Testata. Scopo e dispositivo

Un moderno motore a combustione interna è un'unità molto complessa, che comprende un gran numero di componenti e parti. Il componente chiave del motore a combustione interna è la testata (testata). La testata, o semplicemente la testata, funge da copertura che chiude la parte superiore dei cilindri del motore a combustione interna. Tuttavia, questo è tutt'altro che l'unico scopo funzionale della testa. La testata ha un design piuttosto complesso e le sue condizioni sono critiche per il normale funzionamento del motore a combustione interna.

Ogni automobilista dovrebbe capire il dispositivo della testa e capire come funziona questo elemento.

Le teste dei cilindri sono prodotte mediante fusione di ghisa legata o leghe a base di alluminio. I prodotti in lega di alluminio non sono resistenti come la ghisa, ma sono più leggeri e meno soggetti alla corrosione, motivo per cui vengono utilizzati nei motori a combustione interna della maggior parte delle autovetture.

Per eliminare lo stress residuo del metallo, il pezzo viene lavorato utilizzando una tecnologia speciale. seguono fresatura e foratura.

A seconda della configurazione del motore a combustione interna (disposizione dei cilindri, dell'albero motore e degli alberi a camme), può avere un numero diverso di testate. In un'unità a fila singola è presente una testa, nei motori a combustione interna di un altro tipo, ad esempio a forma di V oa forma di W, possono essercene due. I motori di grandi dimensioni di solito hanno teste separate per ciascun cilindro.

Anche il design della testata varia a seconda del numero e della posizione degli alberi a camme. Gli alberi a camme possono essere montati in un vano aggiuntivo della testata e possono essere installati nel blocco cilindri.

Sono possibili altre caratteristiche progettuali, che dipendono dal numero e dalla disposizione di cilindri e valvole, dalla forma e dal volume delle camere di combustione, dalla posizione di candele o ugelli.

In ICE con una disposizione delle valvole inferiore, la testa ha un dispositivo molto più semplice. Ha solo canali di circolazione antigelo, sedi per candele e dispositivi di fissaggio. Tuttavia, tali unità hanno una bassa efficienza e non sono state utilizzate nell'industria automobilistica per molto tempo, sebbene possano ancora essere trovate in apparecchiature speciali.

La testata, secondo il suo nome, si trova nella parte superiore del motore a combustione interna. Si tratta infatti di un alloggiamento in cui sono montate le parti del meccanismo di distribuzione del gas (fasatura), che controlla l'aspirazione della miscela aria-carburante nei cilindri e i gas di scarico. La parte superiore delle camere di combustione si trova nella testata. Dispone di fori filettati per l'avvitamento di candele e iniettori, nonché di fori per il collegamento dei collettori di aspirazione e scarico.

Per la circolazione del liquido di raffreddamento vengono utilizzati canali speciali (la cosiddetta camicia di raffreddamento). La lubrificazione è fornita attraverso i canali dell'olio.

Inoltre sono presenti sedi per valvole con molle e attuatori. Nel caso più semplice, ci sono due valvole per cilindro (ingresso e uscita), ma potrebbero essercene di più. Ulteriori valvole di aspirazione consentono di aumentare l'area della sezione trasversale totale, nonché di ridurre i carichi dinamici. E con valvole di scarico aggiuntive, la dissipazione del calore può essere migliorata.

La sede della valvola (sede), in bronzo, ghisa o acciaio resistente al calore, è pressata nell'alloggiamento della testata o può essere ricavata nella testata stessa.

Le guide delle valvole forniscono un posizionamento preciso. Il materiale per la loro fabbricazione può essere ghisa, bronzo, cermet.

La testa della valvola ha uno smusso conico realizzato con un angolo di 30 o 45 gradi. Questo smusso è la superficie di lavoro della valvola ed è adiacente allo smusso della sede della valvola. Entrambi gli smussi sono accuratamente lavorati e lappati per una perfetta aderenza.

Per una chiusura affidabile della valvola, viene utilizzata una molla, realizzata in acciaio legato con successiva lavorazione speciale. Il valore del suo serraggio preliminare influisce in modo significativo sui parametri del motore a combustione interna.

Controlla l'apertura/chiusura delle valvole dell'albero a camme. Ha due camme per ogni cilindro (una per l'aspirazione, l'altra per la valvola di scarico). Sebbene siano possibili altre opzioni, tra cui la presenza di due alberi a camme, uno dei quali controlla l'aspirazione, l'altro controlla lo scarico. Nei motori a combustione interna delle moderne autovetture, vengono spesso utilizzati esattamente due alberi a camme montati sulla parte superiore e il numero di valvole è 4 per ciascun cilindro.

Come meccanismo di azionamento per il controllo di valvole, vengono utilizzate leve (bilancieri, bilancieri) o pulsanti sotto forma di cilindri corti. In quest'ultima versione, la distanza nella trasmissione viene regolata automaticamente tramite compensatori idraulici, che ne migliorano la qualità e ne prolungano la durata.

La superficie inferiore della testata, che è adiacente al blocco cilindri, è realizzata in modo uniforme e accuratamente lavorata. Per impedire l'ingresso di antigelo nel sistema di lubrificazione o olio motore nel sistema di raffreddamento, nonché la penetrazione di questi fluidi di lavoro nella camera di combustione, durante l'installazione viene installata una guarnizione speciale tra la testata e il blocco cilindri. Può essere realizzato in materiale composito di gomma-amianto (paronite), rame o acciaio con intercalari polimerici. Tale guarnizione fornisce un elevato grado di tenuta, impedisce la miscelazione dei fluidi di lavoro dei sistemi di lubrificazione e raffreddamento e isola i cilindri l'uno dall'altro.

La testa è fissata al blocco cilindri con bulloni o prigionieri con dadi. Il serraggio dei bulloni deve essere affrontato in modo molto responsabile. Dovrebbe essere prodotto in stretta conformità con le istruzioni della casa automobilistica secondo un determinato schema, che può differire per i diversi motori a combustione interna. Assicurarsi di utilizzare una chiave dinamometrica e rispettare la coppia di serraggio specificata, che deve essere indicata nelle istruzioni di riparazione.

Il mancato rispetto della procedura comporterà una violazione della tenuta, il rilascio di gas attraverso il giunto, una diminuzione della compressione nei cilindri e una violazione dell'isolamento reciproco dei canali dei sistemi di lubrificazione e raffreddamento. Tutto ciò si manifesterà con il funzionamento instabile del motore a combustione interna, la perdita di potenza, il consumo eccessivo di carburante. Come minimo, dovrai cambiare la guarnizione, l'olio motore e l'antigelo con i sistemi di lavaggio. Sono possibili problemi più gravi, fino alla necessità di una seria riparazione del motore a combustione interna.

va ricordato che la guarnizione della testata non è idonea al rimontaggio. Se la testa viene rimossa, la guarnizione deve essere sostituita, indipendentemente dalle sue condizioni. Lo stesso vale per i bulloni di montaggio.

Dall'alto, la testata è chiusa con un coperchio protettivo (chiamato anche coperchio della valvola) con una guarnizione in gomma. Può essere realizzato in lamiera d'acciaio, alluminio o plastica. Il tappo di solito ha un collo per versare l'olio motore. In questo caso è inoltre necessario rispettare determinate coppie di serraggio quando si serrano i bulloni di fissaggio e sostituire la gomma di tenuta ogni volta che si apre il coperchio.

Le problematiche di prevenzione, diagnosi, riparazione e sostituzione della testata vanno prese il più seriamente possibile, trattandosi di un elemento critico del motore a combustione interna, che peraltro è soggetto a carichi meccanici e termici molto significativi.

I problemi prima o poi sorgono anche con il corretto funzionamento dell'auto. Accelerano la comparsa di malfunzionamenti nel motore - e nella testa in particolare - i seguenti fattori:

• ignorare lo spostamento periodico;
• l'uso di lubrificanti o oli di bassa qualità che non soddisfano i requisiti per questo motore a combustione interna;
• uso di carburante di scarsa qualità;
• filtri intasati (aria, olio);
• prolungata assenza di manutenzione ordinaria;
• stile di guida acuto, abuso di velocità elevate;
• sistema di iniezione difettoso o non regolato;
• condizione insoddisfacente del sistema di raffreddamento e, di conseguenza, surriscaldamento del motore a combustione interna.

La rottura della guarnizione della testata e altri problemi correlati sono già stati menzionati sopra. Puoi leggere di più su questo in uno separato. Altri possibili guasti alla testa:

• sedi delle valvole incrinate;
• guide delle valvole usurate;
• sedi dell'albero a camme rotte;
• elementi di fissaggio o fili danneggiati;
• crepe direttamente nell'alloggiamento della testata.

Sedili e boccole di guida possono essere sostituiti, ma ciò deve essere fatto utilizzando una tecnologia speciale utilizzando attrezzature speciali. I tentativi di effettuare tali riparazioni in un ambiente di garage molto probabilmente porteranno alla necessità di un cambio completo della testa. Da solo, puoi provare a pulire e rettificare gli smussi delle sedi, senza dimenticare che devono adattarsi perfettamente agli smussi di accoppiamento delle valvole.

Per ripristinare i letti usurati sotto l'albero a camme, vengono utilizzate boccole di riparazione in bronzo.

Se il filo nel portacandele è rotto, puoi installare un cacciavite. I perni di riparazione vengono utilizzati al posto dei dispositivi di fissaggio danneggiati.

Le crepe nell'alloggiamento della testa possono essere tentate di essere saldate se non si trovano sui giunti del gas. È inutile utilizzare strumenti come la saldatura a freddo, poiché hanno un diverso coefficiente di dilatazione termica e si rompono semplicemente molto rapidamente. L'uso della saldatura per eliminare le crepe che passano attraverso il giunto del gas non è pratico: in questo caso è meglio sostituire la testa.

Insieme alla testa, è indispensabile cambiare la sua guarnizione, così come la guarnizione in gomma del coperchio.

Durante la risoluzione dei problemi della testata, non dimenticare di diagnosticare anche le parti di distribuzione installate al suo interno: valvole, molle, bilancieri, bilancieri, pulsanti e, naturalmente, l'albero a camme. Se hai bisogno di acquistare pezzi di ricambio nuovi per sostituire quelli usurati, puoi farlo nel negozio online.

È più conveniente e più facile acquistare e montare il gruppo testata quando le parti del meccanismo di distribuzione del gas (albero a camme, valvole con molle e attuatori, ecc.) sono già installate al suo interno. Ciò eliminerà la necessità di montaggio e regolazione, che saranno necessari se i componenti di temporizzazione della vecchia testata sono installati nel nuovo alloggiamento della testata.