Struktura

Hlava válců

Hlava válců

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 1: Hlava válců

 

  • hlava válců uzavírá pracovní prostor válce a dotváří spalovací prostor

  • může mít různý tvar podle druhu kompresního prostoru a uspořádání rozvodů, zajišťuje rychlé odvádění tepla vzniklé spalováním do chlazení motoru

  • obsahuje části rozvodového mechanismu (ventily, vodítka ventilů, ventilové pružiny, soustavu vahadel, u rozvodu OHC i vačkový hřídel), sací a výfukové kanály

          a u kapalinového chlazení i kapalinové kanály, otvory pro upevňovací šrouby, otvory pro průtok motorového oleje a otvor pro zapalovací svíčku nebo vstřikovač

  • u vzduchem chlazených motorů je hlava opatřena žebrováním pro lepší odvod tepla, může být buď samostatná pro každý válec a nebo společná pro více válců, případně pro celý motor

  • bývá složitým odlitkem ze šedé litiny nebo z lehkých slitin, které mají lepší tepelnou vodivost a lépe odolávají korozi v chladícím prostoru

  • ventilová sedla a vodítka ventilů jsou pak do hlavy zalisována, někdy s použitím podchlazení lisovaných částí

Postup kontroly a opravy hlavy válců

  • v hlavě válců vznikají silná pnutí vlivem tlaku ve spalovacím prostoru, rozdílu teplot spalin a chladicího média či předpětím šroubů přitahujících hlavu k  bloku motoru

  • při nevhodné konstrukci nebo montáži hlavy mohou místní napětí dosáhnout takových hodnot, že stěna hlavy praskne a proto je nutné přísně dodržovat pokyny výrobce pro montáž a demontáž hlavy, zejména postup povolování a utahování šroubů hlavy

  • důležité je také vědět, že hlava se může demontovat pouze ze studeného motoru

  • po demontáži hlavy se provede její důkladné omytí a očištění od zbytků karbonu

  • následuje prohlídka povrchu a dutin hlavy

Kontrola prasklin

  • pozorně prohlédneme nejprve materiál hlavy mezi ventilovými sedly, kde hlava praská nejčastěji z důvodu velkého rozdílu teplot

  • praskliny mohou být i přímo v sedlech (u hlav, kde jsou sedla vytvořena přímo v hlavě)

  • v těchto případech se hlava neopravuje (výměna)

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 2: Prasklá ventilová sedla

 

  • dále se vyskytují praskliny na plášti, ty je možno vybrousit a zavařit bronzovou nebo nikelitovou elektrodou, popř. elektrodou CASTOLIN (litinové), hliníkovou hlavu

           al. elektrodou

  • tyto praskliny mohou vzniknout přehřátím vozidla, zamrznutím chladicí kapaliny v hlavě, vnitřní vadou materiálu, nadměrným utahovacím momentem atd.

  • praskliny zjišťujeme buď vizuálně, drobnější pomocí kapilárních, magnetických, rentgenových a ultrazvukových zkoušek, dále poklepem materiálu v místě trhliny, nebo použitím speciálního fosforeskujícího spreje

Kontrola rovinnosti dosedacích ploch

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 3: Kontrola rovinnosti hlavy

 

  • kontrolu provádíme vlasovým pravítkem nebo tzv. otiskem na barvu; maximální dovolená nerovnost je 0,1 mm na délce 100 mm

  • při kontrole pravítkem se přiloží hrana pravítka na různá místa dosedací plochy bloku; z jedné strany se dosedací plochy osvětlí a z druhé strany se pozoruje, zda se neobjeví světelná štěrbina

  • při kontrole na barvu se kontrolní deska potře tenkou vrstvou barvy a položí se na ni hlava, kterou se po ní za působení stejnoměrného tlaku několikrát přejede tam a zpět

  • její deformace většinou bývá způsobena použitím nesprávného postupu při utahování, velkým utahovacím momentem a nebo tepelnou deformací rovinných ploch

  • pozor, hlava válců se nikdy nesmí demontovat z bloku motoru, pokud nemá pokojovou teplotu

  • odstranění nerovnosti se provede obráběním (frézováním, srovnáním na rovinné brusce) nebo vyrovnáním pomocí speciálních tmelů

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 4: Frézování plochy hlavy válců

 

  • je však nutné kontrolovat, aby dosedací plocha nebyla příliš obroušena (ubírá se jen několik desetin mm), což by mohlo extrémně zvýšit kompresi
  • tím by mohlo dojít k poškození samotné hlavy nebo k poškození (zadření) čepů klikové hřídele

Tlaková zkouška těsnosti chladících kanálů

  • na dosedací plochu hlavy se přišroubuje rovná ocelová deska, utěsní se otvor pro připojení snímače teploty, uzavře se vývod kapaliny k chladiči a vývod k sacímu potrubí pro předehřívání nasávané palivové směsi

  • na přírubu k termostatu se přišroubuje destička s kohoutem pro připojení tlakové vody ohřáté na 85 až 90 °C o tlaku 2 až 3 bary

  • nesmí přitom dojít k žádnému úniku vody, objevíme-li poruchu, je nutné vyměnit hlavu válců za novou

Kontrola opotřebení vodítek ventilů

  • provedení kontroly vůle ventilů ve vedení bývá určeno přímo typem motoru

  • je-li velká, odstraní se použitím ventilů s abnormálními průměry dříků, nebo se stará vodítka vylisují a nalisují se nová, která se musí přesně vystružit

  • u novějších hlav nebo při o pravě vodítek ventilů hlav starších vozidel se horní část vodítka upraví (na soustruhu) pro montáž těsnicího stíracího kroužku (Gufero), který snižuje nadměrné spalování motorového oleje, který jinak prolne mezi dříkem ventilu a jeho vodítkem do spalovacího prostoru

Kontrola ventilových pružin

  • jsou vyrobeny z ocelového drátu, vnější a vnitřní pružiny mají opačný smysl vinutí, aby se v případě prasknutí zabránilo jejich zaseknutí do sebe
  • před montáží je třeba zkontrolovat zda pružiny nemají na povrchu trhliny a jestli mají správnou tuhost
  • ta se kontroluje pomocí přípravku tak, že se pružina zatíží a deformuje určitou předepsanou silou a měří se její stlačení v mm
  • je možné ještě měřit volnou délku nezatížené pružiny a porovnat ji s předepsanou délkou nové pružiny
  • je-li pružina prasklá nebo nemá předepsanou tuhost, musí se vyměnit

Kontrola těsnosti ventilů v jejich sedlech

  • kontrola se provádí speciální pneumatickou zkouškou podtlakem nebo prosakováním detekční kapaliny nalité do sacích a výfukových kanálů hlavy kolem talířů ventilů do spalovacího prostoru

  • v případě netěsnosti se musí provést renovace ventilového sedla strojním, popř. ručním frézováním

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 5: Frézování ventilových sedel

 

  • při ruční renovaci je nutné následně zabrousit ventil v sedle zabrušovací pastou

  • nakonec se provede opětovná kontrola těsnosti renovovaných ventilů a sedel

Kontrola závitů pro svíčky a závrtné šrouby

  • poškozené vnitřní závity je možné opravit například pomocí závitových vložek HeliCoil, závrtné šrouby zase závitovým očkem, vnitřní závit v hlavě lze obnovit závitníkem

  • při montáži závrtného šroubu natřeme jeho spodní závit, který se šroubí do hlavy barvou nebo speciálním tmelem, aby se zabránilo unikání chladicí kapaliny z chladicího kanálu, do kterého závrtný šroub svým koncem zasahuje

Postup montáže hlavy válců

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 6: Montáž hlavy válců

 

  • především je důležité, aby se hlava demontovala jen z  vychladlého motoru, aby se zabránilo její deformaci nebo prasknutí, protože hlava je vystavena vysokému tepelnému a tlakovému namáhání

  • dále před montáží je nutné zkontrolovat hlavu (rovinnost, praskliny, závity, závrtné šrouby atd.)

  • musí se dokonale očistit dosedací plochy, které se společně s těsněním potřou motorovým olejem (pozor, aby těsnění nepřekrývalo olejový kanál)

  • hlavu usadíme a provedeme montáž upevňovacích šroubů nebo matic, jejichž závity se lehce potřou motorovým olejem

  • dále následuje lehké utažení, aby součásti na sebe dosedly

  • potom provádíme utahování jednotlivých šroubů v pořadí stanoveném výrobcem vozidla a předepsaným utahovacím momentem pomocí momentového klíče

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 7: Utahování hlavy válců

 

  • u motorů s rozvodem OHC nasadíme rozvodový řemen na všechna ozubená kola a provedeme nastavení rozvodu dle údajů výrobce (musí být správně napnut)

  • dále provedeme montáž jejího příslušenství; na hlavu se přiloží nové těsnění sacího a výfukového potrubí a obě potrubí se dotáhnou maticemi

  • potom se přišroubuje skříň termostatu s těsněním potřeným tukem nebo těsnicím tmelem GASKET; její součástí bývá snímač teploty chladicí kapaliny

  • nakonec provedeme, je-li třeba a není-li motor vybaven hydraulickými zdvihátky ventilů, seřízení ventilové vůle dle údajů výrobce pomocí seřizovacích šroubů vahadel (OHV) nebo výměnou vymezovacích podložek různé tloušťky, které se vkládají mezi hrníčkové zdvihátko a vačku (OHC) a namontujeme krycí víko ventilů

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 8: Seřízení vůle ventilů

 

Zdroje

  • GSCHEIDLE, Rolf.  Příručka pro automechanika. 3. vyd. Praha: Sobotáles, 2007, 688 s. ISBN 978-80-86706-17-7.
  • JAN, Zdeněk a Bronislav Ždánský. Automobily III Motory. 4. vyd. Brno: Avid, 2007, 165 s. ISBN 978-80-903671-7-3.
  • KLŮNA, Jindřich a Jiří KOŠEK. Příručka opraváře automobilů. 2. vyd. Praha: SNTL, 1993, 482 s. ISBN 80-03-00568-X.
  • VLK, Fantišek. Vozidlové spalovací motory. 1. vyd. Brno: Nakladatelství a vydavatelství VLK, 2003, 580 s. ISBN 80-238-8756-4.

Obrázky

Praktická ukázka

1. Demontáž a montáž hlavy motoru Škoda Octavia 1,8 l/ 110kW (ukázka zde).

Otestuj se

Test zde.

Logolink