3.1.3. Головки блока цилиндров

Головки закрывают цилиндры и образуют верхнюю часть камеры сгорания, служат основой для крепления клапанного механизма, в них размещают свечи зажигания или форсунки. Поэтому основными требованиями к конструкции головки являются высокая прочность и жесткость при механических и термических перегрузках; исключение местных перегревов и коробления при рабочих температурах.

Головки отливают в земляные формы из чугунов, а также в кокиль– из алюминиевых сплавов. Чугунная головка прочнее, повышает жесткость двигателя, но имеет значительную массу. Алюминиевые головки, обладают хорошей теплопроводностью, что способствует уменьшению подогрева свежего заряда при газообмене и позволяет работать с более высокими степенями сжатия на том же топливе без возникновения детонационного сгорания.

Головки блока цилиндров могут быть индивидуальными или общими (рис. 3.6). Индивидуальные головки имеют меньшую массу, что облегчает изготовление и ремонт двигателя; они являются унифицированными для семейства двигателей с разным числом цилиндров. В тоже время жесткость корпуса двигателя с индивидуальными головками цилиндров меньше, чем с общими. Поэтому их применяют преимущественно при большом диаметре цилиндров.

Головки двигателей воздушного охлаждения, для отвода необходимого количества теплоты, имеют развитое оребрение. В качестве материала головок применяют алюминиевые сплавы, обладающие большей теплопроводностью и лучшими литейными свойствами чем чугуны.

Для повышения износостойкости в головку под клапаны устанавливаются вставные седла из высокопрочного жаростойкого чугуна, имеющего высокий коэффициент линейного расширения или из легированной стали. Во избежание перегрева межклапанных перемычек и гнезда форсунки охлаждающая жидкость, перетекающая из блока цилиндров в головку блока, сначала направляется на межклапанную перемычку. Для лучшего отвода теплоты от форсунки колодец под нее иногда делают в виде латунного стакана, запрессованного в головку.

Рис. 3.6. Головки цилиндров и прокладки газового стыка:

а) – головка двигателя жидкостного охлаждения: 1 – головка блока; 2 – колодец под топливную форсунку; 3,20 – сверления для подвода охлаждающей жидкости в головку блока; 4,6 – гнёзда под сёдла впускных и выпускных клапанов; 5,7 – каналы для впуска в цилиндры свежей смеси (воздуха) и выпуска из них отработавших газов; 8 – рубашка охлаждения; 9 – полки под тарелки клапанных пружин; 10 – сверление под направляющую втулку клапана; 11 – заглушка; 12 – резьбовое отверстие под полую пробку крепления форсунки; 13 – резьбовое отверстие под болт крепления вильчатой скобы форсунки; 14 – клапанная коробка; 15 – сверления под болты (шпильки) крепления головки блока; 16 – сверления под штанги коромысел; 17 – резьбовое сверление для крепления впускного и выпускного трубопроводов; 18 – резиновое кольцо; 19 – латунный стакан; 21 – корончатая резьбовая пробка;

б)– головка двигателя воздушного охлаждения

в) – прокладка газового стыка:

1 – рифленый стальной лист; 2 – асбестовое полотно или резино- асбестовая смесь; 3 – окантовка из малоуглеродистой стали

г) – прокладка под индивидуальную головку:

1 – гильза цилиндра; 2 – головка блока; 3 – прокладка; 4 – стальное кольцо; 5 – болты крепления головки; 6 – центрирующие втулки; 7 – резиновая прокладка; 8 – блок- картер