Đầu xi-lanh. Mục đích và thiết bị

Động cơ đốt trong hiện đại là một đơn vị rất phức tạp, bao gồm một số lượng lớn các thành phần và bộ phận. Thành phần chủ yếu của động cơ đốt trong là đầu xilanh (đầu xilanh). Đầu xi lanh, hay đơn giản là phần đầu, đóng vai trò như một loại nắp đóng đầu xi lanh của động cơ đốt trong. Tuy nhiên, đây không phải là mục đích chức năng duy nhất của người đứng đầu. Đầu xi lanh có thiết kế khá phức tạp và tình trạng của nó rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của động cơ đốt trong.

Mỗi người lái xe nên hiểu thiết bị của người đứng đầu và hiểu chức năng của phần tử này.

Đầu xi lanh được sản xuất bằng cách đúc từ gang đúc hợp kim hoặc hợp kim trên cơ sở nhôm. Các sản phẩm hợp kim nhôm không bền bằng gang, nhưng nhẹ hơn và ít bị ăn mòn hơn, đó là lý do tại sao chúng được sử dụng trong động cơ đốt trong của hầu hết các xe du lịch.

Để loại bỏ ứng suất dư của kim loại, chi tiết được xử lý bằng công nghệ đặc biệt. tiếp theo là phay và khoan.

Tùy theo cấu hình của động cơ đốt trong (cách bố trí các xilanh, trục khuỷu và trục cam) mà nó có thể có số lượng đầu xilanh khác nhau. Trong đơn vị một dãy, có một đầu, trong động cơ đốt trong loại khác, ví dụ, hình chữ V hoặc hình chữ W, có thể có hai đầu. Động cơ lớn thường có các đầu riêng biệt cho mỗi xi lanh.

Thiết kế của đầu xi lanh cũng khác nhau tùy thuộc vào số lượng và vị trí của trục cam. Trục cam có thể được lắp trong một khoang bổ sung của đầu, và có thể được lắp trong khối xi lanh.

Có thể có các đặc điểm thiết kế khác, phụ thuộc vào số lượng và sự sắp xếp của xi lanh và van, hình dạng và thể tích của buồng đốt, vị trí của nến hoặc vòi phun.

Trong ICE với sự bố trí van thấp hơn, đầu có thiết bị đơn giản hơn nhiều. Nó chỉ có các kênh tuần hoàn chống đông, chỗ ngồi cho bugi và dây buộc. Tuy nhiên, các đơn vị như vậy có hiệu suất thấp và đã không được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô trong một thời gian dài, mặc dù chúng vẫn có thể được tìm thấy trong các thiết bị đặc biệt.

Đầu xi lanh, đúng với tên gọi của nó, nằm ở phía trên của động cơ đốt trong. Thực chất, đây là một loại vỏ trong đó gắn các bộ phận của cơ cấu phân phối khí (thời gian), có nhiệm vụ điều khiển việc nạp hỗn hợp khí-nhiên liệu vào các xylanh và khí thải. Đỉnh của các buồng đốt nằm ở phần đầu. Nó có các lỗ ren để vặn bugi và kim phun, cũng như các lỗ để nối ống nạp và ống xả.

Để lưu thông chất làm mát, các kênh đặc biệt (cái gọi là áo khoác làm mát) được sử dụng. Bôi trơn được cung cấp qua các kênh dẫn dầu.

Ngoài ra, còn có ghế cho van với lò xo và bộ truyền động. Trong trường hợp đơn giản nhất, có hai van trên mỗi xi lanh (đầu vào và đầu ra), nhưng có thể có nhiều van hơn. Các van đầu vào bổ sung giúp tăng tổng diện tích mặt cắt ngang, cũng như giảm tải động. Và với van xả bổ sung, tản nhiệt có thể được cải thiện.

Chân (bệ) van, bằng đồng, gang hoặc thép chịu nhiệt, được ép vào vỏ đầu xi lanh hoặc có thể tự chế tạo đầu trụ.

Hướng dẫn van cung cấp chỗ ngồi chính xác. Vật liệu để sản xuất chúng có thể là gang, đồng, gốm kim loại.

Đầu van có một vát côn được làm một góc 30 hoặc 45 độ. Phần vát này là bề mặt làm việc của van và tiếp giáp với phần vát của chân van. Cả hai góc vát đều được gia công cẩn thận và được mài nhẵn để vừa khít.

Để đóng van đáng tin cậy, một lò xo được sử dụng, được làm bằng thép hợp kim với quá trình xử lý đặc biệt tiếp theo. Giá trị của độ siết sơ bộ của nó ảnh hưởng đáng kể đến các thông số của động cơ đốt trong.

Điều khiển việc đóng / mở van trục cam. Nó có hai cam cho mỗi xi-lanh (một cho đường nạp, một cho van xả). Mặc dù có thể có các tùy chọn khác, bao gồm sự hiện diện của hai trục cam, một trong số đó điều khiển lượng khí nạp, trục còn lại điều khiển khí thải. Trong các động cơ đốt trong của ô tô du lịch hiện đại, người ta thường sử dụng chính xác nhất là hai trục cam lắp trên, và số lượng van cho mỗi xi lanh là 4.

Là một cơ cấu truyền động để điều khiển van, cần sử dụng đòn bẩy (tay vặn, cần gạt) hoặc bộ đẩy ở dạng xi lanh ngắn. Trong phiên bản thứ hai, khe hở trong ổ đĩa được tự động điều chỉnh bằng cách sử dụng bộ bù thủy lực, giúp cải thiện chất lượng và kéo dài tuổi thọ của chúng.

Mặt dưới của đầu xi lanh, nơi tiếp giáp với khối xi lanh, được làm đồng đều và gia công cẩn thận. Để ngăn chặn sự xâm nhập của chất chống đông vào hệ thống bôi trơn hoặc dầu động cơ vào hệ thống làm mát, cũng như sự xâm nhập của các chất lỏng làm việc này vào buồng đốt, một miếng đệm đặc biệt được lắp đặt giữa đầu và khối xi lanh trong quá trình lắp đặt. Nó có thể được làm bằng vật liệu tổng hợp amiăng-cao su (paronit), đồng hoặc thép với lớp xen kẽ polyme. Một miếng đệm như vậy cung cấp độ kín cao, ngăn ngừa sự trộn lẫn chất lỏng làm việc của hệ thống bôi trơn và làm mát, đồng thời cách ly các xi lanh với nhau.

Đầu được gắn vào khối xi lanh bằng bu lông hoặc đinh tán bằng đai ốc. Việc siết chặt các bu lông phải được tiếp cận rất có trách nhiệm. Nó phải được sản xuất theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất ô tô theo một sơ đồ nhất định, có thể khác nhau đối với các động cơ đốt trong khác nhau. Đảm bảo sử dụng cờ lê mô-men xoắn và tuân thủ mô-men xoắn siết được chỉ định, mô-men xoắn này phải được chỉ ra trong hướng dẫn sửa chữa.

Không tuân thủ quy trình sẽ dẫn đến vi phạm độ kín, thoát khí qua khớp nối, giảm sức nén trong xi lanh và vi phạm sự cách ly với nhau của các kênh của hệ thống bôi trơn và làm mát. Tất cả những điều này sẽ được biểu hiện bằng động cơ đốt trong hoạt động không ổn định, mất công suất, tiêu hao nhiên liệu quá nhiều. Tối thiểu, bạn sẽ phải thay miếng đệm, dầu động cơ và chất chống đông bằng hệ thống xả. Những rắc rối nghiêm trọng hơn có thể xảy ra, tùy thuộc vào nhu cầu sửa chữa nghiêm trọng động cơ đốt trong.

Cần phải nhớ rằng miếng đệm đầu xi lanh không thích hợp để lắp đặt lại. Nếu đầu bị tháo ra, phải thay thế miếng đệm, bất kể tình trạng của nó. Điều tương tự cũng áp dụng cho các bu lông lắp ghép.

Từ trên cao, đầu xi lanh được đóng lại bằng một nắp bảo vệ (nó còn được gọi là nắp van) với một con dấu cao su. Nó có thể được làm bằng thép tấm, nhôm hoặc nhựa. Nắp thường có cổ để đổ dầu động cơ. Ở đây cũng cần phải quan sát mô-men xoắn nhất định khi siết chặt các bu lông đang siết chặt và thay đổi cao su làm kín mỗi lần mở nắp.

Các vấn đề phòng ngừa, chẩn đoán, sửa chữa và thay thế đầu xylanh phải được coi trọng nhất có thể, vì đây là bộ phận quan trọng của động cơ đốt trong, hơn nữa nó còn chịu tải trọng cơ và nhiệt rất lớn.

Các vấn đề sớm hay muộn cũng phát sinh ngay cả khi xe vận hành đúng cách. Đẩy nhanh sự xuất hiện của trục trặc trong động cơ - và đặc biệt là phần đầu - các yếu tố sau:

• bỏ qua sự chuyển dịch tuần hoàn;
• việc sử dụng chất bôi trơn chất lượng thấp hoặc dầu không đáp ứng các yêu cầu đối với động cơ đốt trong này;
• sử dụng nhiên liệu kém chất lượng;
• bộ lọc bị tắc (không khí, dầu);
• kéo dài thời gian không được bảo dưỡng định kỳ;
• lối lái lạng lách, lạm dụng tốc độ cao;
• hệ thống phun bị lỗi hoặc không được kiểm soát;
• tình trạng không đạt yêu cầu của hệ thống làm mát và kết quả là động cơ đốt trong bị quá nhiệt.

Sự cố của miếng đệm đầu xi lanh và các vấn đề liên quan khác đã được đề cập ở trên. Bạn có thể đọc thêm về điều này trong một phần riêng biệt. Các lỗi đầu khác có thể xảy ra:

• ghế van bị nứt;
• mòn van dẫn hướng;
• ghế gãy trục cam;
• ốc vít hoặc ren bị hư hỏng;
• vết nứt trực tiếp trong vỏ đầu xi lanh.

Ghế và ống lót dẫn hướng có thể được thay thế, nhưng điều này phải được thực hiện bằng công nghệ đặc biệt sử dụng thiết bị đặc biệt. Những nỗ lực sửa chữa như vậy trong môi trường nhà để xe rất có thể sẽ dẫn đến việc phải thay toàn bộ phần đầu. Bạn có thể tự mình làm sạch và mài các rãnh của ghế ngồi, đồng thời không quên rằng chúng phải vừa khít với các rãnh ghép của van.

Để khôi phục các giường bị mòn dưới trục cam, ống lót sửa chữa bằng đồng được sử dụng.

Nếu sợi chỉ trong ổ cắm nến bị đứt, bạn có thể lắp tuốc nơ vít. Các đinh tán sửa chữa được sử dụng thay thế cho các chốt bị hư hỏng.

Các vết nứt trên vỏ đầu có thể được cố gắng hàn nếu chúng không nằm ở các mối nối khí. Sẽ là vô nghĩa nếu sử dụng các công cụ như hàn nguội, vì chúng có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau và đơn giản là nứt rất nhanh. Việc sử dụng hàn để loại bỏ các vết nứt đi qua khớp khí là không thực tế - trong trường hợp này, tốt hơn là thay thế đầu.

Cùng với đầu, bắt buộc phải thay đổi miếng đệm của nó, cũng như con dấu cao su của nắp.

Khi khắc phục sự cố đầu xi lanh, đừng quên chẩn đoán các bộ phận thời gian được lắp đặt trong đó - van, lò xo, tay quay, cần gạt, tay đẩy và tất nhiên là cả trục cam. Nếu bạn cần mua phụ tùng mới để thay thế những phụ tùng đã cũ, bạn có thể thực hiện việc đó trong cửa hàng trực tuyến.

Việc mua và lắp cụm đầu xi lanh sẽ thuận tiện và dễ dàng hơn khi các bộ phận của cơ cấu phân phối khí (trục cam, van có lò xo và bộ truyền động, v.v.) đã được lắp sẵn trong đó. Điều này sẽ loại bỏ nhu cầu lắp và điều chỉnh, điều này sẽ được yêu cầu nếu các bộ phận định thời từ đầu xi lanh cũ được lắp vào vỏ đầu mới.