Každý spaľovací motor obsahuje hlavu valca (hlavu valca) - dôležitú súčasť, ktorá spolu s hlavou piestu tvorí spaľovací priestor, a zohráva dôležitú úlohu pri prevádzke jednotlivých systémov pohonnej jednotky.Prečítajte si všetko o hlavách valcov, ich typoch, dizajne, použiteľnosti, údržbe a opravách v tomto článku.
Čo je to hlava valca?
Hlava valca (hlava valca) je jednotka spaľovacieho motora namontovaná v hornej časti bloku valcov.
Hlava valcov je jednou z hlavných častí spaľovacieho motora, zabezpečuje jeho fungovanie a určuje jeho hlavné výkonové charakteristiky.Hlava je však poverená množstvom funkcií:
• Vytváranie spaľovacích komôr - v spodnej časti hlavy, umiestnenej priamo nad valcom, sa vykonáva spaľovacia komora (čiastočne alebo úplne), jej plný objem sa vytvára pri dosiahnutí piestu TDC;
• Prívod vzduchu alebo zmesi paliva a vzduchu do spaľovacej komory - príslušné kanály (nasávanie) sú vytvorené v hlave valcov;
• Odvádzanie výfukových plynov zo spaľovacích komôr - príslušné kanály (výfuk) sú vytvorené v hlave valcov;
• Chladenie pohonnej jednotky - v hlave valcov sú kanály vodného plášťa, cez ktoré cirkuluje chladiaca kvapalina;
• Zabezpečenie činnosti mechanizmu distribúcie plynu (časovanie) - v hlave (so všetkými súvisiacimi časťami - puzdrá, sedlá) sú umiestnené ventily, ktoré otvárajú a uzatvárajú sacie a výfukové kanály podľa zdvihov motora.Na hlave môže byť umiestnené aj celé časovanie - vačkový hriadeľ (hriadele) s ich ložiskami a ozubenými kolesami, pohon ventilov, pružiny ventilov a ďalšie súvisiace časti;
• Mazanie rozvodových dielov - v hlave sú vytvorené kanály a nádobky, cez ktoré preteká olej na povrchy trecích dielov;
• Zabezpečenie činnosti systému vstrekovania paliva (u dieselových a vstrekovacích motorov) a/alebo systému zapaľovania (v benzínových motoroch) - vstrekovače paliva a/alebo zapaľovacie sviečky s príslušnými dielmi (ako aj naftové žeraviace sviečky) sú namontované na hlava;
• Slúži ako časť karosérie pre montáž rôznych komponentov - sacie a výfukové potrubie, snímače, potrubia, konzoly, valčeky, kryty a iné.
Kvôli tak širokému spektru funkcií sú na hlavu valca kladené prísne požiadavky a jej konštrukcia môže byť dosť zložitá.Aj dnes existuje veľa typov hláv, v ktorých je opísaná funkčnosť implementovaná tak či onak.
Typy hláv valcov
Hlavy valcov sa líšia konštrukciou, typom a umiestnením spaľovacej komory, prítomnosťou a typom časovania, ako aj účelom a niektorými vlastnosťami.
hlavy valcov môžu mať jeden zo štyroch dizajnov:
• Spoločná hlava pre všetky valce v radových motoroch;
• Spoločné hlavy pre jeden rad valcov v motoroch v tvare V;
• Samostatné hlavy pre niekoľko valcov viacvalcových radových motorov;
• Jednotlivé hlavy valcov v jedno-, dvoj- a viacvalcových radových motoroch, v tvare V a iných motoroch.
Hlavné typy spaľovacích komôr spaľovacích motorov
V bežných 2-6-valcových radových motoroch sa najčastejšie používajú bežné hlavy na pokrytie všetkých valcov.Na motoroch v tvare V sa používajú obe hlavy valcov spoločné pre jeden rad valcov a samostatné hlavy pre každý valec (napríklad osemvalcové motory KAMAZ 740 používajú samostatné hlavy pre každý valec).Samostatné hlavy valcov radových motorov sa používajú oveľa menej často, zvyčajne jedna hlava pokrýva 2 alebo 3 valce (napríklad v šesťvalcových dieselových motoroch MMZ D-260 sú nainštalované dve hlavy - jedna pre 3 valce).Jednotlivé hlavy valcov sa používajú na výkonných radových dieselových motoroch (napríklad na dieselových motoroch Altai A-01), ako aj na pohonných jednotkách špeciálnej konštrukcie (dvojvalec boxer, hviezda atď.).A na jednovalcových motoroch, ktoré plnia aj funkcie vzduchom chladeného chladiča, sa dajú samozrejme použiť iba jednotlivé hlavy.
Podľa umiestnenia spaľovacej komory existujú tri typy hláv:
• So spaľovacou komorou v hlave valca - v tomto prípade je použitý piest s plochým dnom, prípadne s pretláčačom;
• So spaľovacou komorou v hlave valca a v pieste - v tomto prípade je časť spaľovacej komory vykonávaná v hlave piestu;
• So spaľovacou komorou v pieste - v tomto prípade je spodná plocha hlavy valca rovná (ale môžu tam byť vybrania na inštaláciu ventilov v naklonenej polohe).
Súčasne môžu mať spaľovacie komory rôzne tvary a konfigurácie: guľové a pologuľové, valbové, klinové a poloklinové, plocho-oválne, valcové, komplexné (kombinované).
Podľa prítomnosti častí časovania sú hlavou jednotky:
• Bez rozvodu - hlavy viacvalcových nízkoventilových a jednovalcových dvojtaktných bezventilových motorov;
• S ventilmi, vahadlami a súvisiacimi komponentmi – hlavami motora so spodným vačkovým hriadeľom sú všetky diely umiestnené na vrchu hlavy valcov;
• Pri plnom časovaní - vačkový hriadeľ, pohon ventilov a ventily s príbuznými dielmi sú všetky diely umiestnené v hornej časti hlavy.
Nakoniec možno hlavy rozdeliť podľa účelu na mnoho typov - pre dieselové, benzínové a plynové pohonné jednotky, pre nízkootáčkové a nútené motory, pre vodou chladené a vzduchom chladené spaľovacie motory atď. Vo všetkých týchto prípadoch , hlavy valcov majú určité konštrukčné prvky - rozmery, prítomnosť chladiacich alebo rebrových kanálov, tvar spaľovacích komôr atď. Vo všeobecnosti je však konštrukcia všetkých týchto hláv v zásade rovnaká.
dizajn hlavy valcov
Časť hlavy valcov
Konštrukčne je hlava valcov jednoliaty odliatok vyrobený z materiálu s vysokou tepelnou vodivosťou – dnes sú to najčastejšie zliatiny hliníka, používa sa aj biela liatina a niektoré ďalšie zliatiny.Všetky časti systémov, ktoré sa v nej nachádzajú, sú vytvorené v hlave - sacie a výfukové kanály, ventilové otvory (do nich sú zalisované vodiace puzdrá ventilov), spaľovacie komory, sedlá ventilov (môžu byť vyrobené z tvrdších zliatin), nosné plochy pre montáž časti časovania, studne a montážne závitové otvory na inštaláciu sviečok a / alebo dýz, kanálov chladiaceho systému, kanálov mazacieho systému, Ak je hlava určená pre motor s horným vačkovým hriadeľom, potom sa na jej hornom povrchu vytvorí lôžko na uloženie hriadeľa (cez vložky).
Na bočných plochách hlavy valcov sú vytvorené plniace plochy pre montáž sacieho a výfukového potrubia.Inštalácia týchto častí sa vykonáva cez tesniace tesnenia, ktoré vylučujú únik vzduchu a únik výfukových plynov.Na moderných motoroch sa inštalácia týchto a ďalších komponentov na hlavu vykonáva pomocou svorníkov a matíc.
Na spodnej ploche hlavy valcov je vytvorená plniaca plocha pre montáž na blok.Na zabezpečenie tesnosti spaľovacích komôr a kanálov chladiaceho systému je medzi hlavou valca a obchodným centrom umiestnené tesnenie.Utesnenie je možné vykonať bežnými tesneniami z paronitu, materiálov na báze gumy atď., ale v posledných rokoch sa čoraz viac používajú takzvané kovové pakety - kompozitné tesnenia na báze medi so syntetickými vložkami.
Horná časť hlavice je uzavretá viečkom (lisovaným kovovým alebo plastovým) s olejovým plniacim hrdlom a zátkou.Inštalácia krytu sa vykonáva cez tesnenie.Kryt chráni časti rozvodov, ventily a pružiny pred nečistotami a poškodením a tiež zabraňuje rozliatiu oleja počas jazdy.
Dizajn hlavy valca
Inštalácia hlavy valcov na blok sa vykonáva pomocou svorníkov alebo skrutiek.Čapy sú vhodnejšie pre hliníkové bloky, pretože poskytujú spoľahlivú svorku na hlave a rovnomerne rozkladajú zaťaženie v tele bloku.
Hlavy valcov vzduchom chladených motorov (motocykle, skútre a iné) majú na vonkajšom povrchu rebrá - prítomnosť rebier značne zväčšuje povrch hlavy a zabezpečuje jej efektívne chladenie prichádzajúcim prúdom vzduchu.
Problematika údržby, opravy a výmeny hlavy valcov
Hlava valcov a komponenty na nej namontované sú vystavené značnému zaťaženiu, čo vedie k ich intenzívnemu opotrebovaniu a poruchám.Poruchy samotnej hlavy sú spravidla zriedkavé - sú to rôzne deformácie, praskliny, poškodenia v dôsledku korózie atď. Na výmenu by ste mali zvoliť hlavu rovnakého typu a katalógového čísla, inak diel jednoducho nespadne do miesto (bez úprav).
Najčastejšie dochádza k poruchám hlavy valcov v systémoch, ktoré sú na nich nainštalované - rozvody, mazanie atď. Zvyčajne ide o opotrebovanie sediel a puzdier ventilov, samotných ventilov, častí pohonu, vačkového hriadeľa atď. Vo všetkých týchto prípadoch sa vymieňajú chybné diely. alebo opravené.V garáži sa však niektoré typy opráv vykonávajú ťažko, napríklad lisovanie a lisovanie vodiacich puzdier ventilov, lapovanie sediel ventilov a iné práce je možné len pomocou špeciálneho nástroja.
Osobitná pozornosť by sa mala venovať správnej inštalácii hlavy valcov.Je dôležité mať na pamäti, že tesnenie hlavy valcov je jednorazové, musí sa vymeniť, ak je hlava demontovaná, opätovná inštalácia tejto časti je neprijateľná.Pri inštalácii hlavy valca by sa malo dodržať správne poradie uťahovacích upevňovacích prvkov (čapy alebo skrutky): zvyčajne sa práca začína od stredu hlavy s pohybom smerom k okrajom.Týmto uťahovaním sa zaťaženie hlavy rovnomerne rozloží a zabráni sa neprípustným deformáciám.
Počas prevádzky vozidla by sa údržba hlavy a systémov v nej nachádzajúcich sa mala vykonávať v súlade s pokynmi a odporúčaniami výrobcu.Pri včasnej údržbe a oprave bude hlava valcov a celý motor fungovať spoľahlivo a efektívne.
Čas odoslania: 21. augusta 2023