Cylinder hoved. Formål og enhed

En moderne forbrændingsmotor er en meget kompleks enhed, som omfatter et stort antal komponenter og dele. Nøglekomponenten i forbrændingsmotoren er cylinderhovedet (cylinderhovedet). Topstykket, eller blot hovedet, fungerer som en slags dæksel, der lukker toppen af ​​forbrændingsmotorens cylindre. Dette er dog langt fra det eneste funktionelle formål med hovedet. Topstykket har et ret komplekst design, og dets tilstand er kritisk for normal drift af forbrændingsmotoren.

Enhver bilist bør forstå hovedenheden og forstå, hvordan dette element fungerer.

Cylinderhoveder fremstilles ved støbning af legeret støbejern eller aluminiumsbaserede legeringer. Produkter af aluminiumslegering er ikke så stærke som støbejern, men de er lettere og mindre udsat for korrosion, hvorfor de bruges i de fleste personbilers forbrændingsmotorer.

For at eliminere den resterende spænding af metallet behandles delen ved hjælp af en speciel teknologi. efterfulgt af fræsning og boring.

Afhængigt af konfigurationen af ​​forbrændingsmotoren (arrangement af cylindre, krumtapaksel og knastaksler), kan den have et andet antal cylinderhoveder. I en enkeltrækket enhed er der et hoved, i forbrændingsmotorer af en anden type, for eksempel en V-formet eller W-formet, kan der være to. Store motorer har normalt separate hoveder for hver cylinder.

Udformningen af ​​cylinderhovedet varierer også afhængigt af antallet og placeringen af ​​knastaksler. Knastaksler kan monteres i et ekstra rum i hovedet og kan monteres i cylinderblokken.

Andre designfunktioner er mulige, som afhænger af antallet og arrangementet af cylindre og ventiler, formen og volumen af ​​forbrændingskamrene, placeringen af ​​stearinlys eller dyser.

I ICE med et lavere ventilarrangement har hovedet en meget enklere enhed. Den har kun frostvæske cirkulationskanaler, sæder til tændrør og fastgørelsesanordninger. Sådanne enheder har imidlertid lav effektivitet og har ikke været brugt i bilindustrien i lang tid, selvom de stadig kan findes i specialudstyr.

Topstykket, i overensstemmelse med dets navn, er placeret øverst på forbrændingsmotoren. Faktisk er dette et hus, hvori dele af gasfordelingsmekanismen (timing) er monteret, som styrer indsugningen af ​​luft-brændstofblandingen i cylindrene og udstødningsgasserne. Toppen af ​​forbrændingskamrene er placeret i hovedet. Den har gevindhuller til indskruning af tændrør og injektorer samt huller til tilslutning af indsugnings- og udstødningsmanifold.

Til cirkulationen af ​​kølevæsken anvendes specielle kanaler (den såkaldte kølekappe). Smøring tilføres gennem oliekanaler.

Derudover er der sæder til ventiler med fjedre og aktuatorer. I det simpleste tilfælde er der to ventiler per cylinder (indløb og udløb), men der kan være flere. Yderligere indløbsventiler gør det muligt at øge det samlede tværsnitsareal samt reducere dynamiske belastninger. Og med ekstra udstødningsventiler kan varmeafgivelsen forbedres.

Ventilsædet (sædet), lavet af bronze, støbejern eller varmebestandigt stål, presses ind i cylinderhovedhuset eller kan laves i selve hovedet.

Ventilstyr giver præcise siddepladser. Materialet til deres fremstilling kan være støbejern, bronze, cermet.

Ventilhovedet har en tilspidset affasning lavet i en vinkel på 30 eller 45 grader. Denne affasning er ventilens arbejdsflade og støder op til ventilsædets affasning. Begge affasninger er omhyggeligt bearbejdet og overlappet for en tætsiddende pasform.

For pålidelig lukning af ventilen anvendes en fjeder, som er lavet af legeret stål med efterfølgende specialbehandling. Værdien af ​​dens foreløbige stramning påvirker markant parametrene for forbrændingsmotoren.

Styrer åbning/lukning af knastakselventilerne. Den har to knaster til hver cylinder (en til indsugningen, den anden til udstødningsventilen). Selvom andre muligheder er mulige, herunder tilstedeværelsen af ​​to knastaksler, hvoraf den ene styrer indsugningen, den anden styrer udstødningen. I forbrændingsmotorerne i moderne personbiler bruges det oftest nøjagtigt to knastaksler monteret på toppen, og antallet af ventiler er 4 for hver cylinder.

Som drivmekanisme til styring af ventiler anvendes håndtag (vippearme, vippearme) eller skubbere i form af korte cylindre. I sidstnævnte version justeres mellemrummet i drevet automatisk ved hjælp af hydrauliske kompensatorer, hvilket forbedrer deres kvalitet og forlænger deres levetid.

Den nederste overflade af cylinderhovedet, som støder op til cylinderblokken, er lavet jævn og omhyggeligt behandlet. For at forhindre indtrængning af frostvæske i smøresystemet eller motorolie i kølesystemet, samt indtrængen af ​​disse arbejdsvæsker i forbrændingskammeret, installeres en speciel pakning mellem hovedet og cylinderblokken under installationen. Det kan være lavet af asbest-gummi kompositmateriale (paronit), kobber eller stål med polymer mellemlag. En sådan pakning giver en høj grad af tæthed, forhindrer blanding af arbejdsvæsker i smøre- og kølesystemer og isolerer cylindrene fra hinanden.

Hovedet er fastgjort til cylinderblokken med bolte eller tappe med møtrikker. Tilspændingen af ​​boltene skal gribes an meget ansvarligt. Det skal fremstilles i nøje overensstemmelse med instruktionerne fra bilproducenten i henhold til en bestemt ordning, som kan variere for forskellige forbrændingsmotorer. Sørg for at bruge en momentnøgle og overhold det specificerede tilspændingsmoment, som skal være angivet i reparationsvejledningen.

Manglende overholdelse af proceduren vil føre til en krænkelse af tætheden, frigivelse af gasser gennem leddet, et fald i kompression i cylindrene og en krænkelse af isolationen fra hinanden af ​​kanalerne i smøre- og kølesystemerne. Alt dette vil blive manifesteret af den ustabile drift af forbrændingsmotoren, tab af kraft, overdreven brændstofforbrug. Som minimum skal du skifte pakning, motorolie og frostvæske med skyllesystemer. Mere alvorlige problemer er mulige, op til behovet for en seriøs reparation af forbrændingsmotoren.

det skal huskes, at cylinderhovedpakningen ikke er egnet til geninstallation. Hvis hovedet fjernes, skal pakningen udskiftes, uanset dens tilstand. Det samme gælder for monteringsboltene.

Fra oven er cylinderhovedet lukket med et beskyttelsesdæksel (det kaldes også et ventildæksel) med en gummitætning. Den kan være lavet af stålplade, aluminium eller plast. Hætten har normalt en hals til at hælde motorolie på. Her er det også nødvendigt at observere visse tilspændingsmomenter ved tilspænding af fastgørelsesboltene og skifte tætningsgummi hver gang dækslet åbnes.

Spørgsmålene om forebyggelse, diagnose, reparation og udskiftning af cylinderhovedet skal tages så alvorligt som muligt, da dette er et kritisk element i forbrændingsmotoren, som desuden er udsat for meget betydelige mekaniske og termiske belastninger.

Problemer før eller siden opstår selv med korrekt drift af bilen. Fremskynd forekomsten af ​​funktionsfejl i motoren - og hovedet i særdeleshed - følgende faktorer:

• ignorerer det periodiske skift;
• brugen af ​​smøremidler eller olier af lav kvalitet, der ikke opfylder kravene til denne forbrændingsmotor;
• brug af brændstof af dårlig kvalitet;
• tilstoppede filtre (luft, olie);
• længerevarende fravær af rutinemæssig vedligeholdelse;
• skarp kørestil, misbrug af høje hastigheder;
• defekt eller ureguleret injektionssystem;
• utilfredsstillende tilstand af kølesystemet og som følge heraf overophedning af forbrændingsmotoren.

Nedbrydningen af ​​cylinderhovedpakningen og andre relaterede problemer er allerede blevet nævnt ovenfor. Du kan læse mere om dette i en separat. Andre mulige hovedfejl:

• revnede ventilsæder;
• slidte ventilstyringer;
• knuste knastakselsæder;
• beskadigede fastgørelseselementer eller gevind;
• revner direkte i cylinderhovedhuset.

Sæder og styrebøsninger kan udskiftes, men dette skal ske ved hjælp af en speciel teknologi ved hjælp af specialudstyr. Forsøg på at lave sådanne reparationer i et garagemiljø vil højst sandsynligt føre til behovet for et fuldstændigt hovedskifte. På egen hånd kan du prøve at rengøre og slibe sædernes affasninger, mens du ikke glemmer, at de skal sidde tæt ind mod ventilernes matchende affasninger.

For at genoprette slidte senge under knastakslen anvendes bronze reparationsbøsninger.

Hvis gevindet i stearinlysfatningen er brudt, kan du installere en skruetrækker. Reparationsbolte bruges i stedet for beskadigede fastgørelseselementer.

Revner i hovedhuset kan forsøges svejset, hvis de ikke er ved gassamlingerne. Det er meningsløst at bruge værktøjer som koldsvejsning, da de har en anden termisk udvidelseskoefficient og simpelthen revner meget hurtigt. Brugen af ​​svejsning for at eliminere revner, der passerer gennem gasfugen, er upraktisk - i dette tilfælde er det bedre at udskifte hovedet.

Sammen med hovedet er det bydende nødvendigt at skifte dets pakning, såvel som dækslets gummitætning.

Ved fejlfinding af cylinderhovedet, glem ikke også at diagnosticere timing-delene, der er installeret i det - ventiler, fjedre, vippearme, vippearme, skubbere og selvfølgelig knastakslen. Hvis du skal købe nye reservedele for at erstatte slidte, kan du gøre det i netbutikken.

Det er mere bekvemt og lettere at købe og montere cylinderhovedsamlingen, når delene af gasfordelingsmekanismen (knastaksel, ventiler med fjedre og aktuatorer osv.) allerede er installeret i den. Dette vil eliminere behovet for montering og justering, som vil være påkrævet, hvis timing-komponenterne fra det gamle topstykke er installeret i det nye hovedhus.