Spis tresci :
1. Glowica opis
2. Typowe uszkodzenia głowicy
2.1 Awaria podzespołu zapewniającego chłodzenie głowicy
2.2 Awaria rozrządu silnika
2.3 Niewłaściwe eksploatowanie pojazdu
2.4 Naturalne zużycie
3. Proces naprawy głowic silnikowych
4. Wskazówki dotyczące prac wykonywanych przy głowicach …………silników spalinowych
5. Materiały
1. Glowica
Głowica silnika spalinowego jest umieszczona centralnie w górnej czesci silnika i zamyka przestrzeń roboczą nad blokiem cylindrowym. Głowica może być wykonana z żeliwa lub ze stopu lekkiego aluminium np. AK 9 lub AK 52. Rozróżniamy głowice chłodzone cieczą lub powietrzem. Większość samochodów jest obecnie chłodzona cieczą, natomiast powietrzem chłodzone są np. Robur, Fiat 126 p, Trabant. Pod względem przeznaczenia głowice można podzielić na głowice stosowane do silników dwusuwowych i czterosuwowych, górno i dolnozaworowych, z zapłonem iskrowym i samoczynnym. W głowicy umieszczone są zawory dolotowe i zawory wylotowe, a ponadto wyposażone są w kanały dolotowe, którymi świeży ładunek dopływa do cylindrów oraz kanały wylotowe, którymi wylatują spaliny. W silnikach ZI umieszczona jest w głowicy świecę zapłonową, a w silniku z ZS umieszczone są wtryskiwacze. W większości silników z zapłonem iskrowym i samoczynnym umieszczone są w głowicy komory spalania. Pomiędzy głowicą a blokiem cylindrowym umieszczona jest uszczelka głowicy, która zabezpiecza przed przeciekaniem oleju. Dokręcanie głowicy rozpoczyna się od śrub środkowych, a następnie dokręca śruby na krzyż. Przy odkręcaniu kolejność odwrotna. Głowice aluminiowe dokręca się na zimnym silniku, żeliwne na zimnym a potem po nagrzaniu silnika poprawiamy dokręcanie.
Podczas uszkodzenia głowicy dochodzi nie tylko do pęknięcia płaszcza wodnego, ale także do zniekształcenia całego korpusu w wyniku jego nadmiernego nagrzewania się. Odkształceniu ulegają płaszczyzna styku głowicy z blokiem, liniowość wałka rozrządu czy centryczność gniazd w stosunku do prowadnic. Aby taka głowica nadawała się do ponownego użycia musi przejść kompleksową naprawę, w której usunie się wszystkie skutki awarii. Tylko tak naprawiona głowica i sprawne inne podzespoły silnika dadzą nam gwarancję długiego użytkowania
2. Główne przyczyny uszkodzenia głowicy wynikają z :
2.1 Awarii podzespołu zapewniającego chłodzenie głowicy
2.2 Awarii rozrządu silnika
2.3 Niewłaściwego eksploatowania pojazdu
2.4. Naturalnego zużycia.
Aby zrozumieć jak ważny jest to proces należy poznać warunki, w których pracuje głowica. To tu w dużym ciśnieniu dochodzi do detonacji co powoduje wydzielanie się ogromnych ilości ciepła. Powstałe ciepło nagrzewa materiał z którego wykonana jest głowica. Aby nie dopuścić do jego nadmiernego nagrzania się i zniszczenia struktury materiału należy odpowiednio chłodzić ten podzespół.
Chłodzenie głowicy jest realizowane poprzez układ chłodzący w skład którego wchodzi wiele mniej lub bardziej skomplikowanych urządzeń. Do typowych elementów układu chłodzenia można zaliczyć takie podzespoły jak : pompa wody, chłodnica samochodowa wraz z systemem wymuszania ciągu powietrza, termostat, nagrzewnica, węże, płyn chłodzący i inne. Ich wielkość i ilość jest uzależniona od konstrukcji silnika, ale zawsze powinna zapewnić wystarczające chłodzenie w najtrudniejszych warunkach.
Awaria któregokolwiek z tych elementów powoduje, że układ traci swoją wydolność co w konsekwencji może doprowadzić do nadmiernego nagrzewania się głowicy. W takiej sytuacji materiał z którego jest wykonana głowica pracuje w skrajnych warunkach ulegając nadmiernemu rozciąganiu, co w konsekwencji prowadzi do jego pęknięcia. Istotnym problemem jest to, że wykrycie niesprawnych elementów układu chłodzenia jest w zasadzie niemożliwe, gdyż nie mają one żadnych czujników, które pokazywały by ich stan. Jedynym czujnikiem, który pośrednio wskazuje sprawność układu jest wskaźnik temperatury płynu chłodzącego. Czasami jednak jego umiejscowienie lub niesprawność powoduje spóźnioną reakcję użytkownika samochodu.
2.2 Awaria rozrządu silnika.
Ten rodzaj uszkodzenia głowicy to czysto mechaniczne uszkodzenie. Powstaje ono w wyniku uszkodzenia rozrządu, czyli braku zsynchronizowania pracy dołu silnika z górą. Takie połączenie korpusu silnika z głowicą jest realizowane w różny sposób w zależności od typu silnika. Do najmniej trwałych należy połączenie przy pomocy paska rozrządu. W skład takiego połączenia wchodzi wiele elementów, od których jakości i trwałości zależy jego żywotność. Należy tu zaznaczyć, że taki pasek, w zależności od wyposażenia samochodu niejednokrotnie napędza także inne elementy.
Ze względu na materiał, z którego jest wykonany, podlega on procesowi naturalnego starzenia się, co oznacza, że wraz z upływem czasu jego właściwości pogarszają się. Taki pasek powinno się wymienić, nawet wtedy gdy nie przejechaliśmy właściwego dla niego limitu kilometrów.
Taka awaria nie powoduje generalnie uszkodzenia korpusu głowicy tylko zniszczenie elementów ruchowych głowicy takich jak zawory, popychacze czy czasami wałek rozrządu. Może się jednak, że w wyniku kolizji zawór pęknie i uszkodzi korpus uniemożliwiając jego ponowny montaż bez regeneracji.
2.3 Niewłaściwa eksploatacja pojazdu.
Może to nie jest bezpośrednia przyczyna uszkodzenia głowicy, ale z pewnością niewłaściwie użytkowany samochód nie posłuży nam długo. Jako przykład można podać tu nadmierne przeciążanie silnika poprzez przekroczenie dopuszczalnego ładunku lub zbyt obciążoną przyczepę co zwiększa masę pojazdu ponad dopuszczalną. Innym przykładem, który można przytoczyć to jazda pojazdem z maksymalną prędkością przez dłuższy czas. Producent pojazdu przewiduje do tego celu prędkość turystyczną, zostawiając trochę mocy na krótkotrwałe zwiększenie prędkości np przy wyprzedzaniu.
Mówiąc tu o niewłaściwej eksploatacji nie można nie wspomnieć o użytkowaniu silnika tuż po jego uruchomieniu. Aby silnik funkcjonował poprawnie powinien przez kilka minut pochodzić na wolnych obrotach w celu osiągnięcia właściwej temperatury. Zwiększenie temperatury silnika powoduje, że olej silnikowy ma lepsze właściwości smarujące, a sama głowica doznaje mniejszego szoku termicznego.
2.4 Naturalne zużycie się.
Głowica, jak każda część zamienna, jest wykonana z jakiegoś materiału, który posiada pewną żywotność. Materiał ten podczas procesu eksploatacji może stopniowo tracić swoje właściwości, aż do momentu w którym dalsze jego użytkowanie nie będzie możliwe. Długość tego procesu uzależniona jest od jakości zastosowanego materiału. Im materiał lub jego stop ma lepiej dobrane parametry tym głowica będzie bardziej żywotna.
Wpływ na ten proces ma także projektant silnika. Silniki wolnoobrotowe bez turbin wykazują większą żywotność niż ten same z turbodoładowaniem. Dość istotnym elementem jest także konstrukcja samej głowicy, ale na to użytkownik auta nie ma wpływu.
Etap 1 : Rozebranie głowicy
Etap ten polega na demontażu wszystkich części z głowicy i obmywaniu ją z oleju, aby można było wykonać badanie na szczelność płaszcza wodnego. Na tym etapie często możemy określić które elementy głowicy wykazują nadmierne zużycie i nie nadają się do ponownego zamontowania. Na głowicę zakłada się specialną płytę z wyciętymi otworami, która ma za zadanie zamknąć wszystkie kanały wodne głowicy.
Etap 2 : Kontrola szczelności głowicy
Przyszedł czas aby stwierdzić czy korpus głowicy jest cały czy uszkodzony. Do tak uzbrojonej głowicy wtłaczamy sprężone powietrze i umieszczamy ją w wannie z wodą. Jeżeli głowica jest cała to nie widzimy pęcherzyków powietrza, jeżeli zaś uszkodzona to z pękniętego miejsca wydobywają się one na powierzchnię pokazując ilość pękniętych miejsc.
Uzbrojenie głowicy w płytę kontrolną
Etap 3 : Weryfikacja zużycia części
Następnie określamy faktyczne zużycie lub uszkodzenie części w głowicy. Kontroli podlega wszystkie elementy mechanizmu ruchowego. Sprawdzany jest luz w prowadnicach i przylgnia zaworów. Znając ilość uszkodzonych elementów i wynik badania szczelności określamy koszt naprawy głowicy.
Weryfikacja zużycia części
cezar-s