Sylinderhode for forbrenningsmotor
Artikler

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode for forbrenningsmotorBegrepet "sylinderhode" ble ikke til ved en tilfeldighet. Som i menneskehodet, foregår de mest komplekse og viktige handlingene til en forbrenningsmotor i sylinderhodet. Sylinderhodet er dermed en del av forbrenningsmotoren, plassert i dens øvre (øvre) del. Den er sammenvevd med luftkanalene i inntaks- og eksoskanalene, inneholder deler av ventilmekanismen, injektorer og tennplugger eller glødeplugger. Sylinderhodet dekker toppen av sylinderblokken. Hodet kan være ett for hele motoren, separat for hver sylinder eller separat for en separat rad med sylindere (V-formet motor). Festes til sylinderblokken med skruer eller bolter.

Sylinderhodet fungerer

  • Det danner forbrenningsrommet - det danner kompresjonsrommet eller en del av det.
  • Gir erstatning for sylinderlading (4-takts motor).
  • Gir kjøling til brennkammeret, tennplugger og ventiler.
  • Lukker forbrenningskammeret gasstett og vanntett.
  • Sørger for plassering av tennpluggen eller injektoren.
  • Fanger og styrer forbrenningstrykk - høy spenning.

Inndeling av sylinderhoder

  • Sylinderhoder for totakts- og firetaktsmotorer.
  • Sylinderhoder for gnist- og kompresjons -tenningsmotorer.
  • Luft- eller vannkjølte hoder.
  • Separate hoder for en sylinder, hode for in-line eller V-formet motor.
  • Sylinderhode og ventiltid.

Topplokk pakning

Det er en tetning mellom sylinderhodet og sylinderblokken som tetter forbrenningskammeret hermetisk og forhindrer olje og kjølevæske i å slippe ut (blanding). Vi deler sel i det såkalte metallet og kombineres.

Metall, dvs. kobber- eller aluminiumstetninger, brukes i små, høyhastighets, luftkjølte motorer (scootere, totaktsmotorsykler opptil 250 cc). Vannkjølte motorer bruker en tetning som består av grafittrike organiske fibre limt på en plastbase støttet på en metallbærer.

Sylinderhode for forbrenningsmotor Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Topplokkdeksel

En viktig del av sylinderhodet er også et deksel som dekker ventiltoget og forhindrer at olje lekker ut i motormiljøet.

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Hovedkarakteristikkene til sylinderhodet på en totaktsmotor

Sylinderhodet for totaktsmotorer er vanligvis enkelt, luftkjølt (finnet på overflaten) eller væske. Brennkammeret kan være symmetrisk, bikonveks eller sirkulær, ofte med et anti-knock gap. Tennpluggen er plassert på sylinderaksen. Den kan være laget av grått støpejern (gamle motordesign) eller aluminiumslegering (brukes for tiden). Tilkoblingen av hodet til en totaktsmotor til sylinderblokken kan gjenges, flenses, kobles med strammeskruer eller til og med et solid hode.

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Hovedegenskapene til sylinderhodet på en firetaktsmotor

Utformingen av hodet for firetaktsmotorer må også gi en endring i forskyvningen av motorsylindrene. Den inneholder innløps- og utløpskanaler, deler av gassfordelingsmekanismen som styrer ventilene, selve ventilene, sammen med deres seter og føringer, gjenger for å feste tennpluggen og dysene, kanaler for strømmen av smøre- og kjølemedier. Det er også en del av forbrenningskammeret. Derfor er den uforholdsmessig mer kompleks i design og form sammenlignet med sylinderhodet til en totaktsmotor. Sylinderhodet til en firetaktsmotor er laget av enten grått finkornet støpejern, eller legert støpejern, eller smidd stål – såkalt støpestål eller aluminiumslegeringer for væskekjølte motorer. Luftkjølte motorer bruker aluminiumslegeringer eller støpejern. Støpejern brukes nesten aldri som hodemateriale og er erstattet av aluminiumslegering. Det avgjørende aspektet ved produksjon av lettmetaller er ikke så mye den lave vekten som den utmerkede varmeledningsevnen. Siden forbrenningsprosessen foregår i sylinderhodet, noe som resulterer i intens varme i denne delen av motoren, må varmen overføres til kjølevæsken så snart som mulig. Og da er aluminiumslegering et veldig passende materiale.

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Brennkammeret

Brennkammeret er også en veldig viktig del av sylinderhodet. Den må ha riktig form. Hovedkravene til et brennkammer er:

  • Kompakthet som begrenser varmetap.
  • Tillat bruk av maksimalt antall ventiler eller tilstrekkelig ventilstørrelse.
  • Optimal åpning av sylinderfyllingen.
  • Plasser lyset på det rikeste stedet på slutten av klemmen.
  • Forebygging av detonasjonantennelse.
  • Undertrykkelse av hotspots.

Disse kravene er svært viktige fordi brennkammeret påvirker dannelsen av hydrokarboner, bestemmer forbrenningsforløpet, påvirker drivstofforbruket, forbrenningsstøy og dreiemoment. Brennkammeret bestemmer også det maksimale kompresjonsforholdet og påvirker varmetapet.

Brennkammerformer

Sylinderhode for forbrenningsmotor

a - bad b - halvkuleformet, c - kile, d – Asymmetrisk halvkuleformet, e - Hegre i stempelet

Inn- og utløp

Både inn- og utløpsportene ender med et ventilsete enten direkte i sylinderhodet eller med et innsatt sete. Et rett ventilsete dannes direkte i hodematerialet eller kan kalles såkalt. in-line sal laget av legeringsmaterialer av høy kvalitet. Kontaktflatene er nøyaktig slipt i størrelse. Skråvinkelen til ventilsetet er oftest 45 °, siden denne verdien oppnår god tetthet når ventilen er lukket og setet er selvrensende. Sugeventiler er noen ganger vippet i 30 ° for bedre flyt i seteområdet.

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Ventilførere

Ventilene beveger seg i ventilførerne. Ventilførerne kan være laget av støpejern, aluminium-bronse legering, eller laget direkte i sylinderhodematerialet.

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Ventiler i sylinderhodet på motoren

De beveger seg i guider, og ventilene hviler selv på setene. Ventilen som en del av kontrollventilen for frem- og tilbakegående forbrenningsmotorer utsettes for mekanisk og termisk belastning under drift. Fra et mekanisk synspunkt er det mest av alt belastet med trykket fra røykgassene i forbrenningskammeret, så vel som kontrollkraften rettet fra kammen (jack), treghetskraften under frem- og tilbakegående bevegelse, samt mekanisk friksjon. meg selv. Termisk belastning er like viktig, siden ventilen hovedsakelig påvirkes av temperaturen i forbrenningskammeret samt temperaturen rundt de rennende varme røykgassene (eksosventiler). Det er eksosventilene, spesielt i motorer med superlading, som utsettes for ekstreme termiske belastninger, og den lokale temperaturen kan nå 900 ° C. Varme kan overføres til setet med ventilen lukket og til ventilstammen. Varmeoverføring fra hodet til spindelen kan økes ved å fylle hulrommet inne i ventilen med et passende materiale. Oftest brukes flytende natriumgass, som fyller stammehulen bare halvparten, slik at når ventilen beveger seg, skylles innsiden intensivt med væske. Stilkhulen i mindre (passasjer) motorer lages ved å bore et hull; for større motorer kan en del av ventilhodet også være hul. Ventilstammen er vanligvis forkrommet. Dermed er varmebelastningen ikke den samme for forskjellige ventiler, den avhenger også av forbrenningsprosessen i seg selv og forårsaker termiske påkjenninger i ventilen.

Innløpsventilhoder er vanligvis større i diameter enn eksosventiler. Med et oddetall ventiler (3, 5) er det flere inntaksventiler per sylinder enn eksosventiler. Dette er på grunn av kravet om å oppnå maksimalt mulig - optimal spesifikk kraft og derfor best mulig fylling av sylinderen med en brennbar blanding av drivstoff og luft.

For produksjon av sugeventiler brukes hovedsakelig stål med en perlittstruktur, legert med silisium, nikkel, wolfram, etc. Noen ganger brukes en titanlegering. Eksosventiler utsatt for termisk belastning er laget av høytlegerte (krom-nikkel) stål med austenittisk struktur. Herdet verktøystål eller annet spesialmateriale er sveiset til setet. stellitt (formbar legering av kobolt med krom, karbon, wolfram eller andre elementer).

To ventiler topplokk

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode for forbrenningsmotor

To ventiler topplokk

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode for forbrenningsmotor

To ventiler topplokk

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode med fem ventiler

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Sylinderhode for forbrenningsmotor

Legg til en kommentar