หัวกระบอกสูบ. วัตถุประสงค์และอุปกรณ์

เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ทันสมัยเป็นหน่วยที่ซับซ้อนมาก ซึ่งรวมถึงส่วนประกอบและชิ้นส่วนจำนวนมาก องค์ประกอบสำคัญของเครื่องยนต์สันดาปภายในคือฝาสูบ (ฝาสูบ) หัวกระบอกสูบหรือเพียงแค่ส่วนหัวทำหน้าที่เป็นฝาปิดที่ปิดส่วนบนของกระบอกสูบเครื่องยนต์สันดาปภายใน อย่างไรก็ตาม นี่ยังห่างไกลจากจุดประสงค์การใช้งานเพียงอย่างเดียวของศีรษะ ฝาสูบมีการออกแบบที่ค่อนข้างซับซ้อน และสภาพของมันมีความสำคัญต่อการทำงานปกติของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ผู้ขับขี่ทุกคนควรเข้าใจอุปกรณ์ของศีรษะและเข้าใจว่าองค์ประกอบนี้ทำงานอย่างไร

หัวกระบอกสูบผลิตโดยการหล่อจากเหล็กหล่อผสมหรือโลหะผสมอลูมิเนียม ผลิตภัณฑ์โลหะผสมอลูมิเนียมไม่แข็งแรงเท่ากับเหล็กหล่อ แต่มีน้ำหนักเบาและมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนน้อยกว่า ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงถูกนำมาใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลส่วนใหญ่

เพื่อขจัดความเค้นตกค้างของโลหะ ชิ้นส่วนจะได้รับการประมวลผลโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษ ตามด้วยการกัดและเจาะ

ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (การจัดเรียงกระบอกสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และเพลาลูกเบี้ยว) อาจมีจำนวนหัวสูบที่แตกต่างกัน ในหน่วยแถวเดี่ยว มีหนึ่งหัว ในเครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทอื่น ตัวอย่างเช่น รูปตัววี หรือรูปตัว W อาจมีสองหัว เครื่องยนต์ขนาดใหญ่มักจะมีหัวแยกสำหรับแต่ละกระบอกสูบ

การออกแบบฝาสูบก็แตกต่างกันไปตามจำนวนและตำแหน่งของเพลาลูกเบี้ยว สามารถติดตั้งเพลาลูกเบี้ยวในช่องเพิ่มเติมของส่วนหัวได้ และสามารถติดตั้งในบล็อกกระบอกสูบได้

คุณสมบัติการออกแบบอื่นๆ เป็นไปได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนและการจัดเรียงของกระบอกสูบและวาล์ว รูปร่างและปริมาตรของห้องเผาไหม้ ตำแหน่งของเทียนหรือหัวฉีด

ใน ICE ที่มีการจัดเรียงวาล์วที่ต่ำกว่า ส่วนหัวจะมีอุปกรณ์ที่ง่ายกว่ามาก มีเพียงช่องหมุนเวียนสารป้องกันการแข็งตัว เบาะนั่งสำหรับหัวเทียนและรัด อย่างไรก็ตามหน่วยดังกล่าวมีประสิทธิภาพต่ำและไม่ได้ใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์มาเป็นเวลานานแม้ว่าจะยังพบได้ในอุปกรณ์พิเศษ

หัวกระบอกสูบตามชื่อของมันตั้งอยู่ที่ด้านบนของเครื่องยนต์สันดาปภายใน อันที่จริงนี่คือตัวเรือนซึ่งติดตั้งชิ้นส่วนของกลไกการจ่ายก๊าซ (จังหวะเวลา) ซึ่งควบคุมการรับส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบและก๊าซไอเสีย ส่วนบนของห้องเผาไหม้อยู่ในหัว มีรูเกลียวสำหรับขันสกรูหัวเทียนและหัวฉีด ตลอดจนรูสำหรับเชื่อมต่อท่อร่วมไอดีและท่อไอเสีย

สำหรับการหมุนเวียนของสารหล่อเย็นจะใช้ช่องพิเศษ (เสื้อระบายความร้อนที่เรียกว่า) มีการหล่อลื่นผ่านช่องน้ำมัน

นอกจากนี้ยังมีที่นั่งสำหรับวาล์วพร้อมสปริงและแอคทูเอเตอร์ ในกรณีที่ง่ายที่สุด มีสองวาล์วต่อสูบ (ทางเข้าและทางออก) แต่อาจมีมากกว่านั้น วาล์วทางเข้าเพิ่มเติมทำให้สามารถเพิ่มพื้นที่หน้าตัดทั้งหมดได้ รวมทั้งลดโหลดแบบไดนามิก และด้วยวาล์วไอเสียเพิ่มเติม สามารถปรับปรุงการกระจายความร้อนได้

บ่าวาล์ว (บ่าวาล์ว) ทำจากบรอนซ์ เหล็กหล่อ หรือเหล็กทนความร้อน ถูกกดเข้าไปในตัวเรือนของฝาสูบหรือจะทำในส่วนหัวเองก็ได้

คู่มือวาล์วให้ที่นั่งที่แม่นยำ วัสดุสำหรับการผลิตสามารถเป็นเหล็กหล่อ, บรอนซ์, เซอร์เม็ท

หัววาล์วมีมุมลบมุม 30 หรือ 45 องศา การลบมุมนี้เป็นพื้นผิวการทำงานของวาล์วและอยู่ติดกับการลบมุมของบ่าวาล์ว มุมเอียงทั้งสองข้างได้รับการกลึงอย่างระมัดระวังและตบให้กระชับพอดี

สำหรับการปิดวาล์วอย่างน่าเชื่อถือ จะใช้สปริงซึ่งทำจากเหล็กอัลลอยด้วยกระบวนการพิเศษที่ตามมา ค่าของการกระชับเบื้องต้นส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อพารามิเตอร์ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ควบคุมการเปิด/ปิดของวาล์วเพลาลูกเบี้ยว มีแคมสองตัวสำหรับแต่ละกระบอกสูบ (อันหนึ่งสำหรับไอดี อีกอันสำหรับวาล์วไอเสีย) แม้ว่าตัวเลือกอื่นจะเป็นไปได้ รวมถึงมีเพลาลูกเบี้ยวสองอัน อันหนึ่งควบคุมไอดี อีกอันควบคุมไอเสีย ในเครื่องยนต์สันดาปภายในของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลสมัยใหม่มักใช้เพลาลูกเบี้ยวสองตัวติดตั้งอยู่ด้านบนและจำนวนวาล์วคือ 4 สำหรับแต่ละกระบอกสูบ

ในฐานะที่เป็นกลไกขับเคลื่อนสำหรับควบคุมวาล์ว จะใช้คันโยก (แขนโยก, ตัวโยก) หรือตัวผลักในรูปแบบของกระบอกสูบสั้น ในรุ่นหลัง ช่องว่างในไดรฟ์จะถูกปรับโดยอัตโนมัติโดยใช้ตัวชดเชยไฮดรอลิก ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพและยืดอายุการใช้งาน

พื้นผิวด้านล่างของฝาสูบซึ่งอยู่ติดกับบล็อกกระบอกสูบนั้นได้รับการประมวลผลอย่างระมัดระวังและสม่ำเสมอ เพื่อป้องกันการไหลเข้าของสารป้องกันการแข็งตัวเข้าสู่ระบบหล่อลื่นหรือน้ำมันเครื่องเข้าสู่ระบบทำความเย็น เช่นเดียวกับการซึมผ่านของของเหลวทำงานเหล่านี้เข้าไปในห้องเผาไหม้ ปะเก็นพิเศษจะถูกติดตั้งระหว่างส่วนหัวและบล็อกกระบอกสูบระหว่างการติดตั้ง สามารถทำจากวัสดุผสมใยหินและยาง (paronite) ทองแดงหรือเหล็กกล้าที่มีชั้นพอลิเมอร์ ปะเก็นดังกล่าวมีความรัดกุมในระดับสูงป้องกันการผสมของของเหลวทำงานของระบบหล่อลื่นและระบบทำความเย็นและแยกกระบอกสูบออกจากกัน

หัวติดกับบล็อกกระบอกสูบด้วยสลักเกลียวหรือกระดุมพร้อมน็อต การขันสลักเกลียวต้องเข้าหาอย่างรับผิดชอบ ควรผลิตอย่างเคร่งครัดตามคำแนะนำของผู้ผลิตรถยนต์ตามรูปแบบเฉพาะ ซึ่งอาจแตกต่างกันไปตามเครื่องยนต์สันดาปภายในที่แตกต่างกัน ต้องแน่ใจว่าใช้ประแจวัดแรงบิดและสังเกตแรงบิดในการขันที่กำหนด ซึ่งต้องระบุไว้ในคำแนะนำการซ่อม

การไม่ปฏิบัติตามขั้นตอนจะนำไปสู่การละเมิดความหนาแน่น การปล่อยก๊าซผ่านข้อต่อ การบีบอัดที่ลดลงในกระบอกสูบ และการละเมิดการแยกช่องของระบบหล่อลื่นและระบบทำความเย็นออกจากกัน ทั้งหมดนี้จะแสดงออกมาโดยการทำงานที่ไม่เสถียรของเครื่องยนต์สันดาปภายใน, การสูญเสียพลังงาน, การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่มากเกินไป อย่างน้อยที่สุด คุณจะต้องเปลี่ยนปะเก็น น้ำมันเครื่อง และสารป้องกันการแข็งตัวด้วยระบบชะล้าง ปัญหาร้ายแรงอาจเกิดขึ้นได้ ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการซ่อมแซมเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างร้ายแรง

ต้องจำไว้ว่าปะเก็นฝาสูบไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งใหม่ หากถอดหัวออก ต้องเปลี่ยนปะเก็นโดยไม่คำนึงถึงสภาพ เช่นเดียวกับสลักเกลียวยึด

จากด้านบน ฝาสูบปิดด้วยฝาครอบป้องกัน (เรียกอีกอย่างว่าฝาครอบวาล์ว) พร้อมซีลยาง ทำจากเหล็กแผ่น อลูมิเนียม หรือพลาสติก ฝาปิดมักจะมีคอสำหรับเทน้ำมันเครื่อง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องสังเกตแรงบิดในการขันบางอย่างเมื่อขันสลักเกลียวให้แน่นและเปลี่ยนยางซีลทุกครั้งที่เปิดฝาครอบ

ปัญหาของการป้องกัน การวินิจฉัย การซ่อมแซมและการเปลี่ยนฝาสูบควรได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากนี่เป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ซึ่งยิ่งกว่านั้น ยังต้องรับภาระทางกลและความร้อนที่มีนัยสำคัญ

ปัญหาไม่ช้าก็เร็วเกิดขึ้นแม้กับการทำงานที่เหมาะสมของรถ เร่งการปรากฏตัวของความผิดปกติในเครื่องยนต์ - และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหัวหน้า - ปัจจัยต่อไปนี้:

• ละเว้นการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ
• การใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือน้ำมันคุณภาพต่ำที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในนี้
• การใช้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ
• ตัวกรองอุดตัน (อากาศ, น้ำมัน);
• ขาดการบำรุงรักษาเป็นประจำเป็นเวลานาน
• สไตล์การขับขี่ที่เฉียบคมการใช้ความเร็วสูงในทางที่ผิด
• ระบบหัวฉีดผิดพลาดหรือไม่มีการควบคุม
• สภาพที่ไม่น่าพอใจของระบบระบายความร้อนและเป็นผลให้ความร้อนสูงเกินไปของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

การพังของปะเก็นฝาสูบและปัญหาที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ได้ถูกกล่าวถึงข้างต้นแล้ว คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ในฉบับแยก ความล้มเหลวของหัวที่อาจเกิดขึ้นอื่น ๆ :

• บ่าวาล์วแตก
• คู่มือวาล์วที่สึกหรอ
• ที่นั่งเพลาลูกเบี้ยวหัก
• รัดหรือเกลียวที่เสียหาย
• รอยแตกโดยตรงในตัวเรือนหัวถัง

สามารถเปลี่ยนที่นั่งและบูชไกด์ได้ แต่ต้องทำโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ ความพยายามในการซ่อมแซมในสภาพแวดล้อมโรงรถมักจะนำไปสู่ความจำเป็นในการเปลี่ยนหัวรถทั้งหมด คุณสามารถลองทำความสะอาดและบดลบมุมที่นั่งได้ด้วยตัวเอง โดยอย่าลืมว่าต้องพอดีกับมุมลบมุมผสมพันธุ์ของวาล์วด้วยตัวของคุณเอง

ในการคืนสภาพเตียงที่สึกหรอภายใต้เพลาลูกเบี้ยวจะใช้บูชซ่อมสีบรอนซ์

หากด้ายในเบ้าเทียนชำรุด คุณสามารถติดตั้งไขควงได้ ใช้หมุดซ่อมแซมแทนรัดที่เสียหาย

รอยร้าวในตัวเรือนส่วนหัวสามารถลองเชื่อมได้หากไม่ได้อยู่ที่ข้อต่อแก๊ส การใช้เครื่องมือเช่นการเชื่อมเย็นนั้นไม่มีประโยชน์ เนื่องจากมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ต่างกันและแตกได้เร็วมาก การใช้การเชื่อมเพื่อขจัดรอยแตกที่ผ่านข้อต่อของแก๊สนั้นไม่สามารถทำได้ - ในกรณีนี้ จะเป็นการดีกว่าถ้าจะเปลี่ยนหัว

เมื่อรวมกับส่วนหัวแล้ว จำเป็นต้องเปลี่ยนปะเก็นและซีลยางของฝาครอบ

เมื่อแก้ไขปัญหาฝาสูบอย่าลืมวินิจฉัยชิ้นส่วนเวลาที่ติดตั้งอยู่ในนั้นด้วย - วาล์ว, สปริง, แขนโยก, โยก, ตัวผลักและแน่นอนเพลาลูกเบี้ยว หากคุณต้องการซื้ออะไหล่ใหม่เพื่อทดแทนชิ้นส่วนที่สึก คุณสามารถทำได้ในร้านค้าออนไลน์

สะดวกและง่ายกว่าในการซื้อและติดตั้งชุดหัวถังเมื่อติดตั้งชิ้นส่วนของกลไกการจ่ายแก๊ส (เพลาลูกเบี้ยว วาล์วพร้อมสปริงและแอคทูเอเตอร์ ฯลฯ) แล้ว สิ่งนี้จะขจัดความจำเป็นในการติดตั้งและปรับแต่ง ซึ่งจะจำเป็นหากส่วนประกอบจังหวะเวลาจากฝาสูบเก่าได้รับการติดตั้งในเรือนส่วนหัวใหม่