Κυλινδροκεφαλή. Σκοπός και συσκευή

Ένας σύγχρονος κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι μια πολύ περίπλοκη μονάδα, η οποία περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό εξαρτημάτων και εξαρτημάτων. Το βασικό εξάρτημα του κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι η κυλινδροκεφαλή (κυλινδροκεφαλή). Η κυλινδροκεφαλή, ή απλά η κεφαλή, χρησιμεύει ως ένα είδος καλύμματος που κλείνει το πάνω μέρος των κυλίνδρων της μηχανής εσωτερικής καύσης. Ωστόσο, αυτό απέχει πολύ από το μόνο λειτουργικό σκοπό του κεφαλιού. Η κυλινδροκεφαλή έχει μάλλον περίπλοκο σχεδιασμό και η κατάστασή της είναι κρίσιμη για την κανονική λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Κάθε οδηγός πρέπει να κατανοήσει τη συσκευή του κεφαλιού και να κατανοήσει πώς λειτουργεί αυτό το στοιχείο.

Οι κυλινδροκεφαλές παράγονται με χύτευση από κραματοποιημένο χυτοσίδηρο ή κράματα με βάση το αλουμίνιο. Τα προϊόντα από κράμα αλουμινίου δεν είναι τόσο ισχυρά όσο ο χυτοσίδηρος, αλλά είναι ελαφρύτερα και λιγότερο επιρρεπή στη διάβρωση, γι' αυτό και χρησιμοποιούνται στους κινητήρες εσωτερικής καύσης των περισσότερων επιβατικών αυτοκινήτων.

Για την εξάλειψη της υπολειπόμενης τάσης του μετάλλου, το εξάρτημα επεξεργάζεται χρησιμοποιώντας ειδική τεχνολογία. ακολουθούμενη από φρεζάρισμα και διάτρηση.

Ανάλογα με τη διαμόρφωση του κινητήρα εσωτερικής καύσης (διάταξη κυλίνδρων, στροφαλοφόρου άξονα και εκκεντροφόρους), μπορεί να έχει διαφορετικό αριθμό κυλινδροκεφαλών. Σε μια μονάδα μονής σειράς, υπάρχει μια κεφαλή, σε κινητήρες εσωτερικής καύσης άλλου τύπου, για παράδειγμα, σε σχήμα V ή σχήματος W, μπορεί να υπάρχουν δύο. Οι μεγάλοι κινητήρες έχουν συνήθως ξεχωριστές κεφαλές για κάθε κύλινδρο.

Ο σχεδιασμός της κυλινδροκεφαλής διαφέρει επίσης ανάλογα με τον αριθμό και τη θέση των εκκεντροφόρων. Οι εκκεντροφόροι μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα πρόσθετο διαμέρισμα της κεφαλής και μπορούν να εγκατασταθούν στο μπλοκ κυλίνδρων.

Είναι δυνατά και άλλα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, τα οποία εξαρτώνται από τον αριθμό και τη διάταξη των κυλίνδρων και των βαλβίδων, το σχήμα και τον όγκο των θαλάμων καύσης, τη θέση των κεριών ή των ακροφυσίων.

Στο ICE με χαμηλότερη διάταξη βαλβίδων, η κεφαλή έχει μια πολύ πιο απλή συσκευή. Διαθέτει μόνο αντιψυκτικά κανάλια κυκλοφορίας, καθίσματα για μπουζί και συνδετήρες. Ωστόσο, τέτοιες μονάδες έχουν χαμηλή απόδοση και δεν έχουν χρησιμοποιηθεί στην αυτοκινητοβιομηχανία για μεγάλο χρονικό διάστημα, αν και μπορούν ακόμα να βρεθούν σε ειδικό εξοπλισμό.

Η κυλινδροκεφαλή, σύμφωνα με το όνομά της, βρίσκεται στην κορυφή του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για ένα περίβλημα στο οποίο είναι τοποθετημένα τα μέρη του μηχανισμού διανομής αερίου (χρονισμός), ο οποίος ελέγχει την εισαγωγή του μείγματος αέρα-καυσίμου στους κυλίνδρους και τα καυσαέρια. Η κορυφή των θαλάμων καύσης βρίσκεται στο κεφάλι. Διαθέτει οπές με σπείρωμα για βίδωμα μπουζί και μπεκ, καθώς και οπές για τη σύνδεση των πολλαπλών εισαγωγής και εξαγωγής.

Για την κυκλοφορία του ψυκτικού χρησιμοποιούνται ειδικά κανάλια (το λεγόμενο χιτώνιο ψύξης). Η λίπανση παρέχεται μέσω καναλιών λαδιού.

Επιπλέον, υπάρχουν έδρες για βαλβίδες με ελατήρια και ενεργοποιητές. Στην απλούστερη περίπτωση, υπάρχουν δύο βαλβίδες ανά κύλινδρο (είσοδος και έξοδος), αλλά μπορεί να υπάρχουν περισσότερες. Οι πρόσθετες βαλβίδες εισαγωγής καθιστούν δυνατή την αύξηση της συνολικής επιφάνειας διατομής, καθώς και τη μείωση των δυναμικών φορτίων. Και με πρόσθετες βαλβίδες εξαγωγής, η απαγωγή θερμότητας μπορεί να βελτιωθεί.

Η έδρα της βαλβίδας (κάθισμα), κατασκευασμένη από μπρούτζο, χυτοσίδηρο ή ανθεκτικό στη θερμότητα χάλυβα, πιέζεται στο περίβλημα της κυλινδροκεφαλής ή μπορεί να κατασκευαστεί στην ίδια την κεφαλή.

Οι οδηγοί βαλβίδων παρέχουν ακριβή έδραση. Το υλικό για την κατασκευή τους μπορεί να είναι χυτοσίδηρος, μπρούτζος, κεραμικό.

Η κεφαλή της βαλβίδας έχει μια κωνική λοξότμηση κατασκευασμένη υπό γωνία 30 ή 45 μοιρών. Αυτή η λοξότμηση είναι η επιφάνεια εργασίας της βαλβίδας και βρίσκεται δίπλα στη λοξότμηση της έδρας της βαλβίδας. Και οι δύο λοξοτμήσεις είναι προσεκτικά κατεργασμένες και περιτυλιγμένες για άνετη εφαρμογή.

Για αξιόπιστο κλείσιμο της βαλβίδας, χρησιμοποιείται ένα ελατήριο, το οποίο είναι κατασκευασμένο από κράμα χάλυβα με επακόλουθη ειδική επεξεργασία. Η τιμή της προκαταρκτικής σύσφιξής του επηρεάζει σημαντικά τις παραμέτρους του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Ελέγχει το άνοιγμα/κλείσιμο των βαλβίδων εκκεντροφόρου. Διαθέτει δύο έκκεντρα για κάθε κύλινδρο (ένας για την εισαγωγή, ο άλλος για τη βαλβίδα εξαγωγής). Αν και άλλες επιλογές είναι δυνατές, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας δύο εκκεντροφόρων, ο ένας από τους οποίους ελέγχει την εισαγωγή, ο άλλος ελέγχει την εξάτμιση. Στους κινητήρες εσωτερικής καύσης των σύγχρονων επιβατικών αυτοκινήτων, χρησιμοποιείται συχνότερα ακριβώς δύο εκκεντροφόροι τοποθετημένοι στην κορυφή και ο αριθμός των βαλβίδων είναι 4 για κάθε κύλινδρο.

Ως μηχανισμός μετάδοσης κίνησης για τον έλεγχο των βαλβίδων, χρησιμοποιούνται μοχλοί (βραχίονες παλινδρόμησης, βραχίονες παλινδρόμησης) ή ωθητές με τη μορφή κοντών κυλίνδρων. Στην τελευταία έκδοση, το κενό στη μονάδα ρυθμίζεται αυτόματα χρησιμοποιώντας υδραυλικούς αντισταθμιστές, γεγονός που βελτιώνει την ποιότητά τους και παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους.

Η κάτω επιφάνεια της κυλινδροκεφαλής, η οποία βρίσκεται δίπλα στο μπλοκ κυλίνδρων, είναι ομοιόμορφη και προσεκτικά επεξεργασμένη. Για να αποφευχθεί η είσοδος αντιψυκτικού στο σύστημα λίπανσης ή λαδιού κινητήρα στο σύστημα ψύξης, καθώς και η διείσδυση αυτών των υγρών εργασίας στον θάλαμο καύσης, τοποθετείται ένα ειδικό παρέμβυσμα μεταξύ της κεφαλής και του μπλοκ κυλίνδρων κατά την εγκατάσταση. Μπορεί να κατασκευαστεί από σύνθετο υλικό αμιάντου-καουτσούκ (παρονίτης), χαλκό ή χάλυβα με ενδιάμεσα στρώματα πολυμερούς. Ένα τέτοιο παρέμβυσμα παρέχει υψηλό βαθμό στεγανότητας, εμποδίζει την ανάμειξη των ρευστών εργασίας των συστημάτων λίπανσης και ψύξης και απομονώνει τους κυλίνδρους μεταξύ τους.

Η κεφαλή είναι στερεωμένη στο μπλοκ κυλίνδρων με μπουλόνια ή καρφιά με παξιμάδια. Το σφίξιμο των μπουλονιών πρέπει να προσεγγίζεται πολύ υπεύθυνα. Θα πρέπει να παράγεται αυστηρά σύμφωνα με τις οδηγίες της αυτοκινητοβιομηχανίας σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο σχήμα, το οποίο μπορεί να διαφέρει για διαφορετικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε δυναμόκλειδο και τηρείτε την καθορισμένη ροπή σύσφιξης, η οποία πρέπει να αναφέρεται στις οδηγίες επισκευής.

Η μη συμμόρφωση με τη διαδικασία θα οδηγήσει σε παραβίαση της στεγανότητας, απελευθέρωση αερίων μέσω του συνδέσμου, μείωση της συμπίεσης στους κυλίνδρους και παραβίαση της απομόνωσης μεταξύ των καναλιών των συστημάτων λίπανσης και ψύξης. Όλα αυτά θα εκδηλωθούν με την ασταθή λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης, την απώλεια ισχύος, την υπερβολική κατανάλωση καυσίμου. Τουλάχιστον, θα πρέπει να αλλάξετε τη φλάντζα, το λάδι κινητήρα και το αντιψυκτικό με συστήματα έκπλυσης. Είναι πιθανά πιο σοβαρά προβλήματα, μέχρι την ανάγκη σοβαρής επισκευής του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

πρέπει να θυμόμαστε ότι η φλάντζα της κυλινδροκεφαλής δεν είναι κατάλληλη για επανεγκατάσταση. Εάν αφαιρεθεί η κεφαλή, η φλάντζα πρέπει να αντικατασταθεί, ανεξάρτητα από την κατάστασή της. Το ίδιο ισχύει και για τα μπουλόνια στερέωσης.

Από πάνω, η κυλινδροκεφαλή είναι κλειστή με προστατευτικό κάλυμμα (λέγεται επίσης κάλυμμα βαλβίδας) με ελαστικό σφράγισμα. Μπορεί να κατασκευαστεί από λαμαρίνα, αλουμίνιο ή πλαστικό. Το καπάκι έχει συνήθως λαιμό για την έκχυση λαδιού κινητήρα. Εδώ είναι επίσης απαραίτητο να τηρείτε ορισμένες ροπές σύσφιξης όταν σφίγγετε τα μπουλόνια στερέωσης και να αλλάζετε το λάστιχο στεγανοποίησης κάθε φορά που ανοίγετε το κάλυμμα.

Τα θέματα πρόληψης, διάγνωσης, επισκευής και αντικατάστασης της κυλινδροκεφαλής θα πρέπει να ληφθούν όσο το δυνατόν πιο σοβαρά, καθώς αυτό είναι ένα κρίσιμο στοιχείο του κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο οποίος, επιπλέον, υπόκειται σε πολύ σημαντικά μηχανικά και θερμικά φορτία.

Προβλήματα προκύπτουν αργά ή γρήγορα ακόμα και με τη σωστή λειτουργία του αυτοκινήτου. Επιταχύνετε την εμφάνιση δυσλειτουργιών στον κινητήρα - και ειδικότερα στην κεφαλή - οι ακόλουθοι παράγοντες:

• αγνοώντας την περιοδική μετατόπιση.
• τη χρήση λιπαντικών ή ελαίων χαμηλής ποιότητας που δεν πληρούν τις απαιτήσεις για αυτόν τον κινητήρα εσωτερικής καύσης·
• χρήση καυσίμων κακής ποιότητας.
• βουλωμένα φίλτρα (αέρας, λάδι).
• παρατεταμένη απουσία τακτικής συντήρησης.
• έντονο στυλ οδήγησης, κατάχρηση υψηλών ταχυτήτων.
• ελαττωματικό ή μη ρυθμισμένο σύστημα έγχυσης.
• μη ικανοποιητική κατάσταση του συστήματος ψύξης και, ως αποτέλεσμα, υπερθέρμανση του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Η βλάβη της φλάντζας της κυλινδροκεφαλής και άλλα σχετικά προβλήματα έχουν ήδη αναφερθεί παραπάνω. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτό σε ξεχωριστό. Άλλες πιθανές αστοχίες κεφαλής:

• ραγισμένες έδρες βαλβίδας.
• Φθαρμένοι οδηγοί βαλβίδων.
• σπασμένα καθίσματα εκκεντροφόρου?
• κατεστραμμένοι συνδετήρες ή κλωστές.
• ρωγμές απευθείας στο περίβλημα της κυλινδροκεφαλής.

Τα καθίσματα και οι δακτύλιοι οδηγών μπορούν να αντικατασταθούν, αλλά αυτό πρέπει να γίνει χρησιμοποιώντας ειδική τεχνολογία που χρησιμοποιεί ειδικό εξοπλισμό. Οι προσπάθειες να γίνουν τέτοιες επισκευές σε περιβάλλον γκαράζ πιθανότατα θα οδηγήσουν στην ανάγκη για πλήρη αλλαγή κεφαλής. Μόνοι σας, μπορείτε να προσπαθήσετε να καθαρίσετε και να τρίψετε τις λοξοτομές των καθισμάτων, χωρίς να ξεχνάτε ότι πρέπει να εφαρμόζουν σφιχτά στις λοξοτομές των βαλβίδων.

Για την αποκατάσταση φθαρμένων κρεβατιών κάτω από τον εκκεντροφόρο άξονα, χρησιμοποιούνται χάλκινοι δακτύλιοι επισκευής.

Εάν το νήμα στην υποδοχή του κεριού είναι σπασμένο, μπορείτε να εγκαταστήσετε ένα κατσαβίδι. Χρησιμοποιούνται καρφιά επισκευής αντί για κατεστραμμένους συνδετήρες.

Οι ρωγμές στο περίβλημα της κεφαλής μπορούν να δοκιμαστούν να συγκολληθούν εάν δεν βρίσκονται στους αρμούς αερίου. Είναι άσκοπο να χρησιμοποιείτε εργαλεία όπως η ψυχρή συγκόλληση, αφού έχουν διαφορετικό συντελεστή θερμικής διαστολής και απλά ραγίζουν πολύ γρήγορα. Η χρήση συγκόλλησης για την εξάλειψη των ρωγμών που περνούν από την άρθρωση αερίου δεν είναι πρακτική - σε αυτήν την περίπτωση, είναι καλύτερο να αντικαταστήσετε την κεφαλή.

Μαζί με την κεφαλή, είναι επιβεβλημένη η αλλαγή της φλάντζας της, καθώς και της ελαστικής τσιμούχας του καλύμματος.

Κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων της κυλινδροκεφαλής, μην ξεχάσετε να διαγνώσετε επίσης τα εξαρτήματα χρονισμού που είναι εγκατεστημένα σε αυτήν - βαλβίδες, ελατήρια, βραχίονες παλινδρόμησης, βραχίονες, ωθητές και, φυσικά, τον εκκεντροφόρο. Εάν πρέπει να αγοράσετε νέα ανταλλακτικά για να αντικαταστήσετε φθαρμένα, μπορείτε να το κάνετε στο ηλεκτρονικό κατάστημα.

Είναι πιο βολικό και ευκολότερο να αγοράσετε και να τοποθετήσετε το συγκρότημα κυλινδροκεφαλής όταν τα μέρη του μηχανισμού διανομής αερίου (εκκεντροφόρος άξονας, βαλβίδες με ελατήρια και ενεργοποιητές κ.λπ.) είναι ήδη εγκατεστημένα σε αυτό. Αυτό θα εξαλείψει την ανάγκη τοποθέτησης και προσαρμογής, που θα απαιτηθούν εάν τα εξαρτήματα χρονισμού από την παλιά κυλινδροκεφαλή εγκατασταθούν στο νέο περίβλημα κεφαλής.