Flachkopf-Zylinderkopf - Diese Zylinderköpfe wurden bei älteren Motoren wie den Flachkopf-Ford-Motoren (wie unten gezeigt) verwendet. Der ovale Vorsprung oben am Zylinderkopf dient zum Kühlmittelfluss. Das Kühlmittel würde vom Block nach oben und durch die Durchgänge im Kopf (zwischen den Schraubenlöchern) und durch diese ovale Öffnung oben nach außen fließen.
Überkopfventilkopf (OHV) - Dieser Zylindertyp wurde seit den 1950er Jahren in großem Umfang verwendet und wird bis heute verwendet. Diese Köpfe haben die Ventile in sich anstatt im Block wie der Flachkopf. Die Ventile werden indirekt vom Nocken über einen Ventiltrieb betätigt, der üblicherweise aus Hebern (Stößeln), Schubstangen und Kipphebeln besteht. Ein OHV-Kopf sieht normalerweise so aus wie die folgenden Chevrolet-Köpfe. In dem Bild ist die flache Oberfläche des Kopfes (rechte Seite des Bildes) der Teil, der dem Motorblock zugewandt ist. Auf der linken Seite sehen Sie die Ventilspitzen, Ventilfedern, Halterungen und Halterungen. Darüber würden Sie die Kipphebel sehen, wenn sie installiert wären.
Überkopfnockenkopf (OHC) - Bei diesem dritten Kopftyp befindet sich die Nockenwelle normalerweise zusammen mit dem Nocken. Es wird "Overhead" genannt, da sich die Nocke tatsächlich über der Oberseite des Kopfes befindet. Das OHC kann eine einfache (SOHC) oder eine doppelte (DOHC) Konfiguration haben. (Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen SOHC und DOHC finden Sie in diesem SE-Beitrag. ) Hier sind einige Bilder, die OHC-Köpfe zeigen:
In diesem Bild ist es etwas schwer zu erkennen, aber es gibt eine Nockenwelle (Sie können das einzelne Zahnrad links vom Kopf sehen), die sich über die Länge des Kopfes erstreckt. Diese einzelne Nockenwelle betätigt sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile, die sich im Kopf befinden.
In diesem Bild eines DOHC sehen Sie die beiden Nockenwellen (im Bild finden Sie zwei Zahnräder rechts vom Kopf). Mit DOHC können die Ventile direkt (wie in diesem Bild) oder mit Kipphebeln betätigt werden.
Lassen Sie uns zunächst den Flachkopf-Zylinderkopf ein wenig erklären. Wie ich bereits sagte, ist es im Grunde nur ein flaches Stück Metall, das die Oberseite des Zylinders abdichtet. Im obigen Bild ist der obere Teil des Bildes (wie gesagt) der flache Teil. Die Vertiefungen im Kopf (der fast herzförmige Teil) sind die Brennkammer. Hier hat das Luft-Kraftstoff-Gemisch Raum zum Verbrennen, wenn sich der Kolben während der Zündung zwischen dem Kompressions- und dem Leistungszyklus eines Otto-Zyklusmotors im oberen Totpunkt (OT) befindet.
Um besser zu verstehen, was die meisten anderen Zylinderköpfe ausmacht, gehen wir einige der Grundlagen durch (Hinweis: Einige dieser Dinge wurden oben erwähnt, aber ich werde besser erklären, was sie hier sind):
Nackter Zylinderkopf : Dies ist der Hauptbaustein der gesamten Struktur. Alle anderen Komponenten, über die wir sprechen werden, sind in irgendeiner Form oder Fasion am nackten Kopf befestigt.
- Ventil : Normalerweise im Kopf vergraben. Dies ist der Teil, der das Luft / Kraftstoff-Gemisch in den Brennraum und die Abgase während dieses Teils des Otto-Zyklus ablässt. Das Ventil wird genau zum richtigen Zeitpunkt von der Nockenwelle betätigt. Hier ist ein repräsentatives Bild eines Ventils:
- Ventilfeder : Dies hält das Ventil geschlossen , wenn es nicht geöffnet ist. Ventilfedern können aus einem, zwei oder sogar drei verschiedenen Federabschnitten bestehen (je nach Konstruktionsbedarf). Normalerweise benötigen nur sehr leistungsstarke Motoren den Federdruck von drei (oder dreifachen) Federn. Hier ist ein repräsentatives Bild einer Ventilfeder (dies sind Bienenstockfedern, die aufgrund ihrer Form so genannt werden):
Ventilfederhalter : Die Ventilfederhalter hält die Feder an der Feder befindet. Der Halter befindet sich am oberen Ende der Feder (vom Kopf weg). Es hält die Feder an Ort und Stelle und wird gleichzeitig über Halteverschlüsse am Ventil befestigt (siehe unten). Hier ist ein repräsentatives Bild eines Halters:
Halteschloss : Das Halteschloss (oder der Schlüssel) ist zwischen der Ventilspitze und dem Halter eingeklemmt. Ein Presssitz tritt auf, weil der Federdruck auf die Verriegelung nach oben drückt, der Winkel der Verriegelungen in Bezug auf den geraden Schaft des Ventils und die kleine Lasche, die in das Ventil passt. Hier ist ein repräsentatives Bild eines Halteschlosses:
Dies ist die Hälfte eines Paares von Schlössern. Sie können auch den Winkel sehen, der erzeugt wird, zusammen mit der kleinen Lasche, die das Schloss mit dem Ventilschaft verbindet.
Ventildichtung - Die Ventildichtung befindet sich um den Schaft des Ventils oben in der Ventilführung (siehe unten) unter der Ventilfeder. Es bietet eine Abdichtung, um zu verhindern, dass Öl in die Einlass- und Auslasskanäle gelangt (oder gepumpt wird). Hier ist ein repräsentatives Bild einer Ventildichtung:
Im Bild sehen Sie zwei Ventile (unten rechts und links). Die Ventildichtung ist die Feder, die das Ventil umgibt, das darunter liegende Polymerstück und das darunter liegende Metall.
Ventilführung : Die Ventilführung tut genau das, was der Name schon sagt - die Ventilführungen. Die Ventilführung ist ein separates Metallstück, das normalerweise aus Gusseisen oder Bronze besteht. Die Führung ist vom Kopf getrennt, so dass sie bei Bedarf beim Wiederaufbau eines Kopfes ausgetauscht werden kann. Es wird in den Kopf angetrieben und bietet eine Möglichkeit, das Ventil spezifisch zu positionieren, während sich das Ventil während des Öffnungs- / Schließzyklus auf und ab bewegen kann. Es gibt viele verschiedene Typen und verschiedene Anwendungen für jeden. Hier ist ein repräsentatives Bild verschiedener Ventilführungen:
Ventilsitz : Der Ventilsitz ist ein gehärtetes Material , das in den Kopf gehämmert wird, dann in bestimmten Winkeln schneiden , um zusammen mit dem Ventil, schaffen eine Dichtung , die die Gase während des Verbrennungsprozesses in der Verbrennungskammer verriegelt hält. Ventilsitze bestehen normalerweise aus einer Art Eisenlegierung, da diese während ihrer Lebensdauer den Belastungen eines Öffnungs- / Schließventils standhält. Sie finden Sitze in Gusseisenköpfen (meistens), aber Ventilsitze in Aluminiumköpfen. Ohne diese würde das Ventil das Aluminium aus dem Weg räumen und bald beschädigt werden. Hier ist ein repräsentatives Bild eines Ventilsitzes:
Im Bild habe ich zwei gelbe Ovale hinzugefügt. Der Ventilsitz befindet sich zwischen den beiden Ovalen. Der Sitz ist der Teil, der verfärbt ist und in einem Winkel bearbeitet werden soll. Wenn die Sitze platziert sind, wird eine Stelle in den Kopf eingearbeitet, an der der Sitz später hineingetrieben wird. Dann wird der Sitz in bestimmten Winkeln geschnitten, damit das Ventil einen perfekten Kontakt mit dem Sitz hat und eine positive Abdichtung erzeugt. Sie können im Bild auch sehen, dass in der Mitte der Kreise die Ventilführung auf Sie zuragt.
Federsitz : Abhängig vom Kopfhersteller und der Kopfkonstruktion kann auch ein Federsitz vorhanden sein, der den Zylinderkopf vor einem Abrieb durch die Feder schützen kann. Wie Sie vielleicht vermutet haben, überspannt der Federsitz die Ventilführung und befindet sich zwischen der Feder und dem Kopf. Sie werden diese normalerweise auf Aluminiumköpfen sehen. In diesem Bereich kann ein Hersteller auch Ventilfederscheiben platzieren, um die Federhöhe korrekt einzustellen.
Hier ist ein Bild der meisten der oben beschriebenen Teile und wie sie alle zusammenpassen (natürlich auseinandergeblasen):
Brennkammer : Die Brennkammer ist , wo die Action stattfindet. Die Form davon bestimmt zusätzlich zu den Ventilen und der Kuppel (oder Schale) des Kolbens, wie sich die Flammenfront nach dem Auftreten der Luft- / Kraftstoffzündung bewegt. Eine Brennkammer kann viele verschiedene Größen und Formen haben. Es hängt alles davon ab, was für den jeweiligen Motor benötigt wird. Unten sehen Sie ein repräsentatives Bild einer geschlossenen Blockbrennkammer von Chevy (BBC) mit großem Block. In der Abbildung sehen Sie die Fläche der Einlassventile (größeres Ventil) und Auslassventile (kleineres Ventil). Auf der rechten Seite der Ventile (bei 4 Uhr zu den Ventilen) befindet sich ein Gewindeloch. Hier ragt die Zündkerze heraus.
Hier ist ein sehr einfacher OHV-Kopf. Sie können die verschiedenen Teile des Kopfes zum besseren Verständnis mit Anmerkungen versehen sehen. Alle Köpfe mit Ventilen funktionieren ziemlich gleich, können jedoch auf unterschiedliche Weise angeordnet werden, wie Sie in den obigen Bildern gesehen haben. Hier ist ein weiteres Bild, das den Querschnitt zeigt, wie sich die Ventile, der Einlass- und der Auslasskanal im Kopf befinden können:
Einlass- / Auslassanschlüsse : Die Einlass- und Auslasskanäle sind der Teil des Kopfes, der das Luft / Kraftstoff - Gemisch ermöglicht den Zylinder und die Abgase um in den Zylinder zu verlassen. Die Größe, Form und Textur dieser können helfen oder behindern, wie der Luftstrom auftritt. Mit größerem Durchfluss steigen Leistung und Drehmoment. Hier ist ein repräsentatives Bild einer Schnittansicht eines Hafens:
Extra Bits & Pieces : Beim Gießen von Köpfen werden Kühlmittelkanäle eingebaut. Dadurch kann der Kopf überschüssige Wärme aus dem Verbrennungsprozess abführen.