Cabeça do cilindro: o mais importante sobre a estrutura, operação e mau funcionamento
Conteúdo
Desde o início do primeiro motor de combustão interna, a unidade passou por muitas modificações. Novos mecanismos foram adicionados ao seu dispositivo, ele recebeu formas diferentes, mas alguns elementos permaneceram inalterados.
E um desses elementos é a cabeça do cilindro. O que é, como fazer a manutenção da peça e grandes avarias. Vamos considerar tudo isso nesta revisão.
O que é uma cabeça de cilindro em um carro em palavras simples
O cabeçote faz parte da estrutura da unidade de força da máquina. Ele é instalado no topo do bloco de cilindros. Para garantir o aperto da conexão entre as duas partes, um parafuso é usado e uma gaxeta é colocada entre eles.
Esta parte cobre os cilindros do bloco como uma tampa. O material da junta é utilizado para que o líquido técnico não vaze na junta e os gases de trabalho do motor (mistura ar-combustível ou gases de expansão formados durante a explosão do MTC) não escapem.
O desenho da cabeça do cilindro permite a instalação de um mecanismo interno que é responsável pela formação do VTS e pela distribuição da ordem e tempo de abertura das válvulas de admissão e escape. Este mecanismo é denominado correia dentada.
Onde está a cabeça do cilindro
Se você levantar o capô, poderá ver imediatamente a tampa de plástico no compartimento do motor. Freqüentemente, seu design inclui a entrada de ar do filtro de ar e o módulo do próprio filtro. A remoção da tampa abre o acesso ao motor.
Vale a pena considerar que os carros modernos podem ser equipados com vários acessórios. Para chegar ao motor, você precisa desconectar esses elementos. A maior estrutura é o motor. Dependendo da modificação, a unidade pode ter uma disposição longitudinal ou transversal. Depende da unidade - traseira ou frontal, respectivamente.
Uma tampa de metal é aparafusada na parte superior do motor. Muito menos comum é uma modificação especial de motores - boxer, ou como também é chamado de "boxer". Nesse caso, ele assume uma posição horizontal, e a cabeça não ficará para cima, mas para o lado. Não consideraremos tais motores, uma vez que quem dispõe de meios para adquiri-los não faz reparos manuais, mas prefere o serviço.
Assim, na parte superior do motor de combustão interna existe uma tampa de válvula. É fixado na cabeça e fecha o mecanismo de distribuição de gás. A parte localizada entre esta tampa e a parte mais grossa do motor (bloco) é exatamente a cabeça do cilindro.
Objetivo da cabeça do cilindro
Existem muitos orifícios técnicos e cavidades na cabeça, devido aos quais a peça desempenha muitas funções diferentes:
- Na lateral da tampa pingada, os prendedores são feitos para instalar o eixo de comando (leia sobre a finalidade e as características deste elemento em uma revisão separada) Isso garante a distribuição ideal das fases de temporização de acordo com o curso que o pistão executa em um determinado cilindro;
- Por um lado, o cabeçote possui canais para os coletores de admissão e escape, que são fixados à peça com porcas e pinos;
- Os orifícios são feitos nele. Alguns são projetados para fixação do elemento, outros para instalação de válvulas de entrada e saída. Existem também poços de velas nos quais as velas são aparafusadas (se o motor for a diesel, as velas de incandescência são aparafusadas nesses orifícios e outro tipo de orifícios é feito próximo a eles para instalar os injetores de combustível)
- Na lateral do bloco de cilindros, uma reentrância é feita na área da parte superior de cada cilindro. No motor montado, essa cavidade é uma câmara na qual o ar é misturado ao combustível (uma modificação da injeção direta, para todas as outras variantes de motores o VTS é formado no coletor de admissão, que também é fixado na cabeça) e sua combustão é iniciada;
- Na carcaça do cabeçote são feitos canais para a circulação de fluidos técnicos - anticongelante ou anticongelante, que proporcionam o resfriamento do motor de combustão interna e óleo para lubrificação de todas as partes móveis da unidade.
Material da cabeça do cilindro
A maioria dos motores mais antigos era feita de ferro fundido. O material possui alta resistência e resistência à deformação devido ao superaquecimento. A única desvantagem desse motor de combustão interna é seu peso pesado.
Para facilitar o design, os fabricantes usam uma liga de alumínio leve. Essa unidade pesa muito menos do que o análogo anterior, o que tem um efeito positivo na dinâmica do veículo.
Um automóvel de passageiros moderno será equipado exatamente com esse motor. Os modelos a diesel são uma exceção nesta categoria, uma vez que uma pressão muito alta é criada em cada cilindro de tal motor. Junto com a alta temperatura, esse fator cria condições desfavoráveis para o uso de ligas leves que não diferem em sua resistência. No transporte de cargas, permanece o uso de ferro fundido para a produção de motores. A tecnologia utilizada neste caso é a fundição.
Projeto da peça: o que está incluído na cabeça do cilindro
Já falamos sobre o material do qual a cabeça do cilindro é feita, agora vamos prestar atenção ao dispositivo do elemento. A própria cabeça do cilindro parece uma tampa oca com muitos recessos e orifícios diferentes.
Isso permite o uso das seguintes peças e mecanismos:
- Mecanismo de distribuição de gás. É instalado na parte entre a cabeça do cilindro e a tampa da válvula. O mecanismo inclui uma árvore de cames, um sistema de admissão e escape. Uma válvula é instalada em cada orifício de entrada e saída dos cilindros (seu número por cilindro depende do tipo de correia dentada, que é descrito em mais detalhes na revisão sobre o design de eixos de comando) Este dispositivo proporciona uma distribuição uniforme das fases de alimentação do VTS e da retirada dos gases de escape de acordo com os tempos do motor a 4 tempos, abrindo e fechando as válvulas. Para que o mecanismo funcione corretamente, o projeto do cabeçote conta com unidades de suporte especiais, onde são instalados os rolamentos do eixo de comando (um ou mais);
- Juntas da cabeça do cilindro. Este material é projetado para garantir a estanqueidade da conexão entre os dois elementos (como realizar reparos para substituir o material da junta é descrito em um artigo separado);
- Canais técnicos. O circuito de refrigeração passa parcialmente pelo cabeçote (leia sobre o sistema de refrigeração do motor aqui) e lubrificação separada do motor de combustão interna (este sistema é descrito aqui);
- Na lateral da carcaça do cabeçote, canais são feitos para os coletores de admissão e escape.
O local de montagem do mecanismo de distribuição também é chamado de cama do eixo de comando. Ele se encaixa nos conectores correspondentes na cabeça do motor.
Quais são as cabeças
Existem vários tipos de cabeçotes de motor:
- Para válvulas suspensas - mais frequentemente usadas em carros modernos. Esse dispositivo torna tão fácil quanto possível reparar a unidade ou configurá-la;
- Para a localização da válvula inferior - é usado extremamente raramente, uma vez que tal motor consome muito combustível e não difere em sua eficiência. Embora o desenho de tal cabeça seja muito simples;
- Individual para um único cilindro - freqüentemente usado para grandes unidades de potência, bem como em motores a diesel. Eles são muito mais fáceis de instalar ou remover.
Manutenção e diagnóstico da cabeça do cilindro
Para que o motor de combustão interna funcione corretamente (e não funcione sem a cabeça do cilindro), todo motorista é obrigado a cumprir os regulamentos de manutenção do carro. Além disso, um fator importante é o cumprimento do regime de temperatura do motor de combustão interna. O funcionamento do motor está sempre associado a altas temperaturas e pressões significativas.
As modificações modernas são feitas de um material que pode se deformar em alta pressão se o motor de combustão interna superaquecer. Condições normais de temperatura são descritas aqui.
Mau funcionamento da cabeça do cilindro
Visto que o cabeçote do motor é apenas parte de seu projeto, as avarias geralmente não dizem respeito à peça em si, mas aos mecanismos e elementos que estão instalados nela.
Na maioria das vezes, o cabeçote do cilindro é removido durante os reparos se a junta do cabeçote for perfurada. À primeira vista, substituí-lo parece um procedimento simples; na verdade, esse procedimento apresenta várias sutilezas, por isso os reparos podem ser caros. Como mudar corretamente o material da junta foi dedicado a revisão separada.
O dano mais sério é a formação de rachaduras na caixa. Além dessas avarias, muitos mecânicos de automóveis, falando em conserto de cabeçotes, se referem aos seguintes trabalhos de conserto:
- O fio da vela quebrou bem;
- Os elementos da cama da árvore de cames estão gastos;
- Sede da válvula gasta.
Muitas avarias são reparadas com a instalação de peças de reposição. No entanto, se uma rachadura ou buraco se formar, raramente se tenta consertar a cabeça - ela é simplesmente substituída por uma nova. Mas mesmo em casos difíceis, alguns conseguem restaurar a parte quebrada. Um exemplo disso é o seguinte vídeo:
Portanto, embora à primeira vista nada possa quebrar na cabeça, ainda podem surgir problemas com isso. E se o motorista se deparar com um problema semelhante, ele terá que gastar dinheiro em reparos caros. Para evitar que isso aconteça, o carro deve ser operado em modo de economia e a unidade de potência não deve ser superaquecida.
Perguntas e Respostas:
Como os cabeçotes de cilindro são organizados? É uma peça única feita de liga de alumínio ou ferro fundido de liga. A parte inferior da cabeça do cilindro é ligeiramente alargada para maior contato com o bloco. As ranhuras e batentes necessários são feitos dentro da cabeça do cilindro para a instalação das peças necessárias.
Onde está localizada a cabeça do cilindro? Este elemento da unidade de potência está localizado acima do bloco de cilindros. As velas de ignição são aparafusadas na cabeça e, em muitos carros modernos, também injetores de combustível.
Quais peças são necessárias para reparar a cabeça do cilindro? Depende da natureza da avaria. Se a própria cabeça estiver danificada, você precisará procurar por uma nova. Para substituir uma peça específica, por exemplo, válvulas, árvores de cames, etc., você precisa comprar uma substituição.
