Glava motora motora sa unutrašnjim sagorevanjem

Termin "glava cilindra" nije nastao slučajno. Kao iu ljudskoj glavi, najsloženije i najvažnije radnje motora sa unutrašnjim sagorevanjem odvijaju se u glavi motora. Glava cilindra je dakle dio motora s unutrašnjim sagorijevanjem, smještena u njegovom gornjem (gornjem) dijelu. Isprepleten je zračnim kanalima usisnog i izduvnog trakta, sadrži dijelove ventilskog mehanizma, injektore i svjećice ili žarnice. Glava cilindra pokriva vrh bloka cilindra. Glava može biti jedna za cijeli motor, posebno za svaki cilindar ili posebno za poseban red cilindara (motor u obliku slova V). Pričvršćuje se na blok cilindra vijcima ili vijcima.

Funkcije glave cilindra

• On formira prostor za sagorevanje - formira prostor kompresije ili njegov deo.
• Omogućuje zamjenu punjenja cilindra (4-taktni motor).
• Omogućuje hlađenje komore za izgaranje, svjećica i ventila.
• Zatvara komoru za izgaranje nepropusnom za gas i vodootpornom.
• Omogućuje postavljanje svjećice ili injektora.
• Hvata i usmjerava pritisak izgaranja - visoki napon.

Podjela glava cilindara

• Glave cilindara za dvotaktne i četverotaktne motore.
• Glave cilindara za motore sa paljenjem na iskrenje i kompresiju.
• Glave sa vazdušnim ili vodenim hlađenjem.
• Odvojene glave za jedan cilindar, glava za linijski ili V-oblik motora.
• Raspored glave motora i ventila.

Zaptivka glave motora

Između glave motora i bloka cilindra nalazi se brtva koja hermetički zatvara komoru za izgaranje i sprječava curenje ulja i rashladne tekućine (miješanje). Brtve dijelimo na takozvane metalne i kombinirane.

Metalne, odnosno bakrene ili aluminijske brtve, koriste se u malim, brzim motorima sa zračnim hlađenjem (skuteri, dvotaktni motocikli do 250 ccm). Motori s vodenim hlađenjem koriste brtvu koja se sastoji od organskih vlakana bogatih grafitom vezanih na metalnoj podlozi na bazi plastike.

Poklopac glave motora

Važan dio glave motora je i poklopac koji prekriva sklop ventila i sprječava curenje ulja u okruženje motora.

Glavne karakteristike glave motora dvotaktnog motora

Glava cilindra za dvotaktne motore obično je jednostavna, hladi se zrakom (ima rebra na površini) ili tekućinom. Komora za sagorevanje može biti simetrična, bikonveksna ili okrugla, često sa prorezom protiv udarca. Navoj svjećice nalazi se na osi cilindra. Može biti izrađen od sivog lijevanog željeza (stari dizajn motora) ili aluminijske legure (trenutno se koristi). Priključak glave dvotaktnog motora na blok cilindra može biti s navojem, prirubnicom, spojen zateznim vijcima ili čak punom glavom.

Glavne karakteristike glave motora četverotaktnog motora

Dizajn glave za četverotaktne motore također mora osigurati promjenu u pomaku cilindara motora. Sadrži ulazne i izlazne kanale, dijelove mehanizma za distribuciju plina koji upravljaju ventilima, same ventile, zajedno sa njihovim sjedištima i vodilicama, navoje za pričvršćivanje svjećice i mlaznica, kanale za protok medija za podmazivanje i hlađenje. Takođe je deo komore za sagorevanje. Stoga je nesrazmjerno složenijeg dizajna i oblika u odnosu na glavu cilindra dvotaktnog motora. Glava cilindra četverotaktnog motora izrađena je ili od sivog sitnozrnog lijeva, ili od legiranog lijeva, ili od kovanog čelika - takozvanog lijevanog čelika ili aluminijskih legura za motore hlađene tekućinom. Motori sa vazdušnim hlađenjem koriste legure aluminijuma ili livenog gvožđa. Lijevano željezo se gotovo nikada ne koristi kao materijal za glavu i zamijenjeno je aluminijskom legurom. Odlučujući aspekt proizvodnje lakih metala nije toliko mala težina koliko odlična toplotna provodljivost. Budući da se proces sagorijevanja odvija u glavi motora, što rezultira intenzivnom toplinom u ovom dijelu motora, toplina se mora što prije prenijeti na rashladno sredstvo. A onda je aluminijska legura vrlo pogodan materijal.

Komora za sagorevanje

Komora za sagorevanje je takođe veoma važan deo glave cilindra. Mora biti ispravnog oblika. Glavni zahtjevi za komoru za sagorijevanje su:

• Kompaktnost koja ograničava gubitke topline.
• Dopustite upotrebu maksimalnog broja ventila ili dovoljne veličine ventila.
• Optimalno otvaranje punjenja cilindra.
• Stavite svijeću na najbogatije mjesto na kraju stiskanja.
• Sprečavanje kucanja paljenja.
• Suzbijanje žarišnih tačaka.

Ovi zahtjevi su vrlo važni jer komora za izgaranje utječe na stvaranje ugljikovodika, određuje tok izgaranja, potrošnju goriva, buku pri sagorijevanju i zakretni moment. Komora za izgaranje također određuje maksimalni omjer kompresije i utječe na gubitak topline.

Oblici komore za sagorevanje

a - kupatilo, b - hemisferni, c - klin, d – asimetrične hemisferične, e - Čaplje u klipu

Ulaz i izlaz

Ulazni i izlazni priključci završavaju sa sjedištem ventila ili direktno u glavi motora ili sa umetnutim sjedištem. Ravno sjedište ventila formira se direktno u materijalu glave ili se može nazvati tzv. linijsko sedlo od visokokvalitetnih legura. Kontaktne površine su precizno brušene prema veličini. Ugao kosine sjedišta ventila je najčešće 45 °, jer se ovom vrijednošću postiže dobra nepropusnost kada je ventil zatvoren i sjedalo se samočišćava. Usisni ventili se ponekad nagnu za 30 ° radi boljeg protoka u području sjedišta.

Vodiči ventila

Ventili se kreću u vodilicama ventila. Vodilice ventila mogu biti izrađene od lijevanog željeza, legure aluminija i bronce ili izrađene direktno od materijala glave cilindra.

Ventili u glavi motora

Kreću se u vodilicama, a sami ventili leže na sjedalima. Ventil kao dio upravljačkog ventila za klipne motore sa unutrašnjim sagorijevanjem je tokom rada izložen mehaničkom i toplinskom naprezanju. S mehaničkog gledišta, najviše je opterećen pritiskom dimnih plinova u komori za sagorijevanje, kao i upravljačkom silom usmjerenom od brega (dizalice), inercijalnom silom pri klipnom kretanju, kao i mehaničko trenje. sebe. Toplinsko naprezanje je jednako važno, jer na ventil uglavnom utječe temperatura u komori za izgaranje, kao i temperatura oko vrelih dimnih plinova (ispušni ventili) koji teku. Izduvni ventili, posebno u motorima s kompresorom, izloženi su ekstremnim toplinskim opterećenjima, a lokalna temperatura može doseći 900 ° C. Toplina se može prenijeti na sjedalo sa zatvorenim ventilom i na stablo ventila. Prijenos topline od glave do stabljike može se povećati ispunjavanjem šupljine unutar ventila odgovarajućim materijalom. Najčešće se koristi ukapljeni plin natrij koji puni šupljinu stabljike samo do pola, tako da se pri pomicanju ventila unutarnji dio intenzivno ispire tekućinom. Šupljina stabljike u manjim (putničkim) motorima izrađena je bušenjem rupe; u slučaju većih motora, dio glave ventila također može biti šupalj. Stub ventila je obično hromiran. Dakle, toplinsko opterećenje nije isto za različite ventile, već ovisi i o samom procesu sagorijevanja i uzrokuje toplinska naprezanja u ventilu.

Glave ulaznih ventila su obično većeg prečnika od izduvnih ventila. Sa neparnim brojem ventila (3, 5), ima više usisnih ventila po cilindru nego izduvnih ventila. To je zbog zahtjeva da se postigne maksimalna moguća – optimalna specifična snaga i, samim tim, najbolje moguće punjenje cilindra zapaljivom mješavinom goriva i zraka.

Za proizvodnju usisnih ventila uglavnom se koriste čelici sa bisernom strukturom, legirani silicijumom, niklom, volframom itd. Ponekad se koristi i legura titana. Ispušni ventili izloženi toplinskom naprezanju izrađeni su od visokolegiranih čelika (krom-nikal) austenitne strukture. Očvrsli alatni čelik ili drugi poseban materijal zavaren je na sjedište sjedala. stelit (kovna legura kobalta s kromom, ugljikom, volframom ili drugim elementima).

Glava cilindra sa dva ventila

Glava cilindra sa tri ventila

Glava cilindra sa četiri ventila

Glava cilindra sa pet ventila