tl dr: Головки цилиндров (обычно называемые просто «головками») представляют собой большой кусок металла, который закрывает и герметизирует конец отверстия цилиндра.

Типы головок цилиндров:

Существует три основных типа головок цилиндров:

• Головка блока цилиндров с плоской головкой — эти головки цилиндров использовались в более старых двигателях, таких как двигатели Ford с плоской головкой (как показано ниже). Овальный выступ в верхней части головки блока цилиндров предназначен для потока охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость будет течь вверх от блока и через каналы в головке (между отверстиями под болты) и выходить через этот овальный порт наверху.

  

• Головка с верхним расположением клапанов (OHV) — этот тип головки блока цилиндров широко использовался с 1950-х годов и используется до сих пор. Эти головки имеют клапаны, расположенные внутри них, а не в блоке, как у плоской головки. Клапаны приводятся в действие косвенно от кулачка через клапанный механизм, который обычно состоит из толкателей (толкателей), толкателей и коромыслов. Головка OHV обычно выглядит примерно так же, как эти головки Chevrolet ниже. На картинке плоская поверхность головки (правая сторона изображения) — это часть, обращенная к блоку цилиндров. На левой стороне вы видите наконечники клапанов, пружины клапанов, фиксаторы и держатели. Вдобавок к ним вы бы увидели коромысла, если бы они были установлены.

  

• Головка верхнего кулачка (OHC) - Головка этого третьего типа обычно имеет распределительный вал, совмещенный с кулачком. Это называется «над головой», потому что кулачок фактически находится над головой. OHC может иметь одинарную (SOHC) или двойную (DOHC) конфигурацию. (Вы можете узнать больше о различиях между SOHC и DOHC в этом посте SE ). Вот несколько изображений, показывающих головки OHC:

  

  На этом изображении немного плохо видно, но есть один распределительный вал (вы можете увидеть единственную шестерню слева от головки), который проходит по всей длине головки. Этот единственный кулачковый вал приводит в действие как впускной, так и выпускной клапаны, которые находятся в головке.

  

  На этом изображении DOHC вы можете видеть два распредвала (найдите две шестерни справа от головки на изображении). с DOHC клапаны могут приводиться в действие напрямую (как на этом изображении) или с помощью коромыслов.

Анатомия головки цилиндра

• Сначала давайте немного объясним головку цилиндра с плоской головкой. Как я уже говорил, это просто плоский кусок металла, закрывающий верхнюю часть цилиндра. На изображении выше верхняя часть изображения (как я уже сказал) является плоской частью. Углубления в головке (часть почти в форме сердца) — это камера сгорания. Именно здесь воздушно-топливная смесь имеет место для сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ) во время зажигания, между циклами сжатия и мощности двигателя с циклом Отто.

• Чтобы лучше понять, из чего состоит большинство других головок цилиндров, давайте рассмотрим некоторые основы (Примечание: некоторые из этих вещей были упомянуты выше, но я лучше объясню, что они из себя представляют):

• Голая головка цилиндра : это основной строительный блок всей конструкции. Все остальные компоненты, о которых мы поговорим, в той или иной форме прикреплены к непокрытой голове.

• Клапан : обычно спрятан внутри головки, это часть, которая пропускает воздушно-топливную смесь в камеру сгорания и выводит выхлопные газы во время этой части цикла Отто. Клапан приводится в действие в точное время кулачковым валом. Вот репрезентативное изображение клапана:
• Пружина клапана : удерживает клапан закрытым, когда он не открыт. Пружины клапана могут состоять из одной, двух или даже трех разных пружинных частей (в зависимости от конструктивных требований). Обычно только очень мощные двигатели нуждаются в пружинном давлении, связанном с тремя (или тройными) пружинами. Вот типичное изображение пружины клапана (это пчелиные пружины, названные так из-за их формы):

• Фиксатор пружины клапана: Фиксатор пружины клапана удерживает пружину на пружине . Фиксатор расположен на верхнем конце пружины (от головки). Он удерживает пружину на месте и одновременно крепится к клапану с помощью стопорных замков (см. ниже). Вот репрезентативное изображение слуги:

  

• Замок фиксатора : Замок фиксатора (или ключ) зажат между наконечником клапана и фиксатором. Посадка с натягом происходит из-за того, что давление пружины давит на замок, угол замков по отношению к прямому штоку клапана и небольшой язычок, который входит в клапан. Вот типичное изображение фиксатора замка:

  

  Это половина пары замков. Вы также можете увидеть образовавшийся угол, а также небольшой язычок, соединяющий замок со штоком клапана.

• Уплотнение клапана. Уплотнение клапана расположено вокруг штока клапана в верхней части направляющей клапана (см. ниже) под пружиной клапана. Он обеспечивает уплотнение, предотвращающее утечку (или попадание) масла во впускной и выпускной тракты. Вот типичное изображение уплотнения клапана:

  

  На изображении вы можете видеть два клапана (внизу справа и слева). Уплотнение клапана представляет собой пружину, которая окружает клапан, полимерный элемент под ним и металл, находящийся под ним.

• Направляющая клапана : Направляющая клапана делает именно то, что следует из названия — она направляет клапан. Направляющая клапана представляет собой отдельный кусок металла, обычно изготавливаемый из чугуна или бронзы. Направляющая отделена от головки, поэтому при необходимости ее можно заменить при восстановлении головки. Он ввинчивается в головку и позволяет удерживать клапан в определенном положении, при этом позволяя клапану двигаться вверх и вниз во время цикла открытия/закрытия. Есть много разных типов и различных приложений для каждого. Вот типичное изображение различных направляющих клапанов:

  

• Седло клапана : Седло клапана представляет собой закаленный материал, который вбивается в головку, а затем обрезается под определенным углом, чтобы вместе с клапаном создать уплотнение, удерживающее газы во время процесса сгорания в камере сгорания. Седла клапанов обычно изготавливаются из какого-либо сплава железа, поскольку он имеет тенденцию выдерживать суровые условия открытия / закрытия клапана в течение всего срока службы. Вы можете найти седла в чугунных головках (в большинстве случаев), но вы всегда найдете седла клапанов в алюминиевых головках. Без них клапан сдвинул бы алюминий в сторону и вскоре был бы поврежден. Вот типичное изображение седла клапана:

  

  На изображении я добавил два желтых овала. Седло клапана расположено между двумя овалами. Седло — это часть, которая обесцвечена и выглядит так, будто она обработана под углом. Когда сиденья установлены, в головке вытачивается место, куда впоследствии будет вбито сиденье. Затем седло обрезается под определенным углом, чтобы клапан идеально соприкасался с седлом и создавал надежное уплотнение. Вы также можете видеть на изображении, что в центре кругов направляющая клапана обращена к вам.

• Пружинное седло : в зависимости от производителя головки и конструкции головки может также быть пружинное седло, которое может защитить головку блока цилиндров от истирания пружиной. Как вы уже догадались, седло пружины охватывает направляющую клапана и находится между пружиной и головкой. Обычно вы увидите их на алюминиевых головках. В этой области производитель также может разместить прокладки пружины клапана, чтобы правильно установить высоту пружины.

  Вот изображение большинства частей, описанных выше, и то, как они все соединяются друг с другом (конечно, в разобранном виде):

  

• Камера сгорания: Все действие происходит в камере сгорания. Его форма, в дополнение к клапанам и куполу (или тарелке) поршня, определяет, как движется фронт пламени после воспламенения воздуха / топлива. Камера сгорания может быть разных размеров и форм. Все зависит от того, что нужно для конкретного двигателя. Ниже приведено репрезентативное изображение большой блочной камеры сгорания Chevy (BBC) с закрытым портом. На изображении вы видите лицевую сторону впускного (клапан большего размера) и выпускного (клапан меньшего размера) клапанов. Справа от клапанов (на 4 часа к клапанам) есть резьбовое отверстие. Отсюда выпирает свеча зажигания.

  

  

  Вот очень простая головка OHV. Вы можете увидеть различные части головы, аннотированные для лучшего понимания. Все головки с клапанами работают примерно одинаково, но могут быть расположены по-разному, как вы видели на изображениях выше. Вот еще одно изображение, показывающее поперечное сечение того, как клапаны, впускной и выпускной каналы могут быть расположены внутри головки:

  

• Впускные/ выпускные отверстия: впускные и выпускные отверстия являются частью головки, которая позволяет воздушно-топливной смеси поступать в цилиндр, а выхлопным газам выходить из цилиндра. Их размер, форма и текстура могут способствовать или препятствовать движению воздуха. Чем больше поток, тем больше мощность и крутящий момент. Вот репрезентативное изображение порта в разрезе:

  

• Дополнительные детали : во время отливки головок в них встроены каналы для охлаждающей жидкости. Это позволяет головке отводить лишнее тепло от процесса сгорания.

4-й тип головы, джагхед. В старых Бьюиках до 1920-х годов это был верхний клапан, но головка была несъемной, клапаны были съемными, потому что они были в клетках, а головка - нет. Чтобы снять голову, нужно было спуститься ниже и снять всю верхнюю половину двигателя, включая кувшины. Так его назвали джагхед-движок.

«Головка» в целом относится к концу или закрытию детали, находящейся под давлением, такой как головка цилиндра двигателя, головки сосуда под давлением, головки цилиндров и т. д. Ничего особенного в отношении прокладок. И второе использование «напора» для давления, как «напора пара». Определение, использующее «головку» для обозначения конца, обычно использовалось как головка болта или штифта и т. Д.