Hlava válce: nejdůležitější z hlediska struktury, provozu a poruch

Od vzniku prvního spalovacího motoru prošla jednotka mnoha úpravami. Do jeho zařízení byly přidány nové mechanismy, dostal různé tvary, ale některé prvky zůstaly nezměněny.

A jedním z těchto prvků je hlava válce. Co to je, jak opravit součást a hlavní poruchy. To vše v této recenzi zvážíme.

Co je to hlava válců v autě, jednoduše řečeno

Hlava je součástí struktury pohonné jednotky stroje. Je instalován na horní straně bloku válců. Pro zajištění těsnosti spojení mezi oběma částmi se používá šroub a mezi ně se vloží těsnění.

Tato část pokrývá válce bloku jako víko. Materiál těsnění se používá k tomu, aby technická kapalina na spoji neunikla a pracovní plyny motoru (směs vzduch-palivo nebo expanzní plyny vznikající při výbuchu MTC) neunikaly.

Konstrukce hlavy válců umožňuje instalovat uvnitř mechanismus, který je zodpovědný za tvorbu VTS a distribuci pořadí a načasování otevírání sacích a výfukových ventilů. Tento mechanismus se nazývá rozvodový řemen.

Kde je hlava válce

Pokud zvednete kapotu, okamžitě uvidíte plastový kryt v motorovém prostoru. Jeho konstrukce často zahrnuje přívod vzduchu do vzduchového filtru a samotný modul filtru. Sejmutím krytu se otevře přístup k motoru.

Stojí za zvážení, že moderní vozy mohou být vybaveny různými doplňky. Abyste se dostali k motoru, musíte tyto prvky odpojit. Největší konstrukcí je motor. V závislosti na modifikaci může mít jednotka podélné nebo příčné uspořádání. Závisí to na pohonu - zadní nebo přední.

Na horní straně motoru je našroubován kovový kryt. Mnohem méně častá je speciální úprava motorů - boxer, nebo jak se mu také říká „boxer“. V tomto případě zaujme vodorovnou polohu a hlava nebude nahoře, ale na boku. O takových motorech nebudeme uvažovat, protože ti, kteří mají prostředky na nákup takového automobilu, se neprovádějí ruční opravy, ale dávají přednost servisu.

V horní části spalovacího motoru je tedy kryt ventilu. Je připevněn k hlavě a zavírá mechanismus distribuce plynu. Část umístěná mezi tímto krytem a nejsilnější částí motoru (bloku) je přesně hlava válce.

Účel hlavy válců

V hlavě je mnoho technických otvorů a dutin, díky nimž součást plní mnoho různých funkcí:

• Na straně odkapávaného krytu jsou vyrobeny spojovací prvky pro instalaci vačkového hřídele (přečtěte si o účelu a vlastnostech tohoto prvku v samostatné recenzi). Tím je zajištěno optimální rozdělení fází časování podle zdvihu, který píst provádí v konkrétním válci;
• Na jedné straně má hlava kanály pro sací a výfukové potrubí, které jsou k dílu připevněny maticemi a čepy;
• Jsou v něm vytvořeny průchozí otvory. Některé jsou určeny k upevnění prvku, jiné k instalaci vstupních a výstupních ventilů. K dispozici jsou také jamky na svíčky, do kterých jsou zašroubovány svíčky (pokud je motor naftový, pak jsou do těchto otvorů našroubovány žhavicí svíčky a vedle nich je vytvořen jiný typ otvorů - pro instalaci vstřikovačů paliva);
• Na straně bloku válců je v horní části každého válce vytvořeno vybrání. U sestaveného motoru je touto dutinou komora, ve které se mísí vzduch s palivem (úprava přímého vstřikování, u všech ostatních možností motoru se VTS vytváří v sacím potrubí, které je také upevněno na hlavě) a je zahájeno jeho spalování;
• V tělese hlavy válců jsou vytvořeny kanály pro cirkulaci technických kapalin - nemrznoucí nebo nemrznoucí směsi, které zajišťují chlazení spalovacího motoru a olej pro mazání všech pohyblivých částí jednotky.

Materiál hlavy válců

Většina starších motorů byla vyrobena z litiny. Materiál má vysokou pevnost a odolnost proti deformaci v důsledku přehřátí. Jedinou nevýhodou takového spalovacího motoru je jeho velká hmotnost.

Pro usnadnění designu používají výrobci lehkou hliníkovou slitinu. Taková jednotka váží mnohem méně než předchozí analog, což má pozitivní vliv na dynamiku vozidla.

Právě tímto motorem bude vybaven moderní osobní automobil. Vznětové modely jsou v této kategorii výjimkou, protože v každém válci takového motoru se vytváří velmi vysoký tlak. Spolu s vysokou teplotou vytváří tento faktor nepříznivé podmínky pro použití lehkých slitin, které se neliší svou pevností. V nákladní dopravě zůstává použití litiny pro výrobu motorů. V tomto případě se používá technologie odlévání.

Konstrukce dílu: co je obsaženo v hlavě válců

Už jsme hovořili o materiálu, ze kterého je hlava válce vyrobena, nyní věnujme pozornost zařízení prvku. Samotná hlava válce vypadá jako dutý kryt s mnoha různými prohlubněmi a otvory.

To umožňuje použití následujících částí a mechanismů:

• Mechanismus distribuce plynu. Je instalován v části mezi hlavou válců a víkem ventilu. Mechanismus zahrnuje vačkový hřídel, sací a výfukový systém. V každém otvoru na vstupu a výstupu válců je nainstalován ventil (jejich počet na válec závisí na typu rozvodového řemene, který je podrobněji popsán v přehledu o konstrukci vačkových hřídelů). Toto zařízení zajišťuje rovnoměrné rozložení fází dodávky VTS a odvádění výfukových plynů v souladu s tahy čtyřtaktního motoru otevíráním a zavíráním ventilů. Aby mechanismus fungoval správně, má konstrukce hlavy speciální podpěrné jednotky, kde jsou instalována ložiska vačkového hřídele (jedno nebo více);
• Těsnění hlavy válců. Tento materiál je navržen tak, aby zajistil těsnost spojení mezi dvěma prvky (je popsán způsob provádění oprav za účelem výměny materiálu těsnění. v samostatném článku);
• Technické kanály. Chladicí okruh prochází částečně hlavou (přečtěte si o chladicím systému motoru zde) a samostatně mazání spalovacího motoru (tento systém je popsán zde);
• Na straně v krytu hlavy válců jsou vytvořeny kanály pro sací a výfukové potrubí.

Místo pro montáž rozvodového mechanismu se také nazývá lože vačkového hřídele. Zapadá do příslušných konektorů na hlavě motoru.

Jaké jsou hlavy

Existuje několik typů hlav motorů:

• Pro zpětné ventily - nejčastěji používané v moderních automobilech. Takové zařízení co nejvíce usnadňuje opravu jednotky nebo její konfiguraci;
• Pro spodní ventilové uspořádání - používá se extrémně zřídka, protože takový motor spotřebovává hodně paliva a neliší se v jeho ekonomice. Ačkoli je konstrukce takové hlavy velmi jednoduchá;
• Individuální pro jeden válec - často se používá pro velké pohonné jednotky i pro vznětové motory. Jejich instalace nebo odebrání je mnohem snazší.

Údržba a diagnostika hlavy válců

Aby motor s vnitřním spalováním fungoval správně (a bez hlavy válců to nebude fungovat), musí každý motorista dodržovat předpisy pro údržbu stroje. Důležitým faktorem je také dodržování teplotního režimu spalovacího motoru. Provoz motoru je vždy spojen s vysokými teplotami a značným tlakem.

Moderní úpravy jsou vyrobeny z materiálu, který se může při vysokém tlaku deformovat, pokud se spalovací motor přehřeje. Jsou popsány podmínky normální teploty zde.

Poruchy hlavy válců

Protože hlava motoru je pouze součástí jeho konstrukce, poruchy se nejčastěji netýkají samotné části, ale mechanismů a prvků, které jsou v ní nainstalovány.

Nejčastěji se hlava válců při opravách demontuje, pokud je prorazeno těsnění hlavy válců. Na první pohled se jeho nahrazení jeví jako jednoduchý postup, ve skutečnosti má tento postup několik jemností, kvůli nimž mohou být opravy nákladné. Jak správně vyměnit materiál těsnění byl věnován samostatná recenze.

Nejzávažnějším poškozením je tvorba trhlin v pouzdře. Kromě těchto poruch znamená mnoho automechaniků, hovořících o opravě hlavy, následující opravy:

• Nit ve svíčkové jamce se zlomila;
• Části ložiska vačkového hřídele jsou opotřebované;
• Sedlo ventilu je opotřebované.

Mnoho poruch je opraveno instalací opravných dílů. Pokud se však vytvořila trhlina nebo otvor, hlava se málokdy pokusí opravit - jednoduše se vymění za novou. Ale i v obtížných případech se některým podaří obnovit poškozenou část. Příkladem je následující video:

Oprava hlavy válců správné svařování trhlin a oken na příkladu svařování hlavy válců Opel Askona TIG

Přestože se na první pohled nic nemůže zlomit v hlavě, stále s tím mohou nastat problémy. A pokud řidič narazí na podobný problém, bude muset utratit peníze za drahé opravy. Aby se tomu zabránilo, měl by být vůz provozován v úsporném režimu a pohonná jednotka by neměla být přehřátá.

Otázky a odpovědi:

Jak jsou uspořádány hlavy válců? Jedná se o jednodílný kus vyrobený z hliníkové slitiny nebo legované litiny. Spodní část hlavy válců je mírně rozšířena pro větší kontakt s blokem. Uvnitř hlavy válců jsou vytvořeny potřebné drážky a dorazy pro instalaci potřebných dílů.

Kde je umístěna hlava válců? Tento prvek pohonné jednotky je umístěn nad blokem válců. Zapalovací svíčky se šroubují do hlavy a v mnoha moderních autech jsou i vstřikovače paliva.

Jaké díly jsou potřeba k opravě hlavy válců? Záleží na povaze poruchy. Pokud je poškozena samotná hlava, musíte hledat novou. Chcete-li vyměnit konkrétní díl, například ventily, vačkové hřídele atd., musíte si za ně koupit náhradu.