الاسطوانة. الغرض والجهاز

يعد محرك الاحتراق الداخلي الحديث وحدة معقدة للغاية تضم عددًا كبيرًا من المكونات والأجزاء. المكون الرئيسي لمحرك الاحتراق الداخلي هو رأس الأسطوانة (رأس الأسطوانة). يعمل رأس الأسطوانة ، أو ببساطة الرأس ، كنوع من الغطاء الذي يغلق الجزء العلوي من أسطوانات محرك الاحتراق الداخلي. ومع ذلك ، هذا بعيد كل البعد عن الغرض الوظيفي الوحيد للرأس. يتميز رأس الأسطوانة بتصميم معقد نوعًا ما ، وحالته ضرورية للتشغيل العادي لمحرك الاحتراق الداخلي.

يجب أن يفهم كل سائق سيارة جهاز الرأس وأن يفهم كيفية عمل هذا العنصر.

يتم إنتاج رؤوس الأسطوانات عن طريق الصب من سبائك الحديد الزهر أو سبائك الألومنيوم. منتجات سبائك الألومنيوم ليست قوية مثل الحديد الزهر ، لكنها أخف وزنا وأقل عرضة للتآكل ، وهذا هو سبب استخدامها في محركات الاحتراق الداخلي لمعظم سيارات الركاب.

للقضاء على الإجهاد المتبقي للمعدن ، تتم معالجة الجزء باستخدام تقنية خاصة. تليها الطحن والحفر.

اعتمادًا على تكوين محرك الاحتراق الداخلي (ترتيب الأسطوانات ، العمود المرفقي وأعمدة الكامات) ، قد يكون لها عدد مختلف من رؤوس الأسطوانات. في وحدة الصف الواحد ، يوجد رأس واحد ، في محركات الاحتراق الداخلي من نوع آخر ، على سبيل المثال ، على شكل V أو على شكل W ، قد يكون هناك رأسان. عادة ما يكون للمحركات الكبيرة رؤوس منفصلة لكل أسطوانة.

يختلف تصميم رأس الأسطوانة أيضًا اعتمادًا على عدد أعمدة الكامات وموقعها. يمكن تركيب أعمدة الكامات في حجرة إضافية للرأس ، ويمكن تثبيتها في كتلة الأسطوانة.

ميزات التصميم الأخرى ممكنة ، والتي تعتمد على عدد وترتيب الأسطوانات والصمامات ، وشكل وحجم غرف الاحتراق ، وموقع الشموع أو الفوهات.

في ICE مع ترتيب الصمام السفلي ، يكون للرأس جهاز أبسط بكثير. لديها فقط قنوات دوران مانعة للتجمد ، ومقاعد لشمعات الإشعال والمثبتات. ومع ذلك ، فإن هذه الوحدات منخفضة الكفاءة ولم يتم استخدامها في صناعة السيارات لفترة طويلة ، على الرغم من أنه لا يزال من الممكن العثور عليها في معدات خاصة.

يقع رأس الأسطوانة ، وفقًا لاسمها ، في الجزء العلوي من محرك الاحتراق الداخلي. في الواقع ، هذا هو السكن الذي يتم فيه تثبيت أجزاء آلية توزيع الغاز (التوقيت) ، والتي تتحكم في دخول خليط الهواء والوقود إلى الأسطوانات وغازات العادم. يقع الجزء العلوي من غرف الاحتراق في الرأس. يحتوي على ثقوب ملولبة للبراغي في شمعات الإشعال والحاقنات ، بالإضافة إلى ثقوب لتوصيل مشعبات السحب والعادم.

لتداول المبرد ، يتم استخدام قنوات خاصة (ما يسمى سترة التبريد). يتم توفير التزييت من خلال قنوات الزيت.

بالإضافة إلى ذلك ، توجد مقاعد للصمامات ذات النوابض والمحركات. في أبسط الحالات ، يوجد صمامان لكل أسطوانة (مدخل ومخرج) ، ولكن قد يكون هناك المزيد. تتيح صمامات الدخول الإضافية زيادة إجمالي مساحة المقطع العرضي ، فضلاً عن تقليل الأحمال الديناميكية. ومع وجود صمامات عادم إضافية ، يمكن تحسين تبديد الحرارة.

يتم ضغط مقعد الصمام (المقعد) ، المصنوع من البرونز أو الحديد الزهر أو الفولاذ المقاوم للحرارة ، في غلاف رأس الأسطوانة أو يمكن صنعه في الرأس نفسه.

توفر أدلة الصمام مقاعد دقيقة. يمكن أن تكون مواد تصنيعها من الحديد الزهر والبرونز والسيرميت.

يحتوي رأس الصمام على حافة مدببة بزاوية 30 أو 45 درجة. هذا الشطب هو سطح العمل للصمام ومجاور لحافة مقعد الصمام. تم تشكيل كلا الحوافين بعناية وتثبيتهما لتناسب بشكل مريح.

من أجل الإغلاق الموثوق للصمام ، يتم استخدام زنبرك مصنوع من سبائك الصلب مع معالجة خاصة لاحقة. تؤثر قيمة التشديد الأولي بشكل كبير على معلمات محرك الاحتراق الداخلي.

يتحكم في فتح / إغلاق صمامات عمود الكامات. به حدبتان لكل اسطوانة (واحدة للمدخل والأخرى لصمام العادم). على الرغم من وجود خيارات أخرى ، بما في ذلك وجود عمودين ، أحدهما يتحكم في المدخول ، والآخر يتحكم في العادم. في محركات الاحتراق الداخلي لسيارات الركاب الحديثة ، غالبًا ما يتم استخدام عمودين كامات مثبتين في الأعلى ، وعدد الصمامات هو 4 لكل أسطوانة.

كآلية قيادة للتحكم في الصمامات ، يتم استخدام الروافع (أذرع الروك ، الروك) أو الدافعات على شكل أسطوانات قصيرة. في الإصدار الأخير ، يتم ضبط الفجوة في محرك الأقراص تلقائيًا باستخدام المعوضات الهيدروليكية ، مما يحسن من جودتها ويطيل عمر خدمتها.

السطح السفلي لرأس الأسطوانة ، المجاور لكتلة الأسطوانة ، مصنوع بشكل متساوٍ ومعالج بعناية. لمنع دخول التجمد إلى نظام التزييت أو زيت المحرك في نظام التبريد ، وكذلك تغلغل سوائل العمل هذه في غرفة الاحتراق ، يتم تثبيت حشية خاصة بين الرأس وكتلة الأسطوانة أثناء التثبيت. يمكن أن تكون مصنوعة من مادة الأسبستوس المطاطية المركبة (البارونيت) أو النحاس أو الفولاذ بطبقات البوليمر البينية. توفر هذه الحشية درجة عالية من الضيق ، وتمنع اختلاط سوائل العمل لأنظمة التشحيم والتبريد ، وتعزل الأسطوانات عن بعضها البعض.

يتم توصيل الرأس بكتلة الأسطوانة بمسامير أو مسامير ذات صواميل. يجب التعامل مع شد البراغي بمسؤولية كبيرة. يجب أن يتم إنتاجه وفقًا لتعليمات صانع السيارات وفقًا لمخطط معين ، والذي قد يختلف باختلاف محركات الاحتراق الداخلي. تأكد من استخدام مفتاح عزم الدوران ومراعاة عزم الربط المحدد ، والذي يجب الإشارة إليه في تعليمات الإصلاح.

سيؤدي عدم الامتثال للإجراء إلى انتهاك الضيق ، وإطلاق الغازات من خلال المفصل ، وانخفاض الضغط في الأسطوانات ، وانتهاك عزل قنوات أنظمة التزييت والتبريد عن بعضها البعض. كل هذا سوف يتجلى من خلال التشغيل غير المستقر لمحرك الاحتراق الداخلي ، وفقدان الطاقة ، والاستهلاك المفرط للوقود. كحد أدنى ، سيتعين عليك تغيير الحشية وزيت المحرك ومانع التجمد بأنظمة الشطف. من الممكن حدوث مشاكل أكثر خطورة ، حتى الحاجة إلى إصلاح جدي لمحرك الاحتراق الداخلي.

يجب أن نتذكر أن حشية رأس الأسطوانة غير مناسبة لإعادة التثبيت. في حالة إزالة الرأس ، يجب استبدال الحشية بغض النظر عن حالتها. الأمر نفسه ينطبق على البراغي المتصاعدة.

من الأعلى ، يتم إغلاق رأس الأسطوانة بغطاء واقي (ويسمى أيضًا غطاء الصمام) بختم مطاطي. يمكن أن تكون مصنوعة من صفائح الفولاذ أو الألومنيوم أو البلاستيك. عادة ما يكون للغطاء رقبة لصب زيت المحرك. من الضروري هنا أيضًا مراعاة بعض عزم الدوران عند شد مسامير التثبيت وتغيير مطاط الختم في كل مرة يتم فيها فتح الغطاء.

يجب أن تؤخذ قضايا الوقاية والتشخيص والإصلاح والاستبدال لرأس الأسطوانة على محمل الجد قدر الإمكان ، لأن هذا عنصر حاسم في محرك الاحتراق الداخلي ، والذي يتعرض ، علاوة على ذلك ، لأحمال ميكانيكية وحرارية كبيرة للغاية.

تنشأ المشاكل عاجلاً أم آجلاً حتى مع التشغيل السليم للسيارة. تسريع ظهور الأعطال في المحرك - والرأس بشكل خاص - العوامل التالية:

• تجاهل التحول الدوري
• استخدام مواد تشحيم أو زيوت منخفضة الجودة لا تلبي متطلبات محرك الاحتراق الداخلي هذا ؛
• استخدام وقود رديء الجودة ؛
• المرشحات المسدودة (هواء ، زيت) ؛
• الغياب المطول للصيانة الروتينية ؛
• أسلوب قيادة حاد ، إساءة استخدام السرعات العالية ؛
• نظام الحقن الخاطئ أو غير المنظم ؛
• حالة غير مرضية لنظام التبريد ، ونتيجة لذلك ارتفاع درجة حرارة محرك الاحتراق الداخلي.

سبق ذكر انهيار حشية رأس الأسطوانة والمشاكل الأخرى ذات الصلة أعلاه. يمكنك قراءة المزيد عن هذا في فصل منفصل. فشل الرأس المحتمل الآخر:

• مقاعد صمام متصدع
• أدلة الصمام البالية
• مقاعد عمود الحدبات المكسورة
• السحابات أو الخيوط التالفة ؛
• تشققات مباشرة في مبيت رأس الاسطوانة.

يمكن استبدال المقاعد والبطانات الإرشادية ، ولكن يجب أن يتم ذلك باستخدام تقنية خاصة باستخدام معدات خاصة. من المرجح أن تؤدي محاولات إجراء مثل هذه الإصلاحات في بيئة المرآب إلى الحاجة إلى تغيير الرأس بالكامل. بمفردك ، يمكنك محاولة تنظيف حواف المقاعد وطحنها ، مع عدم إغفال أنها يجب أن تتناسب بإحكام مع حواف التزاوج في الصمامات.

لاستعادة الأسرة البالية تحت عمود الكامات ، يتم استخدام البطانات البرونزية للإصلاح.

إذا تم كسر الخيط في مقبس الشمعة ، فيمكنك تثبيت مفك البراغي. يتم استخدام ترصيع الإصلاح بدلاً من السحابات التالفة.

يمكن محاولة لحام الشقوق الموجودة في غطاء الرأس إذا لم تكن في وصلات الغاز. لا جدوى من استخدام أدوات مثل اللحام البارد ، حيث أن لها معامل تمدد حراري مختلف وتتشقق ببساطة بسرعة كبيرة. استخدام اللحام للتخلص من الشقوق التي تمر عبر وصلة الغاز غير عملي - في هذه الحالة ، من الأفضل استبدال الرأس.

جنبًا إلى جنب مع الرأس ، من الضروري تغيير الحشية الخاصة به ، وكذلك الختم المطاطي للغطاء.

عند استكشاف أخطاء رأس الأسطوانة وإصلاحها ، لا تنسَ أيضًا تشخيص أجزاء التوقيت المثبتة فيه - الصمامات ، والينابيع ، وأذرع الروك ، والاهتزاز ، والدوافع ، وبطبيعة الحال ، عمود الكامات. إذا كنت بحاجة إلى شراء قطع غيار جديدة لاستبدال القطع البالية ، فيمكنك القيام بذلك في المتجر عبر الإنترنت.

إنه أكثر ملاءمة وأسهل لشراء وتركيب مجموعة رأس الأسطوانة عندما تكون أجزاء آلية توزيع الغاز (عمود الكامات ، والصمامات ذات الزنبركات والمحركات ، وما إلى ذلك) مثبتة بالفعل فيها. سيؤدي ذلك إلى التخلص من الحاجة إلى التركيب والتعديل ، وهو الأمر الذي سيكون مطلوبًا إذا تم تثبيت مكونات التوقيت من رأس الأسطوانة القديم في مبيت الرأس الجديد.