Підручник ДВС пристрій головки блоку циліндрів - ремонт, тюнінг та діагностика автомобілів своїми

Підручник ДВС: пристрій головки блоку циліндрів

Головка циліндрів більшості бензинових двигунів виготовляється з алюмінієвого сплаву. Алюмінієвий сплав має переваги в тому, що він легше, ніж чавун і має кращі характеристики теплопровідності, завдяки чому його легше охолоджувати. Однак, він має деякі недоліки, такі як легка пошкоджуваність і більш високу теплове розширення.

При ремонті головки циліндрів слід звертати увагу на наступне.

• Будьте обережні, щоб не подряпати чи інакше не пошкодити поверхні головки циліндрів, до яких прилягають прокладка головки блоку і прокладка колектора,

• Болти головки циліндрів повинні затягуватися на холодному двигуні, заздалегідь визначеним методом, в належній послідовності з додатком зазначеного моменту затягування. Є два методи затягування - звичайний метод і метод затягування в області пластичної деформації.

Мал. 1 - Пристрій головки блоку циліндрів.

Клапани та пов'язані з ними деталі

Клапани виготовляються зі спеціальної сталі, тому що вони піддаються впливу високих тисків і температур. Клапан завжди поджимается в напрямку закриття зусиллям пружини, а коли на нього діє зусилля від розподільного вала, клапан рухається вниз всередині направляючої втулки клапана в голівці циліндрів, щоб відкрити впускний або випускний канал. Зазвичай діаметр тарілки впускного клапана трохи більше, ніж випускного клапана.

Для того, щоб забезпечити гарне ущільнення між клапаном і сідлом клапана, кут конуса клапана становить зазвичай 44,5 ° або 45,5 °.

Пружина клапана застосовується для закриття клапана. У більшості двигунів встановлюється одна пружина на клапан, але на деяких двигунах застосовуються дві пружини на клапан.

Щоб запобігти відрив клапана від штовхача, коли двигун працює на високих оборотах, використовуються пружини з неоднаковим кроком або подвійні пружини.

Мал. 3 - Види пружин клапанів.

Відрив клапана від штовхача викликається роботою пружини клапана, не пов'язаної з роботою кулачка. Відрив клапана з'являється, коли двигун працює при частоті обертання вище максимально допустимої. Він не тільки викликає ненормальний шум двигуна, але і є причиною удару поршня по клапану, що може привести до пошкодження цих деталей. Пружини з неоднаковим кроком асиметричного типу встановлюються витками з більш широким кроком вгору.

Сідло клапана запресовується в головку циліндрів. Коли клапан закривається, тарілка клапана щільно прилягає до сідла клапана, щоб підтримувати герметичність камери згоряння. Сідло клапана також відводить тепло від клапана до голівці циліндрів для охолодження клапана. Так як сідло клапана піддається впливу гарячих відпрацьованих газів і повторюваним контактам з клапаном, воно виготовляється зі спеціальної сталі, яка має високі тепло- і зносостійкість.

Мал. 4 - Сідло клапана.

ДЛЯ ДОВІДОК Сідло клапана зазвичай має форму конуса 45 °, щоб відповідати формі конуса клапана. Ширина робочої фаски сідла клапана зазвичай становить від 1,2 до 1,8 мм. Надмірна ширина робочої фаски сідла клапана ймовірно буде викликати проникнення вуглецю між клапаном і сідлом, хоча ефект охолодження буде високим. Якщо вона занадто вузька, буде поліпшуватися герметичність, але ефект охолодження буде знижуватися.

4. Направляюча втулка клапана і масляне ущільнення

Напрямна втулка клапана зазвичай виготовляється з чавуну і запресовується в головку циліндрів. Напрямна втулка клапана спрямовує клапан так, що його робоча поверхня правильно прилягає до сідла клапана. Парні поверхні стрижня клапана і направляючої втулки клапана змащуються моторним маслом. Щоб запобігти попаданню великої кількості моторного масла в камеру згоряння через зазор між стержнем клапана і направляючою втулкою, у верхній частині направляючої втулки клапана передбачається масляне ущільнення.

• неплавное рух або заїдання стрижня клапана в направляючій втулці клапана називається "заїданням клапана". Воно з'являється, коли зазор між стержнем клапана і направляючою втулкою клапана занадто малий або коли вони недостатньо змащуються.

• Якщо масляне ущільнення стрижня клапана руйнується або твердне, або якщо зазор між стержнем клапана і направляючою втулкою клапана надмірний, моторне масло буде потрапляти в камеру згоряння. Це масло буде згоряти в камері згоряння і викидатися через вихлопну трубу. Як результат, буде збільшуватися витрата моторного масла.

Зазвичай масло легше потрапляє в камеру згоряння через впускний клапан.

5. Механізми повороту клапана.

На деяких двигунах замість тарілок пружин клапанів застосовуються механізми повороту клапана.

Механізм повороту клапана повертає клапан, тим самим запобігаючи нещільне прилягання до сідла клапана, що викликається сполуками свинцю або нагаром, відкладаються на робочій поверхні клапана при згорянні етилованого бензину.

Зазвичай механізми повороту клапана встановлюються на випускних клапанах.

Механізм повороту клапана складається з корпусу механізму, спіральної пружини, плоскою пружини і замку.

Кільцеподібна спіральна пружина встановлюється в канавку в корпусі механізму і злегка сплющується плоскою пружиною при установці пружини клапана.

Рис.5 - Механізм повороту клапана

Робота механізму повороту клапана

Мал. 6 - Робота механізму

Коли клапан відкривається, пружина клапана стискається і її зусилля стає великим. Це змушує зовнішню частину плоскої пружини злегка згинатися вгору, при цьому спіральна пружина сплющується ще більше. Це, в свою чергу, змушує повертатися корпус механізму.

В цей час точка А ковзає, але точки В і С не ковзають.

Коли клапан закривається, тобто, коли пружина клапана розширюється, зусилля пружини клапана слабшає.

Вигин плоскою пружини тому стає меншим і спіральна пружина повертається до свого початкового стану. Це викликає ковзання в точках В і С, тоді як в точці А ковзання не відбувається. Тому корпус механізму повороту залишається в тому ж положенні, як і при відкритому клапані.

Тойота Мотор Корпорейшн