Wiele osób prawdopodobnie słyszało skrót “głowica cylindrów”. Skrót ten jest prosty: “głowica cylindrów”. Ta skomplikowana i dość kosztowna jednostka znajduje się w każdym silniku spalinowym. Co więcej, głowica jest jedną z jego głównych części. Aby łatwiej było zrozumieć, czym jest głowica cylindrów, przypomnijmy sobie strukturę silnika spalinowego. Wyjaśniamy tak prosto, jak to możliwe, ale z kilkoma ważnymi szczegółami.
Gdzie znajduje się głowica cylindrów
Zacznijmy od najprostszego pytania dotyczącego MCC: co to jest w samochodzie i gdzie się znajduje. Główną (i najbardziej masywną) częścią silnika spalinowego jest blok cylindrów. W nim, jak można zrozumieć z nazwy, znajdują się cylindry, w których poruszają się tłoki. Od dołu blok jest przykryty tacą, do której spływa olej po nasmarowaniu części. Pompa olejowa pobiera go stamtąd i podaje z powrotem do układu.
Głowica cylindrów jest zamontowana na bloku cylindrów za pomocą specjalnej uszczelki. Jest ona z kolei przykryta pokrywą, która zapobiega rozpryskiwaniu się oleju i przedostawaniu się zanieczyszczeń do wnętrza silnika. Pokrywa głowicy cylindrów jest najwyższą i najbardziej widoczną częścią silnika. Widzimy ją po otwarciu maski, jeśli nie ma na niej ozdobnej plastikowej osłony.
Nawiasem mówiąc, może być nie jedna, ale kilka pokryw, a także same głowice cylindrów. Jeśli silnik ma kształt litery V lub opozycję, każda połowa cylindrów będzie miała własną głowicę. Niektóre duże diesle do ciężarówek były produkowane z indywidualnymi głowicami cylindrów. I tylko silnik rzędowy ma tylko jedną głowicę.
Jakie funkcje pełni głowica cylindrów
Kolejne pytanie brzmi: po co w ogóle potrzebna jest głowica cylindrów? W rzeczywistości ma ona wiele złożonych funkcji.
Dzięki swojej dolnej części, znajdującej się bezpośrednio nad cylindrami, głowica stanowi część komory spalania.
Głowica cylindrów zawiera elementy układu zasilania i zapłonu – świece zapłonowe lub świece żarowe (w przypadku silników wysokoprężnych), a także wtryskiwacze paliwa.
W głowicy znajduje się mechanizm zaworowy, dzięki któremu do komór spalania dostarczane jest powietrze lub mieszanka paliwowo-powietrzna, a usuwane są spaliny. W tym celu kolektory dolotowe i wydechowe są zadokowane do głowicy cylindrów.
Głowica cylindrów jest częścią płaszcza wodnego i układu smarowania silnika.
Budowa i odmiany zespołu głowicy cylindrów
Z czego składa się głowica cylindrów? Jej podstawą jest obudowa o skomplikowanym kształcie (nazywana również skrzynią korbową), odlana z żeliwa lub stopu aluminium. Żeliwne głowice charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną i odpornością na ciepło. Nie ulegają odkształceniom i wypaczeniom pod wpływem ciepła. Mają jednak pewną wadę – dużą masę.
Głowice aluminiowe są nie tylko znacznie lżejsze. Materiał ten ma większą przewodność cieplną, dzięki czemu mniej się nagrzewa (lub, dokładniej, łatwiej schładza) i lepiej sprawdza się w silnikach o wysokim stopniu sprężania. Większość nowoczesnych silników samochodów osobowych wykorzystuje aluminiowe głowice cylindrów.
Ale niezależnie od tego, czy jest to żeliwna, czy aluminiowa głowica cylindrów, z czego składa się tak złożona część? Kanały do cyrkulacji chłodziwa, przewody olejowe, wycięcia na komory spalania dla każdego cylindra są koniecznie wykonane w obudowie głowicy cylindrów.
A co najważniejsze, nowoczesna głowica cylindrów mieści układ rozrządu. Na płytce każdego zaworu w głowicy znajduje się gniazdo, a na pręcie – tuleja. I właśnie ze względu na rodzaj mechanizmu zaworowego, głowice cylindrów są przede wszystkim zróżnicowane. Mogą to być:
- z jednym wałkiem rozrządu;
- z dwoma wałkami rozrządu;
- bez wałka rozrządu.
Głowica SOHC (Single Over Head Cam) ma pojedynczy wałek rozrządu, który napędza zarówno zawory ssące, jak i wydechowe. Zawory są otwierane przez dźwigienki zaworowe lub bezpośrednio przez krzywki na wałku. Głowice te mają zazwyczaj dwa lub trzy zawory na cylinder.
System DOHC (Double OverHead Cam) obejmuje dwa wałki rozrządu w głowicy cylindrów. Pierwszy wałek steruje zaworami dolotowymi, które są zamontowane po jednej stronie, a drugi wałek steruje zaworami wydechowymi po przeciwnej stronie głowicy. Większość nowoczesnych samochodów ma silniki z układem rozrządu DOHC, w którym na każdy cylinder przypadają cztery zawory. Konstrukcja DOHC umożliwia ustawienie zaworów dolotowych pod większym kątem względem zaworów wydechowych, co pozwala na lepsze napełnianie cylindrów powietrzem lub mieszanką paliwowo-powietrzną. Konstrukcja DOHC jest jednak najbardziej złożona. Oprócz dwóch wałków rozrządu, drugi wałek musi być napędzany przez przekładnię, pasek lub łańcuch.
Głowica bez wałka rozrządu odnosi się do systemu OHV (Over Head Valve), co dosłownie oznacza “zawory w głowicy”. W tym przypadku konstrukcja jest taka, że zawory są napędzane za pomocą popychaczy i dźwigienek zaworowych, a wałek rozrządu nie jest zainstalowany w głowicy cylindrów, ale wewnątrz bloku cylindrów. W głowicy z systemem OHV trudniej jest zainstalować więcej niż dwa zawory na cylinder, a popychacze z wahaczami nie działają dobrze przy wysokich prędkościach obrotowych silnika. Konstrukcja ta jest uważana za niewygodną (choć znacznie upraszcza napęd rozrządu, który można łatwo obejść za pomocą łańcucha lub paska) i jest obecnie rzadko stosowana.
Konserwacja głowicy cylindrów i oznaki jej nieprawidłowego działania
Chociaż konstrukcja zespołu głowicy cylindrów jest dość złożona, główna konserwacja sprowadza się do regulacji luzów w układzie rozrządu, jeśli nie są one wyposażone w hydrokompensatory. Taka regulacja, w zależności od konstrukcji rozrządu, odbywa się na różne sposoby – za pomocą śrub regulacyjnych lub poprzez wymianę (dobór) podkładek lub popychaczy. Częstotliwość sprawdzania i, w razie potrzeby, regulacji zaworów można znaleźć w instrukcji obsługi samochodu. Czasami jednak może to być wymagane z wyprzedzeniem, jeśli podczas pracy silnika słychać charakterystyczny stukot spod pokrywy zaworów.
Istnieje kilka objawów, które mogą wskazywać, że coś jest nie tak z głowicą:
- spadek mocy silnika;
- komplikacje z uruchomieniem silnika, szczególnie zimą;
- stukanie zaworów;
- niebieski lub białawy dym z rury wydechowej;
- emulsja w skrzyni korbowej silnika i na bagnecie;
- plamy oleju w zbiorniku wyrównawczym;
- utrata poziomu oleju lub płynu chłodzącego.
Możliwe problemy, ich przyczyny i rozwiązania
Rozważmy najczęstsze problemy i usterki głowicy cylindrów, a także sposoby ich rozwiązania.
Awaria uszczelki głowicy cylindrów. Mówiąc najprościej, jej uszkodzenie. Może to być spowodowane przegrzaniem, ale w samochodach “w sile wieku” uszczelka czasami po prostu niszczy się z powodu starzenia się lub degradacji jej materiału pod wpływem oleju, płynu niezamarzającego i spalin. W rezultacie spada kompresja, spaliny przenikają do płynu niezamarzającego lub płynu niezamarzającego – do oleju. Jest tylko jedno wyjście – naprawa silnika z wymianą uszczelki.
Krzywizna płaszczyzny przylgowej aluminiowej głowicy cylindra. W tym przypadku mówi się, że głowica jest “zawieszona”. Objawy są takie same jak w przypadku przebicia uszczelki głowicy. Najczęstszą przyczyną tego problemu jest przegrzanie silnika. Jeśli odkształcenie nie jest poważne, można je skorygować poprzez frezowanie płaszczyzny współpracującej w wyspecjalizowanych warsztatach. W przypadku znacznego odkształcenia, konieczna będzie wymiana głowicy na nową.
Pęknięcia w głowicy cylindrów. Kolejna konsekwencja przegrzania silnika. Alternatywną opcją jest niewłaściwe dokręcenie śrub mocujących głowicę do bloku silnika. W rzadkich przypadkach można pozbyć się małych pęknięć poprzez spawanie. Zazwyczaj jednak wymaga to wymiany obudowy głowicy.
Zużycie tulei zaworowych. Tuleje mogą ulec zużyciu przy stosowaniu oleju niskiej jakości lub po prostu przy dużym przebiegu. Aby rozwiązać ten problem, należy wycisnąć je z obudowy głowicy i wymienić na nowe.
Zużycie powierzchni roboczych płytek zaworowych i/lub gniazd zaworowych. Problem ten można zazwyczaj rozwiązać poprzez docieranie zaworów do gniazd, tak aby miały one prawidłowe fazy. Jednak w przypadku znacznego zużycia (np. pęknięcia płytki zaworowej), które objawia się niestabilną pracą na biegu jałowym i spadkiem mocy silnika, konieczna będzie wymiana zużytych części na nowe.
Stukające zawory podczas pracy silnika. W mechanizmie bez hydrokompensatorów konieczna będzie regulacja szczeliny. W mechanizmie z hydrokompensatorami – wymiana uszkodzonych hydroporów zaworów.
Nieszczelność pokrywy zaworów. Konieczna jest wymiana uszczelki pokrywy zaworów, która z czasem straciła szczelność lub odnowienie szczeliwa, jeśli pokrywa jest zamontowana konstrukcyjnie bez uszczelki. W niektórych silnikach plastikowa pokrywa ulega z czasem deformacji. W takim przypadku wymagana będzie nowa pokrywa.
Zużycie korków olejowych na trzpieniach zaworów. Jedna z głównych przyczyn zwiększonego zużycia oleju i dymienia z rury wydechowej – smar spływa po prętach do kolektora dolotowego, a stamtąd dostaje się do cylindrów. Jeśli pojawią się odpowiednie objawy, korki są wymieniane na nowe. Zwykle nie wymaga to demontażu samej głowicy cylindrów.
Razem
- Głowica cylindrów lub głowica cylindrów to część, która pokrywa blok cylindrów i pełni wiele funkcji w silniku.
- W zależności od typu mechanizmu zaworowego, głowice cylindrów są dostarczane z jednym lub dwoma wałkami rozrządu lub bez wałka rozrządu.
- Głowica cylindrów nie wymaga prawie żadnej specjalistycznej zaplanowanej konserwacji.
- Główne usterki głowicy cylindrów to pęknięcia uszczelek, zniekształcenia płaskich powierzchni głowicy cylindrów, pęknięcia, zużycie tulei zaworowych, fazowanie płytek zaworowych lub gniazd zaworów, stukanie zaworów, nieszczelności pokrywy zaworów i zużyte pokrywy olejowe.
0 Comments