Cada motor de combustió interna conté una culata (culata) - una part important que, juntament amb la capçalera del pistó, forma una cambra de combustió i té un paper important en el funcionament dels sistemes individuals de la unitat de potència.Llegiu tot sobre les culatas, els seus tipus, disseny, aplicabilitat, manteniment i reparació en aquest article.
Què és una culata?
La culata (culata) és una unitat de motor de combustió interna muntada a la part superior del bloc de cilindres.
La culata és una de les parts principals del motor de combustió interna, assegura el seu funcionament i determina les seves principals característiques de rendiment.Però el cap té una sèrie de funcions:
• Formació de cambres de combustió - a la part inferior del capçal, situada directament sobre el cilindre, es realitza una cambra de combustió (parcialment o completament), el seu volum total es forma quan s'arriba al pistó PMS;
• Subministrament d'aire o mescla combustible-aire a la cambra de combustió: els canals corresponents (admissió) es fan a la culata;
• Eliminació dels gasos d'escapament de les cambres de combustió: els canals corresponents (escapament) es fan a la culata del cilindre;
• Refrigeració de la unitat de potència: a la culata del cilindre hi ha canals de la camisa d'aigua per on circula el refrigerant;
• Assegurar el funcionament del mecanisme de distribució de gas (sincronització) - les vàlvules estan situades al capçal (amb totes les parts relacionades - casquilles, seients) que obren i tanquen els canals d'admissió i d'escapament d'acord amb les curses del motor.A més, tota la temporització es pot localitzar al capçal: l'arbre de lleves (eixos) amb els seus coixinets i engranatges, l'accionament de la vàlvula, els ressorts de la vàlvula i altres parts relacionades;
• Lubricació de les peces de sincronizació: es fan canals i contenidors al capçal, a través dels quals l'oli flueix a les superfícies de les peces de fregament;
• Assegurar el funcionament del sistema d'injecció de combustible (en motors dièsel i d'injecció) i/o del sistema d'encesa (en motors de gasolina): els injectors de combustible i/o les bugies amb peces relacionades (així com les bugies d'incandescencia dièsel) estan muntades a la cap;
• Actuant com a part del cos per al muntatge de diversos components: col·lectors d'admissió i d'escapament, sensors, canonades, suports, corrons, tapes i altres.
A causa d'una gamma tan àmplia de funcions, s'imposen requisits estrictes a la culata del cilindre i el seu disseny pot ser bastant complex.També avui dia hi ha molts tipus de capçals en els quals la funcionalitat descrita s'implementa d'una manera o altra.
Tipus de culata
Les cules dels cilindres es diferencien pel disseny, el tipus i la ubicació de la cambra de combustió, la presència i el tipus de temporització, així com la finalitat i algunes característiques.
Les culatades poden tenir un dels quatre dissenys:
• Capçal comú per a tots els cilindres dels motors en línia;
• Capçals comuns per a una fila de cilindres en motors en forma de V;
• Capçals separats per a diversos cilindres de motors multicilindres en línia;
• Culatas individuals en motors mono, dos i multicilindres en línia, en forma de V i altres.
Els principals tipus de cambres de combustió dels motors de combustió interna
En els motors convencionals de 2-6 cilindres en línia, els capçals comuns s'utilitzen més sovint per cobrir tots els cilindres.En els motors en forma de V, s'utilitzen tant les cuades comunes a una fila de cilindres com les cuades individuals per a cada cilindre (per exemple, els motors KAMAZ 740 de vuit cilindres utilitzen capçals independents per a cada cilindre).Les culatades separades dels motors en línia s'utilitzen amb molta menys freqüència, normalment un cap cobreix 2 o 3 cilindres (per exemple, en els motors dièsel de sis cilindres MMZ D-260 s'instal·len dos capçals, un per a 3 cilindres).Les culatades individuals s'utilitzen en potents motors dièsel en línia (per exemple, en motors dièsel Altai A-01), així com en unitats de potència de disseny especial (boxer de dos cilindres, estrella, etc.).I, naturalment, només es poden utilitzar capçals individuals en motors d'un sol cilindre, que també fan les funcions d'un radiador refrigerat per aire.
Segons la ubicació de la cambra de combustió, hi ha tres tipus de capçals:
• Amb una cambra de combustió a la culata: en aquest cas, s'utilitza un pistó amb fons pla, o amb un desplaçador;
• Amb una cambra de combustió a la culata i al pistó -en aquest cas, part de la cambra de combustió es realitza a la culata del pistó;
• Amb una cambra de combustió al pistó: en aquest cas, la superfície inferior de la culata és plana (però pot haver-hi rebaixats per instal·lar vàlvules en posició inclinada).
Paral·lelament, les cambres de combustió poden tenir diferents formes i configuracions: esfèriques i hemisfèriques, de maluc, de falca i semifalca, plana-oval, cilíndrica, complexa (combinada).
Segons la presència de peces de cronometratge, els caps de la unitat són:
• Sense temporització: capçals de motors de vàlvules baixes i multicilindre de dos temps sense vàlvules;
• Amb vàlvules, balancins i components relacionats: capçals del motor amb un arbre de lleves inferior, totes les peces es troben a la part superior de la culata;
• Amb sincronització completa: arbre de lleves, accionament de vàlvules i vàlvules amb peces relacionades, totes les peces es troben a la part superior del capçal.
Finalment, els capçals es poden dividir segons la seva finalitat en molts tipus: per a motors dièsel, gasolina i gas, per a motors de baixa velocitat i forçats, per a motors de combustió interna refrigerats per aigua i per aire, etc. En tots aquests casos , les culatas tenen certes característiques de disseny: dimensions, presència de canals de refrigeració o aletes, forma de les cambres de combustió, etc. Però, en general, el disseny de tots aquests caps és fonamentalment el mateix.
disseny de la culata del cilindre
Secció de la culata del cilindre
Estructuralment, la culata és una peça de fosa sòlida feta d'un material amb alta conductivitat tèrmica; avui en dia també s'utilitzen aliatges d'alumini, ferro colat blanc i alguns altres aliatges.Totes les parts dels sistemes que s'hi troben es formen al capçal: canals d'admissió i d'escapament, forats de vàlvules (els coixins de guia de vàlvules s'hi premsen), cambres de combustió, seients de vàlvules (poden ser d'aliatges més durs), superfícies de suport per al muntatge. peces de cronometratge, pous i forats roscats de muntatge per instal·lar espelmes i / o broquets, canals del sistema de refrigeració, canals del sistema de lubricació, Si el capçal està dissenyat per a un motor amb un arbre de lleves superior, es forma un llit a la seva superfície superior per col·locar l'eix (a través dels revestiments).
A les superfícies laterals de la culata, es formen superfícies de farciment per muntar els col·lectors d'admissió i d'escapament.La instal·lació d'aquestes peces es realitza mitjançant juntes de segellat que exclouen les fuites d'aire i les fuites d'escapament.En els motors moderns, la instal·lació d'aquests i altres components al capçal es realitza mitjançant tacs i femelles.
A la superfície inferior de la culata, es fa una superfície de farciment per muntar-la al bloc.Per garantir l'estanquitat de les cambres de combustió i els canals del sistema de refrigeració, es troba una junta entre la culata i el centre de negocis.El segellat es pot dur a terme amb juntes convencionals fetes de paronita, materials a base de cautxú, etc., però en els darrers anys s'han utilitzat cada cop més els anomenats paquets metàl·lics: juntes compostes a base de coure amb insercions sintètiques.
La part superior del cap es tanca amb una tapa (metall estampada o plàstic) amb un coll d'ompliment d'oli i un tap.La instal·lació de la coberta es realitza a través de la junta.La coberta protegeix les parts de la temporització, les vàlvules i les molles de la brutícia i els danys, i també evita el vessament d'oli mentre el cotxe està en moviment.
Disseny de culata
La instal·lació de la culata al bloc es realitza mitjançant tacs o cargols.Els tacs són més preferibles per als blocs d'alumini, ja que proporcionen una pinça fiable al cap i distribueixen uniformement les càrregues al cos del bloc.
Les culatas dels motors refrigerats per aire (motocicletes, scooters i altres) tenen aletes a la superfície exterior: la presència d'aletes augmenta considerablement la superfície del cap, assegurant el seu refredament efectiu pel flux d'aire que s'acosta.
Aspectes de manteniment, reparació i substitució de la culata
La culata i els components muntats sobre ella estan sotmesos a càrregues importants, la qual cosa provoca el seu desgast i avaria intensius.Com a regla general, el mal funcionament del capçal és poc freqüent: es tracta de diverses deformacions, esquerdes, danys per corrosió, etc. Per a la substitució, hauríeu de seleccionar un cap del mateix tipus i número de catàleg, en cas contrari, la peça simplement no caurà. lloc (sense modificacions).
Molt sovint, es produeixen avaries de culata en els sistemes instal·lats en ella: temporització, lubricació, etc. Normalment, es tracta del desgast dels seients i casquilles de les vàlvules, les vàlvules, les peces d'accionament, l'arbre de lleves, etc. En tots aquests casos, es substitueixen les peces defectuoses. o reparat.Tanmateix, en un garatge, alguns tipus de reparacions són difícils de dur a terme, per exemple, prémer i prémer els casquilles de la guia de la vàlvula, solapar els seients de la vàlvula i altres treballs només es poden fer amb una eina especial.
S'ha de prestar especial atenció a la correcta instal·lació de la culata.És important recordar que la junta de culata és d'un sol ús, s'ha de canviar si es desmunta la culata, la reinstal·lació d'aquesta peça és inacceptable.En instal·lar la culata, s'ha d'observar l'ordre correcte d'estrenyi dels elements de subjecció (tacs o cargols): normalment el treball comença des del mig de la capçalera amb moviment cap a les vores.Amb aquest enduriment, la càrrega sobre el cap es distribueix uniformement i s'evita deformacions inacceptables.
Durant el funcionament del cotxe, el manteniment del capçal i dels sistemes situats en ell s'ha de dur a terme d'acord amb les instruccions i recomanacions del fabricant.Amb el manteniment i la reparació oportuns, la culata i tot el motor funcionaran de manera fiable i eficient.
Hora de publicació: 21-agost-2023