Hlava válce. Účel a zařízení

Moderní spalovací motor je velmi složitá jednotka, která zahrnuje velké množství součástí a dílů. Klíčovou součástí spalovacího motoru je hlava válců (hlava válců). Hlava válců, nebo prostě hlava, slouží jako jakýsi kryt, který uzavírá vršek válců spalovacího motoru. To však není zdaleka jediný funkční účel hlavy. Hlava válců má poměrně složitou konstrukci a její stav je kritický pro normální provoz spalovacího motoru.

Každý motorista by měl rozumět zařízení hlavy a pochopit, jak tento prvek funguje.

Hlavy válců se vyrábějí odléváním z legované litiny nebo slitin na bázi hliníku. Výrobky z hliníkové slitiny nejsou tak pevné jako litina, ale jsou lehčí a méně náchylné ke korozi, proto se používají ve spalovacích motorech většiny osobních automobilů.

Pro odstranění zbytkového napětí kovu je díl zpracován speciální technologií. následuje frézování a vrtání.

V závislosti na konfiguraci spalovacího motoru (uspořádání válců, klikové hřídele a vačkových hřídelů) může mít různý počet hlav válců. V jednořadé jednotce je jedna hlava, u spalovacích motorů jiného typu, například tvaru V nebo W, mohou být dvě. Velké motory mají obvykle samostatné hlavy pro každý válec.

Konstrukce hlavy válců se také liší v závislosti na počtu a umístění vačkových hřídelů. Vačkové hřídele mohou být namontovány v přídavném prostoru hlavy a mohou být instalovány v bloku válců.

Jsou možné další konstrukční znaky, které závisí na počtu a uspořádání válců a ventilů, tvaru a objemu spalovacích komor, umístění svíček nebo trysek.

V ICE s nižším uspořádáním ventilů má hlava mnohem jednodušší zařízení. Má pouze nemrznoucí cirkulační kanály, sedla pro zapalovací svíčky a upevňovací prvky. Takové jednotky však mají nízkou účinnost a v automobilovém průmyslu se již dlouhou dobu nepoužívají, i když je stále lze nalézt ve speciálních zařízeních.

Hlava válců je v souladu se svým názvem umístěna v horní části spalovacího motoru. Ve skutečnosti se jedná o pouzdro, ve kterém jsou namontovány části mechanismu rozvodu plynu (časování), které řídí nasávání směsi vzduchu a paliva do válců a výfukových plynů. Horní část spalovacích komor je umístěna v hlavě. Má závitové otvory pro našroubování zapalovacích svíček a vstřikovačů a také otvory pro připojení sacího a výfukového potrubí.

Pro cirkulaci chladicí kapaliny se používají speciální kanály (tzv. chladicí plášť). Mazání je dodáváno olejovými kanály.

Navíc jsou zde sedla pro ventily s pružinami a pohony. V nejjednodušším případě jsou dva ventily na válec (vstupní a výstupní), ale může jich být i více. Další vstupní ventily umožňují zvětšit celkovou plochu průřezu a také snížit dynamické zatížení. A pomocí přídavných výfukových ventilů lze zlepšit odvod tepla.

Sedlo ventilu (sedlo), vyrobené z bronzu, litiny nebo žáruvzdorné oceli, je zalisováno do tělesa hlavy válců nebo může být vyrobeno v hlavě samotné.

Vodítka ventilů zajišťují přesné usazení. Materiálem pro jejich výrobu může být litina, bronz, cermet.

Hlava ventilu má kuželové zkosení vytvořené pod úhlem 30 nebo 45 stupňů. Toto zkosení je pracovní plochou ventilu a sousedí se zkosením sedla ventilu. Obě úkosy jsou pečlivě opracovány a lapovány, aby dobře padly.

Pro spolehlivé uzavření ventilu slouží pružina, která je vyrobena z legované oceli s následným speciálním zpracováním. Hodnota jeho předběžného utažení výrazně ovlivňuje parametry spalovacího motoru.

Řídí otevírání/zavírání ventilů vačkových hřídelů. Má dvě vačky pro každý válec (jedna pro sací, druhá pro výfukový ventil). I když jsou možné i další možnosti, včetně přítomnosti dvou vačkových hřídelů, z nichž jeden ovládá sání, druhý výfuk. U spalovacích motorů moderních osobních automobilů se nejčastěji používají právě dva vačkové hřídele uložené nahoře a počet ventilů je 4 pro každý válec.

Jako pohonný mechanismus pro ovládání ventilů se používají páky (vahadla, vahadla) nebo tlačky ve formě krátkých válců. U poslední verze se mezera v pohonu automaticky nastavuje pomocí hydraulických kompenzátorů, což zlepšuje jejich kvalitu a prodlužuje jejich životnost.

Spodní plocha hlavy válců, která přiléhá k bloku válců, je rovná a pečlivě zpracována. Aby se zabránilo vniknutí nemrznoucí směsi do mazacího systému nebo motorového oleje do chladicího systému, jakož i pronikání těchto pracovních kapalin do spalovací komory, je při instalaci mezi hlavu a blok válců instalováno speciální těsnění. Může být vyroben z azbesto-kaučukového kompozitního materiálu (paronit), mědi nebo oceli s polymerními mezivrstvami. Takové těsnění poskytuje vysoký stupeň těsnosti, zabraňuje míšení pracovních kapalin mazacích a chladicích systémů a izoluje válce od sebe.

Hlava je připevněna k bloku válců pomocí šroubů nebo svorníků s maticemi. K utahování šroubů je třeba přistupovat velmi zodpovědně. Měl by být vyráběn v přísném souladu s pokyny výrobce automobilů podle určitého schématu, které se může lišit pro různé spalovací motory. Ujistěte se, že používáte momentový klíč a dodržujte předepsaný utahovací moment, který musí být uveden v návodu k opravě.

Nedodržení postupu povede k porušení těsnosti, uvolňování plynů přes spoj, snížení komprese ve válcích a narušení vzájemné izolace kanálů mazacích a chladicích systémů. To vše se projeví nestabilním chodem spalovacího motoru, ztrátou výkonu, nadměrnou spotřebou paliva. Minimálně budete muset vyměnit těsnění, motorový olej a nemrznoucí směs s proplachovacími systémy. Jsou možné závažnější potíže až po nutnost vážné opravy spalovacího motoru.

je třeba pamatovat na to, že těsnění hlavy válců není vhodné k opětovné montáži. Pokud je hlava odstraněna, je nutné vyměnit těsnění bez ohledu na jeho stav. Totéž platí pro montážní šrouby.

Shora je hlava válců uzavřena ochranným krytem (říká se mu také kryt ventilu) s pryžovým těsněním. Může být vyroben z ocelového plechu, hliníku nebo plastu. Víčko má obvykle hrdlo pro nalévání motorového oleje. Zde je také nutné dodržet určité utahovací momenty při utahování upevňovacích šroubů a měnit těsnící gumu při každém otevření krytu.

Otázky prevence, diagnostiky, opravy a výměny hlavy válců by měly být brány co nejvážněji, protože se jedná o kritický prvek spalovacího motoru, který je navíc vystaven velmi významnému mechanickému a tepelnému zatížení.

Problémy dříve nebo později nastanou i při správném provozu vozu. Urychlete výskyt poruch v motoru - a zejména v hlavě - následující faktory:

• ignorování periodického posunu;
• používání nekvalitních maziv nebo olejů, které nesplňují požadavky na tento spalovací motor;
• používání nekvalitního paliva;
• ucpané filtry (vzduchové, olejové);
• dlouhodobá absence běžné údržby;
• ostrý styl jízdy, zneužívání vysokých rychlostí;
• vadný nebo neregulovaný vstřikovací systém;
• nevyhovující stav chladicí soustavy a v důsledku toho přehřívání spalovacího motoru.

Porucha těsnění hlavy válců a další související problémy již byly zmíněny výše. Více si o tom můžete přečíst v samostatném článku. Další možné poruchy hlavy:

• prasklá sedla ventilů;
• opotřebovaná vodítka ventilů;
• zlomená sedadla vačkových hřídelů;
• poškozené spojovací prvky nebo závity;
• praskliny přímo ve skříni hlavy válců.

Sedadla a vodicí pouzdra lze vyměnit, ale musí to být provedeno speciální technologií pomocí speciálního vybavení. Pokusy o takové opravy v prostředí garáže s největší pravděpodobností povedou k nutnosti kompletní výměny hlavy. Svépomocí si můžete zkusit vyčistit a zbrousit zkosení sedel, přičemž nezapomeňte, že musí těsně přiléhat k protilehlým zkosením ventilů.

K obnovení opotřebovaných lůžek pod vačkovým hřídelem se používají bronzová opravná pouzdra.

Pokud je závit v objímce svíčky zlomený, můžete nainstalovat šroubovák. Místo poškozených spojovacích prvků se používají opravné trny.

Trhliny v pouzdře hlavy lze zkusit svařit, pokud nejsou v plynových spojích. Je zbytečné používat nástroje, jako je svařování za studena, protože mají jiný koeficient tepelné roztažnosti a jednoduše velmi rychle praskají. Použití svařování k odstranění trhlin procházejících plynovým spojem je nepraktické - v tomto případě je lepší vyměnit hlavu.

Společně s hlavou je nutné bezpodmínečně vyměnit její těsnění a také pryžové těsnění krytu.

Při odstraňování závad hlavy válců nezapomeňte také diagnostikovat v ní nainstalované díly rozvodu – ventily, pružiny, vahadla, vahadla, tlačníky a samozřejmě vačkový hřídel. Pokud potřebujete zakoupit nové náhradní díly, abyste nahradili opotřebované, můžete to udělat v internetovém obchodě.

Je pohodlnější a jednodušší zakoupit a namontovat sestavu hlavy válců, když jsou v ní již nainstalovány části mechanismu distribuce plynu (vačkový hřídel, ventily s pružinami a pohony atd.). Tím odpadne nutnost montáže a seřizování, které bude nutné, pokud jsou komponenty rozvodu ze staré hlavy válců namontovány do nového pouzdra hlavy.