Elke verbrandingsmotor bevat een cilinderkop (cilinderkop) - een belangrijk onderdeel dat, samen met de zuigerkop, een verbrandingskamer vormt en een belangrijke rol speelt in de werking van individuele systemen van de aandrijfeenheid.Lees alles over cilinderkoppen, hun typen, ontwerp, toepasbaarheid, onderhoud en reparatie in dit artikel.
Wat is een cilinderkop?
De cilinderkop (cilinderkop) is een verbrandingsmotoreenheid die bovenaan het cilinderblok is gemonteerd.
De cilinderkop is een van de belangrijkste onderdelen van de verbrandingsmotor, zorgt voor de werking ervan en bepaalt de belangrijkste prestatiekenmerken.Maar het hoofd is belast met een aantal functies:
• Vorming van verbrandingskamers - in het onderste deel van de kop, direct boven de cilinder, wordt een verbrandingskamer uitgevoerd (gedeeltelijk of volledig), het volledige volume wordt gevormd wanneer de BDP-zuiger wordt bereikt;
• Toevoer van lucht of brandstof-luchtmengsel naar de verbrandingskamer - de overeenkomstige kanalen (inlaat) worden gemaakt in de cilinderkop;
• Verwijdering van uitlaatgassen uit de verbrandingskamers - de overeenkomstige kanalen (uitlaat) zijn gemaakt in de cilinderkop;
• Koeling van de krachtbron - in de cilinderkop bevinden zich kanalen van de watermantel waardoor de koelvloeistof circuleert;
• Zorgen voor de werking van het gasdistributiemechanisme (timing) - in de kop bevinden zich kleppen (met alle bijbehorende onderdelen - bussen, stoelen) die de inlaat- en uitlaatkanalen openen en sluiten in overeenstemming met de motorslagen.Ook kan de volledige timing op de kop worden geplaatst: de nokkenas (assen) met hun lagers en tandwielen, de klepaandrijving, klepveren en andere gerelateerde onderdelen;
• Smering van distributieonderdelen - in de kop worden kanalen en containers gemaakt, waardoor olie naar de oppervlakken van wrijvende onderdelen stroomt;
• Zorgen voor de werking van het brandstofinjectiesysteem (bij diesel- en injectiemotoren) en/of het ontstekingssysteem (bij benzinemotoren) - brandstofinjectoren en/of bougies met bijbehorende onderdelen (evenals dieselgloeibougies) zijn gemonteerd op de hoofd;
• Fungeert als lichaamsdeel voor het monteren van verschillende componenten: inlaat- en uitlaatspruitstukken, sensoren, pijpen, beugels, rollen, afdekkingen en andere.
Vanwege een dergelijk breed scala aan functies worden er strenge eisen gesteld aan de cilinderkop en kan het ontwerp behoorlijk complex zijn.Ook vandaag de dag zijn er veel soorten koppen waarin de beschreven functionaliteit op de een of andere manier wordt geïmplementeerd.
Soorten cilinderkoppen
De cilinderkoppen verschillen qua ontwerp, type en locatie van de verbrandingskamer, de aanwezigheid en het type timing, evenals het doel en enkele kenmerken.
cilinderkoppen kunnen een van de volgende vier ontwerpen hebben:
• Gemeenschappelijke kop voor alle cilinders in lijnmotoren;
• Gemeenschappelijke koppen voor één rij cilinders in V-vormige motoren;
• Aparte koppen voor meerdere cilinders van meercilinder lijnmotoren;
• Individuele cilinderkoppen in één-, twee- en meercilinder lijn-, V-vormige en andere motoren.
De belangrijkste soorten verbrandingskamers van verbrandingsmotoren
Bij conventionele 2-6-cilinder lijnmotoren worden meestal gemeenschappelijke koppen gebruikt om alle cilinders af te dekken.Bij V-vormige motoren worden zowel cilinderkoppen gebruikt die gemeenschappelijk zijn voor één rij cilinders als individuele koppen voor elke cilinder (achtcilinder KAMAZ 740-motoren gebruiken bijvoorbeeld afzonderlijke koppen voor elke cilinder).Afzonderlijke cilinderkoppen van lijnmotoren worden veel minder vaak gebruikt, meestal bedekt één kop 2 of 3 cilinders (in zescilinder dieselmotoren MMZ D-260 zijn bijvoorbeeld twee koppen geïnstalleerd - één voor 3 cilinders).Individuele cilinderkoppen worden gebruikt op krachtige lijndieselmotoren (bijvoorbeeld op Altai A-01 dieselmotoren), maar ook op krachtbronnen met een speciaal ontwerp (tweecilinder boxer, ster, enz.).En uiteraard kunnen alleen individuele koppen worden gebruikt op eencilindermotoren, die ook de functies van een luchtgekoelde radiator vervullen.
Afhankelijk van de locatie van de verbrandingskamer zijn er drie soorten koppen:
• Met een verbrandingskamer in de cilinderkop - in dit geval wordt een zuiger met een platte bodem gebruikt, of met een verdringer;
• Met een verbrandingskamer in de cilinderkop en in de zuiger - in dit geval wordt een deel van de verbrandingskamer in de zuigerkop uitgevoerd;
• Met een verbrandingskamer in de zuiger - in dit geval is het onderoppervlak van de cilinderkop vlak (maar er kunnen uitsparingen zijn voor het installeren van kleppen in een schuine positie).
Tegelijkertijd kunnen verbrandingskamers verschillende vormen en configuraties hebben: bolvormig en halfbolvormig, schildvormig, wigvormig en halfwig, platovaal, cilindrisch, complex (gecombineerd).
Afhankelijk van de aanwezigheid van timingonderdelen zijn de hoofden van de eenheid:
• Zonder distributie - koppen van meercilindermotoren met lage kleppen en eencilinder tweetaktkleppenloze motoren;
• Bij kleppen, tuimelaars en aanverwante onderdelen - motorkoppen met een lagere nokkenas; alle onderdelen bevinden zich aan de bovenzijde van de cilinderkop;
• Bij volledige distributie - nokkenas, klepaandrijving en kleppen met bijbehorende onderdelen, bevinden alle onderdelen zich in het bovenste gedeelte van de kop.
Ten slotte kunnen de koppen op basis van hun doel in vele typen worden verdeeld: voor diesel-, benzine- en gasmotoren, voor langzame en geforceerde motoren, voor watergekoelde en luchtgekoelde verbrandingsmotoren, enz. In al deze gevallen Cilinderkoppen hebben bepaalde ontwerpkenmerken: afmetingen, de aanwezigheid van koel- of vinkanalen, de vorm van de verbrandingskamers, enz. Maar over het algemeen is het ontwerp van al deze koppen fundamenteel hetzelfde.
cilinderkop ontwerp
Gedeelte van de cilinderkop
Structureel gezien is de cilinderkop een massief gegoten onderdeel gemaakt van een materiaal met een hoge thermische geleidbaarheid - tegenwoordig worden meestal aluminiumlegeringen, wit gietijzer en enkele andere legeringen gebruikt.Alle onderdelen van de systemen die zich daarin bevinden, zijn gevormd in de kop - inlaat- en uitlaatkanalen, klepgaten (klepgeleiderbussen worden erin gedrukt), verbrandingskamers, klepzittingen (ze kunnen van hardere legeringen zijn gemaakt), steunoppervlakken voor montage distributiedelen, putten en montagegaten met schroefdraad voor het installeren van kaarsen en / of sproeiers, kanalen voor het koelsysteem, kanalen voor het smeersysteem. Als de kop bedoeld is voor een motor met een bovenliggende nokkenas, wordt op het bovenoppervlak een bed gevormd voor het leggen van de as (via de voeringen).
Op de zijvlakken van de cilinderkop zijn vulvlakken gevormd voor de montage van de inlaat- en uitlaatspruitstukken.De installatie van deze onderdelen wordt uitgevoerd door middel van afdichtingspakkingen die luchtlekkage en uitlaatlekkage uitsluiten.Bij moderne motoren wordt de installatie van deze en andere componenten op de kop uitgevoerd door middel van tapeinden en moeren.
Aan de onderkant van de cilinderkop is een vuloppervlak gemaakt voor montage op het blok.Om de dichtheid van de verbrandingskamers en kanalen van het koelsysteem te garanderen, bevindt zich een pakking tussen de cilinderkop en het zakencentrum.Afdichting kan worden uitgevoerd met conventionele pakkingen gemaakt van paroniet, op rubber gebaseerde materialen, enz., maar de laatste jaren worden steeds vaker zogenaamde metalen pakketten gebruikt: op koper gebaseerde composietpakkingen met synthetische inzetstukken.
Het bovenste deel van de kop is afgesloten met een deksel (gestanst metaal of plastic) met een olievulopening en een stop.De installatie van het deksel wordt uitgevoerd via de pakking.De afdekking beschermt de distributieonderdelen, kleppen en veren tegen vuil en beschadigingen en voorkomt ook het morsen van olie terwijl de auto rijdt.
Ontwerp van cilinderkop
Installatie van de cilinderkop op het blok wordt uitgevoerd door middel van tapeinden of bouten.Voor aluminium blokken hebben noppen meer de voorkeur, omdat ze een betrouwbare klemming op de kop bieden en de belastingen gelijkmatig over de behuizing van het blok verdelen.
De cilinderkoppen van luchtgekoelde motoren (motorfietsen, scooters en andere) hebben vinnen aan het buitenoppervlak - de aanwezigheid van vinnen vergroot het oppervlak van de kop aanzienlijk, waardoor de effectieve koeling door de aankomende luchtstroom wordt gegarandeerd.
Kwesties van onderhoud, reparatie en vervanging van cilinderkop
De cilinderkop en de daarop gemonteerde componenten worden onderworpen aan aanzienlijke belastingen, wat leidt tot intensieve slijtage en defecten.In de regel komen storingen aan de kop zelf niet vaak voor - dit zijn verschillende vervormingen, scheuren, schade door corrosie, enz. Voor vervanging moet u een kop van hetzelfde type en catalogusnummer selecteren, anders valt het onderdeel eenvoudigweg niet in plaats (zonder aanpassingen).
Meestal treden defecten aan de cilinderkop op in de systemen die erop zijn geïnstalleerd - timing, smering, enz. Meestal is dit slijtage van klepzittingen en bussen, de kleppen zelf, aandrijfonderdelen, nokkenas, enz. In al deze gevallen worden defecte onderdelen vervangen of gerepareerd.In een garage zijn sommige soorten reparaties echter moeilijk uit te voeren, bijvoorbeeld het indrukken en indrukken van de klepgeleiderbussen, het leppen van klepzittingen en ander werk is alleen mogelijk met speciaal gereedschap.
Er moet bijzondere aandacht worden besteed aan de juiste installatie van de cilinderkop.Het is belangrijk om te onthouden dat de cilinderkoppakking wegwerpbaar is. Deze moet worden vervangen als de kop wordt gedemonteerd; herinstallatie van dit onderdeel is onaanvaardbaar.Bij het installeren van de cilinderkop moet de juiste volgorde van het aandraaien van bevestigingsmiddelen (tapeinden of bouten) in acht worden genomen: meestal begint het werk vanuit het midden van de kop met beweging naar de randen.Door dit aandraaien wordt de belasting op het hoofd gelijkmatig verdeeld en worden onaanvaardbare vervormingen voorkomen.
Tijdens het gebruik van de auto moet het onderhoud van de kop en de systemen die zich daarin bevinden worden uitgevoerd in overeenstemming met de instructies en aanbevelingen van de fabrikant.Met tijdig onderhoud en reparatie zullen de cilinderkop en de gehele motor betrouwbaar en efficiënt werken.
Posttijd: 21 augustus 2023