Здравейте, автомобилни ентусиасти! Като доставчик на цилиндрови глави на двигатели съм виждал от първа ръка тънкостите на това, което прави един високопроизводителен двигател с цилиндрова глава. В този блог ще разбия основните характеристики на дизайна, които отличават тези лоши момчета.
Дизайн на горивната камера
Горивната камера е мястото, където се случва магията. Това е пространството в главата на цилиндъра, където въздушно-горивната смес се запалва и изгаря. Добре проектираната горивна камера може значително да подобри работата на двигателя.
Важен аспект е формата. Компактната и добре очертана горивна камера спомага за по-доброто разпространение на пламъка. Това означава, че пламъкът се разпространява по-равномерно и бързо през сместа въздух - гориво, което води до по-ефективно изгаряне. Например полусферичната горивна камера е известна с отличните си характеристики за разпространение на пламъка. Позволява по-централизирано разположение на запалителната свещ, което помага за започване на процеса на горене точно в средата на камерата.
Друг фактор е степента на компресия. Коефициентът на сгъстяване е съотношението на обема на горивната камера, когато буталото е в долната част на своя ход (долна мъртва точка) към обема, когато буталото е в горната част на своя ход (горна мъртва точка). По-високото съотношение на компресия обикновено води до повече изходна мощност, тъй като позволява извличането на повече енергия от сместа въздух - гориво. Той обаче изисква и по-високо октаново гориво, за да се предотврати детонация.
Всмукателни и изпускателни отвори
Всмукателните и изпускателните отвори са като белите дробове на двигателя. Те контролират притока на въздух и гориво в горивната камера и изтичането на отработените газове от нея.
За всмукателните отвори гладката и добре оформена конструкция е от решаващо значение. Плавният порт намалява турбуленцията и позволява по-ефективен поток на сместа въздух - гориво. Това може да се постигне чрез внимателни процеси на леене и машинна обработка. Формата на порта също има значение. Порт с постепенно стесняване към горивната камера помага да се увеличи скоростта на входящата смес, което може да подобри ефективността на горене.
Изпускателните отвори, от друга страна, трябва да бъдат проектирани за бързо и ефективно отстраняване на изгорелите газове от горивната камера. По-голямото напречно сечение може да намали обратното налягане, което от своя страна позволява на двигателя да диша по-добре. Обратното налягане е съпротивлението, с което се сблъскват отработените газове, докато се опитват да излязат от двигателя. Високото противоналягане може да намали мощността и ефективността на двигателя.
Ако се интересувате и от други части на двигателя, може да искате да разгледате нашитеМаслен съд на двигателя. Играе важна роля при съхранението и циркулацията на двигателното масло.
Дизайн и конфигурация на вентила
Вентилите са отговорни за контролирането на потока въздух, гориво и отработени газове в и извън горивната камера. Дизайнът и конфигурацията на клапаните могат да имат голямо влияние върху работата на двигателя.
Размерът на клапаните е важен фактор. По-големите клапани могат да позволят повече въздух и гориво да навлязат в горивната камера и повече изгорели газове да излязат. По-големите клапани обаче добавят и повече тегло, което може да повлияе на способността за увеличаване на оборотите на двигателя. Така че има баланс, който трябва да се намери.
Конфигурацията на вентила също има значение. Повечето съвременни двигатели използват многоклапанен дизайн, като например настройка с четири клапана на цилиндър (два всмукателни клапана и два изпускателни клапана). Това позволява по-добро дишане и по-ефективно изгаряне в сравнение с конструкция с два клапана на цилиндър.
Охлаждащи канали
Двигателите генерират много топлина по време на работа и главата на цилиндъра не е изключение. Охлаждащите канали са проектирани да циркулират охлаждащата течност около главата на цилиндъра, за да я поддържат при безопасна работна температура.
Добре проектираната система от охлаждащи канали гарантира, че всички части на главата на цилиндъра се охлаждат равномерно. Неравномерното охлаждане може да доведе до горещи точки, които могат да причинят повреда на двигателя, като изкривяване на главата на цилиндъра. Размерът и разположението на охлаждащите канали трябва да бъдат внимателно проектирани, за да осигурят достатъчен поток на охлаждащата течност към всички критични зони, като например около горивните камери и клапаните.
Избор на материал
Материалът, използван за направата на главата на цилиндъра, също е ключова характеристика на дизайна. Различните материали имат различни свойства, които могат да повлияят на работата и издръжливостта на главата на цилиндъра.
Алуминият е популярен избор за цилиндрови глави. Той е лек, което спомага за намаляване на общото тегло на двигателя. Това може да подобри горивната ефективност и управлението. Алуминият също има добри топлопреносни свойства, което означава, че може да разсейва топлината по-ефективно. Той обаче не е толкова здрав, колкото някои други материали, като чугуна.
Чугунът, от друга страна, е много здрав и издръжлив. Издържа на високи температури и налягания, без да се деформира. Но е по-тежък от алуминия, което може да е недостатък по отношение на горивната ефективност и производителността.
Местоположение на запалителната свещ
Местоположението на запалителната свещ в горивната камера може да окаже значително влияние върху ефективността на горене. Запалителна свещ, разположена в центъра на горивната камера, може да инициира процеса на горене по-ефективно, тъй като позволява на пламъка да се разпространява равномерно във всички посоки.
Това може да доведе до по-пълно изгаряне на сместа въздух - гориво, което от своя страна води до по-голяма мощност и по-добра икономия на гориво. Някои двигатели с висока производителност използват няколко свещи на цилиндър за допълнително подобряване на ефективността на горенето.
Дизайн на разпределителния вал
Разпределителният вал е отговорен за отварянето и затварянето на всмукателните и изпускателните клапани в точното време. Добре проектираният разпределителен вал може да оптимизира времето и повдигането на клапана, което може да окаже голямо влияние върху работата на двигателя.
Профилът на разпределителния вал е важен фактор. Разпределителен вал с по-агресивен профил може да отвори клапаните по-широко и за по-дълго време, което може да увеличи количеството въздух и гориво, които влизат в горивната камера, и количеството изгорели газове, които излизат. Прекалено агресивният разпределителен вал обаче може също да причини проблеми при ниски обороти на двигателя, като груба работа на празен ход.
Съвместимост на уплътнението
Уплътнението на главата на цилиндъра е критичен компонент, който уплътнява главата на цилиндъра към блока на двигателя. Цилиндровата глава на двигателя с висока производителност трябва да бъде проектирана така, че да е съвместима с висококачествени уплътнения.
Повърхностното покритие на главата на цилиндъра, където се намира уплътнението, е важно. Гладката и плоска повърхност осигурява добро уплътнение. Дизайнът на главата на цилиндъра също трябва да вземе предвид разликите в налягането и температурата, на които ще бъде изложено уплътнението по време на работа на двигателя.
Ако сте на пазара и за други автомобилни части, може да искате да разгледате нашитеЧаст за автомобилен шублериКорпусна част на трансмисията.
В заключение, една високоефективна цилиндрова глава на двигателя е резултат от внимателен дизайн и инженеринг. От горивната камера до разпределителния вал, всеки аспект играе решаваща роля при определяне на работата на двигателя. Ако сте на пазара за високоефективна цилиндрова глава на двигател или имате някакви въпроси относно нашите продукти, не се колебайте да се свържете с нас за обсъждане на поръчката. Ние сме тук, за да ви помогнем да получите най-добрите части за вашия двигател.
Референции
- Хейууд, JB (1988). Основи на двигателя с вътрешно горене. Макгроу - Хил.
- Тейлър, CF (1966). Двигателят с вътрешно горене на теория и практика. MIT Press.