Регистрация Войти
Вопрос

Есть ли у большинства распространённых двигателей головка блока цилиндров?

Я знаю, что существуют разные типы двигателей. Все они устроены по-разному и имеют различную конструкцию. Но у большинства двигателей есть головка блока цилиндров? И сколько их? Я знаю, что у рядных двигателей она одна, у V-образных — две, а у радиальных двигателей обычно по одной на каждый цилиндр.


Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/32554/do-most-common-engines-have-a-cylinder-head
1
+ Читать

11 Комментариев

  1. Наличие отдельной головки блока цилиндров значительно упрощает производство и сборку двигателя.



    В частности, гораздо проще просверлить цилиндры прямо в литом блоке, чем пытаться отлить и обработать блок с глухими отверстиями. Аналогичным образом, отдельная головка позволяет устанавливать поршни и шатуны сверху.



    В большинстве современных двигателей клапаны расположены сверху, что обеспечивает максимально возможную площадь впускных/выпускных отверстий и прямой путь к камере сгорания. Без отдельной головки блока цилиндров добиться этого было бы крайне сложно. Кроме того, отдельная головка блока цилиндров значительно упрощает изготовление полусферической камеры сгорания.



    Наличие отдельной головки позволяет регулировать степень сжатия либо путем механической обработки головки, либо путем изменения толщины прокладки головки.



    Это обеспечивает доступ для обслуживания клапанов, поршней и т. д.



    В двигателях с боковым расположением клапанов головка блока цилиндров может представлять собой всего лишь пластину



    Отдельная головка блока цилиндров обеспечивает большую гибкость при разработке, поскольку конструкцию клапанов и камеры сгорания можно существенно изменить без демонтажа и переоборудования всего двигателя. Кроме того, головку и блок можно изготовить из разных материалов.


  1. Во всех обычных поршневых двигателях есть головки цилиндров (в том смысле, что это съёмный элемент, который закрывает отверстие цилиндра напротив поршня, образуя камеру сгорания).



    Всем двигателям внутреннего сгорания нужно «что-то», например головка блока цилиндров, чтобы расширяющиеся газы могли толкать поршень или ротор и приводить их в движение. Но это «что-то» не обязательно должно быть обычной головкой, которую мы обычно представляем. Это может быть другой поршень в оппозитных двигателях (которые используются в тяжёлой промышленности и судостроении, дизельный двигатель Fairbanks Morse 38 8-1/8 всё ещё выпускается), или головка и блок могут быть единым целым, а ещё есть роторные двигатели…



    Здравомыслящий человек мог бы возразить, что «безголовые» конструкции не являются «обычными двигателями». Однако одна из замечательных особенностей механизмов заключается в том, что они демонстрируют весь спектр человеческого творчества и дизайнерских возможностей. Также здорово, что конструкции, которые когда-то считались устаревшими, возвращаются.

  1. Как говорит @rpmerf, практически все поршневые двигатели имеют по крайней мере одну головку блока цилиндров.



    Как вы и предположили, в большинстве двигателей на каждый ряд цилиндров приходится одна головка блока цилиндров, хотя в некоторых их больше. Насколько я помню, в некоторых двигателях VW с воздушным охлаждением на каждый цилиндр приходилась одна головка.



    Однако есть и такие, у которых их нет. В оппозитных двигателях, таких как двухтактный Napier Deltic и Commer TS3, каждая камера сгорания используется двумя противоположными цилиндрами, поэтому каждый из них фактически является головкой для другого. В таких двигателях клапаны расположены по бокам цилиндров.



    Если вам хочется чего-то ещё более безумного, взгляните на бесплатные поршневые двигатели, в которых даже нет коленчатого вала...

  1. Все поршневые двигатели должны иметь головку блока цилиндров. Головка находится сверху блока и образует верхнюю часть камеры сгорания. В головке также расположены клапаны. Клапаны и камеры в головке позволяют воздуху и топливу поступать в камеру сгорания, а выхлопным газам — выходить из неё. Головка снимается для удобства сборки и обслуживания.
  1. Также следует отметить двигатели с глухим отверстием, такие как Mercury straight six "tower of power". Хотя у них есть головка в смысле чего-то на конце, противоположном цилиндру от коленчатого вала, "головка" является частью блока. А клапаны / отверстия расположены по бокам.
  1. @user15938: В двигателях с боковым расположением клапанов тоже есть головки, просто клапанный механизм проходит не через них. На этой картинке головка — это большая зелёная деталь со свечой зажигания.
  1. Я слышал о некоторых двигателях, у которых нет головки блока цилиндров, так как всё находится в одном блоке. Например, у двигателей с боковым расположением клапанов.
  1. Не стоит забывать и о роторных двигателях.
  1. @rpmerf спасибо, я знал, что что-то не так, но забыл, что это были отверстия, а не головки...
  1. Двигатели Volkswagen с воздушным охлаждением имели по две головки цилиндров, по одной с каждой стороны. Цилиндры были разделены, чтобы воздух мог циркулировать между ними.
  1. В качестве пояснения: двигатели Offenhauser Monobloc (а также другие моноблочные двигатели) не имеют съёмной головки, и во многих случаях для замены клапанов приходится снимать коленчатый вал и поршни. Это пример того, что не все двигатели устроены одинаково.
Вы уже ответили на этот вопрос