Chiulasa motorului cu ardere interna

Termenul „chiulasă” nu a apărut întâmplător. Ca și în capul uman, cele mai complexe și importante acțiuni ale unui motor cu ardere internă au loc în chiulasa. Chiulasa este astfel parte a motorului cu ardere internă, situată în partea superioară (superioară). Se împletește cu canalele de aer ale căilor de admisie și evacuare, conține părți ale mecanismului supapelor, injectoare și bujii sau bujii incandescente. Chiulasa acoperă partea superioară a blocului cilindric. Capul poate fi unul pentru întregul motor, separat pentru fiecare cilindru sau separat pentru un rând separat de cilindri (motor în formă de V). Fixat de blocul cilindrilor cu șuruburi sau șuruburi.

Funcțiile chiulasei

• Formează spațiul de ardere - formează spațiul de compresie sau o parte din acesta.
• Oferă înlocuirea încărcăturii cilindrului (motor în 4 timpi).
• Oferă răcire pentru camera de ardere, bujii și supape.
• Închide camera de ardere etanșă la gaze și impermeabilă.
• Asigură amplasarea bujiei sau a injectorului.
• Captează și direcționează presiunea de ardere - tensiune înaltă.

Divizarea capetelor cilindrilor

• Chiulase pentru motoare în doi și patru timpi.
• Chiulase pentru motoare cu aprindere prin scânteie și cu aprindere prin compresie.
• Capete răcite cu aer sau apă.
• Capete separate pentru un cilindru, cap pentru motor în linie sau în formă de V.
• Momentul chiulasei și al supapei.

Garnitura de chiuloasa

Există o etanșare între chiulasă și blocul de cilindri care etanșează ermetic camera de ardere și împiedică scurgerea (amestecarea) uleiului și lichidului de răcire. Împărțim sigiliile în așa-numitul metal și combinate.

Metalul, adică garniturile de cupru sau aluminiu, sunt utilizate în motoarele mici, de mare viteză, răcite cu aer (scutere, motociclete în doi timpi de până la 250 cmc). Motoarele răcite cu apă utilizează o etanșare care constă din fibre organice bogate în grafit, lipite pe o bază din plastic susținută pe un suport metalic.

Capac capac chiulasa

O parte importantă a chiulasei este, de asemenea, un capac care acoperă trenul supapelor și împiedică scurgerea de ulei în mediul motorului.

Principalele caracteristici ale chiulasei unui motor în doi timpi

Chiulasa pentru motoarele în doi timpi este de obicei simplă, răcită cu aer (cu aripioare la suprafață) sau lichidă. Camera de ardere poate fi simetrică, biconvexă sau rotundă, adesea cu un spațiu anti-lovire. Filetul bujiei este situat pe axa cilindrului. Poate fi realizat din fontă gri (modele vechi de motoare) sau aliaj de aluminiu (utilizat în prezent). Conexiunea capului motorului în doi timpi la blocul de cilindri poate fi filetată, flanșată, cuplată cu șuruburi de strângere sau chiar un cap dintr-o singură bucată.

Principalele caracteristici ale chiulasei unui motor în patru timpi

Designul capului pentru motoarele în patru timpi trebuie să ofere, de asemenea, o modificare a deplasării cilindrilor motorului. Conține canale de intrare și ieșire, părți ale mecanismului de distribuție a gazelor care controlează supapele, supapele în sine, împreună cu scaunele și ghidajele acestora, filete pentru fixarea bujiilor și a duzelor, canale pentru curgerea fluidelor de lubrifiere și de răcire. De asemenea, face parte din camera de ardere. Prin urmare, este disproporționat mai complex ca design și formă în comparație cu chiulasa unui motor în doi timpi. Chiulasa unui motor în patru timpi este realizată fie din fontă gri cu granulație fină, fie din fontă aliată, fie din oțel forjat - așa-numitul oțel turnat sau aliaje de aluminiu pentru motoarele răcite cu lichid. Motoarele răcite cu aer folosesc aliaje de aluminiu sau fontă. Fonta nu este aproape niciodată folosită ca material pentru cap și a fost înlocuită cu aliaj de aluminiu. Aspectul decisiv al producției de metale ușoare este nu atât greutatea redusă, cât conductivitatea termică excelentă. Deoarece procesul de ardere are loc în chiulasa, rezultând căldură intensă în această parte a motorului, căldura trebuie transferată la lichidul de răcire cât mai curând posibil. Și apoi aliajul de aluminiu este un material foarte potrivit.

Camera de ardere

Camera de ardere este, de asemenea, o parte foarte importantă a chiulasei. Trebuie să aibă forma corectă. Principalele cerințe pentru o cameră de ardere sunt:

• Compactitate care limitează pierderile de căldură.
• Permiteți utilizarea numărului maxim de supape sau a dimensiunii suficiente a supapelor.
• Deschiderea optimă a umplerii cilindrului.
• Așezați lumânarea în cel mai bogat loc la sfârșitul stoarcerii.
• Prevenirea aprinderii prin detonare.
• Suprimarea hotspoturilor.

Aceste cerințe sunt foarte importante deoarece camera de ardere influențează formarea hidrocarburilor, determină cursul combustiei, afectează consumul de combustibil, zgomotul de ardere și cuplul. Camera de ardere determină, de asemenea, raportul maxim de compresie și influențează pierderea de căldură.

Formele camerei de ardere

a - baie, b - emisferic, c – pană, d – emisferic asimetric, e - Ardei în piston

Intrare și ieșire

Atât orificiile de admisie, cât și cele de ieșire se termină cu un scaun de supapă, fie direct în chiulasă, fie cu un scaun introdus. Un scaun de supapă drept este format direct în materialul capului sau poate fi numit astfel. șa în linie realizată din materiale din aliaj de înaltă calitate. Suprafețele de contact sunt precis tăiate la dimensiune. Unghiul conic al scaunului supapei este cel mai adesea de 45 °, deoarece această valoare obține o etanșeitate bună atunci când supapa este închisă și scaunul se autocurăță. Supapele de aspirație sunt uneori înclinate la 30 ° pentru un flux mai bun în zona scaunului.

Ghidaje supapă

Supapele se deplasează în ghidajele supapelor. Ghidajele supapelor pot fi realizate din fontă, aliaj de aluminiu-bronz sau direct în materialul chiulasei.

Supape în chiulasa motorului

Se deplasează în ghidaje, iar supapele se așează pe scaune. Supapa ca parte a supapei de control pentru motoarele cu ardere internă alternativă este supusă la solicitări mecanice și termice în timpul funcționării. Din punct de vedere mecanic, este încărcat mai ales cu presiunea gazelor de ardere din camera de ardere, precum și cu forța de control direcționată de la camă (cric), forța de inerție în timpul mișcării alternative, precum și frecare mecanică. eu insumi. Stresul termic este la fel de important, deoarece supapa este influențată în principal de temperatura din camera de ardere, precum și de temperatura din jurul gazelor de ardere fierbinți (supape de evacuare). Supapele de evacuare, în special la motoarele supraalimentate, sunt expuse la sarcini termice extreme, iar temperatura locală poate ajunge la 900 ° C. Căldura poate fi transferată pe scaun cu supapa închisă și pe tija supapei. Transferul de căldură de la cap la tijă poate fi mărit prin umplerea cavității din interiorul supapei cu un material adecvat. Cel mai adesea, se folosește gaz de sodiu lichefiat, care umple cavitatea tulpinii doar jumătate, astfel încât atunci când supapa se mișcă, interiorul este intens spălat cu lichid. Cavitatea tijei la motoarele mai mici (pentru pasageri) este realizată prin forarea unei găuri; în cazul motoarelor mai mari, o parte a capului supapei poate fi, de asemenea, goală. Tija supapei este de obicei cromată. Astfel, sarcina de căldură nu este aceeași pentru diferite supape, depinde și de procesul de ardere în sine și provoacă solicitări termice în supapă.

Capetele supapelor de admisie sunt de obicei mai mari în diametru decât supapele de evacuare. Cu un număr impar de supape (3, 5), există mai multe supape de admisie pe cilindru decât supape de evacuare. Acest lucru se datorează cerinței de a atinge puterea specifică maximă posibilă - optimă și, prin urmare, cea mai bună umplere posibilă a cilindrului cu un amestec combustibil de combustibil și aer.

Pentru producerea supapelor de aspirație se utilizează în principal oțeluri cu structură de perlită, aliate cu siliciu, nichel, tungsten etc. Uneori se folosește un aliaj de titan. Supapele de evacuare expuse stresului termic sunt fabricate din oțeluri aliate (crom-nichel) cu structură austenitică. Oțelul de scule întărit sau alt material special este sudat pe scaunul scaunului. stelit (aliaj maleabil de cobalt cu crom, carbon, tungsten sau alte elemente).

Chiulasa cu două supape

Chiulasa cu trei supape

Chiulasa cu patru supape

Chiulasa cu cinci supape