Cilinderkop. Doel en apparaat

Een moderne verbrandingsmotor is een zeer complexe eenheid, die een groot aantal componenten en onderdelen omvat. Het belangrijkste onderdeel van de verbrandingsmotor is de cilinderkop (cilinderkop). De cilinderkop, of simpelweg de kop, dient als een soort afdekking die de bovenkant van de cilinders van de verbrandingsmotor afsluit. Dit is echter verre van het enige functionele doel van het hoofd. De cilinderkop heeft een vrij complex ontwerp en de toestand ervan is van cruciaal belang voor de normale werking van de verbrandingsmotor.

Elke automobilist moet het apparaat van het hoofd begrijpen en begrijpen hoe dit element werkt.

Cilinderkoppen worden geproduceerd door gieten uit gelegeerd gietijzer of op aluminium gebaseerde legeringen. Producten van aluminiumlegeringen zijn niet zo sterk als gietijzer, maar ze zijn lichter en minder vatbaar voor corrosie. Daarom worden ze gebruikt in de verbrandingsmotoren van de meeste personenauto's.

Om de restspanning van het metaal te elimineren, wordt het onderdeel verwerkt met behulp van een speciale technologie. gevolgd door frezen en boren.

Afhankelijk van de configuratie van de verbrandingsmotor (opstelling van cilinders, krukas en nokkenassen), kan deze een ander aantal cilinderkoppen hebben. In een eenheid met één rij is er één kop, in verbrandingsmotoren van een ander type, bijvoorbeeld een V-vormig of W-vormig, kunnen er twee zijn. Grote motoren hebben meestal aparte koppen voor elke cilinder.

Het ontwerp van de cilinderkop verschilt ook afhankelijk van het aantal en de locatie van de nokkenassen. Nokkenassen kunnen in een extra compartiment van de kop worden gemonteerd en kunnen in het cilinderblok worden geïnstalleerd.

Andere ontwerpkenmerken zijn mogelijk, die afhankelijk zijn van het aantal en de opstelling van cilinders en kleppen, de vorm en het volume van de verbrandingskamers, de locatie van kaarsen of sproeiers.

In ICE met een lagere klepopstelling heeft de kop een veel eenvoudiger apparaat. Het heeft alleen circulatiekanalen voor antivries, zittingen voor bougies en bevestigingsmiddelen. Dergelijke eenheden hebben echter een laag rendement en worden al lang niet meer in de auto-industrie gebruikt, hoewel ze nog steeds te vinden zijn in speciale apparatuur.

De cilinderkop bevindt zich, in overeenstemming met de naam, aan de bovenkant van de verbrandingsmotor. In feite is dit een behuizing waarin de onderdelen van het gasdistributiemechanisme (timing) zijn gemonteerd, dat de inlaat van het lucht-brandstofmengsel in de cilinders en de uitlaatgassen regelt. De bovenkant van de verbrandingskamers bevinden zich in de kop. Het heeft schroefdraadgaten voor het inschroeven van bougies en injectoren, evenals gaten voor het aansluiten van de inlaat- en uitlaatspruitstukken.

Voor de circulatie van het koelmiddel worden speciale kanalen (de zogenaamde koelmantel) gebruikt. Smering wordt geleverd via oliekanalen.

Daarnaast zijn er zittingen voor kleppen met veren en aandrijvingen. In het eenvoudigste geval zijn er twee kleppen per cilinder (inlaat en uitlaat), maar het kunnen er meer zijn. Extra inlaatkleppen maken het mogelijk om de totale dwarsdoorsnede te vergroten en dynamische belastingen te verminderen. En met extra uitlaatkleppen kan de warmteafvoer worden verbeterd.

De klepzitting (zitting), gemaakt van brons, gietijzer of hittebestendig staal, wordt in het cilinderkophuis geperst of kan in de kop zelf worden gemaakt.

Ventielgeleiders zorgen voor een nauwkeurige plaatsing. Het materiaal voor hun vervaardiging kan gietijzer, brons, cermet zijn.

De klepkop heeft een taps toelopende afschuining in een hoek van 30 of 45 graden. Deze afschuining is het werkoppervlak van de klep en grenst aan de afschuining van de klepzitting. Beide schuine kanten zijn zorgvuldig bewerkt en geslepen voor een goede pasvorm.

Voor het betrouwbaar sluiten van de klep wordt een veer gebruikt, die is gemaakt van gelegeerd staal met daaropvolgende speciale verwerking. De waarde van de voorlopige aanscherping heeft een aanzienlijke invloed op de parameters van de verbrandingsmotor.

Regelt het openen/sluiten van de nokkenaskleppen. Het heeft twee nokken voor elke cilinder (een voor de inlaat, de andere voor de uitlaatklep). Hoewel andere opties mogelijk zijn, waaronder de aanwezigheid van twee nokkenassen, waarvan de ene de inlaat regelt, de andere de uitlaat. In de verbrandingsmotoren van moderne personenauto's worden meestal precies twee nokkenassen bovenop gebruikt en het aantal kleppen is 4 voor elke cilinder.

Als aandrijfmechanisme voor het aansturen van kleppen worden hefbomen (tuimelaars, tuimelaars) of duwers in de vorm van korte cilinders gebruikt. In de laatste versie wordt de spleet in de aandrijving automatisch aangepast met behulp van hydraulische compensatoren, wat hun kwaliteit verbetert en hun levensduur verlengt.

Het onderste oppervlak van de cilinderkop, dat grenst aan het cilinderblok, is gelijkmatig en zorgvuldig verwerkt. Om het binnendringen van antivries in het smeersysteem of motorolie in het koelsysteem en het binnendringen van deze werkvloeistoffen in de verbrandingskamer te voorkomen, wordt tijdens de installatie een speciale pakking tussen de kop en het cilinderblok geïnstalleerd. Het kan gemaakt zijn van asbest-rubber composietmateriaal (paroniet), koper of staal met tussenlagen van polymeer. Een dergelijke pakking zorgt voor een hoge mate van dichtheid, voorkomt vermenging van de werkvloeistoffen van smeer- en koelsystemen en isoleert de cilinders van elkaar.

De kop is met bouten of tapeinden met moeren aan het cilinderblok bevestigd. Het aandraaien van de bouten moet zeer verantwoord worden aangepakt. Het moet worden geproduceerd in strikte overeenstemming met de instructies van de autofabrikant volgens een bepaald schema, dat kan verschillen voor verschillende verbrandingsmotoren. Zorg ervoor dat u een momentsleutel gebruikt en neem het voorgeschreven aanhaalmoment in acht, dat in de reparatiehandleiding moet worden vermeld.

Het niet naleven van de procedure zal leiden tot een schending van de dichtheid, het vrijkomen van gassen door het gewricht, een afname van de compressie in de cilinders en een schending van de isolatie van elkaar van de kanalen van de smeer- en koelsystemen. Dit alles zal zich manifesteren door de onstabiele werking van de verbrandingsmotor, vermogensverlies, overmatig brandstofverbruik. Bij spoelsystemen moet u minimaal de pakking, motorolie en antivries vervangen. Ernstigere problemen zijn mogelijk, tot aan de noodzaak van een serieuze reparatie van de verbrandingsmotor.

er moet aan worden herinnerd dat de cilinderkoppakking niet geschikt is voor herinstallatie. Als de kop wordt verwijderd, moet de pakking worden vervangen, ongeacht de staat ervan. Hetzelfde geldt voor de bevestigingsbouten.

Van bovenaf wordt de cilinderkop afgesloten met een beschermkap (het wordt ook wel een kleppendeksel genoemd) met een rubberen afdichting. Het kan worden gemaakt van plaatstaal, aluminium of kunststof. De dop heeft meestal een hals voor het gieten van motorolie. Ook hier is het noodzakelijk om bij het aandraaien van de bevestigingsbouten bepaalde aanhaalmomenten in acht te nemen en het afdichtingsrubber te vervangen telkens wanneer het deksel wordt geopend.

De problemen van preventie, diagnose, reparatie en vervanging van de cilinderkop moeten zo serieus mogelijk worden genomen, aangezien dit een cruciaal onderdeel is van de verbrandingsmotor, die bovendien wordt onderworpen aan zeer aanzienlijke mechanische en thermische belastingen.

Zelfs bij een goede bediening van de auto ontstaan ​​vroeg of laat problemen. Versnel het optreden van storingen in de motor - en in het bijzonder de kop - de volgende factoren:

• het negeren van de periodieke verschuiving;
• het gebruik van smeermiddelen of oliën van lage kwaliteit die niet voldoen aan de eisen voor deze verbrandingsmotor;
• gebruik van brandstof van slechte kwaliteit;
• verstopte filters (lucht, olie);
• langdurige afwezigheid van routineonderhoud;
• scherpe rijstijl, misbruik van hoge snelheden;
• defect of niet-gereguleerd injectiesysteem;
• onbevredigende toestand van het koelsysteem en als gevolg daarvan oververhitting van de verbrandingsmotor.

Het kapot gaan van de cilinderkoppakking en andere gerelateerde problemen zijn hierboven al genoemd. Hierover leest u meer in een aparte. Andere mogelijke hoofdstoringen:

• gebarsten klepzittingen;
• versleten klepgeleiders;
• gebroken nokkenaszittingen;
• beschadigde bevestigingsmiddelen of draden;
• scheurt direct in het cilinderkophuis.

Stoelen en geleidingsbussen kunnen worden vervangen, maar dit moet worden gedaan met behulp van een speciale technologie en speciale apparatuur. Pogingen om dergelijke reparaties uit te voeren in een garageomgeving zullen hoogstwaarschijnlijk leiden tot de noodzaak van een volledige kopwisseling. U kunt zelf proberen de afschuiningen van de zittingen schoon te maken en te slijpen, maar vergeet niet dat ze goed tegen de bijpassende afschuiningen van de kleppen moeten passen.

Om versleten bedden onder de nokkenas te herstellen, worden bronzen reparatiebussen gebruikt.

Als de draad in de kaarshouder is gebroken, kunt u een schroevendraaier installeren. In plaats van beschadigde bevestigingsmiddelen worden reparatiebouten gebruikt.

Scheuren in de kopbehuizing kunnen worden gelast als ze niet bij de gasverbindingen zijn. Het heeft geen zin om gereedschappen zoals koudlassen te gebruiken, omdat deze een andere thermische uitzettingscoëfficiënt hebben en eenvoudigweg zeer snel barsten. Het gebruik van lassen om scheuren door de gasverbinding te elimineren is onpraktisch - in dit geval is het beter om de kop te vervangen.

Samen met de kop is het noodzakelijk om de pakking te vervangen, evenals de rubberen afdichting van het deksel.

Bij het oplossen van problemen met de cilinderkop, vergeet dan niet om ook een diagnose te stellen van de distributieonderdelen die erin zijn geïnstalleerd - kleppen, veren, tuimelaars, tuimelaars, duwers en, natuurlijk, de nokkenas. Als u nieuwe reserveonderdelen moet kopen om versleten onderdelen te vervangen, kunt u dit doen in de online winkel.

Het is handiger en gemakkelijker om de cilinderkop te kopen en te monteren wanneer de onderdelen van het gasdistributiemechanisme (nokkenas, kleppen met veren en actuatoren, enz.) er al in zijn geïnstalleerd. Dit elimineert de noodzaak voor montage en afstelling, die nodig is als de distributiecomponenten van de oude cilinderkop in de nieuwe kopbehuizing worden geïnstalleerd.