İçten yanmalı motor silindir kafası

"Silindir kafası" terimi tesadüfen ortaya çıkmadı. İnsan kafasında olduğu gibi içten yanmalı motorlarda da en karmaşık ve önemli işlemler silindir kafasında gerçekleşir. Bu nedenle silindir kafası, üst (üst) kısmında bulunan içten yanmalı motorun bir parçasıdır. Emme ve egzoz yollarının hava kanalları ile iç içedir, valf mekanizmasının parçalarını, enjektörleri ve bujileri veya kızdırma bujilerini içerir. Silindir kafası, silindir bloğunun üstünü kaplar. Kafa, tüm motor için, her silindir için ayrı ayrı veya ayrı bir silindir sırası (V-şekilli motor) için ayrı olabilir. Vida veya cıvatalarla silindir bloğuna sabitlenir.

Silindir kafası fonksiyonları

• Yanma alanını oluşturur - sıkıştırma alanını veya bir kısmını oluşturur.
• Silindir şarjı değişimi sağlar (4 zamanlı motor).
• Yanma odası, bujiler ve valfler için soğutma sağlar.
• Yanma odasını gaz geçirmez ve su geçirmez şekilde kapatır.
• Buji veya enjektörün yerleştirilmesini sağlar.
• Yanma basıncını - yüksek voltajı - yakalar ve yönlendirir.

Silindir kafalarının bölünmesi

• İki zamanlı ve dört zamanlı motorlar için silindir kapakları.
• Kıvılcım ateşlemeli ve sıkıştırma ateşlemeli motorlar için silindir kapakları.
• Hava veya su soğutmalı kafalar.
• Bir silindir için ayrı kafalar, sıralı veya V şekilli motor için kafa.
• Silindir kafası ve valf zamanlaması.

Silindir kapağı contası

Silindir kapağı ile silindir bloğu arasında yanma odasını hava geçirmez şekilde kapatan ve yağın ve soğutucunun kaçmasını (karışmasını) önleyen bir conta vardır. Contaları sözde metale bölüyoruz ve birleştiriyoruz.

Metal yani bakır veya alüminyum contalar küçük, yüksek hızlı, hava soğutmalı motorlarda (scooter, 250 cc'ye kadar iki zamanlı motosikletler) kullanılmaktadır. Su soğutmalı motorlar, metal bir destek üzerinde desteklenen plastik bir taban üzerine yapıştırılmış grafit açısından zengin organik liflerden oluşan bir conta kullanır.

Silindir kapağı

Silindir kapağının önemli bir parçası da supap dizisini kapatan ve yağın motor ortamına sızmasını önleyen bir kapaktır.

İki zamanlı bir motorun silindir kapağının ana özellikleri

İki zamanlı motorlar için silindir kapağı genellikle basittir, havayla (yüzeyde nervürlere sahiptir) veya sıvıyla soğutulur. Yanma odası, simetrik, bikonveks veya yuvarlak olabilir ve genellikle bir vuruntu önleyici boşluk bulunur. Buji dişi silindir ekseninde bulunur. Gri dökme demirden (eski motor tasarımları) veya alüminyum alaşımdan (şu anda kullanılmaktadır) yapılabilir. İki zamanlı motor kafasının silindir bloğuna bağlantısı dişli, flanşlı, sıkma vidalarıyla birleştirilmiş veya hatta tek parça bir kafa olabilir.

Dört zamanlı bir motorun silindir kapağının ana özellikleri

Dört zamanlı motorlar için kafa tasarımı, motor silindirlerinin yer değiştirmesinde de bir değişiklik sağlamalıdır. Giriş ve çıkış kanalları, valfleri kontrol eden gaz dağıtım mekanizmasının parçaları, valflerin kendileri, yuvaları ve kılavuzları, buji ve nozülleri sabitlemek için dişler, yağlama ve soğutma ortamının akışı için kanallar içerir. Aynı zamanda yanma odasının bir parçasıdır. Bu nedenle, iki zamanlı bir motorun silindir kafasına kıyasla tasarım ve şekil açısından orantısız bir şekilde daha karmaşıktır. Dört zamanlı bir motorun silindir kapağı, gri ince taneli dökme demirden veya alaşımlı dökme demirden veya sıvı soğutmalı motorlar için dökme çelik veya alüminyum alaşımları olarak adlandırılan dövme çelikten yapılır. Hava soğutmalı motorlar, alüminyum alaşımları veya dökme demir kullanır. Dökme demir, kafa malzemesi olarak neredeyse hiç kullanılmaz ve yerini alüminyum alaşımına bırakır. Hafif metal üretiminin belirleyici yönü, mükemmel termal iletkenlik kadar düşük ağırlık değildir. Yanma işlemi silindir kafasında gerçekleştiğinden ve motorun bu kısmında yoğun ısı oluşmasına neden olduğundan, ısının bir an önce soğutma sıvısına aktarılması gerekir. Ve sonra alüminyum alaşımı çok uygun bir malzemedir.

yanma odası

Yanma odası da silindir kapağının çok önemli bir parçasıdır. Doğru şekle sahip olmalıdır. Bir yanma odası için temel gereksinimler şunlardır:

• Isı kaybını sınırlayan kompaktlık.
• Maksimum sayıda valfin veya yeterli valf boyutunun kullanılmasına izin verin.
• Silindir dolumunun optimum açılması.
• Mumu sıkmanın sonunda en zengin yere yerleştirin.
• Patlama ateşlemesinin önlenmesi.
• Sıcak noktaların bastırılması.

Bu gereksinimler çok önemlidir çünkü yanma odası hidrokarbon oluşumunu etkiler, yanmanın seyrini belirler, yakıt tüketimini, yanma gürültüsünü ve torku etkiler. Yanma odası ayrıca maksimum sıkıştırma oranını belirler ve ısı kaybını etkiler.

Yanma odası şekilleri

a - banyo, b - yarım küre, c – kama, d – Asimetrik yarım küre, e - Pistondaki balıkçıllar

Giriş ve çıkış

Hem emme hem de egzoz portları, ya doğrudan silindir kafasında ya da yerleştirilmiş bir yuva ile bir valf yuvası ile sona ermektedir. Doğrudan başlık malzemesinde düz bir valf yuvası oluşturulur veya böyle adlandırılabilir. yüksek kaliteli alaşımlı malzemelerden yapılmış sıralı eyer. Temas yüzeyleri tam olarak boyuta göre taşlanmıştır. Valf yuvasının eğim açısı genellikle 45 °'dir, çünkü bu değer valf kapalıyken ve yuva kendi kendini temizlerken iyi bir sızdırmazlık sağlar. Koltuk alanında daha iyi akış için emme valfleri bazen 30 ° eğilir.

Valf kılavuzları

Valfler valf kılavuzlarında hareket eder. Valf kılavuzları, dökme demir, alüminyum-bronz alaşımdan veya doğrudan silindir kapağı malzemesinden yapılabilir.

Motorun silindir kapağındaki valfler

Kılavuzlarda hareket ederler ve valflerin kendileri koltuklara dayanır. Pistonlu içten yanmalı motorlar için kontrol valfinin bir parçası olan valf, çalışma sırasında mekanik ve termal strese maruz kalır. Mekanik açıdan bakıldığında, en çok yanma odasındaki baca gazlarının basıncının yanı sıra kamdan (kriko) yönlendirilen kontrol kuvveti, ileri geri hareket sırasındaki atalet kuvveti ve ayrıca yüklenir. mekanik sürtünme. kendim. Valf, esas olarak yanma odasındaki sıcaklıktan ve ayrıca akan sıcak baca gazlarının (egzoz valfleri) etrafındaki sıcaklıktan etkilendiğinden, termal stres eşit derecede önemlidir. Aşırı termal yüklere maruz kalan, özellikle süperşarjlı motorlarda egzoz valfleridir ve yerel sıcaklık 900 °C'ye ulaşabilir. Valf kapalıyken yuvaya ve valf miline ısı aktarılabilir. Valf içindeki boşluk uygun bir malzeme ile doldurularak başlıktan mile ısı transferi arttırılabilir. Çoğu zaman, gövde boşluğunu sadece yarısını dolduran sıvılaştırılmış sodyum gazı kullanılır, böylece valf hareket ettiğinde iç kısım sıvı ile yoğun bir şekilde yıkanır. Daha küçük (yolcu) motorlarda gövde boşluğu bir delik açılarak yapılır; daha büyük motorlarda, valf kafasının bir kısmı da oyuk olabilir. Valf gövdesi genellikle krom kaplıdır. Bu nedenle, farklı valfler için ısı yükü aynı değildir, ayrıca yanma işleminin kendisine bağlıdır ve valfte termal streslere neden olur.

Giriş valfi kafalarının çapı genellikle egzoz valflerinden daha büyüktür. Tek sayıda valf ile (3, 5), silindir başına egzoz valflerinden daha fazla emme valfi vardır. Bunun nedeni, mümkün olan maksimum - optimum özgül gücü elde etme gerekliliği ve dolayısıyla silindirin yanıcı bir yakıt ve hava karışımı ile mümkün olan en iyi şekilde doldurulmasıdır.

Emme valflerinin üretimi için, esas olarak silikon, nikel, tungsten vb. İle alaşımlı perlit yapılı çelikler kullanılır.Bazen bir titanyum alaşımı kullanılır. Termal strese maruz kalan egzoz valfleri, östenitik yapıya sahip yüksek alaşımlı (krom-nikel) çeliklerden yapılmıştır. Sertleştirilmiş takım çeliği veya diğer özel malzemeler, koltuğun yuvasına kaynak yapılır. stellit (krom, karbon, tungsten veya diğer elementlerle dövülebilir kobalt alaşımı).

İki valfli silindir kafası

Üç valfli silindir kafası

Dört valfli silindir kafası

Beş valfli silindir kafası