Många har säkert hört förkortningen “topplock”. Förkortningen är enkel: “cylinderhuvud”. Denna komplexa och ganska dyra enhet finns i varje förbränningsmotor. Dessutom är huvudet en av dess huvuddelar. För att göra det lättare att förstå vad cylinderhuvudet är, låt oss komma ihåg förbränningsmotorns struktur. Vi förklarar så enkelt som möjligt, men med några viktiga detaljer.
Var är cylinderhuvudet
Låt oss börja med den enklaste frågan om MCC: vad det är i bilen och var den ligger. Den viktigaste (och mest massiva) delen av förbränningsmotorn är cylinderblocket. I det, som du kan förstå från namnet, finns det cylindrar där kolvarna rör sig. Underifrån täcks blocket av en bricka, i vilken olja rinner efter smörjning av delar. Oljepumpen tar den därifrån för att mata den tillbaka in i systemet.
Cylinderhuvudet är monterat på cylinderblocket genom en speciell packning. Det är i sin tur täckt med ett lock för att förhindra att olja stänker och att smuts kommer in i motorn. Topplockslocket är den översta och mest synliga delen av motorn. Vi ser det när vi öppnar huven, om det inte finns något dekorativt plastskydd på det.
Förresten kan det inte finnas en, utan flera lock, liksom själva cylinderhuvudena. Om motorn har en V-formad eller oppositionell design kommer varje halva av cylindrarna att ha sitt eget huvud. Och några stora lastbilsdieslar tillverkades med enskilda cylinderhuvuden. Och bara inline-motorn har bara en.
Vilka funktioner utför cylinderhuvudet
Nästa fråga är: varför behöver du ett cylinderhuvud alls? Faktum är att det har många komplexa funktioner.
Med sin nedre del, som ligger direkt ovanför cylindrarna, utgör huvudet en del av förbränningskammaren.
Topplocket innehåller delar av kraft- och tändningssystemen – tändstift eller glödstift (för dieslar) samt bränsleinsprutare.
I huvudet finns en ventilmekanism, tack vare vilken luft eller bränsle-luftblandning tillförs förbränningskamrarna och avgaser avlägsnas. För detta ändamål är inlopps- och avgasgrenrören dockade till cylinderhuvudet.
Cylinderhuvudet är en del av motorns kylvattenmantel och smörjsystem.
Cylinderhuvudets konstruktion och olika varianter
Vad består topplockets topplock av? Dess bas är ett komplext format hölje (det kallas också vevhus), gjutet av gjutjärn eller aluminiumlegering. Gjutjärnshuvuden har hög mekanisk hållfasthet och värmebeständighet. De är inte föremål för deformation och vridning vid uppvärmning. Men det finns en nackdel – tung vikt.
Aluminiumhuvuden är inte bara mycket lättare. Detta material har större värmeledningsförmåga, så det värms upp mindre (eller, mer exakt, kyls ner lättare) och fungerar bättre i motorer med hög kompression. De flesta moderna personbilsmotorer använder topplock av aluminium.
Men oavsett om det är ett cylinderhuvud av gjutjärn eller aluminium, vad består en så komplex del av? Kanaler för kylvätskecirkulation, oljeledningar, skåror för förbränningskammare för varje cylinder är nödvändigtvis gjorda i topplockshuset.
Och viktigast av allt, det moderna cylinderhuvudet rymmer ventiltåget. För plattan på varje ventil i huvudet finns ett säte och för stången – en hylsa. Och bara genom typen av ventilmekanism är cylinderhuvuden först och främst differentierade. De kan vara:
- med en kamaxel;
- med två kamaxlar;
- utan kamaxel.
SOHC-huvudet (Single Over Head Cam) har en enda kamaxel som driver både insugs- och avgasventilerna. Ventilerna öppnas antingen av vipparmarna eller direkt av kammarna på axeln. Dessa huvuden har vanligtvis två eller tre ventiler per cylinder.
I DOHC-systemet (Double OverHead Cam) sitter två kamaxlar i topplocket. Den första axeln styr insugsventilerna, som är monterade på ena sidan, och den andra axeln styr avgasventilerna på motsatt sida av cylinderhuvudet. De flesta moderna bilar har motorer med ett DOHC-styrsystem, där det finns fyra ventiler per cylinder. DOHC-konstruktionen gör att insugsventilerna kan ha en större vinkel i förhållande till avgasventilerna, vilket gör att cylindrarna fylls bättre med luft eller bränsle-luftblandning. Men DOHC-konstruktionen är den mest komplexa. Förutom de två kamaxlarna måste den andra axeln drivas av en växel-, rem- eller kedjedrivning.
Huvud utan kamaxel hänvisar till systemet OHV (Over Head Valve), vilket bokstavligen betyder “ventiler i huvudet”. I detta fall är konstruktionen sådan att ventilerna drivs via stötstänger och vipparmar, och kamaxeln är inte installerad i topplocket utan nere i cylinderblocket. I topplocket med ett OHV-system är det svårare att installera mer än två ventiler per cylinder, och stötstänger med vipparmar fungerar inte bra vid höga motorvarvtal. Denna design anses vara besvärlig (även om den kraftigt förenklar tidsdrivningen, som lätt kan kringgås av en kedja eller bälte) och används sällan idag.
Underhåll av topplocket och tecken på att det inte fungerar
Även om cylinderhuvudets struktur är ganska komplex, reduceras det huvudsakliga underhållet till att justera spelrummen i ventiltåget, om de inte är utrustade med hydrokompensatorer. En sådan justering görs på olika sätt beroende på kuggväxelns konstruktion – med hjälp av justerskruvar eller genom att byta ut (välja) brickor eller tappar. Frekvensen för kontroll och, om nödvändigt, justering av ventilerna finns i bilens instruktionsbok. Men ibland kan det krävas i förväg, om motorn är igång, hör du ett karakteristiskt klapprande ljud från under ventilkåpan.
Det finns flera symtom som kan tyda på att något är fel med huvudet:
- minskad motoreffekt;
- komplikationer med att starta motorn, särskilt på vintern;
- knackning av ventiler;
- blå eller vitaktig rök från avgasröret;
- emulsion i motorns vevhus och på oljestickan;
- oljefläckar i expansionstanken;
- förlust av olje- eller kylvätskenivå.
Möjliga problem, deras orsaker och lösning
Låt oss överväga de vanligaste problemen och felen i cylinderhuvudet, liksom sätt att lösa dem.
Packningsuppdelning av cylinderhuvudet. Enkelt uttryckt, dess skada. Det kan orsakas av överhettning, men på bilar “i åldern” förstörs packningen ibland helt enkelt på grund av åldrande eller nedbrytning av dess material under påverkan av olja, frostskyddsmedel och avgaser. Som ett resultat sjunker kompressionen, avgaser tränger in i frostskyddsmedel eller frostskyddsmedel – i olja. Det finns bara en väg ut – motorreparation med packningsbyte.
Krökning av aluminiumcylinderhuvudets stötplan. I det här fallet sägs det att huvudet är “hängt”. Symtomen är desamma som med en punkterad topplockspackning. Den vanligaste orsaken till detta problem är överhettning av motorn. Om skevheten inte är allvarlig kan den korrigeras genom att fräsa det passande planet i specialiserade verkstäder. Vid betydande deformation måste huvudet bytas ut mot ett nytt.
Sprickor i cylinderhuvudet. En annan konsekvens av överhettning av motorn. Ett alternativ är felaktig åtdragning av dess monteringsbultar till motorblocket. I sällsynta fall kan du bli av med små sprickor genom svetsning. Men kräver vanligtvis byte av huvudhuset.
Slitage av ventilbussningar. Bussningarna kan slitas ut när man använder olja av låg kvalitet eller helt enkelt med hög körsträcka. För att lösa problemet måste de pressas ut ur huvudhuset och ersättas med nya.
Slitage på ventilplattornas och/eller ventilsätenas arbetsytor. Detta problem kan vanligtvis lösas genom att ventilerna läppas mot sätena så att de får rätt avfasning. Men om slitaget är stort (t.ex. sprickbildning i ventiltallriken), vilket visar sig genom instabil tomgångskörning och minskad motoreffekt, måste du byta ut de slitna delarna mot nya.
Knackande ventiler när motorn är igång. I mekanismen utan hydrokompensatorer kommer det att vara nödvändigt att justera gapet. I mekanismen med hydrokompensatorer – byte av misslyckade hydroporos av ventiler.
Läckage av ventilkåpan. Det är nödvändigt att byta ut ventilkåpans packning som har förlorat sin täthet över tiden eller att förnya tätningsmedlet om locket är strukturellt installerat utan packning. I vissa motorer blir själva plastkåpan deformerad med tiden. I så fall krävs en ny.
Slitage av oljehattarna på ventilstammarna. En av de främsta orsakerna till ökad oljeförbrukning och rök från avgasröret – fett rinner ner i stängerna in i insugningsgrenröret och därifrån in i cylindrarna. Om motsvarande symtom uppträder ersätts locken med nya. Vanligtvis kräver detta inte demontering av själva cylinderhuvudet.
Totaler
- Cylinderhuvudet, eller cylinderhuvudet, är en del som täcker cylinderblocket och utför många funktioner i motorn.
- Baserat på typen av ventilmekanism kommer topplock med en eller två kamaxlar eller utan kamaxel.
- Cylinderhuvudet kräver nästan inget specialiserat schemalagt underhåll.
- De huvudsakliga felen på topplocket är packningsbrott, deformering av topplockets flänsar, sprickor, slitage på ventilbussningar, ventilplattans avfasningar eller ventilsäten, ventilknackning, läckage i ventilkåpan och slitna oljelock.