A culata: o máis importante sobre a estrutura, o funcionamento e os mal funcionamentos
Contido
Dende o inicio do primeiro motor de combustión interna, a unidade sufriu moitas modificacións. Engadíronse novos mecanismos ao seu dispositivo, déronlle diferentes formas, pero algúns elementos permaneceron inalterados.
E un destes elementos é a culata. Que é, como reparar a peza e avarías importantes. Consideraremos todo isto nesta revisión.
Que é unha culata nun coche en palabras sinxelas
A cabeza forma parte da estrutura da unidade de potencia da máquina. Instálase na parte superior do bloque de cilindros. Para garantir a estanquidade da conexión entre as dúas partes, úsase un parafuso e colócase unha xunta entre elas.
Esta parte cobre os cilindros do bloque como unha tapa. O material da xunta utilízase para que non saia líquido técnico na unión e os gases de traballo do motor (mestura aire-combustible ou gases de expansión formados durante a explosión do MTC) non escapen.
O deseño da culata permítelle instalar no seu interior un mecanismo que se encarga da formación de VTS e da distribución da orde e do momento de apertura das válvulas de admisión e escape. Este mecanismo chámase cinta de distribución.
Onde está a culata
Se levanta o capó, pode ver inmediatamente a tapa de plástico no compartimento do motor. Moitas veces, o seu deseño inclúe unha entrada de aire para o filtro de aire e o módulo do propio filtro. A retirada da tapa abre o acceso ao motor.
Paga a pena considerar que os coches modernos poden equiparse con varios accesorios. Para chegar ao motor, cómpre desconectar estes elementos. A estrutura máis grande é o motor. Dependendo da modificación, a unidade pode ter unha disposición lonxitudinal ou transversal. Depende da unidade - traseira ou dianteira, respectivamente.
Unha tapa metálica está enroscada na parte superior do motor. Moita menos común é unha modificación especial de motores - boxer, ou como tamén se chama "boxer". Neste caso, toma unha posición horizontal e a cabeza non estará na parte superior, senón no lateral. Non consideraremos estes motores, xa que os que teñen os medios para mercar un coche deste tipo non se dedican a reparacións manuais, senón que prefiren o servizo.
Así, na parte superior do motor de combustión interna hai unha tapa de válvula. Fíxase na cabeza e pecha o mecanismo de distribución de gas. A parte situada entre esta tapa e a parte máis grosa do motor (bloque) é exactamente a culata.
Finalidade da culata
Hai moitos buratos técnicos e cavidades na cabeza, debido a que a peza realiza moitas funcións diferentes:
- No lateral da tapa pingueira están feitos fixadores para instalar o árbol de levas (lea sobre o propósito e as características deste elemento nunha revisión separada). Isto garante a distribución óptima das fases de sincronización de acordo coa carreira que realiza o pistón nun cilindro concreto;
- Por unha banda, a cabeza ten canles para os colectores de admisión e escape, que se fixan á peza con porcas e pasadores;
- Nela fanse buratos pasantes. Algúns están deseñados para fixar o elemento, outros para instalar válvulas de entrada e saída. Tamén hai pozos para velas nos que se atornillan as velas (se o motor é diésel, entón as bujías incandescentes están parafusadas nestes buratos e fanse outro tipo de buratos ao lado deles - para instalar inxectores de combustible);
- No lateral do bloque de cilindros, faise un oco na zona da parte superior de cada cilindro. No motor ensamblado, esta cavidade é unha cámara na que o aire se mestura con combustible (unha modificación da inxección directa, para todas as outras variantes de motor o VTS fórmase no colector de admisión, que tamén está fixado na cabeza) e iníciase a súa combustión;
- Na carcasa da culata fanse canles para a circulación de fluídos técnicos: anticonxelante ou anticongelante, que proporcionan refrixeración do motor de combustión interna e aceite para lubricar todas as partes móbiles da unidade.
Material da culata
A maioría dos motores máis antigos eran de fundición. O material ten unha alta resistencia e resistencia á deformación por sobrecalentamento. O único inconveniente dun motor de combustión interna deste tipo é o seu peso pesado.
Para facilitar o deseño, os fabricantes usan unha aliaxe de aluminio lixeira. Tal unidade pesa moito menos que a análoga anterior, o que ten un efecto positivo na dinámica do vehículo.
Un moderno turismo estará equipado con tal motor. Os modelos diésel son unha excepción nesta categoría, xa que se crea unha presión moi alta en cada cilindro dun motor deste tipo. Xunto coa alta temperatura, este factor crea condicións desfavorables para o uso de aliaxes lixeiras que non difiren na súa resistencia. No transporte de mercadorías mantense o uso de ferro fundido para a produción de motores. A tecnoloxía empregada neste caso é o casting.
Deseño de pezas: o que se inclúe na culata
Xa falamos do material do que está fabricada a culata, agora prestemos atención ao dispositivo do elemento. A propia culata parece unha tapa oca con moitos ocos e buratos diferentes.
Isto permite o uso das seguintes partes e mecanismos:
- Mecanismo de distribución de gas. Instálase na parte entre a culata e a tapa da válvula. O dispositivo do mecanismo inclúe un eixe de levas, un sistema de admisión e escape. Unha válvula está instalada en cada orificio na entrada e saída dos cilindros (o seu número por cilindro depende do tipo de correa dentada, que se describe con máis detalle na revisión sobre o deseño de árbores de levas). Este dispositivo proporciona unha distribución uniforme das fases de subministración de VTS e a eliminación de gases de escape de acordo coas carreiras do motor de 4 tempos ao abrir e pechar as válvulas. Para que o mecanismo funcione correctamente, o deseño da cabeza ten unidades de apoio especiais, onde están instalados os rodamentos dos árbores de levas (un ou máis);
- Xuntas de culata. Este material está deseñado para garantir a estanquidade da conexión entre os dous elementos (descríbese como realizar reparacións para substituír o material da xunta nun artigo separado);
- Canles técnicas. O circuíto de refrixeración pasa parcialmente pola cabeza (lea sobre o sistema de refrixeración do motor aquí) e lubricación separada do motor de combustión interna (descríbese este sistema aquí);
- No lateral da carcasa da culata fanse canles para os colectores de admisión e escape.
A localización para montar o mecanismo de sincronización tamén se denomina cama do eixe de levas. Encaixa nos correspondentes conectores da cabeza do motor.
Cales son as cabezas
Existen varios tipos de cabezas de motor:
- Para válvulas aéreas - máis empregadas nos coches modernos. Este dispositivo facilita a reparación ou a configuración da unidade o máis sinxelo posible;
- Para a disposición da válvula inferior, úsase moi raramente, xa que un motor deste tipo consume moito combustible e non difire na súa economía. Aínda que o deseño de tal cabeza é moi sinxelo;
- Individual para un único cilindro - a miúdo úsase para unidades de gran potencia, así como para motores diésel. Son moito máis fáciles de instalar ou eliminar.
Mantemento e diagnóstico da culata
Para que o motor de combustión interna funcione correctamente (e non funcionará sen a culata), cada motorista está obrigado a cumprir a normativa para o mantemento da máquina. Ademais, un factor importante é o cumprimento do réxime de temperatura do motor de combustión interna. O funcionamento do motor sempre está asociado a altas temperaturas e a unha presión significativa.
As modificacións modernas fanse a partir dun material que pode deformarse a alta presión se o motor de combustión interna se sobrecalienta. Descríbense as condicións normais de temperatura aquí.
Mal funcionamento da culata
Dado que o cabezal do motor é só unha parte do seu deseño, as avarías non se refiren a miúdo á parte en si, senón aos mecanismos e elementos instalados nela.
Na maioría das veces, a culata quítase durante as reparacións se a xunta da culata está perforada. A primeira vista, substituílo parece un procedemento sinxelo, de feito, este procedemento ten varias sutilezas, o que pode encarecer as reparacións. A como cambiar correctamente o material da xunta dedicouse revisión por separado.
O dano máis grave é a formación de gretas no caso. Ademais destes fallos de funcionamento, moitos mecánicos de automóbiles, que falan de reparación da cabeza, significan o seguinte traballo de reparación:
- O fío do pozo da vela rompeu;
- Os elementos da cama do árbol de levas están desgastados;
- Asento da válvula gastado.
Moitas avarías son reparadas instalando pezas de reparación. Non obstante, se se formou unha greta ou burato, rara vez se tenta reparar a cabeza, simplemente substitúese por outra nova. Pero incluso en casos difíciles, algúns conseguen restaurar a parte rota. Un exemplo disto é o seguinte vídeo:
Entón, aínda que a primeira vista nada pode romper na cabeza, aínda poden xurdir problemas con ela. E se un condutor atopa un problema similar, terá que gastar cartos en caras reparacións. Para evitar que isto ocorra, o automóbil debe funcionar de xeito escaso e non se debe sobrecalentar a unidade de potencia.
Preguntas e respostas:
Como están dispostas as cabezas dos cilindros? É unha peza dunha soa peza feita de aliaxe de aluminio ou aliaxe de ferro fundido. A parte inferior da culata está lixeiramente ensanchada para un maior contacto co bloque. No interior da culata fanse as ranuras e topes necesarios para a instalación das pezas necesarias.
Onde está a cabeza do cilindro? Este elemento da unidade de potencia está situado por riba do bloque de cilindros. As bujías están enroscadas na cabeza e en moitos coches modernos tamén hai inxectores de combustible.
Que pezas son necesarias para reparar a culata? Depende da natureza da avaría. Se a cabeza está danada, debes buscar unha nova. Para substituír unha peza específica, por exemplo, válvulas, árbores de levas, etc., cómpre mercar un recambio para eles.
