Culata: el més important sobre l'estructura, el funcionament i el mal funcionament
Contingut
Des de la creació del primer motor de combustió interna, la unitat ha sofert moltes modificacions. Es van afegir nous mecanismes al seu dispositiu, se li van donar formes diferents, però alguns elements es van mantenir sense canvis.
I un d’aquests elements és la culata. Què és, com donar servei a la peça i avaries importants. Considerarem tot això en aquesta revisió.
Què és una culata d’un cotxe amb paraules simples?
El cap forma part de l'estructura de la unitat de potència de la màquina. S'instal·la a la part superior del bloc de cilindres. Per garantir l'estanquitat de la connexió entre les dues parts, s'utilitza un cargol i es col·loca una junta entre elles.
Aquesta part cobreix els cilindres del bloc com una tapa. El material de la junta s’utilitza perquè no surtin líquids tècnics a l’articulació i no s’escapin els gasos de treball del motor (barreja aire-combustible o gasos d’expansió formats durant l’explosió del MTC).
El disseny de la culata permet instal·lar un mecanisme a l’interior que s’encarrega de la formació de VTS i de la distribució de l’ordre i el moment d’obertura de les vàlvules d’admissió i d’escapament. Aquest mecanisme s’anomena cinturó de distribució.
On és la culata
Si aixequeu el capó, veureu immediatament la tapa de plàstic del compartiment del motor. Sovint, el seu disseny inclou una entrada d’aire per al filtre d’aire i el mòdul del mateix filtre. Si traieu la tapa, s’obre l’accés al motor.
Val la pena tenir en compte que els cotxes moderns es poden equipar amb diferents accessoris. Per arribar al motor, heu de desconnectar aquests elements. L’estructura més gran és el motor. Depenent de la modificació, la unitat pot tenir una disposició longitudinal o transversal. Depèn de la unitat, posterior o frontal, respectivament.
Una tapa metàl·lica es cargola a la part superior del motor. Molt menys habitual és una modificació especial dels motors - boxer, o com també es diu "boxer". En aquest cas, adopta una posició horitzontal i el cap no serà a la part superior, sinó al lateral. No considerarem aquests motors, ja que aquells que tenen els mitjans per comprar un cotxe d’aquest tipus no es dediquen a reparacions manuals, sinó que prefereixen el servei.
Per tant, a la part superior del motor de combustió interna hi ha una tapa de vàlvula. Es fixa al cap i tanca el mecanisme de distribució de gas. La part situada entre aquesta tapa i la part més gruixuda del motor (bloc) és exactament la culata.
Finalitat de la culata
Hi ha molts forats tècnics i cavitats al cap, a causa dels quals la peça realitza moltes funcions diferents:
- Al lateral de la coberta degotada, es fan fixacions per instal·lar l’arbre de lleves (consulteu el propòsit i les característiques d’aquest element en una revisió independent). Això assegura la distribució òptima de les fases de cronometratge d’acord amb la carrera que el pistó realitza en un cilindre concret;
- D’una banda, el cap té canals per als col·lectors d’admissió i d’escapament, que es fixen a la peça amb femelles i passadors;
- S'hi fan forats passants. Alguns estan dissenyats per subjectar l'element, d'altres per instal·lar vàlvules d'entrada i sortida. També hi ha pous d'espelmes en els quals es cargolen espelmes (si el motor és dièsel, es cargolen bufandes incandescents en aquests forats i es fa un altre tipus de forats al costat, per instal·lar injectors de combustible);
- Al lateral del bloc de cilindres, es fa un rebaix a la zona de la part superior de cada cilindre. En el motor muntat, aquesta cavitat és una cambra en la qual l’aire es barreja amb el combustible (una modificació de la injecció directa, per a la resta de variants del motor es forma el VTS al col·lector d’admissió, que també està fixat al capçal) i s’inicia la seva combustió;
- A la carcassa de la culata, es fan canals per a la circulació de fluids tècnics: anticongelant o anticongelant, que proporcionen refrigeració del motor de combustió interna i oli per a la lubricació de totes les parts mòbils de la unitat.
Material de la culata
La majoria dels motors més antics eren de ferro colat. El material té una gran resistència i resistència a la deformació a causa del sobreescalfament. L’únic inconvenient d’aquest motor de combustió interna és el seu pes pesat.
Per tal de facilitar el disseny, els fabricants utilitzen un aliatge d’alumini lleuger. Aquesta unitat pesa molt menys que l’anterior analògic, cosa que té un efecte positiu en la dinàmica del vehicle.
Un modern turisme estarà equipat amb un motor d’aquest tipus. Els models dièsel són una excepció en aquesta categoria, ja que es crea una pressió molt alta en cada cilindre d’un motor d’aquest tipus. Juntament amb l'alta temperatura, aquest factor crea condicions desfavorables per a l'ús d'aliatges lleugers que no difereixen en la seva resistència. En el transport de mercaderies, es manté l’ús de ferro colat per a la producció de motors. La tecnologia utilitzada en aquest cas és la fosa.
Disseny de peces: el que s’inclou a la culata
Ja hem parlat del material amb què està fabricada la culata, ara parem atenció al dispositiu de l’element. La culata en si mateixa sembla una tapa buida amb molts rebaixos i forats diferents.
Això permet utilitzar les següents parts i mecanismes:
- Mecanisme de distribució de gas. S'instal·la a la part entre la culata i la tapa de la vàlvula. El dispositiu del mecanisme inclou un arbre de lleves, un sistema d'admissió i d'escapament. S'instal·la una vàlvula a cada forat a l'entrada i sortida dels cilindres (el seu nombre per cilindre depèn del tipus de corretja dentada, que es descriu amb més detall a la revisió sobre el disseny d’arbres de lleves). Aquest dispositiu proporciona una distribució uniforme de les fases del subministrament de VTS i de l’eliminació de gasos d’escapament d’acord amb les curses del motor de 4 temps obrint i tancant les vàlvules. Per tal que el mecanisme funcioni correctament, el disseny del capçal té unitats de suport especials on s’instal·len els coixinets de l’arbre de lleves (un o més);
- Juntes de culata. Aquest material està dissenyat per garantir l'estanquitat de la connexió entre els dos elements (es descriu la manera de dur a terme les reparacions per substituir el material de la junta en un article separat);
- Canals tècnics. El circuit de refrigeració passa parcialment pel cap (consulteu el sistema de refrigeració del motor aquí) i lubricació separada del motor de combustió interna (es descriu aquest sistema aquí);
- Al lateral de la carcassa de la culata, es fan canals per als col·lectors d'admissió i d'escapament.
La ubicació per muntar el mecanisme de sincronització també s’anomena llit d’arbre de lleves. S'adapta als connectors corresponents del capçal del motor.
Quins són els caps
Hi ha diversos tipus de caps de motor:
- Per a vàlvules aèries: s’utilitzen més sovint en vehicles moderns. Aquest dispositiu facilita la reparació o la configuració de la unitat el més fàcil possible;
- Per a la ubicació de la vàlvula inferior: s’utilitza molt rarament, ja que un motor d’aquest tipus consumeix molt combustible i no difereix en la seva eficiència. Tot i que el disseny d’aquest cap és molt senzill;
- Individual per a un sol cilindre - sovint s'utilitza per a grans unitats de potència, així com en motors dièsel. Són molt més fàcils d’instal·lar o eliminar.
Manteniment i diagnòstic de la culata
Perquè el motor de combustió interna funcioni correctament (i no funcionarà sense la culata), cal que tots els automobilistes compleixin la normativa per al manteniment de la màquina. A més, un factor important és el compliment del règim de temperatura del motor de combustió interna. El funcionament del motor sempre s’associa a temperatures elevades i pressió important.
Es fan modificacions modernes a partir d’un material que es pot deformar a alta pressió si el motor de combustió interna es sobreescalfa. Es descriuen les condicions normals de temperatura aquí.
Mal funcionament del cilindre
Atès que el capçal del motor només forma part del seu disseny, les avaries no solen afectar la peça en sí, sinó els mecanismes i els elements que s’hi instal·len.
Molt sovint, la culata s’elimina durant les reparacions si es colpeja la junta de la culata. A primera vista, substituir-lo sembla un procediment senzill, de fet, aquest procediment té diverses subtileses, per la qual cosa les reparacions poden ser costoses. Es va dedicar a com canviar adequadament el material de la junta revisió per separat.
El dany més greu és la formació d’esquerdes al cas. A més d’aquest mal funcionament, molts mecànics de vehicles, que parlen de reparació de capçal, signifiquen les següents tasques de reparació:
- El fil del pou de l’espelma s’ha trencat;
- Els elements del llit de l’arbre de lleves estan desgastats;
- Seient de vàlvula gastat.
Moltes avaries es reparen instal·lant peces de reparació. Tanmateix, si s’ha format una esquerda o un forat, poques vegades s’intenta reparar el cap, simplement se substitueix per un de nou. Però fins i tot en casos difícils, alguns aconsegueixen restaurar la part trencada. Un exemple d'això és el següent vídeo:
Per tant, tot i que a primera vista res no pot trencar-se al cap, encara poden sorgir problemes. I si un conductor es troba amb un problema similar, haurà de gastar diners en reparacions costoses. Per evitar que això passi, la màquina s’ha d’utilitzar en un mode escassa i no s’ha de sobrecalentar la unitat de potència.
Preguntes i respostes:
Com es disposen les culatades? És una peça d'una sola peça feta d'aliatge d'alumini o aliatge de ferro colat. La part inferior de la culata s'eixampla lleugerament per a més contacte amb el bloc. Dins de la culata es fan les ranures i topades necessàries per a la instal·lació de les peces necessàries.
On es troba la culata del cilindre? Aquest element de la unitat de potència es troba per sobre del bloc de cilindres. Les bugies es cargolen al cap, i en molts cotxes moderns també els injectors de combustible.
Quines peces es necessiten per reparar la culata? Depèn de la naturalesa de l'avaria. Si el cap està danyat, cal buscar-ne un de nou. Per substituir una peça específica, per exemple, vàlvules, arbres de lleves, etc., cal comprar-ne un de recanvi.
