Головка блока цилиндров
В поршневом двигателе головка блока цилиндров (также известная как « головка ») расположена над цилиндрами . [1] образуя свод камеры сгорания . В двигателях с боковыми клапанами головка представляет собой простую металлическую пластину, содержащую свечи зажигания и, возможно, ребра для отвода тепла . В более современных двигателях с верхним расположением клапанов и верхним распределительным валом головка представляет собой более сложный металлический блок, который также содержит впускные и выпускные каналы, а также часто каналы охлаждающей жидкости , компоненты клапанного механизма и топливные форсунки .
Количество головок цилиндров
[ редактировать ]Поршневой двигатель обычно имеет одну головку цилиндра на ряд цилиндров .
В большинстве современных двигателей с «прямой» (рядной) компоновкой сегодня используется единая головка блока цилиндров, обслуживающая все цилиндры.
В двигателях с V-образной компоновкой или «плоской» компоновкой обычно используются две головки цилиндров (по одной на каждый ряд цилиндров ), однако в небольшом количестве двигателей V с «узким углом» (например, двигатели Volkswagen VR5 и VR6) используется один цилиндр. голова охватывает два берега.
Большинство радиальных двигателей имеют по одной головке на каждый цилиндр, хотя обычно она имеет моноблочную форму, в которой головка выполнена как неотъемлемая часть цилиндра. Это также характерно для мотоциклов, и такие компоненты головки/цилиндра называются бочками .
средней и большой мощности, Некоторые двигатели, особенно дизельные двигатели предназначенные для промышленного, морского, энергетического и тяжелого тягового применения (большие грузовики, локомотивы , тяжелая техника и т. д.), имеют отдельные головки цилиндров для каждого цилиндра. Это снижает затраты на ремонт, поскольку можно заменить одну неисправную головку на одном цилиндре вместо более крупного и гораздо более дорогого узла, подходящего для всех цилиндров. Такая конструкция также позволяет производителям двигателей легко производить «семейство» двигателей с различной компоновкой и/или количеством цилиндров, не требуя новых конструкций головок цилиндров.
Дизайн
[ редактировать ] | Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( март 2022 г. ) |
Конфигурации двигателя/клапанного механизма
[ редактировать ]| Тип двигателя (в хронологическом порядке) | Распределительный вал расположение | Впускные клапаны расположение | Выпускные клапаны расположение |
|---|---|---|---|
| Наблюдение за связью (плоскоголовый) | Блокировать | Блокировать | Блокировать |
| Впуск над выпуском (Я ДЕЛАЮ) | Блокировать | Голова | Блокировать |
| Верхний клапан (ОХВ) | Блокировать | Голова | Голова |
| Верхний распределительный вал (ОХК) | Голова | Голова | Голова |
Механизмы управления связью
[ редактировать ]В двигателе с плоской головкой ( боковой клапан ) все клапанного механизма компоненты содержатся внутри блока , поэтому головка обычно представляет собой простую металлическую пластину, прикрепленную болтами к верхней части блока двигателя . Двигатели с боковыми клапанами когда-то были универсальными, но сейчас они в значительной степени устарели в автомобилях и встречаются почти исключительно в небольших двигателях, таких как газонокосилки, триммеры для сорняков и бензопилы.
Двигатели с впуском над выпуском (IOE)
[ редактировать ]Двигатели с системой впуска над выпуском (IOE) сочетали в себе элементы конструкции боковых и верхних клапанов. Двигатель IOE, широко использовавшийся в американских мотоциклах в начале 1900-х годов, производился в ограниченном количестве до 1990-х годов. Двигатели IOE более эффективны, чем двигатели с боковыми клапанами, но также более сложны, крупнее и дороже в производстве.
Верхние двигатели (OHV и OHC)
[ редактировать ]В двигателе с верхним расположением клапанов (OHV) или с верхним расположением распределительного вала (OHC) головка блока цилиндров содержит несколько каналов для воздушного потока, называемых портами ; Впускные каналы доставляют топливо + воздух из впускного коллектора в камеру сгорания , а выпускные каналы направляют отработанные газы сгорания из камеры сгорания в выпускной коллектор . Клапаны открывают и закрывают порты, при этом впускные отверстия смещены вперед и назад относительно выпускных. В головке также находятся свечи зажигания , а в двигателях с водяным охлаждением — каналы для охлаждающей жидкости.
Двигатели с верхним расположением клапанов (OHV)
[ редактировать ]Один распределительный вал, расположенный в блоке цилиндров, использует толкатели и коромысла для приведения в действие всех клапанов.
Двигатели с верхним расположением клапанов обычно более компактны, чем эквивалентные двигатели с верхним расположением клапанов, а меньшее количество деталей означает более дешевое производство, но они в основном заменены конструкциями с верхним расположением клапанов, за исключением некоторых американских двигателей V8.
Двигатели с верхним расположением распредвала (OHC)
[ редактировать ]В двигателе с верхним расположением распределительного вала (OHC) распределительный вал(ы) расположен в головке блока цилиндров над камерой сгорания. Устранение толкателей уменьшает инерцию клапанного механизма и обеспечивает пространство для оптимизированной конструкции портов, что обеспечивает увеличенный потенциал мощности.
В двигателе с одним верхним распределительным валом (SOHC) распределительный вал может располагаться по центру между рядами клапанов или непосредственно над одним рядом клапанов (заменяя приведение в действие коромысел толкателями ) . Двигатели SOHC широко использовались с 1960-х по 1990-е годы. (устранив толкатели, но по-прежнему используя коромысла)
В двигателях с двойным верхним распредвалом (DOHC) распределительный вал размещается непосредственно над каждым рядом смещенных клапанов (впускной внутренний, выпускной внешний). [2] Конструкции DOHC позволяют оптимально в поперечном потоке расположить клапаны для обеспечения работы на более высоких оборотах . Они обычно больше по размеру (особенно по ширине), чем эквивалентные двигатели OHV или SOHC. Несмотря на то, что увеличение количества компонентов увеличивает производственные затраты, двигатели DOHC широко используются в автомобильных двигателях с 1990-х годов.
Галерея
[ редактировать ]
DOHC - вид в разрезе
SOHC Honda D15A3 Двигатель
Головка с плоской головкой для скутера Moto Morini (нижняя верхняя часть слева, верхняя часть справа)
Головка DOHC с воздушным охлаждением. Suzuki GS550 для двигателя
Головка верхнего расположения клапанов для фургона GMC (вид снизу, также видны клапаны и выпускной коллектор)
См. также
[ редактировать ]
- Головка блока цилиндров с перекрестным потоком
- Головка блока цилиндров с обратным потоком
- Прокладка головки
- Мусорная голова
- Моноблочная головка
- Плоский двигатель
- Т-образный двигатель
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Райт, Г. (2015). Основы дизельных двигателей средней и большой мощности . Джонс и Бартлетт Обучение. п. 310. ИСБН 978-1-284-06705-7 . Проверено 07.11.2020 .
- ^ «3D-моделирование двигателя FORD DuraTec (18) — видео Dailymotion» . www.dailymotion.com . 27 августа 2009 года . Проверено 27 марта 2022 г.
