Tłokowe silniki spalinowe składają się zasadniczo z dwóch podstawowych elementów: bloku i głowicy. Blok zawsze jest pojedynczy, natomiast liczba głowic różni się w zależności od konstrukcji silnika. W jednostkach rzędowych występuje najczęściej jedna głowica, natomiast w jednostkach widlastych i przeciwsobnych - dwie. W niektórych silnikach wysokoprężnych można się jednak spotkać z sytuacją, że każdy cylinder ma oddzielną głowicę, czego przykładem są rzędowe diesle o pojemności 2.5 i 3.1 litra włoskiej firmy VM Motori, montowane np. w Jeepach Grand Cherokee (odpowiednio, pierwszej i drugiej generacji). W przypadku jednostek stosowanych w samochodach osobowych takie rozwiązanie stanowi jednak ewenement. Powszechne jest natomiast zarówno w rzędowych, jak i widlastych silnikach napędzających ciężarówki i autobusy. Tutaj głowica może obejmować jeden lub dwa cylindry, co ma na celu obniżenie kosztów ewentualnych napraw jednostki napędowej, które nie należą do rzadkości, zważywszy na użytkowy charakter wspomnianych pojazdów i wynikające z tego przebiegi. Jeżeli bowiem któryś z cylindrów zacznie niedomagać, to aby się do niego dostać nie trzeba odsłaniać wszystkich, tylko zdemontować jedną, konkretną głowicę.

Głowica zamyka od góry komory spalania i jest przykręcona do bloku z odpowiednią siłą. Obydwa te elementy muszą przylegać do siebie równomiernie na całej powierzchni styku, aby nie występowały pomiędzy nimi nawet minimalne nieszczelności. W tym właśnie celu stosuje się uszczelkę pod głowicę, która sprawia, że połączenie na granicy głowica-blok staje się hermetyczne, co jest konieczne dla prawidłowej pracy silnika. Należy bowiem pamiętać o tym, że z bloku biegną do głowicy kanały olejowe i wodne, którymi przepływają odpowiednio olej silnikowy i ciecz chłodząca. Owe płyny nie mogą wyciekać, mieszać się i przedostawać do komór spalania - temu wszystkiemu zapobiega właśnie uszczelka pod głowicę. Do jej zadań należy także uniemożliwianie wydostawania się spalin w miejscu połączenia głowicy z blokiem. Jest to więc dość niepozorny, ale niezwykle ważny element jednostki napędowej. Co więcej, na przestrzeni lat przeszedł on ewolucję pod względem budowy, dzięki czemu może jeszcze lepiej wywiązywać się z powierzonych mu obowiązków. Otóż dawniej podstawę uszczelki pod głowicę stanowiła fibra, która z obu stron została pokryta materiałem kompozytowym, przeważnie na bazie grafitu. Przed przegrzaniem go na styku z komorami spalania zapobiegały metalowe pierścienie ogniowe, natomiast za uszczelnienie kanałów wodnych i olejowych odpowiadał silikon. Powszechny trend zwany downsizingiem, polegający na zmniejszeniu pojemności skokowej silników, a w zamian za to wyposażeniu ich w turbosprężarkę i bezpośredni wtrysk paliwa sprawił, że jednostki napędowe stały się znacznie bardziej wysilone, a do tego w ich komorach spalania zaczęły panować jeszcze wyższe temperatury i ciśnienia. Stanowiło to oczywiście wyzwanie dla uszczelki pod głowicę, która musiała stać się jeszcze bardziej wytrzymała i odporna na niekorzystne warunki pracy. W rezultacie stworzono metalową uszczelkę składającą się z kilku warstw, których liczba wynosi od dwóch do pięciu, jednak najczęściej jest ich trzy. Typowa trójwarstwowa uszczelka zbudowana jest z blachy górnej i dolnej (obie wykonane są ze stali sprężynowej) oraz znajdującej się pomiędzy nimi aktywnej warstwy blachy falistej. Blachy górna i dolna mają na swoich zewnętrznych powierzchniach specjalne rowki, które zapewniają odpowiednie makrouszczelnienie. Dodatkowo, wspomniane blachy pokryte są z obu stron powłoką elastomerową, z tym że od strony wewnętrznej jest ona na całej powierzchni, a od strony zewnętrznej - tylko w pewnych miejscach. Warto jednak dodać, że dotyczy to głównie części na pierwszy montaż. W uszczelkach przeznaczonych na rynek wtórny zewnętrzne strony obu blach pokrywane są powłoką elastomerową w całości, co w zamyśle ma gwarantować jeszcze lepsze mikrouszczelnienie dzięki wypełnieniu falistości i nierówności na całej powierzchni styku bloku i głowicy.

Niestety, uszczelka pod głowicę czasami ulega uszkodzeniu, co wiąże się z koniecznością jej wymiany. W zależności od tego, w którym miejscu owo uszkodzenie wystąpi konsekwencjami mogą być: przedostawanie się oleju silnikowego lub cieczy chłodzącej do komór spalania; przedostawanie się oleju silnikowego lub spalin do układu chłodzenia; przedostawanie się cieczy chłodzącej do układu smarowania; wycieki oleju silnikowego lub cieczy chłodzącej, a także wydostawanie się spalin spod głowicy na zewnątrz. Wszystko to może w dłuższej perspektywie czasu doprowadzić do poważnej awarii silnika, dlatego z wymianą uszkodzonej uszczelki absolutnie nie należy zwlekać. Jak zawsze, warto postawić na część wysokiej jakości, a przy tym wykonaną w nowoczesnej technologii i pochodzącą od renomowanego producenta, takiego jak Corteco. Sama wymiana uszczelki jest dość pracochłonna i wymaga odpowiedniej wiedzy. Zgodnie ze sztuką, jednym z punktów całej operacji jest tzw. planowanie głowicy, czyli precyzyjne wyrównanie jej powierzchni styku z blokiem. Jeżeli natomiast chodzi o samą uszczelkę, to przede wszystkim należy ją odpowiednio dobrać pod kątem grubości. W tym celu trzeba dokonać bardzo dokładnego pomiaru wystawania tłoka w zewnętrznej, zwrotnej pozycji względem powierzchni bloku silnika (innymi słowy jest to odległość pomiędzy powierzchnią denka tłoka w jego górnym martwym punkcie a powierzchnią bloku silnika). Ważne jest, aby powierzchnie bloku i denka tłoka były nieskazitelnie czyste, a punkty pomiarowe znajdowały się nad osią sworznia tłokowego, co pozwala uniknąć wpływu luzu przechyłowego tłoka. Przed wykonaniem pomiaru służący do tego celu przyrząd, który ma postać czujnika zegarowego z mostkiem pomiarowym, należy wyzerować, ustawiając go na powierzchni bloku silnika. Następnie przyrząd trzeba ustawić na denku tłoka, ustalić najwyższy punkt położenia tłoka (kręcąc wałem korbowym) i odczytać wartość wskazywaną na zegarze przyrządu. Taka procedura musi zostać przeprowadzona w dwóch punktach pomiarowych na każdym tłoku. Najwyższy spośród wszystkich otrzymanych w opisany sposób wyników stanowi podstawę doboru grubości nowej uszczelki pod głowicę. Ważne jest również, aby podczas jej montażu nie zapominać o zastosowaniu nowych śrub służących do ponownego połączenia głowicy z blokiem. W przypadku starych śrub w grę wchodzi bowiem zmęczenie materiałowe lub rozciągnięcie, co oczywiście negatywnie wpływa na ich trwałość i nie daje pewności, że nadal będą dobrze wykonywać swoje zadanie. Co więcej, śruby trzeba dokręcić zarówno z odpowiednią siłą (przy pomocy klucza dynamometrycznego), jak i we właściwej kolejności - wszystko zgodnie z wytycznymi producenta samochodu. Trzeba bowiem mieć świadomość, że tylko właściwie dobrana i prawidłowo zamontowana uszczelka pod głowicę będzie mogła bez zastrzeżeń pełnić swoją rolę.

Dziękujemy firmie Corteco za pomoc przy realizacji tekstu.