Trong động cơ đốt trong, đầu xi lanh nằm phía trên các xi lanh nằm trên đỉnh của khối xi lanh. Nó đóng ở đầu xi lanh, tạo thành buồng đốt. Mối nối này được bịt kín bởi một miếng đệm đầu.
Một đầu xi lanh thường nằm trên đỉnh của khối động cơ. Nó đóng vai trò là nơi chứa các bộ phận như van nạp và van xả, lò xo và bộ nâng, và buồng đốt. Trang này bao gồm chức năng chính và các thiết kế khác nhau của đầu xi lanh, nguyên nhân và triệu chứng hư hỏng của chúng.
Các đường dẫn trong đầu xi lanh cho phép không khí và nhiên liệu chảy vào bên trong xi lanh đồng thời cho phép khí thải chảy ra khỏi nó. Các đoạn này được gọi là cổng hoặc đường. Đầu xi lanh cũng dẫn nước làm mát vào khối động cơ, do đó làm mát các bộ phận của động cơ. Đầu xi lanh sử dụng một miếng đệm giúp ngăn nước hoặc dầu rò rỉ vào buồng đốt.
Hầu hết các nhà sản xuất thiết bị ban đầu đều làm đầu xi lanh từ gang. Đầu xi lanh làm bằng gang bền hơn và ít tốn kém hơn. Tuy nhiên, gang nặng và hiệu quả tản nhiệt kém hơn.
Vì lý do này, một số nhà sản xuất thích sử dụng đầu xi lanh làm bằng nhôm. Các đầu xi lanh này nhẹ hơn nhiều so với các đầu xi lanh bằng gang. Xe biểu diễn và xe đua thường có đầu xi lanh bằng nhôm.
Ô tô có động cơ thẳng hàng (thẳng) có một đầu xi lanh và ô tô có động cơ V có hai đầu xi lanh, mỗi đầu xi lanh. Trong một số loại xe, nơi bờ xi lanh rất gần với động cơ V, một xi lanh là tất cả những gì cần thiết. Xe công nghiệp lớn có thể có một đầu mỗi xi lanh. Điều này làm cho việc thay thế đầu xi lanh trở nên hợp lý hơn nhiều.
Đầu xi lanh cho phép động cơ hoạt động ở công suất tối đa bằng cách kết nối với ống nạp và ống xả để cho phép đốt cháy nhanh nhiên liệu và không khí di chuyển các piston của động cơ.
Ống nạp nạp không khí vào phần đầu, nơi nó được đốt cháy với nhiên liệu để tạo ra khí thải, được thải ra ngoài qua ống xả.
Điều quan trọng là các van nạp và van xả, cho phép nhập và thoát các khí liên quan, phải mở và đóng vào đúng thời điểm để giữ cho động cơ hoạt động trơn tru.
Lý do phổ biến nhất dẫn đến hỏng đầu xi lanh là do quá nhiệt, chẳng hạn như mất chất làm mát, hỏng miếng đệm đầu hoặc dòng chảy hạn chế của chất làm mát.
Trong những trường hợp nghiêm trọng, đầu xi lanh bị nứt hoặc bị hỏng có thể dẫn đến hư hỏng phần cuối cho toàn bộ động cơ! Bạn phải giải quyết mọi vấn đề càng sớm càng tốt để thử và ngăn điều này xảy ra.
Đầu xi lanh cũng có thể bị cong vênh do áp lực quá lớn đặt lên chúng bởi sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt. Điều này có nghĩa là nó không còn cung cấp một bề mặt phẳng để giữ miếng đệm đầu ở đúng vị trí, điều này có thể dẫn đến các vấn đề tốn kém sau này như sửa chữa lớn hoặc thay thế toàn bộ động cơ.
Cong vênh là một vấn đề đặc biệt đối với đầu xi lanh làm bằng nhôm. Các động cơ khác nhau có mức độ chịu đựng cong vênh đầu xi lanh khác nhau - một số loại có thể chịu được độ cong vênh cao mà vẫn hoạt động hiệu quả. Nếu đầu xi lanh của bạn bị cong vênh, bạn có thể mang nó đến thợ cơ khí chuyên căn chỉnh lại chúng - nếu không, bạn có thể sẽ cần thay thế.
Các triệu chứng của hỏng đầu xi lanh rất đa dạng - điều quan trọng là người lái xe phải nhận biết chúng càng nhanh càng tốt để có thể hạn chế mọi hư hỏng. Nếu đầu xi lanh bị hỏng, nó sẽ dẫn đến động cơ (và do kéo dài xe) bị hỏng.
Lý do phổ biến nhất dẫn đến hỏng đầu xi lanh là quá nhiệt do mất chất làm mát, hỏng miếng đệm đầu hoặc dòng chảy của chất làm mát bị hạn chế. Trong trường hợp nghiêm trọng, đầu xi lanh bị nứt hoặc bị hỏng có thể dẫn đến hư hỏng phần cuối cho toàn bộ động cơ.
Động cơ đốt trong nóng lên rất nhanh. Như tên của nó, chúng được thiết kế để chứa các vụ nổ nhỏ, có kiểm soát.
Phần lớn năng lượng trong quá trình đốt cháy thực sự bị thất thoát thành nhiệt năng, thay vì chuyển hóa thành động năng để cung cấp năng lượng cho xe. Đây là sản phẩm phụ trong thiết kế của họ có thể được giảm thiểu nhưng không bao giờ bị loại bỏ hoàn toàn.
Nguyên nhân số một khiến đầu xi lanh bị nứt là quá nhiệt. Khi động cơ quá nóng, các bộ phận của nó có thể bị căng vượt quá ngưỡng nhiệt mà nó được thiết kế để chịu đựng.
Vì hầu hết các đầu được làm bằng nhôm, chúng có thể bị cong vênh hoặc nứt khi động cơ đủ nóng.
Động cơ có thể quá nóng vì một số lý do, hầu hết là do một bộ phận nào đó bị lỗi trong hệ thống làm mát. Một số nguyên nhân có thể được nêu dưới đây.
Đọc thêm: Phải làm gì nếu động cơ ô tô của bạn quá nóng?
Không khí trong hệ thống làm mát có thể cho phép hình thành các điểm nóng, trong đó một phần của động cơ nóng hơn nhiều so với phần được đo bằng cảm biến nhiệt độ. Điều này xảy ra vì không khí không thể truyền nhiệt hiệu quả như thể lỏng.
Nếu không khí bị kẹt ở một điểm cách xa cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến nhiệt độ có thể không nhận điểm nóng. Bạn có thể không biết xe của mình đang nóng cho đến khi hư hỏng đã được khắc phục xong.
Ngoài ra, rò rỉ không khí trong hệ thống làm mát có thể làm giảm áp suất trong hệ thống làm mát. Chất làm mát dạng lỏng có nhiều khả năng sôi ở áp suất thấp hơn.
Nếu máy bơm nước bị lỗi, chất làm mát sẽ không thể lưu thông qua động cơ đúng cách. Chất làm mát trong bộ tản nhiệt có thể tốt và lạnh, nhưng chất làm mát bao quanh áo nước ở đầu và khối sẽ cực kỳ nóng.
Nếu không có máy bơm, chất làm mát sẽ chỉ có thể lưu thông qua quá trình đối lưu tự nhiên, quá trình này quá chậm để loại bỏ nhiệt thừa trước khi động cơ quá nóng.
Động cơ đốt hoạt động hiệu quả nhất khi chúng chạy ở nhiệt độ hoạt động mà chúng được thiết kế.
Nhiệt độ hoạt động bình thường của động cơ vẫn đủ nóng để làm bạn bỏng rát - thường vào khoảng 190 đến 210 độ F (85 đến 99 độ C). Chạy động cơ dưới nhiệt độ này sẽ làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu, khí thải và hao mòn.
Bộ điều nhiệt chặn chất làm mát khỏi bộ tản nhiệt cho đến khi chất làm mát trong động cơ đạt đến nhiệt độ mục tiêu. Khi đạt đến nhiệt độ mục tiêu, bộ điều nhiệt sẽ mở ra để cho phép chất làm mát ở nhiệt độ môi trường đi vào động cơ, làm mát nó cho đến khi bộ điều nhiệt đủ lạnh để đóng lại. Chu kỳ tiếp tục khi động cơ chạy.
Nếu bộ điều chỉnh nhiệt bị kẹt mở, xe của bạn có thể sẽ chạy khá lạnh. Điều này là do chất làm mát từ toàn bộ hệ thống đi qua bộ tản nhiệt 100% thời gian và hiếm khi có cơ hội làm ấm hoàn toàn.
Nếu bộ điều nhiệt bị kẹt đóng, động cơ của bạn sẽ rất dễ bị nóng. Chất làm mát nóng không có nơi nào để giải nhiệt. Tóm lại, một số động cơ cho phép bạn sử dụng máy sưởi như một bộ tản nhiệt nhỏ.
Hiệu quả của phương pháp này phụ thuộc vào kích thước của lõi lò sưởi và cách hệ thống làm mát được định tuyến.
Nếu quá nhiều chất làm mát bị rò rỉ ra ngoài, cuối cùng bạn sẽ không có đủ để làm mát động cơ đúng cách. Bạn có thể mất một lượng chất làm mát kha khá trước khi quá nhiệt, nhưng bạn nên thường xuyên kiểm tra bình chứa tràn và bộ tản nhiệt để đảm bảo rằng bạn đã sử dụng đầy đủ.
Nếu bạn nhận thấy rò rỉ chất làm mát, bạn nên kiểm tra nắp bộ tản nhiệt của mình. Đó là một phần rẻ tiền với một số hậu quả nghiêm trọng nếu nó không thành công.
Một ga ra tốt sẽ có thể sửa chữa và tân trang một đầu xi lanh với giá ít nhất là 75 đô la, nhưng nó cũng có thể tốn hàng trăm đô la để thực hiện công việc tương tự. Điều này sẽ phụ thuộc vào giá trị của đầu xi lanh và giá bạn được báo để sửa chữa nó nếu nó phát triển một vết nứt hoặc ngừng hoạt động hiệu quả như bình thường. Trong nhiều trường hợp, việc mua một cái mới có thể đáng giá.
Chi phí sửa chữa đầu xi-lanh bị nứt sẽ khác nhau tùy thuộc vào kiểu dáng và kiểu dáng của chiếc xe đó. Bạn có thể chắc chắn rằng công việc này sẽ tốn ít nhất 500 đô la, bao gồm chi phí nhân công và phụ tùng.
Nếu bạn phải thay thế toàn bộ đầu xi lanh, trung bình sẽ chỉ tốn 200 đến 300 đô la cho các bộ phận. Với lao động vào khoảng $ 90 đến $ 100 mỗi giờ, con số này tương đương với khoảng $ 500 cho công việc. Tuy nhiên, điều này giả sử rằng đầu xi-lanh được làm bằng nhôm giống như chúng ở hầu hết các ô tô ngày nay.
Nếu khó tiếp cận các đầu xi lanh (như trên Subarus, vì chúng sử dụng bố trí động cơ boxer), chi phí nhân công có thể cao hơn đáng kể.
Nếu bạn có một chiếc xe cũ hơn hoặc một chiếc xe đắt tiền hơn, bạn có thể có đầu xi lanh làm bằng sắt. Vì sắt là vật liệu đắt tiền hơn nhôm, bạn có thể nhìn vào 500 đô la chỉ cho các bộ phận.
Lao động cũng có thể yêu cầu nhiều giờ hơn để công việc sửa chữa này được thực hiện chính xác. Do đó, bạn có thể bỏ ra 1.000 đô la để sửa một đầu xi lanh bị nứt làm bằng sắt.
Cách tránh miếng đệm đầu xi lanh bị thổi
Cách sửa chữa răng không sơn hoạt động
Quá nhiều là bao nhiêu? Sửa chữa bộ đệm
Vòng đệm đầu trên ô tô là gì và cách sửa chữa nó?