La culasse: le plus important sur la structure, le fonctionnement et les dysfonctionnements
Teneur
Depuis la création du premier moteur à combustion interne, l'unité a subi de nombreuses modifications. De nouveaux mécanismes ont été ajoutés à son appareil, il a reçu des formes différentes, mais certains éléments sont restés inchangés.
Et l'un de ces éléments est la culasse. Qu'est-ce que c'est, comment entretenir la pièce et les pannes majeures. Nous considérerons tout cela dans cette revue.
Qu'est-ce qu'une culasse dans une voiture en termes simples
La tête fait partie de la structure de l'unité motrice de la machine. Il est installé sur le dessus du bloc-cylindres. Pour assurer l'étanchéité de la connexion entre les deux pièces, un boulonnage est utilisé et un joint est placé entre elles.
Cette partie recouvre les cylindres du bloc comme un couvercle. Le matériau du joint est utilisé pour que le liquide technique ne s'échappe pas au niveau du joint et que les gaz de travail du moteur (mélange air-carburant ou gaz d'expansion formés lors de l'explosion du MTC) ne s'échappent pas.
La conception de la culasse vous permet d'installer un mécanisme à l'intérieur qui est responsable de la formation de VTS et de la distribution de l'ordre et du moment d'ouverture des soupapes d'admission et d'échappement. Ce mécanisme s'appelle une courroie de distribution.
Où est la culasse
Si vous soulevez le capot, vous pouvez immédiatement voir le couvercle en plastique dans le compartiment moteur. Il comprend souvent l'entrée d'air du filtre à air et le module du filtre lui-même. Le retrait du couvercle ouvre l'accès au moteur.
Il convient de noter que les voitures modernes peuvent être équipées de divers accessoires. Pour accéder au moteur, vous devez déconnecter ces éléments. La plus grande structure est le moteur. Selon la modification, l'unité peut avoir une disposition longitudinale ou transversale. Cela dépend du lecteur - arrière ou avant, respectivement.
Un couvercle métallique est vissé sur le dessus du moteur. Beaucoup moins courante est une modification spéciale des moteurs - boxer, ou comme on l'appelle aussi "boxer". Dans ce cas, il prend une position horizontale, et la tête ne sera pas sur le dessus, mais sur le côté. Nous ne considérerons pas de tels moteurs, car ceux qui ont les moyens d'acheter une telle voiture ne s'engagent pas dans des réparations manuelles, mais préfèrent le service.
Ainsi, dans la partie supérieure du moteur à combustion interne, il y a un couvercle de soupape. Il est fixé sur la tête et ferme le mécanisme de distribution de gaz. La partie située entre ce capot et la partie la plus épaisse du moteur (bloc) est exactement la culasse.
But de la culasse
Il existe de nombreux trous et cavités techniques dans la tête, grâce auxquels la pièce remplit de nombreuses fonctions différentes:
- Sur le côté du couvercle égoutté, des attaches sont faites pour installer l'arbre à cames (lire sur le but et les caractéristiques de cet élément dans un examen séparé). Cela garantit une répartition optimale des phases de synchronisation en fonction de la course que le piston effectue dans un cylindre particulier;
- D'une part, la tête a des canaux pour les collecteurs d'admission et d'échappement, qui sont fixés à la pièce avec des écrous et des goupilles;
- Des trous y sont percés. Certains sont conçus pour la fixation de l'élément, d'autres pour l'installation de vannes d'entrée et de sortie. Il existe également des puits de bougies dans lesquels des bougies sont vissées (si le moteur est diesel, des bougies de préchauffage sont vissées dans ces trous et un autre type de trous est percé à côté - pour installer des injecteurs de carburant);
- Du côté du bloc-cylindres, un évidement est ménagé dans la zone de la partie supérieure de chaque cylindre. Dans le moteur assemblé, cette cavité est une chambre dans laquelle de l'air est mélangé au carburant (une modification de l'injection directe, pour toutes les autres variantes de moteur, le VTS est formé dans le collecteur d'admission, qui est également fixé sur la tête) et sa combustion est initiée;
- Dans le carter de culasse, des canaux sont prévus pour la circulation des fluides techniques - antigel ou antigel, qui assurent le refroidissement du moteur à combustion interne et de l'huile pour la lubrification de toutes les pièces mobiles de l'unité.
Matériau de la culasse
La plupart des moteurs plus anciens étaient en fonte. Le matériau a une résistance élevée et une résistance à la déformation due à la surchauffe. Le seul inconvénient d'un tel moteur à combustion interne est son poids élevé.
Afin de faciliter la conception, les fabricants utilisent un alliage d'aluminium léger. Une telle unité pèse beaucoup moins que l'analogue précédent, ce qui a un effet positif sur la dynamique du véhicule.
Une voiture de tourisme moderne sera équipée d'un tel moteur. Les modèles diesel sont une exception dans cette catégorie, car une très haute pression est créée dans chaque cylindre d'un tel moteur. Associé à la température élevée, ce facteur crée des conditions défavorables pour l'utilisation d'alliages légers qui ne diffèrent pas par leur résistance. Dans le transport de marchandises, l'utilisation de la fonte pour la production de moteurs demeure. La technologie utilisée dans ce cas est le moulage.
Conception des pièces: ce qui est inclus dans la culasse
Nous avons déjà parlé du matériau à partir duquel la culasse est fabriquée, prêtons maintenant attention au dispositif de l'élément. La culasse elle-même ressemble à un couvercle creux avec de nombreux évidements et trous différents.
Cela permet l'utilisation des pièces et mécanismes suivants:
- Mécanisme de distribution de gaz. Il est installé dans la partie entre la culasse et le couvercle de soupape. Le mécanisme comprend un arbre à cames, un système d'admission et d'échappement. Une soupape est installée dans chaque trou à l'entrée et à la sortie des cylindres (leur nombre par cylindre dépend du type de courroie de distribution, qui est décrit plus en détail dans la revue sur la conception des arbres à cames). Ce dispositif assure une répartition homogène des phases d'alimentation du VTS et de l'évacuation des gaz d'échappement en fonction des courses du moteur 4 temps en ouvrant et fermant les soupapes. Pour que le mécanisme fonctionne correctement, la conception de la tête comporte des unités de support spéciales, où les roulements d'arbre à cames (un ou plusieurs) sont installés;
- Joints de culasse. Ce matériau est conçu pour assurer l'étanchéité de la connexion entre les deux éléments (comment effectuer des réparations pour remplacer le matériau du joint est décrit dans un article séparé);
- Canaux techniques. Le circuit de refroidissement traverse partiellement la tête (lire sur le système de refroidissement du moteur ici) et la lubrification séparée du moteur à combustion interne (ce système est décrit ici);
- Sur le côté du carter de culasse, des canaux sont réalisés pour les collecteurs d'admission et d'échappement.
L'emplacement de montage du mécanisme de distribution est également appelé le lit d'arbre à cames. Il s'insère dans les connecteurs correspondants sur la tête du moteur.
Quelles sont les têtes
Il existe plusieurs types de culasses:
- Pour les soupapes en tête - le plus souvent utilisées dans les voitures modernes. Un tel dispositif permet de réparer au maximum l'unité ou de la configurer;
- Pour la disposition des soupapes inférieures - il est utilisé extrêmement rarement, car un tel moteur consomme beaucoup de carburant et ne diffère pas par son efficacité. Bien que la conception d'une telle tête soit très simple;
- Individuel pour un seul cylindre - souvent utilisé pour les grandes unités de puissance, ainsi que sur les moteurs diesel. Ils sont beaucoup plus faciles à installer ou à supprimer.
Maintenance et diagnostic de la culasse
Pour que le moteur à combustion interne fonctionne correctement (et il ne fonctionnera pas sans la culasse), chaque automobiliste est tenu de se conformer aux réglementations relatives à l'entretien de la machine. En outre, un facteur important est le respect du régime de température du moteur à combustion interne. Le fonctionnement du moteur est toujours associé à des températures élevées et une pression importante.
Les modifications modernes sont faites à partir d'un matériau qui peut se déformer à haute pression si le moteur à combustion interne surchauffe. Les conditions de température normales sont décrites ici.
Dysfonctionnements de la culasse
La culasse ne constituant qu'une partie de sa conception, les pannes ne concernent le plus souvent pas la pièce elle-même, mais les mécanismes et éléments qui y sont installés.
Le plus souvent, la culasse est retirée lors des réparations si le joint de culasse est poinçonné. À première vue, le remplacer semble être une procédure simple, en fait, cette procédure présente plusieurs subtilités, ce qui peut rendre les réparations coûteuses. Comment changer correctement le matériau du joint a été consacré à examen séparé.
Le dommage le plus grave est la formation de fissures dans le boîtier. En plus de ces dysfonctionnements, de nombreux mécaniciens automobiles, parlant de réparation de tête, signifient les travaux de réparation suivants:
- Le fil du puits de bougie s'est rompu;
- Les éléments du lit d'arbre à cames sont usés;
- Siège de soupape usé.
De nombreuses pannes sont réparées en installant des pièces de rechange. Cependant, si une fissure ou un trou s'est formé, la tête est rarement essayée pour être réparée - elle est simplement remplacée par une nouvelle. Mais même dans les cas difficiles, certains parviennent à restaurer la pièce cassée. Un exemple de ceci est la vidéo suivante:
Ainsi, même si à première vue rien ne peut se casser la tête, des problèmes peuvent toujours survenir. Et si un conducteur rencontre un problème similaire, il devra dépenser de l'argent pour des réparations coûteuses. Pour éviter que cela ne se produise, la voiture doit être utilisée en mode économe et le bloc moteur ne doit pas surchauffer.
Questions et réponses
Comment sont disposées les culasses ? Il s'agit d'une pièce monobloc en alliage d'aluminium ou en fonte alliée. La partie inférieure de la culasse est légèrement élargie pour plus de contact avec le bloc. Les rainures et butées nécessaires sont réalisées à l'intérieur de la culasse pour l'installation des pièces nécessaires.
Où se trouve la culasse ? Cet élément du groupe motopropulseur est situé au-dessus du bloc-cylindres. Les bougies d'allumage sont vissées dans la tête et, dans de nombreuses voitures modernes, également des injecteurs de carburant.
Quelles pièces sont nécessaires pour réparer la culasse? Cela dépend de la nature de la panne. Si la tête elle-même est endommagée, vous devez en chercher une nouvelle. Pour remplacer une pièce spécifique, par exemple des soupapes, des arbres à cames, etc., vous devez acheter une pièce de rechange.
