Глава мотора мотора са унутрашњим сагоревањем

Термин "глава цилиндра" није настао случајно. Као и у људској глави, најсложеније и најважније радње мотора са унутрашњим сагоревањем одвијају се у глави цилиндра. Глава цилиндра је тако део мотора са унутрашњим сагоревањем, који се налази у његовом горњем (горњем) делу. Преплетен је са ваздушним каналима усисног и издувног тракта, садржи делове вентилског механизма, ињекторе и свећице или свећице. Глава цилиндра покрива врх блока цилиндра. Глава може бити једна за цео мотор, посебно за сваки цилиндар или посебно за посебан ред цилиндара (мотор у облику слова В). Причвршћен на блок цилиндра вијцима или вијцима.

Функције главе цилиндра

• Формира простор за сагоревање - формира простор компресије или његов део.
• Омогућава замену пуњења цилиндра (4-тактни мотор).
• Омогућава хлађење коморе за сагоревање, свећица и вентила.
• Затвара комору за сагоревање гас-непропусном и водоотпорном.
• Омогућава постављање свећице или ињектора.
• Хвата и усмерава притисак сагоревања – високи напон.

Подела глава цилиндара

• Главе цилиндара за двотактне и четворотактне моторе.
• Главе цилиндара за моторе са паљењем на искре и компресију.
• Главе са ваздушним или воденим хлађењем.
• Одвојене главе за један цилиндар, глава за линијски или В-облик мотора.
• Распоред главе мотора и вентила.

Заптивач главе мотора

Између главе цилиндра и блока цилиндра налази се заптивка која херметички затвара комору за сагоревање и спречава истицање уља и расхладне течности (мешање). Заптивке делимо на такозване металне и комбиноване.

Металне, односно бакарне или алуминијумске заптивке, користе се у малим, великим брзинама, ваздушно хлађеним моторима (скутери, двотактни мотоцикли до 250 ццм). Мотори са воденим хлађењем користе заптивку која се састоји од органских влакана богатих графитом везаних на пластичној подлози ослоњеној на металну подлогу.

Поклопац главе цилиндра

Важан део главе мотора је и поклопац који покрива склоп вентила и спречава цурење уља у окружење мотора.

Главне карактеристике главе цилиндра двотактног мотора

Глава цилиндра за двотактне моторе је обично једноставна, ваздушно хлађена (на површини пераја) или течна. Комора за сагоревање може бити симетрична, биконвексна или округла, често са размаком против ударца. Навој свећице налази се на оси цилиндра. Може се направити од сивог ливеног гвожђа (стари дизајн мотора) или легуре алуминијума (тренутно се користи). Прикључак главе двотактног мотора на блок цилиндра може бити са навојем, прирубницом, спојен затезним вијцима или чак једноделном главом.

Главне карактеристике главе мотора четворотактног мотора

Дизајн главе за четворотактне моторе такође мора да обезбеди промену померања цилиндара мотора. Садржи улазне и излазне канале, делове механизма за дистрибуцију гаса који управљају вентилима, саме вентиле, заједно са њиховим седиштима и вођицама, навоје за причвршћивање свећице и млазнице, канале за проток медија за подмазивање и хлађење. Такође је део коморе за сагоревање. Због тога је несразмерно сложенији по дизајну и облику у поређењу са главом цилиндра двотактног мотора. Глава цилиндра четворотактног мотора је направљена или од сивог ситнозрног ливеног гвожђа, или од легираног ливеног гвожђа, или од кованог челика - такозвани ливени челик или легуре алуминијума за моторе са течним хлађењем. Мотори са ваздушним хлађењем користе легуре алуминијума или ливеног гвожђа. Ливено гвожђе се скоро никада не користи као материјал за главу и замењено је легуром алуминијума. Одлучујући аспект производње лаких метала није толико мала тежина колико одлична топлотна проводљивост. Пошто се процес сагоревања одвија у глави цилиндра, што доводи до интензивне топлоте у овом делу мотора, топлота се мора што пре пренети на расхладну течност. А онда је легура алуминијума веома погодан материјал.

Комора за сагоревање

Комора за сагоревање је такође веома важан део главе цилиндра. Мора бити правилног облика. Главни захтеви за комору за сагоревање су:

• Компактност која ограничава губитак топлоте.
• Дозволите употребу максималног броја вентила или довољне величине вентила.
• Оптимално отварање пуњења цилиндра.
• Свећу поставите на најбогатије место на крају стискања.
• Спречавање детонационог паљења.
• Сузбијање жаришта.

Ови захтеви су веома важни јер комора за сагоревање утиче на стварање угљоводоника, одређује ток сагоревања, потрошњу горива, буку при сагоревању и обртни момент. Комора за сагоревање такође одређује максимални степен компресије и утиче на губитак топлоте.

Облици коморе за сагоревање

a - купатило, b - хемисферични, c – клин, d - асиметрична хемисфера, e - Чапље у клипу

Улаз и излаз

Улазни и излазни прикључци завршавају се са седиштем вентила или директно у глави мотора или са уметнутим седиштем. Равно седиште вентила формира се директно у материјалу главе или се може тзв. линијско седло од висококвалитетних легура. Контактне површине су прецизно брушене према величини. Угао нагиба седишта вентила је најчешће 45 °, пошто се овом вредношћу постиже добра непропусност када је вентил затворен и седиште се самочишћава. Усисни вентили се понекад нагну за 30 ° ради бољег протока у подручју седишта.

Водичи вентила

Вентили се крећу у водилицама вентила. Водичи вентила могу бити израђени од ливеног гвожђа, легуре алуминијума и бронзе или директно од материјала главе цилиндра.

Вентили у глави мотора

Крећу се у водичима, а сами вентили почивају на седиштима. Вентил као део управљачког вентила за клипне моторе са унутрашњим сагоревањем је током рада изложен механичком и топлотном напрезању. С механичке тачке гледишта, највише је оптерећен притиском димних гасова у комори за сагоревање, као и управљачком силом усмереном од брега (дизалице), инерционом силом при клипном кретању, као и механичко трење. себе. Термичко напрезање је подједнако важно, јер на вентил углавном утичу температура у комори за сагоревање, као и температура око врелих димних гасова (издувни вентили). Издувни вентили, посебно у моторима са компресором, изложени су екстремним топлотним оптерећењима, а локална температура може да достигне 900 ° Ц. Топлота се може пренети на седиште са затвореним вентилом и на стабло вентила. Пренос топлоте од главе до стабљике може се повећати испуњавањем шупљине унутар вентила одговарајућим материјалом. Најчешће се користи течни натријум гас, који само до половине испуни шупљину стабљике, тако да се при померању вентила унутрашњост интензивно испира течношћу. Шупљина стабљике у мањим (путничким) моторима израђена је бушењем рупе; у случају већих мотора, део главе вентила такође може бити шупаљ. Стуб вентила је обично хромиран. Дакле, топлотно оптерећење није исто за различите вентиле, већ зависи и од самог процеса сагоревања и изазива топлотна напрезања у вентилу.

Главе улазних вентила су обично већег пречника од издувних вентила. Са непарним бројем вентила (3, 5), има више усисних вентила по цилиндру него издувних вентила. Ово је због захтева да се постигне максимална могућа – оптимална специфична снага и, самим тим, најбоље могуће пуњење цилиндра запаљивом мешавином горива и ваздуха.

За производњу усисних вентила углавном се користе челици са перлитном структуром, легирани силицијумом, никлом, волфрамом итд. Понекад се користи и легура титанијума. Издувни вентили изложени топлотном напрезању израђени су од високолегираних (хром-никл) челика аустенитне структуре. Очврсли алатни челик или други посебан материјал заварен је на седиште седишта. стелит (ковна легура кобалта са хромом, угљеником, волфрамом или другим елементима).

Глава цилиндра са два вентила

Глава цилиндра са три вентила

Глава цилиндра са четири вентила

Глава цилиндра са пет вентила