각 내연 기관에는 피스톤 헤드와 함께 연소실을 형성하고 동력 장치의 개별 시스템 작동에 중요한 역할을 하는 중요한 부품인 실린더 헤드(실린더 헤드)가 포함되어 있습니다.이 기사에서 실린더 헤드, 유형, 디자인, 적용 가능성, 유지 관리 및 수리에 대한 모든 내용을 읽어보십시오.
실린더 헤드란 무엇입니까?
실린더 헤드(cylinder head)는 실린더 블록 상단에 장착되는 내연기관 유닛입니다.
실린더 헤드는 내연 기관의 주요 부품 중 하나이며 기능을 보장하고 주요 성능 특성을 결정합니다.그러나 머리에는 여러 가지 기능이 맡겨져 있습니다.
• 연소실의 형성 - 실린더 바로 위에 위치한 헤드 하부에서 연소실이 (부분적으로 또는 완전히) 수행되고, TDC 피스톤에 도달하면 전체 부피가 형성됩니다.
• 연소실에 공기 또는 연료-공기 혼합물 공급 - 해당 채널(흡기)이 실린더 헤드에 만들어집니다.
• 연소실에서 배기 가스 제거 - 해당 채널(배기)이 실린더 헤드에 만들어집니다.
• 동력 장치 냉각 - 실린더 헤드에는 냉각수가 순환하는 워터 재킷 채널이 있습니다.
• 가스 분배 메커니즘(타이밍)의 작동 보장 - 밸브는 엔진 스트로크에 따라 흡기 및 배기 채널을 열고 닫는 밸브(모든 관련 부품(부싱, 시트) 포함)에 있습니다.또한 전체 타이밍은 베어링과 기어가 있는 캠축(샤프트), 밸브 드라이브, 밸브 스프링 및 기타 관련 부품과 같은 헤드에 위치할 수 있습니다.
• 타이밍 부품의 윤활 - 헤드에 채널과 용기가 만들어지며 이를 통해 오일이 마찰 부품의 표면으로 흐릅니다.
• 연료 분사 시스템(디젤 및 분사 엔진) 및/또는 점화 시스템(가솔린 엔진)의 작동 보장 - 연료 분사 장치 및/또는 관련 부품이 있는 점화 플러그(디젤 예열 플러그 포함)가 장착되어 있습니다. 머리;
• 흡기 및 배기 매니폴드, 센서, 파이프, 브래킷, 롤러, 커버 등 다양한 구성 요소를 장착하기 위한 본체 부품 역할을 합니다.
이러한 광범위한 기능으로 인해 실린더 헤드에는 엄격한 요구 사항이 적용되며 그 설계는 상당히 복잡할 수 있습니다.또한 오늘날에는 설명된 기능이 어떤 방식으로든 구현되는 다양한 유형의 헤드가 있습니다.
실린더 헤드의 종류
실린더 헤드는 연소실의 설계, 유형 및 위치, 타이밍의 존재 및 유형, 목적 및 일부 기능이 다릅니다.
실린더 헤드는 네 가지 디자인 중 하나를 가질 수 있습니다.
• 인라인 엔진의 모든 실린더에 대한 공통 헤드;
• V자형 엔진의 한 줄의 실린더에 대한 공통 헤드;
• 다중 실린더 인라인 엔진의 여러 실린더에 대한 별도의 헤드;
• 단일, 2개 및 다중 실린더 인라인, V자형 및 기타 엔진의 개별 실린더 헤드.
내연 기관의 연소실의 주요 유형
기존의 2~6기통 직렬 엔진에서는 모든 실린더를 커버하기 위해 공통 헤드가 가장 자주 사용됩니다.V자형 엔진에서는 한 줄의 실린더에 공통된 실린더 헤드와 각 실린더에 대한 개별 헤드가 모두 사용됩니다(예를 들어 8기통 KAMAZ 740 엔진은 각 실린더에 별도의 헤드를 사용합니다).인라인 엔진의 별도 실린더 헤드는 훨씬 덜 자주 사용되며 일반적으로 하나의 헤드가 2개 또는 3개의 실린더를 덮습니다(예를 들어 6기통 디젤 엔진 MMZ D-260에는 2개의 헤드가 설치됩니다(3개의 실린더에 하나씩)).개별 실린더 헤드는 강력한 인라인 디젤 엔진(예: Altai A-01 디젤 엔진)과 특수 설계의 동력 장치(박서 2기통, 스타 등)에 사용됩니다.그리고 당연히 공랭식 라디에이터의 기능도 수행하는 단일 실린더 엔진에는 개별 헤드만 사용할 수 있습니다.
연소실의 위치에 따라 세 가지 유형의 헤드가 있습니다.
• 실린더 헤드에 연소실이 있는 경우 - 이 경우 바닥이 평평한 피스톤이 사용되거나 디스플레이서가 있습니다.
• 실린더 헤드와 피스톤에 연소실이 있는 경우 - 이 경우 연소실의 일부가 피스톤 헤드에서 수행됩니다.
• 피스톤에 연소실이 있는 경우 - 이 경우 실린더 헤드의 아래쪽 표면은 평평합니다(그러나 경사진 위치에 밸브를 설치하기 위한 홈이 있을 수 있음).
동시에 연소실은 구형 및 반구형, 엉덩이형, 쐐기형 및 반쐐기형, 평평한 타원형, 원통형, 복합형(결합형) 등 다양한 모양과 구성을 가질 수 있습니다.
타이밍 부품의 존재 여부에 따라 장치 헤드는 다음과 같습니다.
• 타이밍 없음 - 다중 실린더 저밸브 및 단일 실린더 2행정 밸브리스 엔진의 헤드;
• 밸브, 로커 암 및 관련 구성품(낮은 캠축이 있는 엔진 헤드)의 경우 모든 부품은 실린더 헤드 상단에 위치합니다.
• 풀 타이밍 - 캠샤프트, 밸브 드라이브 및 관련 부품이 포함된 밸브, 모든 부품이 헤드 상부에 위치합니다.
마지막으로 헤드는 목적에 따라 디젤, 가솔린 및 가스 동력 장치, 저속 및 강제 엔진, 수냉식 및 공랭식 내연 기관용 등 다양한 유형으로 나눌 수 있습니다. 이 모든 경우에 , 실린더 헤드에는 치수, 냉각 또는 핀 채널의 존재, 연소실 모양 등 특정 설계 기능이 있습니다. 그러나 일반적으로 이러한 모든 헤드의 설계는 기본적으로 동일합니다.
실린더 헤드 디자인
실린더 헤드 섹션
구조적으로 실린더 헤드는 열전도율이 높은 재료로 만들어진 견고한 주조 부품입니다. 오늘날에는 대부분 알루미늄 합금, 백주철 및 기타 합금도 사용됩니다.그 안에 위치한 시스템의 모든 부분은 흡입 및 배기 채널, 밸브 구멍 (밸브 가이드 부싱이 압착됨), 연소실, 밸브 시트 (더 단단한 합금으로 만들 수 있음), 장착용 지지 표면 등 헤드에 형성됩니다. 양초 및 / 또는 노즐, 냉각 시스템 채널, 윤활 시스템 채널을 설치하기위한 타이밍 부품, 우물 및 장착 나사 구멍 헤드가 오버 헤드 캠 샤프트가있는 엔진 용인 경우 샤프트를 놓기 위해 윗면에 베드가 형성됩니다 (라이너를 통해).
실린더 헤드의 측면에는 흡기 및 배기 매니폴드를 장착하기 위한 필러 표면이 형성됩니다.이러한 부품의 설치는 공기 누출 및 배기 누출을 차단하는 밀봉 개스킷을 통해 수행됩니다.최신 엔진에서는 이러한 구성 요소와 기타 구성 요소를 머리에 설치하는 작업이 스터드와 너트를 통해 수행됩니다.
실린더 헤드의 아래쪽 표면에는 블록에 장착하기 위한 필러 표면이 만들어집니다.연소실과 냉각 시스템 채널의 견고성을 보장하기 위해 실린더 헤드와 비즈니스 센터 사이에 개스킷이 있습니다.씰링은 파로나이트, 고무 기반 재료 등으로 만들어진 기존 개스킷으로 수행할 수 있지만 최근에는 소위 금속 패킷(합성 인서트가 포함된 구리 기반 복합 개스킷)이 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
헤드의 윗부분은 오일 주입구와 마개가 있는 뚜껑(스탬핑된 금속 또는 플라스틱)으로 닫혀 있습니다.덮개 설치는 개스킷을 통해 수행됩니다.커버는 타이밍 부품, 밸브, 스프링을 먼지와 손상으로부터 보호하고 차량 이동 중 오일 유출을 방지합니다.
실린더 헤드 디자인
블록에 실린더 헤드를 설치하는 것은 스터드 또는 볼트를 사용하여 수행됩니다.스터드는 머리에 안정적인 클램프를 제공하고 블록 본체의 하중을 고르게 분산시키기 때문에 알루미늄 블록에 더 바람직합니다.
공랭식 엔진(오토바이, 스쿠터 등)의 실린더 헤드에는 외부 표면에 핀이 있습니다. 핀이 있으면 헤드 표면적이 크게 늘어나 다가오는 공기 흐름에 따라 효과적인 냉각이 보장됩니다.
실린더 헤드의 유지 보수, 수리 및 교체 문제
실린더 헤드와 그 위에 장착된 구성품은 상당한 하중을 받게 되며 이로 인해 심한 마모와 고장이 발생합니다.일반적으로 헤드 자체의 오작동은 자주 발생하지 않습니다. 이는 다양한 변형, 균열, 부식으로 인한 손상 등입니다. 교체하려면 동일한 유형과 카탈로그 번호의 헤드를 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 부품이 단순히 장소(수정 없이).
대부분의 경우 실린더 헤드 고장은 타이밍, 윤활 등 설치된 시스템에서 발생합니다. 일반적으로 이는 밸브 시트 및 부싱, 밸브 자체, 구동 부품, 캠축 등의 마모입니다. 이 모든 경우 결함 부품이 교체됩니다. 또는 수리.그러나 차고에서는 일부 유형의 수리가 어렵습니다. 예를 들어 밸브 가이드 부싱을 누르고 누르는 것, 밸브 시트 래핑 및 기타 작업은 특수 도구를 통해서만 가능합니다.
실린더 헤드를 올바르게 설치하려면 특별한 주의를 기울여야 합니다.실린더 헤드 개스킷은 일회용이므로 헤드를 분해한 경우 교체해야 하며 이 부품을 다시 설치할 수 없다는 점을 기억하는 것이 중요합니다.실린더 헤드를 설치할 때 패스너(스터드 또는 볼트)를 조이는 올바른 순서를 준수해야 합니다. 일반적으로 작업은 헤드 중앙에서 가장자리 쪽으로 이동하면서 시작됩니다.이렇게 조이면 헤드에 가해지는 하중이 고르게 분산되고 허용할 수 없는 변형이 방지됩니다.
자동차를 운전하는 동안 헤드와 그 안에 있는 시스템의 유지 관리는 제조업체의 지침 및 권장 사항에 따라 수행되어야 합니다.시기적절한 유지 관리 및 수리를 통해 실린더 헤드와 전체 엔진이 안정적이고 효율적으로 작동합니다.
게시 시간: 2023년 8월 21일