La motoarele cu combustie internă alternativă , chiulasa (chiulasa, denumită adesea pur și simplu cap) este montată pe blocul cilindrilor , blocând cilindrul (cilindrii) și formând camere de ardere închise. Joncțiunea capului cu blocul este etanșată cu o garnitură de cap [1] . Supapele cu arcuri, bujii , injectoare sunt de obicei montate în cap . În funcție de tipul de motor (cursă, sistem de aprindere, tip de răcire, sistem de distribuție a gazelor ), dispozitivul capului poate diferi într-o foarte mare măsură. Unele motoare răcite cu aer (de obicei în doi timpi) nu au capete, cilindrii lor simple sunt fixați pe carter.
Motoarele auto ușoare pot avea un cap din aliaj de aluminiu, în special motoarele cu scânteie. În mod obișnuit, o astfel de piesă este obținută prin turnare cu matriță sau sub presiune (cu prelucrarea ulterioară a canalelor), pot fi utilizate forme de tijă.
Motoarele grele și o parte semnificativă din motoarele diesel de automobile au un cap din fontă, obținut și prin turnare. Scaunele supapelor (dacă există) sunt presate cu răcirea lor preliminară în vapori de azot lichid; camerele de turbionare, bucșele supapelor sunt de asemenea instalate cu o potrivire prin interferență. Capul are de obicei pasaje pentru gaze, lichid de răcire, canale de ulei și un număr mare de găuri de trecere pentru șuruburi / știfturi care atrag capul spre bloc [1] .
Capul se fixează pe bloc cu șuruburi de putere sau știfturi cu piulițe și șaibe (în cazul șuruburilor, au și șaibe). Atât individuale, cât și comune unui număr de cilindri, capetele sunt montate cu strângere după metoda specificată din fabrică (secvență, cuplu de strângere, ajustări de colț). Acest lucru este necesar pentru a asigura etanșeitatea îmbinării gazului și siguranța șuruburilor [2] . Elasticitatea elementelor de fixare trebuie să fie suficientă pentru a menține strângerea în timpul asezării garniturii îmbinării cu gaz. Dar depășirea grosimii garniturii de metal-azbest (paronit) sau tasarea acesteia (calitate scăzută, supraîncălzirea motorului) poate provoca ruperea articulației de gaz a capului, adică defecțiunea motorului. Pentru a crește rigiditatea garniturii și, prin urmare, a garanta presiunea, la motoarele diesel moderne, capetele din fontă sunt montate cu garnituri din fier moale.
Pentru motoarele diesel, grosimea garniturii la multe motoare este selectată în funcție de proeminența pistoanelor. Dacă grosimea este mai mică decât este necesar, motorul poate începe să bată, mai mult - puterea va scădea până la limita fumului (deoarece fracția de volum a aerului din camera de vortex / camera din piston va fi mai mică, iar volumul parazit va fi mai mare). Prin urmare, instalarea capului bloc este o operațiune responsabilă.
Indiferent de alte caracteristici, are o aripioară externă dezvoltată în loc de o jachetă de răcire. Cel mai obișnuit material în acest caz este siluminul, deoarece conductivitatea sa termică este mai mare decât fonta (motoare de drujbă, motocultoare, centrale electrice de mică putere, vehicule ale companiei Tatra , D-37 / D-144), cu toate acestea, există sunt, de asemenea, fontă pe motoarele staționare și de tractor (unde greutatea nu afectează performanțele tehnice, iar temperatura crescută a cilindrului nu amenință detonarea ). Principalul indicator al aripioarelor este raportul dintre înălțimea aripioarelor și lățimea lor la bază, odată cu creșterea sa, răcirea se îmbunătățește.
Se caracterizează prin simplitate maximă - are doar pasaje pentru lichid de răcire, găurire pentru știfturi și fire pentru lumânări. Întotdeauna grupați, pentru un număr de cilindri. Acum este rar folosit, din cauza randamentului redus al unor astfel de motoare [3] . Exemplu de motor: ZIL-157 , GAZ-A , GAZ-51 . În acest caz, toate supapele cu acţionarea lor sunt montate în bloc.
Capetele motoarelor în doi timpi cu o buclă a manivelei sau purjare cu deflector au același dispozitiv. Avantajele sunt si usurinta in demontare si intretinere, cost minim. De asemenea, nu există supape în cap.
Poate fi individual pentru fiecare cilindru, caz în care supapele sunt antrenate de tije de la arborele cu came situat în bloc, sau comun pentru un număr de cilindri (blocul poate avea unul sau mai multe astfel de rânduri). În cazul unui cap comun, numărul de opțiuni pentru amenajarea acestuia crește: acționarea supapei de la tije, un arbore cu came în cap (OHC) sau doi arbori cu came în cap (DOHC) [1] .
Capetele individuale cu tije sunt mai des folosite la motoarele diesel, deoarece forțele inerțiale la un număr mai mic de rotații nu sunt atât de mari, avantajul este masa mai mică a fiecărui cap (instalarea este facilitată). Motoarele mari au întotdeauna capete individuale.
Capetele comune cu un singur arbore cu came asigură controlul a două (rar patru) supape pe cilindru, dar sunt dificil de dezasamblat. Cel mai adesea au reglarea manuală a golurilor.
Capetele cu came duble în cap oferă cel mai simplu mod de a instala 4 supape pe cilindru și de a furniza ulei ridicătorilor hidraulici. Complicarea problemei este doar necesitatea de a antrena ambii arbori din lanț / cureaua dințată. Dar, în unele modele, arborii sunt conectați prin roți dințate, iar unul dintre ei este antrenat; versiunile timpurii aveau o transmisie de viteze de la arborele cotit prin role verticale [2] .
Defecțiuni posibile: [4]
De asemenea, puteți considera defecțiunile ansamblului capului ca defecțiuni/uzură a pieselor incluse în ansamblu (supape, arcuri, culbutori, compensatoare).
În cazul unei străpungeri de gaz, capul este cel mai adesea frezat, abaterea admisă de la plan (aproximativ 0,15 mm la motoarele de dimensiuni medii) este verificată cu o riglă cu un set de sonde. Rupturile de fir de sub lumânare sunt eliminate prin instalarea unei șurubelnițe, elementele de fixare rupte sunt înlocuite cu știfturi de reparație. Ghidajele supapelor uzate sunt înlocuite, fisurile din afara îmbinării gazului pot fi de obicei sudate.
Fisurile dintre șei, pe măsură ce se dezvoltă, duc la o pătrundere a gazelor în mantaua de răcire și la defecțiunea motorului. De obicei, aceste fisuri și altele care trec prin îmbinarea gazului servesc ca bază pentru înlocuirea capului. Dar, în unele cazuri, pe propriul risc, pot fi preparate și ele.
Uzura paturilor de sub arborele cu came duce la o ciocnire si la scaderea presiunii uleiului. Diametrul este restaurat cu bucșe din bronz sau duraluminiu, desfășurate la locul lor (de obicei se folosește un arbore cu came vechi cu dinți „de frezat” ca alez). În cazul capacelor lagărelor arborelui cu came detașabile, acestea pot fi montate pe o piatră abrazivă (cu control al diametrului după strângere).
În cazul distrugerii pistonului, inelelor, scaunului supapei, capul este deteriorat grav, ducând de obicei la înlocuirea acestuia. Coroziunea severă a apei sau daunele detonate pot face, de asemenea, imposibile reparațiile. Saua scăpată, în absența altor necazuri, se înlocuiește cu una nouă sau se găurește din alt cap. Pentru instalare, acestea sunt răcite în vapori de azot lichid și apoi sunt bătute suplimentar. O fisură între șei le slăbește întotdeauna potrivirea.
Chiulasă cu doi arbori cu came și ridicători hidraulici
Chiulasă cu arbore cu came deasupra capului, acţionarea supapelor prin culbutori
Cap (DOHC) Motor Honda K20Z3 .
Cel mai simplu cap de motor în doi timpi