Głowica cylindrów

Funkcja

Między blokiem silnika a głowicą cylindrów zamontowana jest uszczelka głowicy cylindrów.

Głowica cylindrów pełni następujące funkcje:

• uszczelnienie komory spalania od bloku cylindrów,
• nadawanie odpowiedniego kształtu komorze spalania,
• odprowadzanie ciepła podczas spalania.

Głowica cylindrów zawiera elementy odpowiedzialne za wymianę gazów.

• Kanały dolotowe i wylotowe.
• Układ rozrządu.
• Kanały olejowe służące do smarowania układu zaworowego.
• Kanały chłodzące.
• Świece zapłonowe (w silnikach benzynowych).
• Wtryskiwacze paliwa (w silnikach benzynowych z bezpośrednim wtryskiem).
• Wtryskiwacze i świece żarowe (w silnikach wysokoprężnych).

Konstrukcja ta ma istotny wpływ na zachowanie silnika oraz na jego osiągi.

Głowice cylindrów są produkowane w procesie odlewania niskociśnieniowego w formach trwałych.

Chłodzenie głowicy cylindrów

W większości konstrukcji silników głowica cylindrów jest dodatkowo chłodzona płynem chłodniczym ze względu na wysokie obciążenia termiczne.

Głowice cylindrów chłodzone płynem chłodniczym

Z nielicznymi wyjątkami nowoczesne silniki są chłodzone płynem chłodniczym. Z reguły jako płyn chłodniczy stosuje się mieszankę wody oraz środka przeciwzamarzającego i antykorozyjnego. W tym celu płyn chłodniczy jest doprowadzany ze skrzyni korbowej przez kanały w uszczelce do głowicy cylindrów.

Zalety głowic cylindrów chłodzonych płynem chłodniczym:

• płyn chłodniczy może pochłaniać i odprowadzać większe ilości ciepła,
• dzięki kanałom chłodzącym między cylindrami oraz w głowicy cylindrów możliwe jest efektywniejsze chłodzenie wewnątrz silnika.

Głowice cylindrów chłodzone powietrzem

Głowice cylindrów chłodzone powietrzem są schładzane wyłącznie przez przepływające powietrze i z tego powodu są wyposażone w duże żebra chłodzące.

Zalety głowic cylindrów chłodzonych powietrzem to:

• prosta i ekonomiczna konstrukcja,
• niezawodna praca,
• mniejsza masa,
• brak zamarzania płynu chłodniczego przy niskich temperaturach zewnętrznych.

Różnice między głowicami cylindrów silników benzynowych i wysokoprężnych

Głowice cylindrów silników benzynowych i wysokoprężnych różnią się między sobą, niekiedy w znacznym stopniu. W silnikach wysokoprężnych z komorą wstępną i wirową komory spalania znajdują się w głowicy cylindrów. W komorach tych występują wysokie temperatury (do 900°C) i związane z tym obciążenia termiczne, które stawiają wysokie wymagania wobec konstrukcji głowicy cylindrów. Rozmieszczenie komór spalania może powodować nierównomierne rozszerzanie się materiału pod wpływem temperatury i wypaczenie głowicy cylindrów. Również doprowadzenie płynu chłodniczego do komór spalania wymaga zaawansowanych rozwiązań konstrukcyjnych.

Bezpieczeństwo

Głowica cylindrów jest narażona na działanie bardzo dużych sił, ponieważ ciśnienie gazów podczas spalania w cylindrze oddziałuje na głowicę z taką samą siłą jak na tłok. Z tego powodu głowica często nie jest przykręcona do cylindra, lecz za pomocą długich, specjalnych śrub bezpośrednio do skrzyni korbowej.

Dzięki napięciu wstępnemu tzw. śrub głowicy cylindrów, które działa na nie w sposób sprężysty, mogą one lepiej wytrzymać zmienne obciążenia – silnik pozostaje szczelny.

Utrzymanie wartości

W przypadku stwierdzenia nieprawidłowości w pracy silnika należy niezwłocznie podjąć odpowiednie działania.

Do nieprawidłowości zaliczają się między innymi:

• słabe właściwości rozruchowe na zimno,
• utrata mocy,
• zbyt wysoka temperatura płynu chłodniczego,
• obecność oleju w płynie chłodniczym,
• konieczność uzupełniania płynu chłodniczego i oleju w krótkich odstępach czasu.

W przypadku wykrycia nieprawidłowości należy natychmiast wyłączyć silnik i skonsultować się z warsztatem samochodowym w celu ustalenia przyczyny.

Regularna konserwacja i przeglądy pojazdu oraz silnika w specjalistycznym warsztacie pomagają zachować wartość samochodu w dłuższej perspektywie.