כל מנוע בעירה פנימית מכיל ראש צילינדר (ראש צילינדר) - חלק חשוב שיחד עם ראש הבוכנה יוצר תא בעירה, וממלא תפקיד חשוב בתפעול מערכות בודדות של יחידת הכוח.קרא הכל על ראשי צילינדר, סוגים, עיצוב, ישימות, תחזוקה ותיקון במאמר זה.
מהו ראש צילינדר?
ראש הצילינדר (ראש צילינדר) הוא יחידת מנוע בעירה פנימית המותקנת בחלק העליון של בלוק הצילינדר.
ראש הצילינדר הוא אחד החלקים העיקריים של מנוע הבעירה הפנימית, הוא מבטיח את תפקודו וקובע את מאפייני הביצועים העיקריים שלו.אבל הראש מופקד על מספר תפקידים:
• היווצרות תאי בעירה - בחלק התחתון של הראש, הממוקם ישירות מעל הצילינדר, מתבצע תא בעירה (חלקית או מלאה), נפחו המלא נוצר כאשר מגיעים לבוכנת TDC;
• אספקת אוויר או תערובת דלק-אוויר לתא הבעירה - התעלות המתאימות (היניקה) נעשות בראש הצילינדר;
• סילוק גזי פליטה מתאי הבעירה - התעלות המתאימות (פליטה) נעשות בראש הצילינדר;
• קירור יחידת הכוח - בראש הצילינדר יש תעלות של מעיל המים שדרכם מסתובב נוזל הקירור;
• הבטחת פעולת מנגנון חלוקת הגז (תזמון) - בראש (עם כל החלקים הקשורים - תותבים, מושבים) ממוקמים שסתומים הפותחים וסוגרים את תעלות היניקה והפליטה בהתאם לתנועות המנוע.כמו כן, כל התזמון יכול להיות ממוקם על הראש - גל זיזים (פירים) עם המסבים והגלגלים שלהם, כונן השסתום, קפיצי השסתום וחלקים קשורים אחרים;
• שימון חלקי תזמון - תעלות ומיכלים נעשים בראש, דרכם זורם שמן למשטחים של חלקי שפשוף;
• הבטחת פעולת מערכת הזרקת הדלק (במנועי דיזל והזרקה) ו/או מערכת ההצתה (במנועי בנזין) - מותקנים מזרקי דלק ו/או מצתים עם חלקים קשורים (כמו גם אטמי זוהר דיזל) על גבי רֹאשׁ;
• משמש כחלק גוף להרכבת רכיבים שונים - סעפות יניקה ופליטות, חיישנים, צינורות, תושבות, רולים, כיסויים ואחרים.
בשל מגוון רחב כל כך של פונקציות, דרישות מחמירות מוטלות על ראש הצילינדר, ועיצובו יכול להיות מורכב למדי.כמו כן כיום ישנם סוגים רבים של ראשים בהם מיושמת הפונקציונליות המתוארת בצורה כזו או אחרת.
סוגי ראשי צילינדר
ראשי הצילינדר נבדלים זה מזה בעיצוב, בסוג ובמיקום של תא הבעירה, בנוכחות ובסוג התזמון, כמו גם במטרה ובכמה תכונות.
לראשי צילינדר יכול להיות אחד מארבעה עיצובים:
• ראש משותף לכל הצילינדרים במנועי ליין;
• ראשים משותפים לשורה אחת של צילינדרים במנועים בצורת V;
• ראשים נפרדים למספר צילינדרים של מנועי שורה רב צילינדרים;
• ראשי צילינדר בודדים במנועים חד, שני ורב צילינדרים, בצורת V ואחרים.
הסוגים העיקריים של תאי בעירה של מנועי בעירה פנימית
במנועים קונבנציונליים 2-6 צילינדרים בשורה, ראשים משותפים משמשים לרוב לכיסוי כל הצילינדרים.במנועים בצורת V, משתמשים בשני ראשי צילינדר המשותפים לשורת צילינדרים אחת וגם ראשים בודדים לכל צילינדר (לדוגמה, מנועי KAMAZ 740 בעלי שמונה צילינדרים משתמשים בראשים נפרדים לכל צילינדר).ראשי צילינדר נפרדים של מנועי ליין משמשים הרבה פחות, בדרך כלל ראש אחד מכסה 2 או 3 צילינדרים (לדוגמה, במנועי דיזל שישה צילינדרים MMZ D-260 מותקנים שני ראשים - אחד ל-3 צילינדרים).ראשי צילינדר בודדים משמשים במנועי דיזל חזקים בשורה (לדוגמה, במנועי דיזל Altai A-01), וכן על יחידות כוח בעלות עיצוב מיוחד (בוקסר שני צילינדרים, כוכב וכו').ובאופן טבעי, רק ראשים בודדים יכולים לשמש במנועים חד צילינדרים, המבצעים גם את הפונקציות של רדיאטור מקורר אוויר.
על פי המיקום של תא הבעירה, ישנם שלושה סוגים של ראשים:
• עם תא בעירה בראש הצילינדר - במקרה זה, בוכנה עם תחתית שטוחה משמשת, או בעלת displacer;
• עם תא בעירה בראש הצילינדר ובבוכנה - במקרה זה, חלק מתא הבעירה מתבצע בראש הבוכנה;
• עם תא בעירה בבוכנה - במקרה זה, המשטח התחתון של ראש הצילינדר שטוח (אך ייתכנו שקעים להתקנת שסתומים במצב משופע).
יחד עם זאת, לתאי בעירה יכולים להיות צורות ותצורות שונות: כדורית וחצי כדורית, מותנית, טריז וחצי טריז, שטוחה-סגלגלה, גלילית, מורכבת (משולבת).
על פי נוכחותם של חלקי תזמון, ראש היחידה הם:
• ללא תזמון - ראשי מנועים בעלי שסתומים נמוכים ורבים צילינדרים חד-צילינדריים ללא שסתומים דו-פעימים;
• עם שסתומים, זרועות נדנדה ורכיבים נלווים - ראשי מנוע עם גל זיזים תחתון, כל החלקים ממוקמים בחלק העליון של ראש הצילינדר;
• בתזמון מלא - גל זיזים, הנעת שסתומים ושסתומים עם חלקים קשורים, כל החלקים ממוקמים בחלק העליון של הראש.
לבסוף, ניתן לחלק את הראשים לפי ייעודם לסוגים רבים - ליחידות כוח דיזל, בנזין וגז, למנועי מהירות נמוכים ומאולצים, למנועי בעירה פנימית מקוררי מים ואויר ועוד. בכל המקרים הללו. , לראשי צילינדר יש תכונות עיצוביות מסוימות - ממדים, נוכחות של תעלות קירור או סנפיר, צורת תאי הבעירה וכו'. אבל באופן כללי, העיצוב של כל הראשים הללו זהה ביסודו.
עיצוב ראש צילינדר
קטע של ראש הצילינדר
מבחינה מבנית, ראש הצילינדר הוא חלק יצוק מוצק העשוי מחומר בעל מוליכות תרמית גבוהה - כיום מדובר לרוב בסגסוגות אלומיניום, בשימוש ברזל יצוק לבן ובכמה סגסוגות נוספות.כל חלקי המערכות הממוקמות בו נוצרים בראש - תעלות כניסה ופליטות, חורי שסתומים (תותבי מובילי שסתומים נלחצים לתוכם), תאי בעירה, מושבי שסתומים (הם יכולים להיות עשויים מסגסוגות קשות יותר), משטחי תמיכה להרכבה חלקי תזמון, בארות וחורי הברגה להרכבה להתקנת נרות ו/או חרירים, תעלות מערכת קירור, תעלות מערכת סיכה, אם הראש מיועד למנוע עם גל זיזים עילי, אזי נוצרת מיטה על פניו העליון להנחת הפיר. (דרך הספינות).
על המשטחים הצדדיים של ראש הצילינדר נוצרים משטחי מילוי להרכבת סעפות היניקה והפליטה.התקנת חלקים אלו מתבצעת באמצעות אטמי איטום שאינם כוללים נזילת אוויר ונזילת פליטה.במנועים מודרניים, ההתקנה של רכיבים אלה ואחרים על הראש מתבצעת באמצעות חתיכים ואומים.
על המשטח התחתון של ראש הצילינדר, משטח מילוי עשוי להרכבה על הבלוק.כדי להבטיח את אטימות תאי הבעירה ותעלות מערכת הקירור, ממוקם אטם בין ראש הצילינדר למרכז העסקים.איטום יכול להתבצע על ידי אטמים קונבנציונליים העשויים מפרוניט, חומרים על בסיס גומי וכו', אך בשנים האחרונות נעשה שימוש הולך וגובר במה שנקרא חבילות מתכת - אטמים מרוכבים על בסיס נחושת עם תוספות סינתטיות.
חלקו העליון של הראש נסגר במכסה (מתכת או פלסטיק מוטבע) עם צוואר מילוי שמן ופקק.התקנת הכיסוי מתבצעת דרך האטם.הכיסוי מגן על חלקי התזמון, השסתומים והקפיצים מלכלוך ונזקים, וכן מונע שפיכת שמן בזמן שהמכונית נוסעת.
עיצוב ראש צילינדר
התקנת ראש הצילינדר על הבלוק מתבצעת באמצעות חתיכים או ברגים.חתיכים עדיפים יותר עבור בלוקי אלומיניום, שכן הם מספקים מהדק אמין על הראש ומפזרים באופן שווה את העומסים בגוף הבלוק.
לראשי הצילינדרים של מנועים מקוררי אוויר (אופנוע, קטנוע ואחרים) יש סנפירים על פני השטח החיצוניים - נוכחותם של סנפירים מגדילה מאוד את שטח הפנים של הראש, ומבטיחה קירור יעיל שלו על ידי זרימת האוויר המתקרבת.
בעיות תחזוקה, תיקון והחלפת ראש צילינדר
ראש הצילינדר והרכיבים המורכבים עליו נתונים לעומסים משמעותיים, מה שמוביל לבלאי והתמוטטות אינטנסיביים שלהם.ככלל, תקלות של הראש עצמו הן נדירות - אלו הם עיוותים שונים, סדקים, נזקים עקב קורוזיה וכו'. להחלפה, עליך לבחור ראש מאותו סוג ומספר קטלוגי, אחרת החלק פשוט לא ייפול לתוך מקום (ללא שינויים).
לרוב, תקלות ראש צילינדר מתרחשות במערכות המותקנות עליו - תזמון, שימון וכו'. לרוב מדובר בלאי של מושבי שסתומים ותותבים, השסתומים עצמם, חלקי הנעה, גל זיזים וכו'. בכל המקרים הללו מחליפים חלקים פגומים. או תיקנו.עם זאת, במוסך, סוגים מסוימים של תיקונים קשים לביצוע, למשל, לחיצה ולחיצה על תותבי מובילי השסתומים, סיבוב מושבי שסתום ועבודות אחרות אפשריות רק עם כלי מיוחד.
יש להקדיש תשומת לב מיוחדת להתקנה נכונה של ראש הצילינדר.חשוב לזכור כי אטם ראש הצילינדר הוא חד פעמי, יש להחליף אותו אם הראש מפורק, התקנה מחדש של חלק זה אינה מקובלת.בעת התקנת ראש הצילינדר, יש להקפיד על הסדר הנכון של הידוק מחברים (חתיכים או ברגים): בדרך כלל העבודה מתחילה מאמצע הראש עם תנועה לכיוון הקצוות.עם הידוק זה, העומס על הראש מופץ באופן שווה ונמנעים עיוותים בלתי קבילים.
במהלך הפעלת המכונית יש לבצע תחזוקה של הראש והמערכות הממוקמות בו בהתאם להנחיות והמלצות היצרן.עם תחזוקה ותיקון בזמן, ראש הצילינדר והמנוע כולו יפעלו בצורה אמינה ויעילה.
זמן פרסום: 21 באוגוסט 2023