Belső égésű motor hengerfej

A "hengerfej" kifejezés nem véletlenül jött létre. Az emberi fejhez hasonlóan a belső égésű motorok legösszetettebb és legfontosabb műveletei a hengerfejben zajlanak. A hengerfej tehát a belső égésű motor része, annak felső (felső) részében található. Összefonódik a szívó- és kipufogócsatorna légcsatornáival, tartalmazza a szelepmechanizmus részeit, injektorokat és gyújtógyertyákat vagy izzítógyertyákat. A hengerfej fedi a hengerblokk tetejét. A fej lehet egy a teljes motorhoz, külön minden hengerhez vagy külön egy külön hengersorhoz (V-alakú motor). Csavarokkal vagy csavarokkal rögzítve a hengerblokkhoz.

A hengerfej funkciói

• Ez képezi az égésteret - ez alkotja a kompressziós teret vagy annak egy részét.
• Hengertöltést biztosít (4 ütemű motor).
• Hűtést biztosít az égéstérnek, a gyújtógyertyáknak és a szelepeknek.
• Zárja az égéstér gáz- és vízálló.
• Biztosítja a gyújtógyertya vagy az injektor elhelyezését.
• Rögzíti és irányítja az égési nyomást - nagyfeszültséget.

A hengerfejek felosztása

• Hengerfejek kétütemű és négyütemű motorokhoz.
• Hengerfejek szikragyújtású és kompressziós gyújtású motorokhoz.
• Lég- vagy vízhűtésű fejek.
• Külön fejek egy hengerhez, fej soros vagy V alakú motorhoz.
• A hengerfej és a szelep időzítése.

Hengerfej tömítés

A hengerfej és a hengerblokk között tömítés található, amely légmentesen lezárja az égéstér, és megakadályozza az olaj és a hűtőfolyadék kiszökését (keveredését). A tömítéseket úgynevezett fémre és kombináltra osztjuk.

Fém, azaz réz vagy alumínium tömítéseket használnak kis, nagy sebességű, léghűtéses motorokban (robogók, kétütemű motorkerékpárok 250 cmXNUMX-ig). A vízhűtéses motorok tömítést használnak, amely grafitban gazdag szerves szálakból áll, és fém alátámasztott műanyag alapra van kötve.

Hengerfej fedele

A hengerfej fontos része egy fedél is, amely lefedi a szelepvonatot, és megakadályozza az olaj szivárgását a motor környezetébe.

A kétütemű motor hengerfejének fő jellemzői

A kétütemű motorok hengerfeje általában egyszerű, léghűtéses (felületen bordázott) vagy folyékony. Az égéstér szimmetrikus, mindkét oldalán domború vagy kör alakú lehet, gyakran kopásgátló réssel. A gyújtógyertya menete a henger tengelyén található. Készülhet szürke öntöttvasból (régi motorok) vagy alumíniumötvözetből (jelenleg használatos). A kétütemű motor fejének a hengerblokkhoz való csatlakoztatása menetes, karimás, szorítócsavarokkal párosított vagy akár egy darabból álló fej.

A négyütemű motor hengerfejének főbb jellemzői

A négyütemű motorok fejének kialakításának biztosítania kell a motor hengereinek lökettérfogatának változtatását is. Tartalmaz bemeneti és kimeneti csatornákat, a gázelosztó mechanizmus részeit, amelyek vezérlik a szelepeket, magukat a szelepeket, üléseikkel és vezetőikkel együtt, meneteket a gyújtógyertya és fúvókák rögzítéséhez, csatornákat a kenő- és hűtőközeg áramlásához. Ez is az égéstér része. Ezért aránytalanul bonyolultabb kialakítású és formájú, mint egy kétütemű motor hengerfeje. A négyütemű motor hengerfeje vagy szürke finomszemcsés öntöttvasból vagy ötvözött öntöttvasból, vagy kovácsolt acélból - úgynevezett öntött acélból vagy alumíniumötvözetekből készül a folyadékhűtéses motorokhoz. A léghűtéses motorok alumíniumötvözeteket vagy öntöttvasat használnak. Az öntöttvas szinte soha nem használatos fej anyagaként, helyette alumíniumötvözet került. A könnyűfémek előállításánál nem annyira a kis tömeg, mint inkább a kiváló hővezető képesség a döntő szempont. Mivel az égési folyamat a hengerfejben megy végbe, ami intenzív hőt eredményez a motor ezen részében, a hőt a lehető leghamarabb át kell adni a hűtőfolyadéknak. És akkor az alumíniumötvözet nagyon alkalmas anyag.

Az égéstér

Az égéstér szintén nagyon fontos része a hengerfejnek. Megfelelő alakúnak kell lennie. Az égéstérre vonatkozó fő követelmények a következők:

• Kompakt, ami korlátozza a hőveszteséget.
• Engedélyezze a maximális szelepszám vagy megfelelő szelepméret használatát.
• A henger feltöltésének optimális nyitása.
• Helyezze a gyertyát a préselés végén a leggazdagabb helyre.
• A detonációs gyulladás megelőzése.
• A hotspotok elnyomása.

Ezek a követelmények nagyon fontosak, mivel az égéstér befolyásolja a szénhidrogének képződését, meghatározza az égés menetét, az üzemanyag -fogyasztást, az égési zajt és a nyomatékot. Az égéstér meghatározza a maximális tömörítési arányt is, és befolyásolja a hőveszteséget.

Az égéstér formái

a - fürdőszoba, b - félgömb alakú, c - ék, d - Aszimmetrikus félgömb alakú, e - Gémek a dugattyúban

Bemenet és kimenet

Mind a bemeneti, mind a kimeneti nyílás egy szelepüléssel végződik, vagy közvetlenül a hengerfejben, vagy egy behelyezett üléssel. Egy egyenes szelepülék közvetlenül a fej anyagában van kialakítva, vagy ún. soros nyereg kiváló minőségű ötvözött anyagokból. Az érintkező felületek pontosan méretre vannak csiszolva. A szelepülés ferde szöge leggyakrabban 45 °, mivel ez az érték jó tömítettséget ér el, amikor a szelep zárva van, és az ülés öntisztuló. A szívószelepeket néha 30 ° -ban megdöntik a jobb áramlás érdekében az ülés területén.

Szelepvezetők

A szelepek a szelepvezetőkben mozognak. A szelepvezetők készülhetnek öntöttvasból, alumínium-bronz ötvözetből, vagy közvetlenül a hengerfej anyagában.

Szelepek a motor hengerfejében

Vezetőkben mozognak, és maguk a szelepek az üléseken nyugszanak. A belső égésű motorok vezérlőszelepének részét képező szelep működés közben mechanikai és termikus igénybevételnek van kitéve. Mechanikai szempontból leginkább az égéskamrában lévő füstgázok nyomása, valamint a bütyök (emelő) által irányított vezérlőerő, a tehetetlenségi erő az oda -vissza mozgatás során van terhelve. mechanikai súrlódás. magamat. A hőterhelés ugyanolyan fontos, mivel a szelepet elsősorban az égéstér hőmérséklete, valamint az áramló forró füstgázok (kipufogószelepek) hőmérséklete befolyásolja. A kipufogószelepek, különösen a kompresszoros motorokban, vannak kitéve extrém hőterhelésnek, és a helyi hőmérséklet elérheti a 900 ° C -ot. A fejtől a szárig terjedő hőátadás növelhető, ha a szelepen belüli üreget megfelelő anyaggal töltik fel. Leggyakrabban cseppfolyósított nátriumgázt használnak, amely csak félig tölti ki a szárüreget, így a szelep mozgatásakor a belső részt intenzíven öblítik folyadékkal. A szárüreg kisebb (utas) motorokban lyuk fúrásával készül; nagyobb motorok esetén a szelepfej egy része is üreges lehet. A szelepszár általában krómozott. Így a hőterhelés nem azonos a különböző szelepeknél, ez magától az égési folyamattól is függ, és termikus feszültségeket okoz a szelepben.

A bemeneti szelepfejek általában nagyobb átmérőjűek, mint a kipufogószelepek. Páratlan számú szelep esetén (3, 5) hengerenként több szívószelep van, mint kipufogószelep. Ez annak köszönhető, hogy a lehető legnagyobb – optimális fajlagos teljesítmény elérésére van szükség, és ezért a hengert a lehető legjobban meg kell tölteni üzemanyag és levegő éghető keverékével.

A szívószelepek gyártásához főleg perlit szerkezetű acélokat használnak, szilíciummal, nikkellel, wolframmal stb. Néha titánötvözetet használnak. A termikus igénybevételnek kitett kipufogószelepek ausztenites szerkezetű, magasan ötvözött (króm-nikkel) acélból készülnek. Edzett szerszámacélt vagy más speciális anyagot hegesztenek az ülés ülésére. stellite (képlékeny kobaltötvözet króm, szén, volfrám vagy más elemekkel).

Két szelepes hengerfej

Három szelepes hengerfej

Négy szelepes hengerfej

Öt szelepes hengerfej