не имеют заводского назначения после удаления песка, хотя некоторые датчики температуры послепродажного обслуживания могут быть установлены в месте расположения заглушки сердечника на некоторых конструкциях двигателей. Другое применение - установка системы послепродажного обслуживания, предназначенной для работы в качестве нагревателя блока, который устанавливается для поддержания двигателя в тепле из-за температур ниже точки замерзания, которые встречаются в крайнем северном климате, например, в штате Аляска. Одной из целей заглушек сердечника является выполнение функции крышки в конце этих каналов, используемых для предотвращения утечки воды или охлаждающей смеси из двигателя. [1] Заглушки сердечника также иногда могут предотвращать повреждение двигателя от замерзания. На ранних стадиях замерзания охлаждающей жидкости двигателя замерзающая пробка иногда лопается, и таким образом охлаждающая жидкость вытекает из двигателя, прежде чем она может расшириться внутри двигателя в процессе замерзания и потенциально привести к трещине в блоке двигателя. [2]
Заглушки сердечника обычно представляют собой тонкие металлические чашки , запрессованные в литейные отверстия, но могут быть изготовлены из резины или других материалов. Наиболее распространенные металлические заглушки, используемые в автомобильных двигателях, изготавливаются из плакированных мягких сталей, нержавеющих сталей, латуни или бронзы. В некоторых высокопроизводительных двигателях заглушки сердечника представляют собой литые металлические резьбовые трубные заглушки большого диаметра . [3]
Заглушки сердечника часто могут быть источником утечек из-за коррозии, вызванной водой системы охлаждения. [4] Хотя современные антифризы не испаряются и могут считаться «постоянными», антикоррозионные присадки постепенно истощаются и должны пополняться путем промывки и повторного заполнения. Производители автомобилей указывают время и пробег для обслуживания системы охлаждения в своих опубликованных заводских руководствах по техническому обслуживанию.
Сленговый термин «freeze plug» был придуман много десятилетий назад на основе ошибочного убеждения, что основная цель сердечниковых заглушек — защищать блок двигателя от замерзания. Изначально сердечники были разработаны просто как необходимый компонент блока двигателя, который стал необходимым из-за метода «литья в песчаные формы», используемого для первоначального формирования блока двигателя. После первоначальной отливки блока двигателя сердечники были разработаны для того, чтобы закрывать «выходные отверстия для песка» вновь сформированного блока двигателя. Только спустя много лет после их первого появления было обнаружено, что иногда они действовали, уменьшая вероятность растрескивания блока двигателя во время замерзания. [5]
Пробка Уэлча — это тип сердечника, который изготавливается из тонкого диска металла. Пробка Уэлча имеет куполообразную форму и вставляется в литейное отверстие выпуклой стороной наружу. [6] При установке путем удара по пробке Уэлча молотком купол слегка сжимается, расширяясь вбок, чтобы запечатать отверстие. Это отличается от других конструкций сердечника в форме тарелки, которые образуют уплотнение, когда их конические стороны вдавливаются в литейное отверстие. [7]
Первоначально пробка Уэлча была разработана в 1900-х годах в компании Welch Motor Car Company в Соединенных Штатах. До изобретения пробки Уэлча отверстия сердечника герметизировались с помощью трубных пробок. Во время испытания автомобиля одна из трубных пробок выдвинулась. Чтобы вернуться на дорогу, один из братьев Уэлч установил в отверстие запрессованную монету в четверть или полдоллара с помощью молотка. Конструкция пробки Уэлча была усовершенствована на основе этого принципа запрессованного металлического диска. [8]