Λύσιμο κινητήρα Hyundai Atos, 2o Μέρος – Αφαίρεση Κυλινδροκεφαλής

Στο πρώτο μέρος αυτής της σειράς άρθρων είδαμε κάποια απο τα πιό σημαντικά εξωτερικά στοιχεία ενός κινητήρα. Απο δώ και πέρα θα αρχίσουμε να μπαίνουμε στα ενδότερα.

Σκοπός μου σε αυτό το στάδιο είναι να χωρίσω το μπλόκ απο το καπάκι (κυλινδροκεφαλή).

Πρώτο βήμα είναι να αφαιρέσω το ψευτοκάπακο (valve cover). Έτσι θα έχω πρόσβαση στις βίδες που στερεώνουν το καπάκι πάνω στο μπλόκ. Στο συγκεκριμένο κινητήρα το ψευτοκάπακο είναι ενιαίο με το φιλτροκούτι.

 

Αφαιρούμε τις έξι βίδες περιμετρικά και το κάλυμμα μπορεί να βγεί:

 

Οι δέκα 8άρες allen είναι που θα αφαιρεθούν. Αλλά πρίν απο αυτό θα βγάλω την πολλαπλή εισαγωγής απο πάνω.

Εδώ ο κινητήρας χωρίς την πολλαπλή εισαγωγής. Φαίνεται κομμάτι της φλάτζας, η οποία κόπηκε στα δύο όπως την έβγαζα. Το οτι έχει γράμματα πάνω της δείχνει πιθανόν οτι είναι αυτοσχέδια απο περμανίτη (και συνεπώς οτι η πολλαπλή έχει αφαιρεθεί στο παρελθόν), καθώς οι εργοστασιακές συνήθως δέν γράφουν κάτι.

Η πολλαπλή εισαγωγής (intake manifold) και η μπεκιέρα (fuel line) με τα μπέκ (injectors). Λείπει η πεταλούδα εισαγωγής (throttle), η οποία κανονικά βρίσκεται βιδωμένη στο μαύρο τετράγωνο πάνω δεξιά.

Επίσης θα αφαιρέσω και το σωλήνα νερού που βρίσκεται λίγο πιό κάτω:

 

Εδώ πλέον έχει μείνει ο κινητήρας χωρίς κανένα περιφερειακό. Φαίνονται τρία ακόμα core plugs.

Και ο σωλήνας που έβγαλα. Τελικά εδώ είναι ο θερμοστάτης και όχι στο άλλο σημείο που νόμιζα στο προηγούμενο άρθρο

Ας δούμε όμως και το κάλυμμα των βαλβίδων γιατι και αυτό έχει ενδιαφέρον. Καταρχάς, κοιτώντας μέσα απο την τρύπα της τάπας λαδιού βλέπουμε ένα κομμάτι λαμαρίνα, σε αντίθεση με άλλα αυτοκίνητα που μπορούμε να δούμε μέσα:

Αυτή η λαμαρίνα εξυπηρετεί δύο σκοπούς: Αν κάποιο αντικείμενο πέσει κατα λάθος μέσα, κατα πάσα πιθανότητα θα μπορέσουμε πάλι να το πιάσουμε και δέν θα χρειαστεί να βγάλουμε όλο το κάλυμμα. Επίσης αν ξεχάσουμε ανοιχτή την τάπα δέν θα γεμίσει όλη η μηχανή με λάδια.

Το μειονέκτημα είναι όταν αλλάζουμε τα λάδια και ρίχνουμε το καινούριο λάδι, αυτό αργεί να περάσει απο το μικρό άνοιγμα που αφήνει η λαμαρίνα και πρέπει να το ρίχνουμε σιγά-σιγά, αλλιώς ξεχειλίζει και αρχίζει να χύνεται έξω.

Εδώ απο την εσωτερική πλευρά:

Και εδώ χωρίς τη λαμαρίνα:

Αυτή η κοιλότητα μέσα στο κάλυμμα βαλβίδων είναι τμήμα του συστήματος εξαερισμού του κάρτερ (crankcase ventilation system). Σκοπός του συστήματος εξαερισμού είναι να αφαιρέσει τα αέρια απο το κάρτερ του κινητήρα. Τα αέρια αυτά αποτελούνται απο μικροποσότητες καυσαερίων που καταφέρνουν να περάσουν τα δαχτυλίδια του κυλίνδρου (blow-by), άκαυστη βενζίνη και ατμοί του λαδιού που καίγεται ή εξατμίζεται. Αν τα αέρια αυτά παραμείνουν μέσα στο κάρτερ αλλοιώνουν το λάδι και πολύ σύντομα το καταστρέφουν, και κατα συνέπεια καταστρέφεται και ο κινητήρας.

Στα πολύ παλιά αυτοκίνητα τα αέρια αυτά αφήνονταν ελεύθερα στην ατμόσφαιρα, αλλά για περιβαλλοντολογικούς λόγους, απο τη δεκαετία του 60 και μετά εγινε υποχρεωτικό το σύστημα εξαερισμού να είναι κλειστό.

Το σύστημα δουλεύει χοντρικά ώς εξής: Μετά το φίλτρο αέρα, φέυγει μία μικρή ποσότητα αέρα μέσω ενός σωλήνα και πηγαίνει προς το κάρτερ. Απο κεί, μέσω άλλου σωλήνα τα αέρια πηγαίνουν πάλι στην πολλαπλή εισαγωγής, μετά το φίλτρο, οπου καίγονται στους κυλίνδρους. Έτσι δηλαδή υπάρχει μια συνεχής ροή φρέσκου αέρα μέσα στο κάρτερ η οποία “ξεπλένει” τα επιβλαβή αέρια.

Η ροή του φρέσκου αέρα ελέγχεται απο τη βαλβίδα PCV (Positive Crankcase Ventilation valve), η οποία ανοίγει και κλείνει ανάλογα με την υποπίεση στην πολλαπλή εισαγωγής.

Σε περίπτωση που ο κινητήρας έχει πρόβλημα και καταναλώνει υπερβολικά λάδι (της τάξης του ενός λίτρου στα 500km) οι αναθυμιάσεις μπορεί να είναι τόσες πολλές που να μπουκώνει ο κινητήρας στις χαμηλές στροφές και να σβήνει, ενώ θα γεμίζει και λάδια το φίλτρο αέρος.

Αρκετά με τα περιφερειακά όμως, πάμε στο ψητό! Ώρα να βγουν οι βίδες allen.

Αν και οι βίδες αυτές δέν σφίγγονται με μεγάλη ροπή, γύρω στα 90-100 Nm στο τελικό στάδιο (ενδεικτικά, τα μπουλόνια των τροχών σφίγγονται με 130-150 Nm), όταν έρθει η ώρα να λυθούν θέλουν πάρα πολύ δύναμη. Κανονικά για να λυθεί θέλει καρυδάκι allen και καστάνια, αλλά εγώ το μόνο που είχα ήταν ένα απλό κλειδί allen, απο αυτά που κάνουν γωνία 90 μοιρών και η μία πλευρά είναι πιό μακρυά απο την άλλη. Δοκίμασα να χρησιμοποιήσω ενα γερμανοπολύγωνο για προέκταση αλλά ούτε αυτό ήταν αρκετό.

Τελικά βρήκα κάπου πεταμένο ένα παλιό αμορτισέρ:

Η άκρη του allen χωρούσε ακριβώς στην τρύπα του αμορτισέρ, έτσι μπορούσα να το χρησιμοποιήσω σαν μοχλό. Ακόμα και με αυτό δέν ήταν εύκολο το λύσιμο, ενώ το allen λύγιζε τόσο που ήταν έτοιμο να σπάσει!

Τελικά όμως τα κατάφερα και εδώ το αποτέλεσμα:

 

Λίγα λόγια για τις βίδες. Καταρχάς υπάρχουν κινητήρες με βίδες που μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν και άλλοι με ειδικές βίδες (torque to yield bolts, ή πιό ανεπίσημα strech bolts) οι οποίες κατα το σφίξιμο παραμορφώνονται ελαφρώς. Αυτές οι βίδες δέν μπορούν να ξαναχρησιμοποιηθούν και αν λυθεί η κεφαλή πρέπει να μπούν καινούριες. Το σφίξιμο σε όλες τις περιπτώσεις γίνεται με δυναμόκλειδο, συνήθως σε 3 στάδια, ξεκινώντας απο μια χαμηλή ροπή (πχ 30Nm), και φτάνοντας στην τελική ροπή που συνήθως είναι γύρω στα 100Nm. Συνήθως οι βίδες μίας χρήσης στο τελικό στάδιο δέν σφίγγονται με ροπή αλλά με συγκεκριμένη γωνία με την οποία πρέπει να στρίψουμε την βίδα, αλλά δέν είναι κανόνας αυτό και για τις ακριβείς ροπές και γωνίες πρέπει πάντα να ανατρέχουμε στο service manual του συγκεκριμένου κινητήρα.

Σε περίπτωση που οι βίδες είναι επαναχρησιμοποιούμενου τύπου, είναι καλή πρακτική να σημείωνεται η θέση της κάθε βίδας και στο τέλος να μπούν πάλι καθεμία στην αρχική της θέση. Αυτό γίνεται για δύο λόγους. Καταρχάς, υπάρχουν κινητήρες οι οποίοι μπορεί να έχουν βίδες δύο ή και τριών διαφορετικών μηκών. Αν ανακατευτούν η κεφαλή δέν θα σφίξει σωστά, ενώ μπορεί να χαλάσουν ανεπανόρθωτα βίδα, κεφαλή και μπλόκ. Ο άλλος λόγος είναι οτι μπορεί τα σπειρώματα να έχουν πάθει μικροζημιές, οπότε είναι καλό να ξαναμπεί η κάθε βίδα στο δικό της σπείρωμα, γιατι δέν θα ταιριάζει απόλυτα σε άλλο σπείρωμα.

Εδώ το κάτω μέρος της κεφαλής:

Δέν φαίνεται καλά, αλλά η φλάντζα έχει μείνει κολλημένη πάνω στην κεφαλή. Εδώ την έχω σηκώσει λίγο:

 

Εδώ η φλάντζα (πιό τεχνικά παρέμβυσμα ή gasket στα Αγγλικά) μόνη της. Όταν λέμε οτι “ο κινητήρας έκαψε φλάντζα”, αυτή τη φλάντζα εννοούμε. Φλάντζες χρησιμοποιούνται οπουδήποτε θέλουμε να στεγανοποιήσουμε την ένωση δύο μεταλλικών επιφανειών, όπως πχ και στην πεταλούδα γκαζιού ή τις πολλαπλές εισαγωγής και εξαγωγής. Καθώς είναι πολύ δύσκολο δύο μεταλλικές επιφάνειες να γίνουν απολύτως επίπεδες (και αν το καταφέρουμε θα κολλήσουν μόνιμα μεταξύ τους, Optical contact bonding), γι αυτό χρειάζεται να μπεί ανάμεσα ένα πιό μαλακό υλικό το οποίο θα κλείσει τα κενά.

Η ιδιαιτερότητα της φλάντζας κυλινδροκεφαλής είναι οτι καλείται να σφραγίσει παράλληλα αέρια, λάδια και νερό, σε συνθήκες υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας, ενώ τα τρία αυτά δέν πρέπει να τα αφήσει να αναμειχθούν μεταξύ τους!

Και εδώ το πάνω μέρος του μπλόκ, οπου φαίνονται οι κύλινδροι:

 

Ας δούμε τί είναι όλες αυτές οι τρύπες. Υπόψιν οτι αντίστοιχες τρύπες υπάρχουν και στην φλάντζα και στην κυλινδροκεφαλή.

Οι τρύπες με το κίτρινο Β είναι οι τρύπες που περνάνε οι βίδες. Τα δύο μικρά κυλινδράκια στις δύο κάτω γωνιακές τρύπες είναι για να κεντράρουν τη φλάντζα κατα την επανατοποθέτηση. Οι τρύπες με το πράσινο Λ είναι οι τρύπες απ όπου περνά το λάδι απο το μπλόκ προς τις βαλβίδες και επιστρέφει πάλι κάτω. Οι υπόλοιπες τρύπες που έχουν καφέ χρώμα (απο τη σκουριά) είναι εκεί που περνά το ψυκτικό και ψύχει το μπλόκ και την κυλινδροκεφαλή.

Η πάνω μεσαία τρύπα της βίδας χρησιμοποιείται και σαν δίοδος λαδιού (και όπως θα δούμε μετά αυτή τροφοδοτεί την κυλινδροκεφαλή με λάδι) και γι αυτό είναι ενωμένη κατα κάποιο τρόπο με μια τρύπα λαδιού.

Τα μέταλλα γύρω απο κάθε κύλινδρο που φαίνεται λίγο πιό γυαλιστερό είναι τα λεγόμενα χιτώνια (sleeves).  Αυτά είναι φτιαγμένα απο διαφορετικό τύπο μετάλλου, πιό σκληρό απο το υπόλοιπο μπλόκ έτσι ωστε να αντέχουν την τριβή με το έβολο. Θα κάνω μια απόπειρα να τα βγάλω, αλλά είναι αμφίβολο αν θα τα καταφέρω, καθώς τοποθετούνται και αφαιρούνται με υδραυλικές πρέσες αρκετών τόννων.

Όμως κάτι δέν πάει καλά με την φλάντζα.

Στην αρχή νόμιζα οτι οι τρύπες με τον κόκκινο κύκλο είναι φραγμένες, όμως τελικά δέν είναι κάν ανοιγμένες. Απ ότι μου είπαν, κάποιες aftermarket φλάντζες δέν έχουν όλες τις τρύπες ανοιγμένες και πρέπει να ανοιχτούν με το χέρι. Όμως απ όσο θυμάμαι η φλάντζα δέν έχει αλλαχτεί ποτέ. Αυτή είναι η εργοστασιακή με την οποία πήραμε το αυτοκίνητο. Άραγε αυτό να έφταιγε για τη ζημιά που έπαθε ο κινητήρας;

EDIT: Τελικά αυτό με τις φραγμένες τρύπες δέν είναι κάτι ασυνήθιστο. Αυτές οι τρύπες χρειάζονται για τη χύτευση αλλά όχι για τη ροή του ψυκτικού και γι αυτό το λόγο φράζονται απο τη φλάντζα.

Τώρα που δέν είναι η κεφαλή στη μέση, χρειάζεται ελάχιστη δύναμη να περιστραφεί ο στρόφαλος και να ανεβοκατεβαίνουν οι κύλινδροι.

(κάντε κλίκ για να παίξει το βίντεο)

[hana-flv-player video=”https://fubar.gr/wp-content/uploads/2014/01/VID_20140113_172153.mp4″ width=”400″ description=”” player=”5″ autoload=”false” autoplay=”false” loop=”false” autorewind=”true” skin=”mejs-ted” /]

Η συντριπτική πλειοψηφία κινητήρων σήμερα είναι τύπου 4-stroke ή 4 χρόνων όπως μεταφράζεται στα Ελληνικά, αν και μια πιό σωστή μετάφραση θα ήταν 4 κινήσεων. Έτσι, ο κάθε κύλινδρος ολοκληρώνει τη λειτουργία του σε τέσσερις κινήσεις (κάτω, πάνω, κάτω, πάνω) ή δύο πλήρεις περιστροφές του στροφαλοφόρου άξονα.

Τα ονόματα των “χρόνων” είναι

1. Εισαγωγή (κίνηση προς τα κάτω)
2. Συμπίεση (προς τα πάνω)
3. Έναυση/εκτόνωση (προς τα κάτω)
4. Εξαγωγή (προς τα πάνω)

Αυτή η αλληλουχία επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά, αλλά κάθε δεδομένη στιγμή ο κάθε κύλινδρος βρίσκεται σε διαφορετικό “χρόνο”

Όπως φαίνεται στο βίντεο, οι δύο μεσαίοι και δύο ακριανοί κύλινδροι ανεβοκατεβαίνουν μαζί, όμως βρίσκονται σε διαφορετικό χρόνο, πχ όταν οι δύο μεσαίοι ανεβαίνουν, ο ένας είναι σε χρόνο συμπίεσης και ο άλλος σε χρόνο εξαγωγής. Ταυτόχρονα οι δύο ακριανοί κατεβαίνουν και ο ένας είναι σε χρόνο εισαγωγής και ο άλλος σε χρόνο έναυσης/εκτόνωσης.

Η σειρά έναυσης (firing order) δείχνει τη σειρά με την οποία γίνεται ο χρόνος της έναυσης/εκτόνωσης σε κάθε κύλινδρο και για τον συγκεκριμένο κινητήρα καθώς και τους περισσότερους τετρακύλινδρους είναι 1-3-4-2.

Αυτό αποτυπώνεται στον παρακάτω πίνακα: