Всеки двигател с вътрешно горене съдържа цилиндрова глава (цилиндрова глава) - важна част, която заедно с главата на буталото образува горивна камера и играе важна роля в работата на отделните системи на силовия агрегат.Прочетете всичко за цилиндровите глави, техните видове, конструкция, приложимост, поддръжка и ремонт в тази статия.
Какво е цилиндрова глава?
Главата на цилиндъра (главата на цилиндъра) е двигател с вътрешно горене, монтиран в горната част на цилиндровия блок.
Главата на цилиндъра е една от основните части на двигателя с вътрешно горене, тя осигурява функционирането му и определя основните му експлоатационни характеристики.Но на главата са поверени редица функции:
• Оформяне на горивни камери - в долната част на главата, разположена непосредствено над цилиндъра, се извършва (частично или изцяло) горивна камера, пълният й обем се образува при достигане на ГМТ на буталото;
• Подаване на въздух или гориво-въздушна смес към горивната камера - съответните канали (всмукателни) са направени в главата на цилиндъра;
• Отвеждане на изгорелите газове от горивните камери - в главата на цилиндъра са направени съответните канали (изпускателни);
• Охлаждане на силовия агрегат - в цилиндровата глава има канали на водната риза, през които циркулира охлаждащата течност;
• Осигуряване на работата на газоразпределителния механизъм (синхронизация) - в главата (с всички свързани части - втулки, седалки) са разположени клапани, които отварят и затварят всмукателния и изпускателния канал в съответствие с ходовете на двигателя.Също така цялото време може да бъде разположено на главата - разпределителният вал (валове) с техните лагери и зъбни колела, задвижването на клапана, пружините на клапаните и други свързани части;
• Смазване на ангренажните части - в главата са направени канали и контейнери, през които маслото тече към повърхностите на триещите се части;
• Осигуряване на работата на системата за впръскване на гориво (при дизелови и инжекционни двигатели) и/или системата за запалване (при бензинови двигатели) - горивните инжектори и/или запалителните свещи със съответните части (както и дизеловите подгревни свещи) са монтирани на глава;
• Изпълнява ролята на корпусна част за монтиране на различни компоненти - всмукателни и изпускателни колектори, датчици, тръби, скоби, ролки, капаци и други.
Поради такава широка гама от функции, към главата на цилиндъра се налагат строги изисквания и нейният дизайн може да бъде доста сложен.Също така днес има много видове глави, в които описаната функционалност е реализирана по един или друг начин.
Видове цилиндрови глави
Главите на цилиндъра се различават по дизайн, тип и местоположение на горивната камера, наличието и вида на времето, както и целта и някои характеристики.
цилиндровите глави могат да имат един от четирите дизайна:
• Обща глава за всички цилиндри при редови двигатели;
• Общи глави за един ред цилиндри при V-образни двигатели;
• Отделни глави за няколко цилиндъра на многоцилиндрови редови двигатели;
• Индивидуални цилиндрови глави при едно-, дву- и многоцилиндрови редови, V-образни и други двигатели.
Основните типове горивни камери на двигатели с вътрешно горене
При конвенционалните 2-6-цилиндрови редови двигатели най-често се използват общи глави за покриване на всички цилиндри.При V-образни двигатели се използват както глави на цилиндрите, общи за един ред цилиндри, така и отделни глави за всеки цилиндър (например осемцилиндровите двигатели KAMAZ 740 използват отделни глави за всеки цилиндър).Отделни цилиндрови глави на редови двигатели се използват много по-рядко, обикновено една глава покрива 2 или 3 цилиндъра (например в шестцилиндровите дизелови двигатели MMZ D-260 са монтирани две глави - една за 3 цилиндъра).Индивидуалните цилиндрови глави се използват на мощни редови дизелови двигатели (например на дизелови двигатели Altai A-01), както и на силови агрегати със специален дизайн (боксер двуцилиндров, звезда и др.).И естествено, само отделни глави могат да се използват при едноцилиндрови двигатели, които също изпълняват функциите на радиатор с въздушно охлаждане.
Според местоположението на горивната камера има три вида глави:
• С горивна камера в главата на цилиндъра - в този случай се използва бутало с плоско дъно или с изместител;
• С горивна камера в главата на цилиндъра и в буталото – в този случай част от горивната камера се изпълнява в главата на буталото;
• С горивна камера в буталото - в този случай долната повърхност на главата на цилиндъра е плоска (но може да има вдлъбнатини за монтиране на клапани в наклонено положение).
В същото време горивните камери могат да имат различни форми и конфигурации: сферични и полусферични, бедрени, клиновидни и полуклинови, плоскоовални, цилиндрични, сложни (комбинирани).
Според наличието на части за синхронизация, главата на агрегата е:
• Без разпределение - глави на многоцилиндрови нискоклапанни и едноцилиндрови двутактови безклапанни двигатели;
• С клапани, кобилици и свързани компоненти - глави на двигатели с долен разпределителен вал, всички части са разположени в горната част на главата на цилиндъра;
• С пълно синхронизиране - разпределителен вал, задвижване на клапаните и клапани със съответните части, всички части са разположени в горната част на главата.
И накрая, главите могат да се разделят според предназначението им на много видове - за дизелови, бензинови и газови силови агрегати, за тихооборотни и форсирани двигатели, за двигатели с вътрешно горене с водно и въздушно охлаждане и др. Във всички тези случаи , цилиндровите глави имат определени конструктивни характеристики - размери, наличие на охлаждащи или перкови канали, форма на горивните камери и т.н. Но като цяло дизайнът на всички тези глави е фундаментално еднакъв.
дизайн на цилиндровата глава
Разрез на главата на цилиндъра
Конструктивно главата на цилиндъра е масивна лята част, изработена от материал с висока топлопроводимост - днес най-често се използват алуминиеви сплави, бял чугун и някои други сплави.В главата са оформени всички части на системите, разположени в нея - всмукателни и изпускателни канали, отвори за клапани (в тях са пресовани направляващи втулки за клапани), горивни камери, легла на клапани (могат да бъдат изработени от по-твърди сплави), опорни повърхности за монтаж части за синхронизация, кладенци и монтажни отвори с резба за монтиране на свещи и / или дюзи, канали на охладителната система, канали на системата за смазване, Ако главата е предназначена за двигател с горен разпределителен вал, тогава върху горната му повърхност се оформя легло за полагане на вала (през облицовките).
На страничните повърхности на главата на цилиндъра са оформени пълнителни повърхности за монтиране на всмукателни и изпускателни колектори.Монтажът на тези части се извършва чрез уплътнителни уплътнения, които изключват изтичане на въздух и изтичане на отработени газове.При съвременните двигатели монтирането на тези и други компоненти на главата се извършва с помощта на шпилки и гайки.
На долната повърхност на главата на цилиндъра е направена повърхност за пълнене за монтаж на блока.За да се осигури херметичността на горивните камери и каналите на охладителната система, между главата на цилиндъра и бизнес центъра е разположено уплътнение.Уплътнението може да се извърши с конвенционални уплътнения от паронит, материали на базата на каучук и др., Но през последните години все по-често се използват така наречените метални пакети - композитни уплътнения на медна основа със синтетични вложки.
Горната част на главата е затворена с капак (щампован метал или пластмаса) с гърловина за пълнене на масло и запушалка.Монтажът на капака се извършва през уплътнението.Капакът предпазва частите за синхронизация, клапаните и пружините от замърсяване и повреда, а също така предотвратява разливане на масло по време на движение на автомобила.
Дизайн на цилиндровата глава
Монтажът на главата на цилиндъра върху блока се извършва с помощта на шпилки или болтове.Шиповете са по-предпочитани за алуминиевите блокове, тъй като осигуряват надеждна скоба на главата и равномерно разпределят натоварванията в тялото на блока.
Цилиндровите глави на двигатели с въздушно охлаждане (мотоциклети, скутери и други) имат перки по външната повърхност - наличието на перки значително увеличава повърхността на главата, осигурявайки нейното ефективно охлаждане от насрещния въздушен поток.
Въпроси за поддръжка, ремонт и подмяна на цилиндрова глава
Цилиндровата глава и монтираните върху нея компоненти са подложени на значителни натоварвания, което води до тяхното интензивно износване и повреда.По правило неизправностите на самата глава са редки - това са различни деформации, пукнатини, повреди поради корозия и т.н. За подмяна трябва да изберете глава от същия тип и каталожен номер, в противен случай частта просто няма да попадне място (без изменения).
Най-често повреди на главата на цилиндъра възникват в системите, инсталирани на него - синхронизация, смазване и др. Обикновено това е износване на леглата и втулките на клапаните, самите клапани, задвижващи части, разпределителен вал и др. Във всички тези случаи дефектните части се сменят или ремонтиран.Въпреки това, в гараж някои видове ремонти са трудни за извършване, например натискане и натискане на направляващите втулки на клапаните, прилепване на леглата на клапаните и други работи е възможно само със специален инструмент.
Особено внимание трябва да се обърне на правилната инсталация на главата на цилиндъра.Важно е да запомните, че уплътнението на главата на цилиндъра е за еднократна употреба, трябва да се смени, ако главата е демонтирана, повторната инсталация на тази част е неприемлива.При монтажа на главата на цилиндъра трябва да се спазва правилният ред на затягане на крепежни елементи (шипове или болтове): обикновено работата започва от средата на главата с движение към краищата.С това затягане натоварването върху главата се разпределя равномерно и се предотвратяват недопустими деформации.
По време на експлоатацията на автомобила поддръжката на главата и разположените в нея системи трябва да се извършва в съответствие с инструкциите и препоръките на производителя.При навременна поддръжка и ремонт главата на цилиндъра и целият двигател ще работят надеждно и ефективно.
Време на публикуване: 21 август 2023 г