실린더 헤드. 목적 및 장치
현대의 내연 기관은 많은 수의 구성 요소와 부품을 포함하는 매우 복잡한 장치입니다. 내연 기관의 핵심 구성 요소는 실린더 헤드(실린더 헤드)입니다. 실린더 헤드 또는 간단히 헤드는 내연 기관 실린더의 상단을 닫는 일종의 덮개 역할을 합니다. 그러나 이것은 머리의 유일한 기능적 목적과는 거리가 멀다. 실린더 헤드는 다소 복잡한 디자인을 가지고 있으며 그 상태는 내연 기관의 정상적인 작동에 매우 중요합니다.
모든 운전자는 머리의 장치를 이해하고 이 요소가 어떻게 작동하는지 이해해야 합니다.
실린더 헤드는 합금 주철 또는 알루미늄 기반 합금을 주조하여 생산됩니다. 알루미늄 합금 제품은 주철만큼 강하지는 않지만 더 가볍고 부식되기 쉽기 때문에 대부분의 승용차의 내연 기관에 사용됩니다.
금속의 잔류 응력을 제거하기 위해 부품은 특수 기술을 사용하여 처리됩니다. 그 다음 밀링 및 드릴링.
내연 기관의 구성(실린더, 크랭크축 및 캠축의 배열)에 따라 실린더 헤드의 수가 다를 수 있습니다. 단일 행 장치에는 헤드가 하나 있고 다른 유형의 내연 기관, 예를 들어 V 자형 또는 W 자형에는 두 개가있을 수 있습니다. 대형 엔진에는 일반적으로 각 실린더에 대해 별도의 헤드가 있습니다.
실린더 헤드의 디자인도 캠축의 수와 위치에 따라 다릅니다. 캠축은 헤드의 추가 구획에 장착할 수 있으며 실린더 블록에 장착할 수 있습니다.
실린더와 밸브의 수와 배열, 연소실의 모양과 부피, 양초 또는 노즐의 위치에 따라 다른 설계 기능이 가능합니다.
밸브 배열이 낮은 ICE에서 헤드는 훨씬 간단한 장치를 갖습니다. 부동액 순환 채널, 점화 플러그용 시트 및 패스너만 있습니다. 그러나 이러한 장치는 효율성이 낮고 자동차 산업에서 오랫동안 사용되지 않았지만 여전히 특수 장비에서 찾을 수 있습니다.
실린더 헤드는 이름대로 내연기관의 상단에 위치합니다. 사실, 이것은 공기-연료 혼합물이 실린더와 배기 가스로 흡입되는 것을 제어하는 가스 분배 메커니즘(타이밍)의 부품이 장착된 하우징입니다. 연소실의 상단은 헤드에 있습니다. 점화 플러그와 인젝터를 조이기 위한 나사 구멍과 흡기 및 배기 매니폴드를 연결하기 위한 구멍이 있습니다.
냉각수 순환을 위해 특수 채널(소위 냉각 재킷)이 사용됩니다. 윤활은 오일 채널을 통해 공급됩니다.
또한 스프링 및 액추에이터가 있는 밸브용 시트가 있습니다. 가장 단순한 경우 실린더당 두 개의 밸브(입구 및 출구)가 있지만 더 있을 수 있습니다. 추가 유입 밸브를 사용하면 전체 단면적을 늘리고 동적 부하를 줄일 수 있습니다. 그리고 추가 배기 밸브로 방열을 향상시킬 수 있습니다.
청동, 주철 또는 내열강으로 만들어진 밸브 시트(시트)는 실린더 헤드 하우징에 압착되거나 헤드 자체에서 만들 수 있습니다.
밸브 가이드는 정확한 안착을 제공합니다. 제조 재료는 주철, 청동, 서멧이 될 수 있습니다.
밸브 헤드에는 30도 또는 45도 각도로 만들어진 테이퍼 모따기가 있습니다. 이 모따기는 밸브의 작업 표면이며 밸브 시트의 모따기에 인접합니다. 두 베벨은 조심스럽게 가공되고 꼭 맞는 핏을 위해 랩핑됩니다.
밸브의 안정적인 폐쇄를 위해 후속 특수 가공을 거친 합금강으로 만들어진 스프링이 사용됩니다. 예비 조임 값은 내연 기관의 매개 변수에 큰 영향을 미칩니다.
캠축 밸브의 개폐를 제어합니다. 각 실린더에 두 개의 캠이 있습니다(하나는 흡기용, 다른 하나는 배기 밸브용). 두 개의 캠축이 있는 것을 포함하여 다른 옵션이 가능하지만 그 중 하나는 흡기를 제어하고 다른 하나는 배기를 제어합니다. 현대 승용차의 내연기관에서는 정확히 4개의 캠축이 위에 장착되어 가장 많이 사용되며 밸브의 수는 실린더당 XNUMX개입니다.
밸브를 제어하기 위한 구동 기구로는 레버(로커암, 로커) 또는 짧은 실린더 형태의 푸셔가 사용됩니다. 후자 버전에서는 드라이브의 간격이 유압 보정기를 사용하여 자동으로 조정되어 품질이 향상되고 서비스 수명이 연장됩니다.
실린더 블록에 인접한 실린더 헤드의 하면은 균일하고 세심하게 가공됩니다. 부동액이 윤활 시스템 또는 엔진 오일로 냉각 시스템으로 침투하는 것과 이러한 작동 유체가 연소실로 침투하는 것을 방지하기 위해 설치 중에 헤드와 실린더 블록 사이에 특수 개스킷이 설치됩니다. 석면-고무 복합 재료(파로나이트), 구리 또는 폴리머 중간층이 있는 강철로 만들 수 있습니다. 이러한 개스킷은 높은 수준의 기밀성을 제공하고 윤활 및 냉각 시스템의 작동 유체가 혼합되는 것을 방지하며 실린더를 서로 격리시킵니다.
헤드는 볼트 또는 너트가 있는 스터드로 실린더 블록에 부착됩니다. 볼트의 조임은 매우 책임감 있게 접근해야 합니다. 내연 기관마다 다를 수 있는 특정 계획에 따라 자동차 제조업체의 지침에 따라 엄격하게 생산되어야 합니다. 반드시 토크 렌치를 사용하고 수리 지침에 표시된 지정된 조임 토크를 준수하십시오.
절차를 준수하지 않으면 조임 위반, 조인트를 통한 가스 방출, 실린더 압축 감소, 윤활 및 냉각 시스템 채널의 서로 격리 위반이 발생합니다. 이 모든 것은 내연 기관의 불안정한 작동, 동력 손실, 과도한 연료 소비로 나타납니다. 최소한 플러싱 시스템으로 개스킷, 엔진 오일 및 부동액을 교체해야 합니다. 내연 기관의 심각한 수리가 필요할 때까지 더 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
실린더 헤드 개스킷은 재설치에 적합하지 않다는 것을 기억해야 합니다. 헤드가 제거되면 상태에 관계없이 개스킷을 교체해야 합니다. 장착 볼트에도 동일하게 적용됩니다.
위에서 실린더 헤드는 고무 씰이 있는 보호 커버(밸브 커버라고도 함)로 닫힙니다. 강판, 알루미늄 또는 플라스틱으로 만들 수 있습니다. 캡에는 일반적으로 엔진 오일을 주입하기 위한 넥이 있습니다. 여기서 고정 볼트를 조일 때 특정 조임 토크를 관찰하고 덮개를 열 때마다 밀봉 고무를 교체해야 합니다.
실린더 헤드의 예방, 진단, 수리 및 교체 문제는 가능한 한 심각하게 받아들여야 합니다. 이는 내연 기관의 중요한 요소이며, 또한 매우 심각한 기계적 및 열적 부하를 받기 때문입니다.
조만간 자동차를 올바르게 작동하더라도 문제가 발생합니다. 엔진, 특히 헤드의 오작동 발생을 가속화하십시오.
- 주기적인 이동을 무시합니다.
- 이 내연 기관의 요구 사항을 충족하지 않는 저품질 윤활유 또는 오일의 사용
- 저품질 연료의 사용;
- 막힌 필터(공기, 오일);
- 일상적인 유지 보수의 장기간 부재;
- 날카로운 운전 스타일, 고속 남용;
- 결함이 있거나 규제되지 않은 주입 시스템;
- 냉각 시스템의 불만족스러운 상태 및 결과적으로 내연 기관의 과열.
실린더 헤드 개스킷의 고장 및 기타 관련 문제는 이미 위에서 언급했습니다. 이에 대한 자세한 내용은 별도의 문서에서 확인할 수 있습니다. 기타 가능한 헤드 오류:
- 금이 간 밸브 시트;
- 마모된 밸브 가이드;
- 부러진 캠축 좌석;
- 손상된 패스너 또는 나사산;
- 실린더 헤드 하우징에 직접 균열.
시트와 가이드 부싱을 교체할 수 있지만 이는 특수 장비를 사용하는 특수 기술을 사용하여 수행해야 합니다. 차고 환경에서 이러한 수리를 시도하면 전체 헤드 교체가 필요할 가능성이 큽니다. 밸브의 짝을 이루는 모따기에 꼭 맞아야 한다는 사실을 잊지 않으면서 시트의 모따기를 직접 청소하고 연마할 수 있습니다.
캠축 아래의 마모 된 침대를 복원하기 위해 청동 수리 부싱이 사용됩니다.
양초 소켓의 실이 끊어지면 드라이버를 설치할 수 있습니다. 손상된 패스너 대신 수리 스터드가 사용됩니다.
헤드 하우징의 균열은 가스 조인트가 아닌 경우 용접을 시도할 수 있습니다. 냉간 용접과 같은 도구를 사용하는 것은 무의미합니다. 열팽창 계수가 다르고 간단히 균열이 생기기 때문입니다. 가스 조인트를 통과하는 균열을 제거하기 위해 용접을 사용하는 것은 비실용적입니다. 이 경우 헤드를 교체하는 것이 좋습니다.
헤드와 함께 가스켓과 덮개의 고무 씰을 변경해야합니다.
실린더 헤드의 문제를 해결할 때 밸브, 스프링, 로커 암, 로커, 푸셔 및 물론 캠축과 같은 실린더 헤드에 설치된 타이밍 부품도 진단하는 것을 잊지 마십시오. 마모된 부품을 교체하기 위해 새 예비 부품을 구입해야 하는 경우 온라인 상점에서 구입할 수 있습니다.
가스 분배 메커니즘의 부품(캠축, 스프링 및 액추에이터가 있는 밸브 등)이 이미 설치된 경우 실린더 헤드 어셈블리를 구매하고 장착하는 것이 더 편리하고 쉽습니다. 이렇게 하면 이전 실린더 헤드의 타이밍 구성 요소가 새 헤드 하우징에 설치된 경우 필요한 피팅 및 조정이 필요하지 않습니다.
