In acest articol vom vorbi despre o componenta cruciala a motorului, defapt putem spune ca vorbim despre jumatate de motor. Astazi vom afla mai multe despre chiulasa. Mai intai de toate pentru a elimina toate contrazicerile sau dubiile in legatura cu termenul corect, deoarece aud foarte multa lume care stalceste foarte rau acest termen.
Pentru a clarifica, corect se spune chiulasa, la plural se spune chiulase. Cea mai intalnita varianta este de chiuloasa care este total gresita.
Cuvantul de origine este “culasse” si a fost importat de noi in diverse forme: chiuloasa sau culasa. Insa varianta corecta este chiulasa. Asa, acum ca stim care este termenul corect, trebuie sa stim ce este si ce scop are piesa in sine.
Sa o luam cu inceputul, chiulasa este o componenta a motorului care se monteaza in partea superioara a blocului motor, deasupra cilindrilor si are ca scop sa “inchida” camera de ardere. Existe chiulase “intregi” care sunt confectionate dintr-o singura bucata, comuna si acopera toti cilindri sau poate fi “individuala” adica sa fie cate o mica chiulasa pentru fiecare cilindru in parte.
Sau mai exista cazul in care sa fie 2 chiulase, grupate pentru mai multi cilindri ( acest caz este pentru motoarele cu cilindri pozitionati in V, unde, de obicei exista 2 chiulase). Revenind, chiulasa impreuna cu blocul motor si cu pistonul formeaza camera de ardere.
Chiulasa este o componenta foarte complexa a motorului si are o forma contorsionata deoarece ea este multi-functionala. Cand spunem ca este o componenta multi-functionala ne referim la faptul ca ea contine o parte din sistemul de distributie (adica supape, arcurile supapelor, arbori cu came, culbutori, tacheti), injectoarele si bujiile incandescente.
Dar din cauza ca aceasta indeplineste foarte multe functii, este si foarte solicitata din punct de vedere atat mecanic cat si termic. Tensiunile si presiunile sunt foarte mari din cauza ca nu sunt distribuite, ele actioneaza asupra chiulasei inegal.
De cele mai multe ori aceste chiulase sunt confectionate din fonta sau aliaje de aluminiu prin turnare. Cu toate acestea, chiulasa trebuie sa indeplineasca foarte multe cerinte, de exemplu trebuie sa aiba o rigiditate mecanica foarte mare, rezistenta termica ridicata, sa etanseze perfect lichidul de racire, gazele de admisie/ evacuare si uleiul.
Ea nu trebuie sa scape absolut deloc presiunea (compresie) din cilindri, altfel vom avea pierderi mari de putere. Distribuirea temperaturii trebuie sa fie foarte buna, pentru o racire uniforma a pieselor si evitare supraincalzirii unor zone cruciale.
Forma camerei de ardere trebuie sa fie cat mai bine optimizata (aici exista mai multe feluri de chiulase, despre care vom vorbi putin mai incolo). O chiulasa trebuie sa indeplineasca toate aceste cerinte si pe deasupra sa aiba si o masa redusa, ea neputand sa cantareasca prea mult.
Cu cat camera de ardere are un volum mai mare cu atat forta de destindere a gazelor va fi mai mare iar lucrul mecanic rezultat este si el mai mare. Din acest motiv au fost inventate camerele de ardere semi-sferice, sferice sau plane, dar astea nu sunt lucruri asa importante deoarece majoritatea masinilor din ziua de astazi au chiulase care fac camera de ardere sferica sau semi-sferica.
Chiulasele se prind de blocul motor cu prezoane speciale care trec prin niste orificii speciale create in chiluasa. Aici trebuie sa precizam ca la montaj exista o anumita ordine si un anumit cuplu in care se strang prezoanele chiulasei.
Niciodata prezoanele nu se vor strange dintr-o parte in alta in ordine, ele se strang mereu cu opusele, adica daca strangi prezonul din coltul drept, dupa il vei strange pe cel din coltul opus. De asemenea nu se vor strange prezoanele din prima la maxim, deoarece s-ar deforma chiuloasa, dupa care va pierde compresie si va fierbe apa din cauza ca etansitatea nu va mai fi perfecta.
Prezoanele se strang pe trepte. Mai intai se vor strange la un cuplu “nominal” de 40 NM cu ajutorul unei chei dinamometrice, niciodata “din ochi” sau “din mana”. Dupa care urmeaza strangerea “de fixare” la un cuplu de 60 NM.
Acum se slabesc toate prezoanele cu jumatate de cursa, dupa care urmeaza a doua strangere de la 50 NM. A doua strangere de “fixare” cu un sfert de cursa. Ultima strangere de “fixare” se realizeaza prin strangerea tuturor prezoanelor cu inca un sfert de cursa.
Aceasta este ordinea de strangere a prezoanelor unei chiulase pentru a nu se deforma si mereu trebuie sa stiti ca prezoanele sunt de unica folosita, dupa ce le-ati strans odata pana la final nu le mai folositi a doua oara, cel putin asa recomanda toti producatorii de motoare. Daca este stransa gresit chiulasa, atunci aceasta se va deforma sau in unele cazuri poate sa si crape din cauza tensiunii aplicate neuniform.
In interiorul chiulasei se afla si mai multe canale prin care curge lichid de racire, deoarece chiulasa ajunge la niste temperaturi foarte mari mai ales in zona supapelor de evacuare si nu numai.
Un lucru interesant pentru cei care vor sa stie mai multe este ca asezarea supapelor in chiulasa depinde de numarul de cilindrii si de ordinea acestora de aprindere. Cand sunt proiectate deobicei se prefera ca supapele de evacuarea sa nu fie langa peretele despartitor dintre doi cilindri pentru a nu solicita asa de tare din punct de vedere termic chiulasa.
Trebuie sa tinem cont ca in interiorul camerei dupa fiecare explozie temperaturile ajung si la 1800- 2000 de grade celsius. Dar multumita racirii, temperatura in zona supapelor de evacuare este de aproximativ 700- 800 de grade celsius.
In special la motoarele aspirate natural si nu numai marimea supapelor de admisie este ceva mai mare decat cele de evacuare deoarece aerul este aspirat in camera de ardere mai greu decat este evacuat.
Astfel pentru a se asigura o umplere suficienta a cilindrilor cu aer, pentru ca motorul sa nu mearga “gatuit” si pentru a dezvolta mai multa putere, inginerii s-au gandit ca o solutie foarte buna ar fi cea de a mari diametrul supapelor de admisie pentru a asigura o curgere mai buna a aerului in motor. Gazele sunt evacuate mai usor deoarece ele sunt impinse afara din camera de ardere de pistonul care urca.
Mai nou motoarele masinilor de generatie mai noua au chiulasa realizata din aluminiu, dar aluminiul nu este asa de dur si nu ar rezista prea bine la un stres mecanic si termic prea intens. Asa ca in acest caz supapele nu sunt asezate direct pe chiulasa ci pe niste “scaune” cum sunt numite in domeniu, care sunt realizate din fonta sau din otel cel mai des.
Aceste “scaune” sau inele pe care se aseaza supapele sunt special concepute pentru a rezista acestui stres. La masinile mai noi, chiulasele sunt realizate din aluminiu, sau din aliaje din aluminiu deoarece acesta este un foarte bun conductor termic, masa sa este mai mica decat fonta si se prelucreaza mult mai usor.
Fonta era si ea folosita in trecut la chiulase si inca mai este folosita dar doar la masinile comerciale, grele de transport marfa. Chiulasa din aluminiu se realizeaza prin turnarea la presiune scazuta in matrite speciale. Mai sunt anumiti producatori de masini performante care realizeaza chiulasele prin prelucrarea lor din blocuri mari, brute de aluminiu.
Chiulasa este o componenta foarte complexa a motorului, de ce? Pai trebuie sa va ganditi ca prin ea circula gazele de evacuare, de admisie, lichidul de racire si uleiul. Etanseitatea chiulasei trebuie sa fie foarte buna pentru a nu permite amestecarea acestor 4 circuite.
De aici vine de obicei si fumul de diverse culori, de exemplu: daca chiulasa scapa lichid de racire in cilindri, acesta va fi ars si va emana fum alb pe evacuare, cauza fiind neplaneitatea chiulasei sau vreo fisura aparuta in corpul acesteia.
La multe masini apar fisuri intre camerele de ardere, deoarece acolo materialul este mai subtire si mai sensibil si cedeaza mult mai usor daca motorul este supraincalzit (apuca sa fiarba). Alte chiulase au greseli din fabrica, de proiectare si nu se racesc corect iar in timp cedeaza.
Dar daca patrunde ulei in cilindri, acesta va fi ars si va emana fum albastru, cauzele putand fi multiple, de exemplu uzura mare a supapelor sau a simeringurilor supapelor. Fiind un contact de tipul fier pe fier niciodata nu va exista o etanseitatea perfecta asa ca intre chiulasa si blocul motor se monteaza o garnitura (garnitura de chiulasa) care are ca si scop etansarea perfecta dintre cele doua piese.
Pe langa asigurarea compresiei in cilindri si a etanseitatii lichidului de racire si a uleiului, garnitura de chiulasa trebuie sa aiba rezistenta termica si mecanica ridicata. Ca sa protejam chiulasa trebuie sa avem grija de asemenea de garnitura de chiulasa, deoarece daca aceasta cedeazaa si lasa sa patrunda ulei sau lichid de racire in cilindri, o pot afecta.
Din acest motiv este bine sa verificam mereu furtunurile sistemului de racire sa nu aiba presiune (sa nu fie tari) si masina sa nu scoata fum. Masinile cu multi kilometri trebuie tinute foarte din scurt pentru a preveni probleme foarte costisitoare ce pot aparea.
De asemenea scaderile mari de putere pot aparea si din cauza chiulasei. Daca aceasta pierde pe undeva compresie atunci puterea se va micsora semnificativ.
Dar daca avem probleme cu garnitura de chiulasa sau cu chiulasa in sine cel mai bine este sa apelati la un service cu experienta si care a mai realizat astfel de operatiuni deoarece este destul de complexa si de migaloasa.
Daca ceva nu este facut cum trebuie (mai ales ca se umbla si la sistemul de distributie) sau suruburile nu sunt stranse cum trebuie atunci pot aparea probleme foarte grave in viitor.
Niciodata sa nu mergem numai cu apa in sistemul de racire, fara antigel, deoarece chiulasa are niste orificii foarte mici de racire, care daca ruginesc se pot infunda foarte usor si pot aprea probleme de racire pe termen lung.
De asemenea si restul suruburilor/ prezoanelor din chiulasa trebuie stranse “la cuplu”. De exemplu daca nu strangem corect suruburile care prind arborele cu came de chiulasa atunci aceasta in timp se va uza, va capata joc si in final va strica atat chiulasa cat si alte piese din jurul ei.
Tachetii daca nu sunt hidraulici cu autoreglaj si ei trebuie sa fie foarte bine montati si configurati. Supapele si ghidurile acestora trebuiesc foarte bine verificate sa se etanseze perfect, altfel dupa pot scapa ulei.
Simeringurile supapelor, la fel, trebuiesc inlocuite dupa fiecare servisare a chiulasei deoarece ele sunt cele care retin uleiul in partea de sus a chiulasei si nu-l lasa sa treaca in camera de ardere.
Daca de exemplu trebuie doar sa schimbati garnitura de chiulasa, dar chiulasa este buna, nu are vreo fisura sau ceva, trebuie sa stiti ca aceasta trebuie dusa mai intai la planat si la verificat sa nu aiba vreo fisura sau vreun inceput de fisura care nu se observa cu ochiul liber (se poate ascunde vreo fisura pe la scaunul supapei).
Daca supapele se schimba cu altele noi si scaunele trebuie rectificate pentru o potrivire corecta. Puteti verifica etanseitatea unei chiulase si singuri acasa fara aparatura speciala printr-o metoda foarte simpla.
Dupa ce curatati foarte bine chiulasa, o intoarceti invers si turnati benzina in ea, daca pe partea cealalta scapa benzina (vedeti pe gurile de admisie/ evacuare ca se prelinge benzina) atunci e clar ca vreo supapa nu se etanseaza bine si va scapa si compresie pe acolo, asa ca e timpul sa o verificati mai bine. Dar cel mai bine noi va recomandam sa apelati la un service autorizat si cu experienta in asa ceva.
Sursa foto: manciniracing.com, indiamart.com, carid.com, youtube.com, gumtree.co.za
