Sisepõlemismootori silindripea

Mõiste "silindripea" ei tekkinud juhuslikult. Nagu inimese peas, toimuvad ka sisepõlemismootori kõige keerulisemad ja olulisemad toimingud silindripeas. Seega on silindripea osa sisepõlemismootorist, mis asub selle ülemises (ülemises) osas. See on põimunud sisselaske- ja väljalaskekanalite õhukanalitega, sisaldab klapimehhanismi osi, pihustid ja süüteküünlad või hõõgküünlad. Silindripea katab silindriploki ülaosa. Pea võib olla üks terve mootori jaoks, iga silindri jaoks eraldi või eraldi silindrite rea jaoks (V-kujuline mootor). Kinnitatakse silindriploki külge kruvide või poltidega.

Silindripea funktsioonid

• See moodustab põlemisruumi – moodustab kokkusurumisruumi või osa sellest.
• Võimaldab vahetada silindrilaengu (4-taktiline mootor).
• Tagab põlemiskambri, süüteküünalde ja ventiilide jahutuse.
• Sulgeb põlemiskambri gaasikindlalt ja veekindlalt.
• Näeb ette süüteküünla või pihusti paigutuse.
• Püüab ja juhib põlemisrõhku – kõrgepinge.

Silindripeade jaotus

• Silindripead kahetaktiliste ja neljataktiliste mootorite jaoks.
• Silindripead sädesüüte- ja diiselmootoritele.
• Õhu- või vesijahutusega pead.
• Eraldi pead ühele silindrile, pea reas või V-kujulisele mootorile.
• Silindripea ja ventiili ajastus.

Silindripea tihend

Silindripea ja silindriploki vahel on tihend, mis sulgeb põlemiskambri hermeetiliselt ja takistab õli ja jahutusvedeliku väljapääsu (segunemist). Me jagame tihendid nn metalliks ja kombineeritud.

Metallist, st vasest või alumiiniumist tihendeid kasutatakse väikestes kiiretes õhkjahutusega mootorites (tõukerattad, kahetaktilised mootorrattad kuni 250 cmXNUMX). Vesijahutusega mootorites kasutatakse tihendit, mis koosneb grafiidirikastest orgaanilistest kiududest, mis on ühendatud plastalusele, mis on toetatud metalltoele.

Silindripea kate

Silindripea oluline osa on ka kate, mis katab klapirongi ja takistab õli lekkimist mootorikeskkonda.

Kahetaktilise mootori silindripea peamised omadused

Kahetaktiliste mootorite silindripea on tavaliselt lihtne, õhkjahutusega (pinnaviiluline) või vedel. Põlemiskamber võib olla sümmeetriline, kaksikkumer või ümmargune, sageli koputusvastase vahega. Süüteküünla niit asub silindri teljel. See võib olla valmistatud hallist malmist (vanad mootorid) või alumiiniumisulamist (praegu kasutusel). Kahetaktilise mootori pea ühendamine silindriplokiga võib olla keermestatud, äärikuga, kinnituskruvidega ühendatud või isegi ühes tükis.

Neljataktilise mootori silindripea peamised omadused

Neljataktiliste mootorite pea konstruktsioon peab võimaldama muuta ka mootori silindrite töömahtu. See sisaldab sisselaske- ja väljalaskekanaleid, ventiile reguleerivaid gaasijaotusmehhanismi osi, klappe endid koos nende pesade ja juhikutega, süüteküünla ja düüside kinnitamiseks mõeldud keermeid, kanaleid määrde- ja jahutusaine voolu jaoks. See on ka osa põlemiskambrist. Seetõttu on see kahetaktilise mootori silindripeaga võrreldes ebaproportsionaalselt keerulisem konstruktsiooni ja kuju poolest. Neljataktilise mootori silindripea on valmistatud kas hallist peeneteralisest malmist või legeeritud malmist või sepistatud terasest - nn valuterasest või vedelikjahutusega mootorite alumiiniumisulamitest. Õhkjahutusega mootorites kasutatakse alumiiniumisulameid või malmi. Malmi ei kasutata peaaegu kunagi peamaterjalina ja see on asendatud alumiiniumisulamiga. Kergmetallide tootmisel ei ole määrav mitte niivõrd väike kaal, kuivõrd suurepärane soojusjuhtivus. Kuna põlemisprotsess toimub silindripeas, mille tulemuseks on intensiivne kuumus selles mootori osas, tuleb soojus võimalikult kiiresti jahutusvedelikule üle kanda. Ja siis on alumiiniumisulam väga sobiv materjal.

Põlemiskamber

Põlemiskamber on ka silindripea väga oluline osa. See peab olema õige kujuga. Põlemiskambri peamised nõuded on järgmised:

• Kompaktsus, mis piirab soojuskadusid.
• Lubage kasutada maksimaalset ventiilide arvu või piisavat suurust.
• Silindri täitmise optimaalne avamine.
• Asetage küünal pigistamise lõpus rikkaimasse kohta.
• Detonatsiooni süttimise vältimine.
• Kuumade kohtade allasurumine.

Need nõuded on väga olulised, kuna põlemiskamber mõjutab süsivesinike teket, määrab põlemise kulgu, kütusekulu, põlemismüra ja pöördemomendi. Põlemiskamber määrab ka maksimaalse tihendussuhte ja mõjutab soojuskaod.

Põlemiskambri kuju

a - vann, b - poolkerakujuline, c - kiil, d - asümmeetriline poolkerakujuline, e - Heronid kolvis

Sisse- ja väljalaskeava

Nii sisselaske- kui ka väljalaskeavad lõpevad klapipesaga kas otse silindripeas või sisestatud istmega. Sirge klapipesa on moodustatud otse peamaterjali sisse või seda võib nn. reasadul, mis on valmistatud kvaliteetsetest legeeritud materjalidest. Kontaktpinnad on täpselt lihvitud vastavalt suurusele. Klapipesa kaldenurk on enamasti 45 °, kuna see väärtus saavutab hea tiheduse, kui ventiil on suletud ja iste isepuhastuv. Imemisventiilid on mõnikord kallutatud 30 °, et tagada parem vool istme piirkonnas.

Ventiili juhendid

Ventiilid liiguvad klapijuhikutes. Klapijuhikud võivad olla valmistatud malmist, alumiinium-pronksisulamist või otse silindripea materjalist.

Ventiilid mootori silindripeas

Nad liiguvad juhendites ja klapid ise toetuvad istmetele. Kolb sisepõlemismootorite juhtventiili osana on töö ajal mehaanilise ja termilise pinge all. Mehaanilisest seisukohast on see kõige enam koormatud põlemiskambris olevate suitsugaaside rõhule, aga ka nukist (tungrauale) juhitavast jõust, inertsjõust edasi -tagasi liikumise ajal, samuti mehaaniline hõõrdumine. mina ise. Termiline pinge on sama oluline, kuna ventiili mõjutavad peamiselt põlemiskambri temperatuur ja voolavate kuumade suitsugaaside (väljalaskeklapid) ümbritsev temperatuur. Just väljalaskeklapid, eriti ülelaaduriga mootorites, puutuvad kokku äärmuslike termiliste koormustega ja kohalik temperatuur võib ulatuda 900 ° C -ni. Soojust saab suletud ventiiliga istmele ja klapivarrele edastada. Soojusülekannet pealt varrele saab suurendada, täites klapi sees oleva õõnsuse sobiva materjaliga. Kõige sagedamini kasutatakse veeldatud naatriumgaasi, mis täidab varreõõne ainult poole võrra, nii et klapi liikumisel loputatakse seestpoolt intensiivselt vedelikuga. Väiksemate (reisijate) mootorite varreõõnsus tehakse augu puurimisega; suuremate mootorite puhul võib osa klapipeast olla ka õõnes. Ventiili vars on tavaliselt kroomitud. Seega ei ole soojuskoormus erinevate ventiilide puhul sama, see sõltub ka põlemisprotsessist endast ja põhjustab klapis termilisi pingeid.

Sisselaskeklappide pead on tavaliselt suurema läbimõõduga kui väljalaskeklappidel. Paaritu arvu ventiilide (3, 5) korral on silindri kohta rohkem sisselaskeklappe kui väljalaskeklappe. Selle põhjuseks on nõue saavutada maksimaalne võimalik – optimaalne erivõimsus ja seega ka ballooni parim võimalik täitmine põleva kütuse ja õhu seguga.

Imemisventiilide tootmiseks kasutatakse peamiselt pärliitkonstruktsiooniga terasid, mis on legeeritud räni, nikli, volframiga jne. Mõnikord kasutatakse titaanisulamit. Termilisele pingele avatud väljalaskeklapid on valmistatud austeniitse struktuuriga kõrge legeeritud (kroom-nikkel) terasest. Istme istme külge keevitatakse karastatud tööriistateras või muu spetsiaalne materjal. stelliit (tempermalmist sulam, mis sisaldab kroomi, süsinikku, volframit või muid elemente).

Kahe ventiiliga silindripea

Kolmeklapiline silindripea

Nelja ventiiliga silindripea

Viie ventiiliga silindripea