Mulți oameni au auzit probabil abrevierea “cap cilindru”. Abrevierea este simplă: “cap cilindru”. Această unitate complexă și destul de costisitoare se află în fiecare motor cu ardere internă. În plus, capul este una dintre părțile sale principale. Pentru a înțelege mai ușor ce este capul cilindrului, să ne amintim structura motorului cu ardere internă. Explicăm cât mai simplu posibil, dar cu câteva detalii importante.
Unde este capul cilindrului
Să începem cu cea mai simplă întrebare despre MCC: ce este în mașină și unde este situat. Partea principală (și cea mai masivă) a motorului cu ardere internă este blocul cilindrilor. În el, după cum puteți înțelege din nume, există cilindri în care se mișcă pistoanele. De jos, blocul este acoperit de o tavă, în care curge uleiul după lubrifierea pieselor. Pompa de ulei îl preia de acolo pentru a-l trimite înapoi în sistem.
Capul cilindrului este montat pe bloc prin intermediul unei garnituri speciale. Acesta, la rândul său, este acoperit cu un capac pentru a preveni stropirea cu ulei și pătrunderea murdăriei în interiorul motorului. Capacul capului cilindrilor este partea superioară și cea mai vizibilă a motorului. Îl vedem atunci când deschidem capota, dacă nu există un capac decorativ din plastic pe el.
Apropo, pot exista nu unul, ci mai multe capace, la fel ca și capetele cilindrilor în sine. Dacă motorul are un design în formă de V sau de opoziție, fiecare jumătate a cilindrilor va avea propriul cap. Și unele motoare diesel pentru camioane mari au fost fabricate cu capete de cilindru individuale. Și doar motorul în linie are unul singur.
Ce funcții îndeplinește capul cilindrului
Următoarea întrebare este: de ce aveți nevoie de un cap cilindru? De fapt, acesta are multe funcții complexe.
Cu partea sa inferioară, situată direct deasupra cilindrilor, capul face parte din camera de ardere.
Capul cilindrilor conține elemente ale sistemelor de alimentare și aprindere – bujii sau bujiile incandescente (pentru motoarele diesel), precum și injectoarele de combustibil.
În cap există un mecanism de supape, datorită căruia aerul sau amestecul combustibil-aer este furnizat camerelor de ardere, iar gazele de evacuare sunt eliminate. În acest scop, colectoarele de admisie și de evacuare sunt anclate la capul cilindrului.
Capul cilindrului face parte din învelișul cu apă de răcire și din sistemul de lubrifiere al motorului.
Construcția și varietățile ansamblului cap cilindru
Din ce constă capul cilindrilor? Baza sa este o carcasă de formă complexă (se mai numește și carter), turnată din fontă sau aliaj de aluminiu. Capetele din fontă au rezistență mecanică ridicată și rezistență la căldură. Ele nu sunt supuse deformării și deformării atunci când sunt încălzite. Dar există un dezavantaj – greutate mare.
Capetele din aluminiu nu sunt doar mult mai ușoare. Acest material are o conductivitate termică mai mare, astfel încât se încălzește mai puțin (sau, mai exact, se răcește mai ușor) și funcționează mai bine în motoarele cu compresie ridicată. Majoritatea motoarelor moderne pentru autoturisme folosesc capete de cilindru din aluminiu.
Dar fie că este vorba de un cap cilindru din fontă sau din aluminiu, din ce constă o piesă atât de complexă? Canalele pentru circulația lichidului de răcire, conductele de ulei, crestăturile pentru camerele de ardere pentru fiecare cilindru sunt realizate în mod necesar în carcasa capului de cilindru.
Și cel mai important, capul de cilindru modern găzduiește trenul de supape. Pentru placa fiecărei supape din cap există un scaun, iar pentru tijă – un manșon. Și doar prin tipul de mecanism al supapei, capetele de cilindru sunt în primul rând diferențiate. Ele pot fi:
- cu un arbore cu came;
- cu doi arbori cu came;
- fără un arbore cu came.
Capul SOHC (Single Over Head Cam) are un singur arbore cu came care acționează atât supapele de admisie, cât și cele de evacuare. Supapele sunt deschise fie de brațele basculante, fie direct de camele de pe arbore. Aceste capete au de obicei două sau trei supape pe cilindru.
Sistemul DOHC (Double OverHead Cam) implică doi arbori cu came în capul cilindrului. Primul arbore controlează supapele de admisie, care sunt montate pe o parte, iar celălalt arbore controlează supapele de evacuare pe partea opusă a capului. Majoritatea automobilelor moderne au motoare cu un sistem de distribuție DOHC, în care există patru supape pe cilindru. Designul DOHC permite ca supapele de admisie să se afle la un unghi mai mare în raport cu supapele de evacuare, permițând o umplere mai bună a cilindrilor cu aer sau amestec de aer și combustibil. Dar designul DOHC este cel mai complex. În plus față de cei doi arbori cu came, al doilea arbore trebuie să fie acționat de o transmisie cu angrenaje, curea sau lanț.
Capul fără arbore cu came se referă la sistemul OHV (Over Head Valve), care înseamnă literalmente “supape în cap”. În acest caz, designul este astfel încât supapele sunt acționate prin tije de împingere și brațe basculante, iar arborele cu came nu este instalat în capul cilindrului, ci jos, în interiorul blocului cilindric. În capul cu un sistem OHV, este mai dificil să se instaleze mai mult de două supape pe cilindru, iar tijele de împingere cu brațe basculante nu funcționează bine la turații mari ale motorului. Acest design este considerat greoi (deși simplifică foarte mult transmisia de distribuție, care este ușor ocolită de un lanț sau o curea) și este rar utilizat în prezent.
Întreținerea capului cilindrului și semnele de funcționare defectuoasă a acestuia
Deși structura unității cap cilindru este destul de complexă, întreținerea principală se reduce la reglarea jocurilor din grupul de supape, dacă acestea nu sunt echipate cu hidrocompensatoare. O astfel de reglare, în funcție de designul angrenajului de distribuție, se face în moduri diferite – cu ajutorul șuruburilor de reglare sau prin înlocuirea (selectarea) șaibelor sau a pivoților. Frecvența de verificare și, dacă este necesar, de reglare a supapelor poate fi găsită în manualul de instrucțiuni al mașinii. Dar, uneori, poate fi necesar din timp, dacă motorul este în funcțiune, auziți un zgomot de clinchet caracteristic de sub capacul supapei.
Există mai multe simptome care pot indica faptul că ceva este în neregulă cu capul:
- creșterea puterii motorului;
- complicații cu pornirea motorului, în special iarna;
- baterea supapelor;
- fum albastru sau albicios din țeava de eșapament;
- emulsie în carterul motorului și pe joja de ulei;
- pete de ulei în rezervorul de expansiune;
- pierderea nivelului de ulei sau de lichid de răcire.
Probleme posibile, cauzele lor și soluția
Să luăm în considerare cele mai frecvente probleme și defecțiuni ale capului cilindrului, precum și modalități de a le rezolva.
Defectarea garniturii capului cilindrului. Pur și simplu, deteriorarea sa. Poate fi cauzată de supraîncălzire, dar pe mașinile “la vârstă” garnitura uneori pur și simplu se distruge din cauza îmbătrânirii sau degradării materialului său sub influența uleiului, antigelului și gazelor de eșapament. Ca urmare, compresia scade, gazele de eșapament pătrund în antigel sau antigel – în ulei. Există o singură cale de ieșire – repararea motorului cu înlocuirea garniturii.
Curbura planului de fund al capului de cilindru din aluminiu. În acest caz, se spune că capul este “agățat”. Simptomele sunt aceleași ca în cazul unei garnituri de cap perforate. Cea mai frecventă cauză a acestei probleme este supraîncălzirea motorului. Dacă deformarea nu este severă, aceasta poate fi corectată prin frezarea planului de potrivire în ateliere specializate. În cazul unei deformări semnificative, capul va trebui să fie înlocuit cu unul nou.
Fisuri în capul cilindrului. O altă consecință a supraîncălzirii motorului. O opțiune alternativă este strângerea necorespunzătoare a șuruburilor de fixare a acestuia la blocul motor. În cazuri rare, puteți scăpa de crăpăturile mici prin sudare. Dar, de obicei, necesită înlocuirea carcasei capului.
Uzura bucșelor supapei. Bucșele se pot uza atunci când se utilizează ulei de calitate scăzută sau pur și simplu cu un kilometraj ridicat. Pentru a rezolva problema, acestea trebuie să fie presate din carcasa capului și înlocuite cu unele noi.
Uzură pe suprafețele de lucru ale plăcilor supapelor și/sau ale scaunelor supapelor. De obicei, această problemă poate fi rezolvată prin șlefuirea supapelor pe scaune, astfel încât acestea să aibă șanfrenele corecte. Dar în cazul unei uzuri semnificative (de exemplu, crăparea plăcii supapei), care se manifestă prin ralanti instabil și scăderea puterii motorului, va trebui să înlocuiți piesele uzate cu unele noi.
Ciocnirea supapelor atunci când motorul este în funcțiune. În mecanismul fără hidrocompensatoare va fi necesar să reglați decalajul. În mecanismul cu hidrocompensatoare – înlocuirea hidroporilor defectați ai supapelor.
Scurgeri ale capacului supapei. Este necesar să se înlocuiască garnitura capacului supapei care și-a pierdut etanșeitatea în timp sau să se reînnoiască materialul de etanșare dacă capacul este instalat structural fără garnitură. La unele motoare, capacul de plastic în sine se deformează în timp. În acest caz, va fi necesar unul nou.
Uzura capacelor de ulei de pe tijele supapelor. Una dintre principalele cauze ale creșterii consumului de ulei și a fumului din țeava de eșapament – grăsimea se scurge pe tije în colectorul de admisie și de acolo intră în cilindri. Dacă apar simptomele corespunzătoare, capacele sunt înlocuite cu unele noi. De obicei, acest lucru nu necesită dezasamblarea capului cilindrului în sine.
Totale
- Capul cilindrilor, sau capul cilindrilor, este o piesă care acoperă blocul cilindrilor și îndeplinește multe funcții în motor.
- În funcție de tipul de mecanism al supapelor, capetele de cilindru vin cu unul sau două arbori cu came sau fără un arbore cu came.
- Capul cilindrilor nu necesită aproape nicio întreținere programată specializată.
- Principalele defecțiuni ale capului de cilindru sunt ruperea garniturii, deformarea plăcilor capului de cilindru, fisuri, uzura bucșelor de supapă, a șanfrenurilor plăcii de supapă sau a scaunelor de supapă, lovirea supapelor, scurgeri ale capacului de supapă și capace de ulei uzate.