Vidaus degimo variklio cilindro galvutė

Terminas „cilindro galvutė“ atsirado neatsitiktinai. Kaip ir žmogaus galvoje, sudėtingiausi ir svarbiausi vidaus degimo variklio veiksmai vyksta cilindro galvutėje. Taigi cilindro galvutė yra vidaus degimo variklio dalis, esanti jo viršutinėje (viršutinėje) dalyje. Jis yra susipynęs su įsiurbimo ir išmetimo takų oro kanalais, jame yra vožtuvo mechanizmo dalys, purkštukai ir uždegimo žvakės arba pakaitinimo žvakės. Cilindro galvutė dengia cilindrų bloko viršų. Galvutė gali būti viena visam varikliui, atskirai kiekvienam cilindrui arba atskirai atskirai cilindrų eilei (V formos variklis). Tvirtinama prie cilindrų bloko varžtais arba varžtais.

Cilindro galvutės funkcijos

• Ji sudaro degimo erdvę – sudaro suspaudimo erdvę arba jos dalį.
• Pateikiamas cilindrų įkrovimo keitimas (4 taktų variklis).
• Užtikrina degimo kameros, uždegimo žvakių ir vožtuvų aušinimą.
• Uždara degimo kamerą, nepralaidi dujoms ir atspari vandeniui.
• Suteikia uždegimo žvakės ar purkštuko vietą.
• Fiksuoja ir nukreipia degimo slėgį – aukštą įtampą.

Cilindrų galvučių padalijimas

• Dviejų taktų ir keturių taktų variklių cilindrų galvutės.
• Cilindrų galvutės kibirkštinio uždegimo ir kompresinio uždegimo varikliams.
• Galvos, aušinamos oru arba vandeniu.
• Atskiros vieno cilindro galvutės, linijinio arba V formos variklio galvutė.
• Cilindro galvutės ir vožtuvo laikas.

Cilindro galvutės tarpinė

Tarp cilindro galvutės ir cilindro bloko yra sandariklis, kuris hermetiškai užsandarina degimo kamerą ir neleidžia išsilieti (sumaišyti) alyvos ir aušinimo skysčio. Mes padalijame plombas į vadinamąjį metalą ir kombinuotą.

Metaliniai, ty variniai arba aliuminio sandarikliai, naudojami mažuose greitaeigiuose, oru aušinamuose varikliuose (motoroleriai, dvitakčiai motociklai iki 250 cmXNUMX). Vandeniu aušinamuose varikliuose naudojamas sandariklis, sudarytas iš grafito turinčių organinių pluoštų, surištų ant plastiko pagrindo, pritvirtinto prie metalinės atramos.

Cilindro galvutės dangtelis

Svarbi cilindro galvutės dalis taip pat yra dangtelis, uždengiantis vožtuvo traukę ir neleidžiantis alyvai nutekėti į variklio aplinką.

Pagrindinės dviejų taktų variklio cilindro galvutės charakteristikos

Dviejų taktų variklių cilindro galvutė paprastai yra paprasta, oru aušinama (briaunota ant paviršiaus) arba skysta. Degimo kamera gali būti simetriška, abipus išgaubta arba apvali, dažnai turinti tarpą nuo smūgio. Uždegimo žvakės sriegis yra ant cilindro ašies. Jis gali būti pagamintas iš pilkojo ketaus (senų variklių konstrukcijų) arba aliuminio lydinio (šiuo metu naudojamas). Dvitakčio variklio galvutės prijungimas prie cilindrų bloko gali būti sriegiuotas, flanšinis, sujungtas su priveržimo varžtais arba net vientisa galvutė.

Pagrindinės keturių taktų variklio cilindro galvutės charakteristikos

Keturtakčių variklių galvutės konstrukcija taip pat turi numatyti variklio cilindrų darbinio tūrio pasikeitimą. Jame yra įleidimo ir išleidimo kanalai, dujų paskirstymo mechanizmo dalys, valdančios vožtuvus, patys vožtuvai kartu su jų lizdais ir kreiptuvais, sriegiai uždegimo žvakei ir purkštukams tvirtinti, kanalai tepimo ir aušinimo terpėms tekėti. Tai taip pat yra degimo kameros dalis. Todėl jis yra neproporcingai sudėtingesnės konstrukcijos ir formos, palyginti su dvitakčio variklio cilindro galvute. Keturtakčio variklio cilindro galvutė gaminama iš pilko smulkiagrūdžio ketaus arba legiruotojo ketaus, arba kalto plieno – vadinamojo liejamo plieno arba aliuminio lydinių, skirtų skysčiu aušinamiems varikliams. Oru aušinamiems varikliams naudojami aliuminio lydiniai arba ketus. Ketus beveik niekada nenaudojamas kaip galvutės medžiaga ir buvo pakeistas aliuminio lydiniu. Lemiamas lengvųjų metalų gamybos aspektas yra ne tiek mažas svoris, kiek puikus šilumos laidumas. Kadangi degimo procesas vyksta cilindro galvutėje, todėl šioje variklio dalyje intensyviai kaista, šilumą reikia kuo greičiau perduoti aušinimo skysčiui. Ir tada aliuminio lydinys yra labai tinkama medžiaga.

Degimo kamera

Degimo kamera taip pat yra labai svarbi cilindro galvutės dalis. Jis turi būti tinkamos formos. Pagrindiniai degimo kameros reikalavimai yra šie:

• Kompaktiškumas, ribojantis šilumos nuostolius.
• Leiskite naudoti maksimalų vožtuvų skaičių arba pakankamą vožtuvo dydį.
• Optimalus cilindro užpildymo atidarymas.
• Paspauskite žvakę į turtingiausią vietą išspaudimo pabaigoje.
• Užkertančio uždegimo prevencija.
• Karštų taškų slopinimas.

Šie reikalavimai yra labai svarbūs, nes degimo kamera turi įtakos angliavandenilių susidarymui, lemia degimo eigą, degalų sąnaudas, degimo triukšmą ir sukimo momentą. Degimo kamera taip pat nustato maksimalų suspaudimo laipsnį ir daro įtaką šilumos nuostoliams.

Degimo kameros formos

a - vonia, b - pusrutulio formos, c - pleištas, d – Asimetriškas pusrutulis, e - Heronov-v pieste

Įėjimas ir išėjimas

Tiek įleidimo, tiek išleidimo angos baigiasi vožtuvo lizdu arba tiesiai į cilindro galvutę, arba su įdėta sėdyne. Tiesi vožtuvo lizdas yra suformuotas tiesiai galvutės medžiagoje arba gali būti vadinamas. linijinis balnelis, pagamintas iš aukštos kokybės lydinių medžiagų. Kontaktiniai paviršiai yra tiksliai sumalti pagal dydį. Vožtuvo lizdo nuožulnumo kampas dažniausiai yra 45 °, nes ši vertė užtikrina gerą sandarumą, kai vožtuvas uždarytas ir sėdynė savaime išsivalo. Siurbimo vožtuvai kartais pakreipiami 30 ° kampu, kad būtų užtikrintas geresnis srautas sėdynės srityje.

Vožtuvų kreiptuvai

Vožtuvai juda vožtuvų kreiptuvuose. Vožtuvo kreiptuvai gali būti pagaminti iš ketaus, aliuminio-bronzos lydinio arba pagaminti tiesiai iš cilindro galvutės medžiagos.

Vožtuvai variklio cilindro galvutėje

Jie juda vadovais, o patys vožtuvai remiasi į sėdynes. Vožtuvas, kaip stūmoklinių vidaus degimo variklių valdymo vožtuvo dalis, veikimo metu patiria mechaninį ir šiluminį krūvį. Mechaniniu požiūriu jis labiausiai apkraunamas išmetamųjų dujų slėgiu degimo kameroje, taip pat iš kumštelio (kėliklio) nukreipta valdymo jėga, inercine jėga atgalinio judesio metu, taip pat mechaninė trintis. aš pats. Šiluminis įtempis yra toks pat svarbus, nes vožtuvą daugiausia įtakoja temperatūra degimo kameroje, taip pat temperatūra aplink tekančias karštas dūmų dujas (išmetimo vožtuvus). Būtent išmetimo vožtuvai, ypač varikliuose su kompresoriais, yra veikiami ekstremalių šiluminių apkrovų, o vietinė temperatūra gali siekti 900 ° C. Šiluma gali būti perduodama į sėdynę uždarius vožtuvą ir į vožtuvo kotelį. Šilumos perdavimą iš galvos į kotelį galima padidinti užpildžius vožtuvo viduje esančią ertmę tinkama medžiaga. Dažniausiai naudojamos suskystintos natrio dujos, kurios užpildo stiebo ertmę tik iki pusės, todėl vožtuvui judant vidinė dalis intensyviai praplaunama skysčiu. Stiebo ertmė mažesniuose (keleiviniuose) varikliuose padaryta išgręžus skylę; didesnių variklių atveju dalis vožtuvo galvutės taip pat gali būti tuščiavidurė. Vožtuvo kotas dažniausiai yra chromuotas. Taigi šilumos apkrova skirtingiems vožtuvams nėra vienoda, ji taip pat priklauso nuo paties degimo proceso ir sukelia vožtuvo šiluminius įtempius.

Įleidimo vožtuvų galvutės paprastai yra didesnio skersmens nei išmetimo vožtuvai. Esant nelyginiam vožtuvų skaičiui (3, 5), viename cilindre yra daugiau įsiurbimo vožtuvų nei išmetimo vožtuvų. Taip yra dėl reikalavimo pasiekti maksimalią įmanomą – optimalią savitąją galią, taigi ir geriausią įmanomą cilindro užpildymą degiu degalų ir oro mišiniu.

Siurbimo vožtuvams gaminti dažniausiai naudojami plienai, turintys perlito struktūrą, legiruoti siliciu, nikeliu, volframu ir kt. Kartais naudojamas titano lydinys. Išmetimo vožtuvai, veikiami šiluminio įtempio, yra pagaminti iš alegitinės struktūros plieno, turinčio daug legiruotojo (chromo-nikelio) plieno. Grūdintas įrankių plienas arba kita speciali medžiaga suvirinama prie sėdynės sėdynės. stellitas (kaliojo kobalto lydinys su chromu, anglimi, volframu ar kitais elementais).

Dviejų vožtuvų cilindro galvutė

Trijų vožtuvų cilindro galvutė

Keturių vožtuvų cilindro galvutė

Penkių vožtuvų cilindro galvutė