Авторазбор

Разборка грузовиков Мерседес–Бенц (Mercedes-Benz)

Содержание

Головка блока цилиндров: устройство и назначение


»  
Головка блока цилиндров: устройство и назначение

  • 11476 просмотров


Головка блока цилиндров – это очень важная деталь для двигателя автомобиля любой марки и производителя. ГБЦ укомплектовываются абсолютно все силовые установки, вне зависимости от того, какое топливо у автомобиля — бензин или дизель. Несомненно, разница между ними есть – это степень сжатия и тип топлива, но само устройство и общий принцип работы головки блока от этого не изменяются. В данной статье мы рассмотрим общее строение головки блока в авто.


Как устроен механизм и принцип его работы


Строение головки блока цилиндров несложное, несмотря на свою значимость в работе двигателя автомобиля. В его строение входят впускные и выпускные клапаны газораспределения, автомобильные свечи зажигания, если это бензиновый двигатель, или форсунки, если дизельный, а также блок камеры сгорания топливно-воздушной смеси. Внешне это конструкция напоминает алюминиевую крышку, но по честному это конструктивная часть двигателя с запрессованными седлами клапанов и направляющими втулками. Кривошипно-шатунный двигатель может стать неисправным если оси деталей не будут подходить друг с другом.

Головка ДВС и блок вместе объединяются между собой через специальную огнеупорную сталеасбестовую прокладку двигателя. Прокладка не дает выходить газам через место соединения устройств и предотвращает потерю компрессии. Заметим, что данная прокладка, вне зависимости от простой конструкции, весьма значительна для автомобиля. Водителям стоит обращать внимание на работу этого устройства, иначе может пострадать двигатель автомобиля. В первую очередь произойдет явление компрессии, двигатель уменьшит свою мощность, а затем и вовсе может окончательно сломаться. Тяга автомобиля останавливается из-за неправильного выхода газов из камеры. А учитывая то, что внутри ДВС активизируется высокая степень сжатия (примерно около 2 000 атмосфер на дизельных и 100 на бензиновых моторах), растрата мощности может быть значительной. Головка блока цилиндров (ГАЗель 3302 в том числе) также входит в состав КШМ, поэтому ее взаимосвязь с двигателем является непосредственной.


Особенности технического обслуживания 


 Срок службы головки блока цилиндров разный, износ детали происходит в каждом автомобиле. К примеру, в ВАЗ-2110 она может прослужить от 200 000 до 400 000 км. Это не исключает возможности ее деформации и износа ранее. Мы рекомендуем водителям чаще менять прокладку ГБЦ и не перегревать двигатель своего автомобиля. Обращайте чаще внимание на крепежные болты. Не допускайте нагара на клапанах впускного и выпускного такта – чаще проводите прочистку деталей. При соблюдении этих несложных правил ваш двигатель прослужит дольше и не будет ломаться.

 Головку блока цилиндров и комплектующие для ремонта двигателя можно купить в магазинах запчастей «АВТОмаркет Интерком».

Головка блока цилиндров. Что такое головка блока цилиндров и её принцип работы и назначение.

Головка блока цилиндров является одной из самой важной деталью двигателей внутреннего сгорания. Обычно это монолитная деталь (также может быть в разделенном виде) из сплавов алюминия (или чугуна), которая является корпусной деталью для газораспределительных механизмов и формирует верхнюю часть камеры сгорания. Как правило устанавливается на блок цилиндров через прокладку и крепится при помощи болтов.

Головка блока цилиндров. Общий вид, 3D модель

Назначение головки блока цилиндров

Головка блока берет на себя обязанности по выполнению таких важных функций, как обеспечение базировки и размещения компонентов газораспределительного механизма, элементов подвода и отвода топлива, обеспечение газодинамических характеристик воздушного заряда, отвод из камеры сгорания продуктов горения, формирование камеры сгорания и обеспечение ее герметичности, отвод и подвод масла для компонентов газораспределительного механизма (ГРМ). Также головка блока цилиндров (ГБЦ) является важным элементом, благодаря, которому обеспечивается соответствие автомобиля экологическим стандартам по уровню выброса вредных веществ.

2

Устройство головки блока цилиндров. Конструкция.

Головка блока цилиндров в разрезе. Установка форсунки Чтобы понять принцип работы головки блок цилиндров необходимо знать её составляющие. Итак, в состав ГБЦ входят: седла клапанов, направляющие втулки, коромысло клапана, гидрокомпенсатор (иногда идет в составе с коромыслом), траверса (если есть необходимость открытия двух клапанов одновременно при наличие одной штанги на два клапана на шестнадцати клапанной головке блока), пружины для возврата клапанов в исходное положение, свечи зажигания (для бензиновых и газовых двигателей), топливные форсунки (преимущественно используются в дизельных двигателях), впускные клапана и выпускные клапана (обычно диаметр впускных клапанов больше, чем у выпускных, так как отверстие на головке блока должно иметь определенный диаметр, с целью обеспечения необходимых газодинамических характеристик воздушного заряда, для более полного сгорания воздушно-топливной смеси).

Схема ГБЦ

Схема головки блока цилиндров в разарезе. Схема, состав компонентов: 1-распределительный вал, 2-нижний наконечник штанги толкателя, 3- штанга толкателя, 4- верхний наконечник штанги толкателя, 5- винт регулировочный, 6- коромысло клапана, 7- стойка коромысла, 8- прокладка крышки, 9- крышка ГБЦ, 10- болты крепления крышки, 11- траверса, 12- пружина клапана, 13- сухарь клапана, 14- болт крепления ГБЦ к блоку, 15- направляющая клапана с маслоотражающим колпачком, 16- клапан головки блока цилиндров, 17- седло клапана,18- головка блока в разрезе, 19- прокладка головки блока цилиндров, 20- гильза. Прокладка головки блока цилиндров Материал изготовления ГБЦ может быть как алюминиевым, (например, головка блока цилиндров ВАЗ 2109) так и чугунным (дизеля).

Обычно для производителей алюминиевые головки блока цилиндров приоритетнее, потому как они более удобные в производстве, обработке и ремонте. Но на некоторых дизельных двигателях используются чугунные головки, так как детонационные свойства дизельного топлива превышают прочностные характеристики алюминиевых головок, что приводит к сокращению срока службы или разрушению последних.

Также ГБЦ можно разделить на два вида это — индивидуальные головки и моноголовки. У первого вида есть ряд преимуществ, в первую очередь связанные с ремонтопригодностью, простотой и низкими затратами при обслуживании. Но большинство мировых производителей автомобилей и автокомпонентов отдают предпочтение моноголовкам, которые также имеют свои преимущества. Сложность конструкции этого вида обусловлена базировкой распределительного вала (или двух распределительных валов, что дает возможность использовать насос-форсунку (при использовании топливной системы Common Rail) и сэкономить место в блоке) в самой ГБЦ. Ниже вы найдете видео работы головки блока цилиндров.

Принцип работы головки блока цилиндров.

Основные проблемы головки блока цилиндров. Последствия и причины нарушения работоспособности.

Выпадение седла впускного клапана в процессе эксплуатации.

Последствия — Разрушение головки блока цилиндров, элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие — отказ двигателя.

Причины — Нарушение позиционирования седел в головке блока цилиндров, так как не выдержан диаметр посадочного места.

Нарушение герметичности посадки впускных и выпускных клапанов на фаску седел

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, потеря мощности

Нарушение формирования герметичности направляющих поверхностей седла клапана, так как не выдержаны геометрические параметры стенки посадочного места под седло относительно оси отверстий под клапаны

Нарушение герметичности в соединении седел с головкой блока цилиндров

Нарушение теплоотвода, разрушение элементов ГРМ и ЦПГ, как следствие отказ двигателя

Неплотная посадка седел в головке блока цилиндров, не выдержаны шероховатость стенок и торца отверстия под седло клапана, параметры перпендикулярности и биения относительно торца отверстия под седло клапана

Нарушение герметичности по прессовой посадке (в соединении с головкой блока цилиндров) направляющих втулок впускных и выпускных клапанов

Снижение параметров компрессии, затрудненный запуск двигателя, повышенный расход масла

Позиционирование отверстий под направляющие втулки клапанов не обеспечивает герметичности в соединение направляющих втулок с головкой блока цилиндров

Прорыв газов через уплотнение газового стыка (в соединении головка блока цилиндров — уплотнительная прокладка — блок цилиндров)

Нарушение рабочего процесса в цилиндре, как следствие нестабильная работа двигателя, потеря мощности, повышенный шум, нарушение требований правил ЕЭК ООН №51 и №49

Геометрия поверхности огневого днища головки блока цилиндров не обеспечивает герметичность по газовому стыку

Развитие неплоскостности днища ГБЦ под воздействием газовых сил при эксплуатации — минимальный коэффициент запаса прочности головки блока цилиндров не обеспечивает достаточной жесткости при удельной нагрузке от газовых сил

Недостаточная жесткость зон сопряжения с опорным буртом гильз блока цилиндров

Нарушение герметичности в соединении головка блока — уплотнительная прокладка — блок (по штанговым полостям и отверстиям слива масла)

Подтекание масла, нарушение требований правил ЕЭК ООН №49

Негерметичность уплотнения вследствие недостаточной жесткости (как следствие — деформации) головки цилиндров.

Нарушение герметичности в соединении головка — уплотнительная прокладка — выпускной коллектор

Повышенный шум

Не выдержан допуск плоскостности привалочной поверхности ГБЦ под уплотнительную прокладку выпускного коллектора

Чистота обработки поверхности под уплотнительную прокладку выпускного коллектора не обеспечивает герметичность стыка

Нарушение герметичности уплотнения в соединении клапанной крышки с головкой блока цилиндров

Повышенный расход моторного масла

Чистота обработки привалочной поверхности головки блока цилиндров под уплотнительную прокладку не обеспечивает герметичность в соединении

Недостаточное количество зон крепления клапанной крышки к головке блока цилиндров

Проблема — Неполное сгорание подаваемого форсункой топлива

Потеря мощности двигателя

Энергетические параметры впускного канала (момент вихря) не обеспечивают максимальное сгорание топлива.

Нарушение герметичности в соединении головки — уплотнительная прокладка — воздушный коллектор

Нарушение газодинамических характеристик — неполное сгорание топлива

Геометрические параметры привалочной поверхности головки блока под воздушный коллектор не обеспечивают герметичности в соединении с воздушным коллектором

Видео работы головки блока цилиндров

1. Различные типы головок цилиндров

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Есть несколько различных стилей головок цилиндров. Начнем с
старейший стиль головы, который используется на двигателе с плоской головкой, который был популярен
в 1950-х гг. Эти головки цилиндров использовали систему перевернутых клапанов, которая использовала
закройте порты камеры сгорания. В этих головках не использовались коромысла и короткие толкатели.
которые были расположены непосредственно над распределительным валом, который находился в двигателе.
блокировать.Из-за этой конструкции степени сжатия были относительно низкими.
мощность двигателя. За этим последовал дизайн коромысла.
вверх, что позволило одному впускному и одному выпускному клапанам быть прямо над поршнем
которые создавали более высокие коэффициенты сгорания и увеличивали мощность. В этой установке использовался более длинный толкатель.
встроенный коромысел, расположенный в верхней части головки блока цилиндров, в то время как
все еще устанавливая распределительный вал внутри блока цилиндров. Этот дизайн все еще используется
сегодня во многих современных двигателях.

Для уменьшения веса клапанного механизма, который препятствует максимальным оборотам, и двигатель может
Достичь верхнего распредвала двигателя призвано увеличить мощность. Это также позволило
более двух клапанов на цилиндр, что еще больше увеличило выходную мощность двигателя
за счет дополнительного объема впускных и выхлопных газов. Этот стиль движка
называется двигателем с верхним расположением распредвала (OHC), который имеет один кулачок на головку и двойной
Двигатель с верхним распредвалом (DOHC), который имеет два распределительных вала на головку.в
изображение в разрезе под вами
можно увидеть эту высокопроизводительную конфигурацию с четырьмя клапанами на цилиндр.

2. Охлаждение головки цилиндров

Двигатель
Охлаждающая жидкость используется для охлаждения головки блока цилиндров во время работы. Этот
охлаждающая жидкость проходит в головку блока цилиндров через блок цилиндров, герметизированный прокладкой головки блока цилиндров.
а затем переходит из головки блока цилиндров во впускной коллектор или корпус термостата.
На изображении ниже вы можете увидеть полости блока, которые питают головку блока цилиндров.
который уплотнен прокладкой головки блока цилиндров.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

3. Клапанный механизм головки цилиндров

Коромысло используется для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов в обоих
верхний кулачок и в конфигурациях с блоком распредвала. На изображении в разрезе под
двойной распредвал толкает впускные и выпускные клапаны вниз, в то время как
использование коромысла и подъемника, которые используют давление масла для автоматического
отрегулируйте зазор (зазор) между клапаном и коромыслом.

Лифт расположен в блоке двигателя для двигателей без верхнего распредвала. в
на изображении ниже подъемник расположен в головке блока цилиндров, использующий давление масла для
вытяните и переместите коромысло вверх, чтобы заполнить лишний зазор. Или подъемник может сжать до
компенсировать расширение клапанов по мере нагрева двигателя. Эта операция помогает
клапан герметизирован на седле клапана, расположенном в головке блока цилиндров, предотвращая утечку продуктов сгорания.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

4.Принадлежности для головок цилиндров

Головка блока цилиндров также поддерживает множество аксессуаров, таких как датчики, распредвал.
исполнительные механизмы, прокладки и компоненты системы зажигания.

Датчики положения распределительного вала прикручены к головке блока цилиндров либо на
спереди, посередине или сзади расположения распредвала.

Привод распределительного вала расположен в головке блока цилиндров в некоторых моделях, которые
контролирует давление масла, подаваемого в

привод распределительного вала, который, в свою очередь, опережает или замедляет синхронизацию распределительного вала.

В системе COP (катушка над свечой) катушка зажигания прикручена к цилиндру болтами.
голова. Эта конфигурация используется для устранения задержки от катушки зажигания до
свеча зажигания, которая увеличивает мощность двигателя.

Клапанная крышка прикручена к головке блока цилиндров и используется для контроля утечек масла.
и внутреннее давление в картере. Эта крышка прилегает к головке блока цилиндров.
с помощью
прокладка клапанной крышки. Вентиляционное отверстие картера также находится на или рядом с
крышка цилиндра.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Есть вопросы?

Если у вас есть вопросы, посетите наш форум. Если тебе нужно
машина
совет по ремонту, пожалуйста, спросите, наше сообщество механиков с радостью вам поможет и
это всегда на 100% бесплатно.

Статья опубликована 29.11.2020

Назначение и принцип действия

Такую деталь, как ГБЦ (ГБЦ), без сомнения можно назвать одной из важнейших узлов двигателя.Головка блока цилиндров является неотъемлемой частью блока цилиндров, хотя и является составной частью.

Составные части головки блока цилиндров

Поскольку такая деталь, как головка блока цилиндров, является сборной, необходимо выяснить, какие компоненты комплектуют головку блока цилиндров двигателя.

Конструкция ГБЦ достаточно проста только на первый взгляд. Он состоит из распределительных клапанов (впускной и выпускной клапаны), свечей зажигания или форсунок (применимо к дизельным агрегатам) и блока камер сгорания смеси сгорания.

Итак, ГБЦ — это сложный механизм, в котором седла клапанов и направляющие втулки запрессованы. Следует отметить, что оси седел клапанов и втулок должны строго совпадать между собой, иначе сложный кривошипно-шатунный механизм может выйти из строя. Если большая часть деталей машины повреждена или покрыта ржавчиной, ее следует отправить на переработку: https://towingandscrapcarremoval.ca/scrap-car-removal-toronto.

Принцип действия и предполагаемое использование блока цилиндров

Головка двигателя и блок цилиндров соединены вместе огнеупорной стальноасбестовой прокладкой, которая предотвращает утечку газов и потерю компрессии.Кстати, потеря компрессии, которая может произойти в результате потери герметичности прокладки, приводит к потере мощности двигателя или вообще к остановке двигателя. Ведь энергия, за счет которой движется автомобиль, создается за счет сжатия топливной смеси (дизельные двигатели) или за счет сжатия и сгорания топливной смеси (бензиновые двигатели).

Такой сложный механизм, как ГБЦ, и представляет собой плотную крышку, в которой, в принципе, и расположены и свечи зажигания, или система впрыска дизельного топлива, то есть форсунки.Крышка ГБЦ дополняет сложную кривошипно-шатунную систему, а также служит надежной защитой двигателя от сжатия.

Процессы в блоке цилиндров

Внутри блока цилиндров форма камеры сгорания имеет фундаментальное влияние на такие процессы, как смешивание и сгорание. Кстати, процесс горения нужно регулировать идеально — по возможности. Добиться такой регулировки довольно просто, только на исправном автомобиле, если у вас есть определенные навыки.

Нормализация смесеобразования производится с помощью регулировочных винтов, которые находятся в корпусе карбюратора. Автомобили, оснащенные дизельными двигателями или бензиновыми двигателями инжекторного типа, не нуждаются в ручной регулировке смесеобразования.

Головка с блоком цилиндров соединяется шпильками, реже болтами, и их следует затягивать только в строгой последовательности и с равными оборотами ключа. Несоблюдение этой последовательности приводит к выходу из строя дорогой головки.

Уход за головкой блока цилиндров и блоком цилиндров

Своевременное обслуживание головки блока цилиндров — это наблюдение за состоянием головки блока цилиндров. Не должно быть утечек масла из-под прокладки. Следите за этим, так как утечки масла или ненормальный выхлоп из камеры сгорания указывают на негерметичную прокладку между головкой цилиндров и блоком цилиндров.

В этом случае прокладку следует заменить немедленно.

Своевременное обслуживание ГБЦ, заключающееся в периодической затяжке гаек крепления, сезонной чистке клапанов от нагара, приведет к тому, что ваш автомобиль будет работать как часы.Никаких перебоев, тем более серьезных поломок не будет.

Детали и функции головки цилиндров

Что касается цилиндра
части и функции головы, многие
у людей нет адекватной информации. Вот почему мы написали эту статью. Это
содержит подробную информацию о роли различных частей
головки блока цилиндров. Мы также включили изображения компонентов головки блока цилиндров, чтобы помочь вам лучше понять их.

Головка блока цилиндров со стороны может выглядеть простой.Однако это сложная структура, содержащая порты и пространства для размещения различных компонентов. Вот фотографии частей головки блока цилиндров, названия и функции каждой из них.

Список деталей головки цилиндров

Источник: http://permesinankapallaut.blogspot.com

Головка блока цилиндров состоит из множества частей, некоторые из которых являются основными, а другие нет.
заметно. Их:

Источник: http://auwel.en.ecplaza.net

1. Прокладка головки

Это
это деталь, находящаяся между головкой блока цилиндров и блоком двигателя.Прокладка ГБЦ устанавливается болтами на верхнюю часть
кожух двигателя.
Обычно его делают из стального металла.
Одна из основных функций прокладки головки блока цилиндров — действовать как уплотнение между цилиндрами.
голова и блок двигателя. Это
предотвращает утечку или смешивание масла и охлаждающей жидкости двигателя. Впуск и выпуск
газы тоже.

Другой
важная головка блока цилиндров
прокладка в автомобилях помогает поддерживать давление сгорания
газы. Без прокладки два компонента могут выйти из строя из-за
в результате потери давления.Это, в свою очередь, приведет к снижению производительности двигателя.
существенно.

Ожидаемый срок службы прокладки головки блока цилиндров зависит от использования автомобиля. Тепло быстро его разрушает. Перегрев является основной причиной расслоения прокладки головки, и этого следует избегать. Прокладки головки Performance созданы для того, чтобы выдерживать суровые условия и служить долго.

Источник: http://www.fuelmotousa.com

2. Впускной и выпускной патрубки

впускные и выпускные порты
являются неотъемлемой частью ГБЦ.Прием
функция коллектора
направлять воздух через каналы в головке блока цилиндров в
камера сгорания.

После процесса сгорания выделяющиеся газы необходимо удалить. Такую роль играет выхлоп. Выхлопные отверстия соединяются с выпускным коллектором для вывода газов. Это предотвращает повышение внутреннего давления, которое в противном случае привело бы к взрыву.

Источник: http://www.howrah.org

3. Клапаны головки цилиндров

В двигателе клапаны закрываются и открываются, чтобы впустить или заблокировать
попадание воздуха и топлива в камеру сгорания.Каждый
цилиндр во внутреннем
Двигатель внутреннего сгорания имеет два клапана — впускной клапан, который обычно больше, и выпускной клапан меньшего размера.

Несколько
компоненты удерживают и контролируют работу цилиндра
напорные клапаны. Детали объяснены далее.

  • Клапан пружина — пружина клапана помогает удерживать клапан в закрытом состоянии. В зависимости от конструкции пружина клапана может содержать одну или две разные пружины, иногда даже три. Конструкция с тройной пружиной в основном используется в мощных двигателях, где требуется высокий уровень надежности.
  • Держатель пружины клапана — , как следует из названия, держатель пружины — это часть, которая помогает поддерживать положение пружины. Он устанавливается на верхний конец пружины. Фиксатор пружины клапана обычно изготавливается из стали.
  • . фиксатор замок — фиксатор фиксатора — это часть, которая находится между фиксатором пружины и наконечником клапана. Давление или сила, оказываемая пружиной, помогает удерживать замок на месте, а компоненты не повреждаются.
  • Клапан Уплотнение , установленное на штоке клапана, прямо под пружиной, уплотнение клапана предотвращает протечки головки блока цилиндров.Он предотвращает попадание масла во впускные и выпускные каналы и обеспечивает правильную работу этих деталей головки блока цилиндров.
  • Клапан направляющая- направляющая клапана просто направляет клапан. Направляющие клапана представляют собой металлические детали, обычно из железа или бронзы, которые находятся в этом положении и допускают свободное движение клапанов. Направляющие обычно представляют собой съемные детали, запрессованные в головку блока цилиндров при установке. Это упрощает замену их при ремонте ГБЦ.
  • Седло клапана эта деталь обеспечивает седло, с которым клапан контактирует с образованием уплотнения.Седло клапана головки блока цилиндров вместе с клапаном предотвращает выход газов сгорания до тех пор, пока клапан не откроется. Седельные клапаны изготовлены из закаленного сплава железа и с усилием вбиваются в головку цилиндров для создания герметичного шва.
  • Седло пружины Некоторые головки цилиндров содержат седло пружины. Седло пружины обычно помещается между пружиной и поверхностью головки блока цилиндров. Он защищает голову от повреждения пружиной при ее сжатии и расширении.Эти детали часто встречаются на алюминиевых головках.
  • Клапан толкатель и коромысло- толкатель клапана — это компонент, который открывает и закрывает клапан. Работает распредвалом. В головке блока цилиндров OHC подъемник непосредственно прижимается к клапану. Подъемник, используемый в двигателе с толкателем, приводит в действие коромысло, которое, в свою очередь, открывает клапан. На впускных и выпускных клапанах используются толкатели клапана.

Источник: http://carrepairworld.blogspot.com

4.Камера сгорания головки цилиндров

Детали головки блока цилиндров
список не может быть полным без
упоминая камеру сгорания. Можно сказать, что эта часть является ядром
двигатель. В камере сгорания головки блока цилиндров воздух / топливо
смесь ожогов производить
способность перемещать транспортное средство.

Камеры сгорания бывают разных форм и размеров. Это зависит от типа двигателя и применения автомобиля. Камера состоит из головки цилиндра с портами и клапанами, цилиндра и стенок цилиндра, а также поршня с его шатуном.

Источник: http://www.ebay.com

5. Свечи зажигания

Свечи зажигания используются в бензиновых двигателях. Они передают электричество в камеру сгорания для воспламенения топливовоздушной смеси. Свечи обычно устанавливаются на головку блока цилиндров так, чтобы их наконечники заходили прямо в камеру сгорания. Чтобы обеспечить герметичное уплотнение, крепления свечей зажигания обычно имеют резьбу.

Источник: http://www.thecarconnection.com

6. Топливные форсунки

На крышке головки блока цилиндров вы также найдете топливные форсунки.Это в основном клапаны, но с электронным управлением. В дизельном двигателе форсунки нагнетают топливо непосредственно в камеру сгорания с помощью впрыскивающего насоса. Топливные форсунки в бензиновом двигателе используют косвенный механизм для той же функции.

Источник: http://www.youtube.com

7. Распределительный вал головки цилиндров

Верхний распределительный вал или головки блока цилиндров OVC вмещают распределительный вал. На головках блока цилиндров этого типа распределительный вал синхронизирует открытие и закрытие клапанов.Коленчатый вал, который является одним из компонентов блока цилиндров, с помощью ремня приводит в движение распределительный вал головки блока цилиндров.

8. Прочие детали головки цилиндров

В крышке головки блока цилиндров также есть проходы для охлаждающей жидкости для охлаждения двигателя,
и масло для смазки. Конструкции портов головки цилиндров различаются, как и
головные конструкции делают. По сути, каждый тип строительства направлен на то, чтобы
часть максимально эффективна.

Характеристики головки блока цилиндров напрямую влияют на работу различных частей блока цилиндров.Прокладка крышки ГБЦ тоже. Когда эти две части выходят из строя, двигатель не может
функционировать по мере необходимости.

Утечка охлаждающей жидкости из-за трещин или выдувания
прокладка головки вызывает двигатель
перегреться. Это также может уменьшить сжатие
соотношение и сделать
автомобиль для борьбы в гору или во время разгона.

Поэтому регулярно проверяйте головку и прокладку головки и исправляйте или заменяйте их, если они повреждены. Также детали головки блока цилиндров, такие как клапаны, пружины и другие компоненты.

Заключение

Головка блока цилиндров содержит большую часть
механические компоненты двигателя. В результате он определяет мощность двигателя
поведение с точки зрения крутящего момента, выбросов, охлаждения и даже акустики. Вооружившись
информация о деталях ГБЦ и
функции, обсуждаемые в этом
статья, вы лучше позаботитесь о своей голове. Это, в свою очередь, означало бы, что двигатель
который работает на оптимальном уровне.

Основные принципы работы двигателя

Процесс сгорания

Нормальное сгорание происходит, когда топливно-воздушная смесь воспламеняется в цилиндре и постепенно сгорает с довольно равномерной скоростью в камере сгорания.При правильном выборе времени зажигания максимальное давление создается сразу после того, как поршень прошел верхнюю мертвую точку в конце такта сжатия.

Фронты пламени начинаются у каждой свечи зажигания и горят более или менее волнообразно. [Рисунок 10-42] На скорость распространения пламени влияют тип топлива, соотношение топливно-воздушной смеси, а также давление и температура топливной смеси. При нормальном сгорании скорость пламени составляет около 100 футов в секунду. Температура и давление в цилиндре повышаются с нормальной скоростью по мере сгорания топливно-воздушной смеси.

Рисунок 10-42. Нормальное сгорание в цилиндре.

Детонация

Тем не менее, существует предел степени сжатия и степени повышения температуры, который может выдерживаться в цилиндре двигателя и при этом допускать нормальное сгорание. Все виды топлива имеют критические пределы температуры и сжатия. За пределами этого предела они самопроизвольно воспламеняются и горят со взрывной силой. Это мгновенное взрывное горение топливно-воздушной смеси или, точнее, последней части заряда называется детонацией.

Детонация — это самовозгорание несгоревшего заряда перед фронтами пламени после воспламенения заряда. [Рис. 10-43] При нормальном сгорании фронты пламени продвигаются от точки воспламенения через цилиндр. Эти фронты пламени сжимают перед собой газы. В то же время газы сжимаются движением поршня вверх. Если полное сжатие оставшихся несгоревших газов превышает критическую точку, происходит детонация.

Рисунок 10-43. Детонация внутри цилиндра.

Взрывное горение во время детонации приводит к чрезвычайно быстрому росту давления. Это быстрое повышение давления и высокая мгновенная температура в сочетании с генерируемой высокой турбулентностью вызывают очищающее действие на цилиндр и поршень. Это может полностью прожечь поршень.

Критическая точка детонации зависит от соотношения топлива и воздуха в смеси. Следовательно, характеристикой детонации смеси можно управлять, изменяя соотношение топливо / воздух.При высокой выходной мощности давление и температура сгорания выше, чем при низкой или средней мощности. Следовательно, при высокой мощности соотношение топливо / воздух становится больше, чем необходимо для хорошего сгорания при средней или низкой выходной мощности. Это делается потому, что, как правило, богатая смесь не взрывается так же легко, как бедная смесь.

Если взрыв не является сильным, в кабине экипажа нет доказательств его присутствия. Детонация от легкой до средней не вызывает заметной шероховатости, повышения температуры или потери мощности.В результате она может присутствовать во время взлета и набора высоты с большой мощностью, не будучи известна летному экипажу.

Фактически, эффекты детонации часто обнаруживаются только после разборки двигателя. Однако при капитальном ремонте двигателя на наличие сильной детонации во время его работы указывают выпуклые головки поршней, смятые головки клапанов, сломанные кольцевые опоры или эродированные части клапанов, поршней или головок цилиндров.

Базовая защита от детонации предусмотрена в конструкции карбюраторной установки двигателя, которая автоматически подает богатые смеси, необходимые для подавления детонации на большой мощности; номинальные ограничения, которые включают максимальные рабочие температуры; и выбор правильного сорта топлива.Конструктивные факторы, охлаждение цилиндров, синхронизация магнето, распределение смеси, степень наддува и настройка карбюратора учитываются при проектировании и разработке двигателя и метода его установки на самолет.

Остальная ответственность за предотвращение детонации полностью лежит на наземном и летном экипажах. Они несут ответственность за соблюдение предельных значений частоты вращения и давления в коллекторе. Необходимо соблюдать надлежащее использование нагнетателя и топливной смеси, а также поддержание подходящей температуры воздуха в головке блока цилиндров и карбюратора (CAT).

Предварительное зажигание

Предварительное зажигание, как следует из названия, означает, что сгорание происходит внутри цилиндра до того, как синхронизированная искра проскочит через выводы свечи зажигания. Это состояние часто может быть связано с чрезмерным содержанием углерода или других отложений, которые вызывают локальные горячие точки. Детонация часто приводит к преждевременному возгоранию. Однако преждевременное воспламенение также может быть вызвано работой на большой мощности на чрезмерно бедных смесях. На предварительное зажигание в кабине экипажа обычно указывает неровность двигателя, обратная вспышка и резкое повышение температуры головки блока цилиндров.

Любая область внутри камеры сгорания, которая становится раскаленной, служит воспламенителем перед нормальным воспламенением по времени и вызывает возгорание раньше, чем требуется. Преждевременное возгорание может быть вызвано шероховатостью и нагревом в результате детонационной эрозии. Треснувший клапан или поршень, или сломанный изолятор свечи зажигания могут образовывать горячую точку, которая служит свечой накаливания.

Горячая точка может быть вызвана отложениями на поверхности камеры в результате использования этилированного топлива. Обычный нагар также может вызвать преждевременное возгорание.В частности, предварительное зажигание — это состояние, аналогичное раннему моменту искры. Заряд в цилиндре воспламеняется раньше времени, необходимого для нормального запуска двигателя. Однако не путайте предварительное зажигание с искрой, которая возникает на слишком ранней стадии цикла. Прерывание зажигания вызвано горячим пятном в камере сгорания, а не неправильным моментом зажигания. Горячая точка может быть связана либо с перегретым цилиндром, либо с дефектом внутри цилиндра.

Самым очевидным методом коррекции преждевременного зажигания является снижение температуры цилиндра.Немедленный шаг — задержать дроссельную заслонку. Это уменьшает количество топлива и количество выделяемого тепла. Если используется нагнетатель, максимально уменьшите давление в коллекторе, чтобы снизить температуру наддува. После этого смесь следует по возможности обогатить, чтобы снизить температуру горения. Если двигатель работает на высокой мощности, когда происходит предварительное зажигание, задержка дроссельной заслонки на несколько секунд может обеспечить достаточное охлаждение, чтобы отколоть часть свинца или другой нагар в камере сгорания.Эти отколотые частицы выходят через выхлоп.

Обратное зажигание

Когда топливно-воздушная смесь не содержит достаточно топлива, чтобы поглотить весь кислород, она называется бедной смесью. И наоборот, заряд, содержащий больше топлива, чем требуется, называется богатой смесью. Чрезвычайно бедная смесь либо вообще не горит, либо горит так медленно, что сгорание не завершается в конце такта выпуска. Пламя задерживается в цилиндре, а затем воспламеняет содержимое во впускном коллекторе или впускной системе, когда впускной клапан открывается.Это вызывает взрыв, известный как обратный огонь, который может повредить карбюратор и другие части системы впуска.

Неправильная установка угла опережения зажигания или неисправные провода зажигания могут привести к тому, что цилиндр загорится не в то время, что позволит цилиндру загореться при открытом впускном клапане, что может вызвать обратное зажигание. Следует подчеркнуть, что обратная вспышка редко затрагивает весь двигатель. Поэтому карбюратор редко бывает виноват. Практически во всех случаях обратное зажигание ограничивается одним или двумя цилиндрами.Обычно это результат неправильной настройки зазора клапанов, неисправных форсунок топливных форсунок или других условий, из-за которых эти цилиндры работают беднее, чем двигатель в целом. Не может быть постоянного лечения, пока эти дефекты не будут обнаружены и исправлены. Поскольку эти цилиндры с обратным зажиганием срабатывают с перерывами и, следовательно, работают на холостом ходу, их можно обнаружить с помощью проверки холодного цилиндра.

В некоторых случаях двигатель дает обратную вспышку на холостом ходу, но удовлетворительно работает на средних и высоких настройках мощности.Наиболее вероятная причина в этом случае — слишком бедная смесь холостого хода. Правильная регулировка смеси топлива и воздуха на холостом ходу обычно решает эту проблему.

Дожигание

Дожигание, иногда называемое дожиганием, часто возникает из-за слишком богатой топливно-воздушной смеси. Чрезмерно богатые смеси также медленно горят, поэтому в отработанных газах присутствуют заряды несгоревшего топлива. Воздух снаружи выхлопных труб смешивается с несгоревшим топливом, которое воспламеняется.Это вызывает взрыв в выхлопной системе. Дожигание, возможно, более распространено, когда длинные выхлопные трубы удерживают большее количество несгоревших зарядов. Как и в случае обратного зажигания, поправка на дожигание — это правильная регулировка топливно-воздушной смеси.

Последующее воспламенение также может быть вызвано тем, что цилиндры не работают из-за неисправных свечей зажигания, неисправных форсунок для впрыска топлива. или неправильный клапанный зазор. Несгоревшая смесь из этих мертвых цилиндров попадает в выхлопную систему, где воспламеняется и горит.К сожалению, образовавшееся подгорание или дожигание легко можно принять за свидетельство богатого карбюратора. Цилиндры, которые с перебоями горят, могут вызывать аналогичный эффект. Опять же, неисправность можно исправить, только обнаружив настоящую причину и исправив неисправность. Неисправные или непостоянные цилиндры могут быть обнаружены с помощью проверки холодного цилиндра.

Летный механик рекомендует

Принципы работы поршневого двигателя

Взаимоотношения между давлением, объемом и температурой газов являются основными принципами работы двигателя.Двигатель внутреннего сгорания — это устройство для преобразования тепловой энергии в механическую. Бензин испаряется и смешивается с воздухом, нагнетается или втягивается в цилиндр, сжимается поршнем, а затем воспламеняется электрической искрой. Преобразование полученной тепловой энергии в механическую, а затем в работу осуществляется в цилиндре. На рис. 1-35 показаны различные компоненты двигателя, необходимые для выполнения этого преобразования, а также представлены основные термины, используемые для обозначения работы двигателя.

Рисунок 1-35. Компоненты и терминология работы двигателя.

Рабочий цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания включает в себя серию событий, необходимых для индукции, сжатия, воспламенения и горения, вызывающих расширение заряда топлива / воздуха в цилиндре и удаления или выпуска побочных продуктов процесса сгорания. Когда сжатая смесь воспламеняется, образующиеся при сгорании газы расширяются очень быстро и заставляют поршень отодвигаться от головки блока цилиндров. Это движение поршня вниз, воздействующее на коленчатый вал через шатун, преобразуется коленчатым валом в круговое или вращательное движение.Клапан в верхней части или в головке цилиндра открывается, чтобы позволить сгоревшим газам уйти, а импульс коленчатого вала и гребного винта заставляет поршень возвращаться в цилиндр, где он готов к следующему событию в цикле. Затем открывается другой клапан в головке блока цилиндров, чтобы впустить свежую топливно-воздушную смесь. Клапан, позволяющий отводить горящие выхлопные газы, называется выпускным клапаном, а клапан, который впускает свежий заряд топливно-воздушной смеси, называется впускным клапаном.Эти клапаны открываются и закрываются механически в нужное время с помощью механизма управления клапанами.

Отверстие цилиндра — это его внутренний диаметр. Ход — это расстояние, на которое поршень перемещается от одного конца цилиндра к другому, в частности, от верхней мертвой точки (ВМТ) до нижней мертвой точки (НМТ) или наоборот. [Рисунок 1-35]

Летный механик рекомендует

Как работает двигатель V-8?

Двигатели V-8 — один из наиболее распространенных типов двигателей во всей автомобильной промышленности, особенно когда целью является выработка большой мощности с плавной подачей.

Итак, как работает такой двигатель? Джейсон Фенске из Engineering Explained здесь, чтобы пролить свет на то, как работает двигатель V-8. В частности, он использует популярный 6,2-литровый V-8 от General Motors LS3, который используется в Corvette шестого поколения и Camaro пятого поколения.

Прежде всего, V-8 работает как любой другой четырехтактный двигатель с бензиновым двигателем. Цилиндр втягивает воздух и топливо, сжимает воздух и топливо, свеча зажигания воспламеняет смесь, создавая мощность и заставляя поршень опускаться, и, наконец, поршень выталкивает выхлопные газы, когда он движется обратно вверх.Цикл происходит в восьми различных цилиндрах в разное время, и цикл распространяется по цилиндрам для плавной подачи мощности. В LS3 V-8 порядок зажигания — 1-8-7-2-6-5-4-3, в котором цилиндр срабатывает на каждые 90 градусов вращения коленчатого вала.

Далее мы переходим к распределителю. Всасываемый воздух поступает из верхней части двигателя в боковые стороны головки цилиндров, а выхлопные газы проходят через выпускные клапаны на стороне головки цилиндров. Сама головка блока цилиндров включает единственный впускной клапан и единственный выпускной клапан.На видео мы видим больший клапан на впуске и меньший клапан на выпуске. Поскольку мы рассматриваем двигатель Chevrolet V-8, в нем присутствуют толкатели. Толкатели активируют коромысла, открывающие клапаны. Альтернативой является конструкция верхнего кулачка с цепным приводом, которую в GM вы теперь найдете в новейшем двигателе V-8 Cadillac.

Что касается толкателей, они работают через выступы распределительного вала, которые активируют толкатели, открывая соответствующий клапан при его повороте. Теперь распределительный вал, который управляет клапанами, соединен с коленчатым валом.На каждые два оборота коленчатого вала распредвал поворачивается один раз, и Джейсон снимает масляный поддон, чтобы показать, как работает коленчатый вал. К кривошипу добавляются грузы для уравновешивания двигателя, а шатуны соединяют кривошип с поршнями.

Итак, когда поршень достигает верхней части цилиндра, противовес располагается прямо напротив него, чтобы уравновесить силу. А еще при 90 градусах он нейтрализует силу другого поршня. Когда поршень возвращается в нижнюю часть, вес противодействует всей направленной вниз силе направленной вверх.Хотя это звучит сложно, на самом деле весь процесс представляет собой простой способ создать плавный двигатель без особых вибраций.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *