आंतरिक दहन इंजन सिलेंडर हेड

शब्द "सिलेंडर हेड" संयोग से नहीं आया। मानव सिर की तरह, आंतरिक दहन इंजन की सबसे जटिल और महत्वपूर्ण क्रियाएं सिलेंडर हेड में होती हैं। सिलेंडर हेड इस प्रकार आंतरिक दहन इंजन का हिस्सा है, जो इसके ऊपरी (ऊपरी) भाग में स्थित है। यह सेवन और निकास ट्रैक्ट के वायु नलिकाओं से जुड़ा हुआ है, इसमें वाल्व तंत्र, इंजेक्टर और स्पार्क प्लग या चमक प्लग के हिस्से शामिल हैं। सिलेंडर हेड सिलेंडर ब्लॉक के शीर्ष को कवर करता है। सिर पूरे इंजन के लिए एक हो सकता है, अलग से प्रत्येक सिलेंडर के लिए या अलग से सिलेंडर की एक अलग पंक्ति (वी-आकार का इंजन) के लिए। सिलेंडर ब्लॉक को शिकंजा या बोल्ट के साथ बांधा गया।

सिलेंडर सिर कार्य

• यह दहन स्थान बनाता है - यह संपीड़न स्थान या इसका हिस्सा बनाता है।
• सिलेंडर चार्ज रिप्लेसमेंट (4-स्ट्रोक इंजन) प्रदान करता है।
• दहन कक्ष, स्पार्क प्लग और वाल्व के लिए शीतलन प्रदान करता है।
• दहन कक्ष को गैस-तंग और जलरोधक बंद कर देता है।
• स्पार्क प्लग या इंजेक्टर की नियुक्ति के लिए प्रदान करता है।
• दहन दबाव को पकड़ता है और निर्देशित करता है - उच्च वोल्टेज।

सिलेंडर प्रमुखों का विभाजन

• सिलेंडर टू-स्ट्रोक और फोर-स्ट्रोक इंजन के लिए प्रमुख है।
• स्पार्क इग्निशन और कम्प्रेशन इग्निशन इंजन के लिए सिलेंडर हेड्स।
• हवा या पानी ठंडा सिर।
• एक सिलेंडर के लिए अलग सिर, इन-लाइन या वी-आकार के इंजन के लिए सिर।
• सिलेंडर हेड और वॉल्व टाइमिंग।

सिलिंडर हेड की गैस्केट

सिलेंडर हेड और सिलेंडर ब्लॉक के बीच एक सील होती है जो दहन कक्ष को भली भांति बंद कर देती है और तेल और शीतलक को बाहर निकलने (मिश्रण) से रोकती है। हम मुहरों को तथाकथित धातु में विभाजित करते हैं और संयुक्त करते हैं।

मेटल, यानी कॉपर या एल्युमिनियम सील्स का इस्तेमाल छोटे, हाई-स्पीड, एयर-कूल्ड इंजन (स्कूटर, 250 सीसी तक की टू-स्ट्रोक मोटरसाइकिल) में किया जाता है। वाटर-कूल्ड इंजन एक सील का उपयोग करते हैं जिसमें ग्रेफाइट युक्त कार्बनिक फाइबर होते हैं जो धातु के समर्थन पर समर्थित प्लास्टिक के आधार पर बंधे होते हैं।

सिलेंडर के सिरे का आवरण

सिलेंडर हेड का एक महत्वपूर्ण हिस्सा एक कवर भी होता है जो वाल्व ट्रेन को कवर करता है और तेल को इंजन के वातावरण में लीक होने से रोकता है।

दो स्ट्रोक इंजन के सिलेंडर हेड की मुख्य विशेषताएं

टू-स्ट्रोक इंजन के लिए सिलेंडर हेड आमतौर पर साधारण, एयर-कूल्ड (सतह पर फिनेड) या तरल होता है। दहन कक्ष सममित, उभयलिंगी या गोल हो सकता है, अक्सर एक एंटी-नॉक गैप के साथ। स्पार्क प्लग थ्रेड सिलेंडर अक्ष पर स्थित होता है। इसे ग्रे कास्ट आयरन (पुराने इंजन डिजाइन) या एल्यूमीनियम मिश्र धातु (वर्तमान में उपयोग किया जाता है) से बनाया जा सकता है। सिलेंडर ब्लॉक के लिए टू-स्ट्रोक इंजन हेड का कनेक्शन पिरोया जा सकता है, निकला हुआ किनारा, कसने वाले शिकंजा के साथ, या यहां तक ​​​​कि एक-टुकड़ा सिर भी हो सकता है।

चार स्ट्रोक इंजन के सिलेंडर हेड की मुख्य विशेषताएं

चार-स्ट्रोक इंजनों के लिए सिर का डिज़ाइन भी इंजन सिलेंडरों के विस्थापन में बदलाव प्रदान करता है। इसमें इनलेट और आउटलेट चैनल, गैस वितरण तंत्र के हिस्से होते हैं जो वाल्वों को नियंत्रित करते हैं, वाल्व स्वयं, उनकी सीटों और गाइडों के साथ, स्पार्क प्लग और नोजल को ठीक करने के लिए थ्रेड्स, स्नेहन और शीतलन मीडिया के प्रवाह के लिए चैनल। यह दहन कक्ष का भी हिस्सा है। इसलिए, यह दो-स्ट्रोक इंजन के सिलेंडर हेड की तुलना में डिजाइन और आकार में अधिक जटिल है। फोर-स्ट्रोक इंजन का सिलेंडर हेड या तो ग्रे फाइन-ग्रेन्ड कास्ट आयरन, या एलॉयड कास्ट आयरन, या फोर्ज्ड स्टील - लिक्विड-कूल्ड इंजन के लिए तथाकथित कास्ट स्टील या एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बनाया जाता है। एयर-कूल्ड इंजन एल्यूमीनियम मिश्र धातु या कच्चा लोहा का उपयोग करते हैं। कच्चा लोहा लगभग कभी भी मुख्य सामग्री के रूप में उपयोग नहीं किया जाता है और इसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बदल दिया गया है। हल्की धातुओं के उत्पादन का निर्णायक पहलू इतना कम वजन नहीं है जितना कि उत्कृष्ट तापीय चालकता। चूंकि दहन प्रक्रिया सिलेंडर हेड में होती है, जिसके परिणामस्वरूप इंजन के इस हिस्से में तीव्र गर्मी होती है, गर्मी को जितनी जल्दी हो सके शीतलक में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। और फिर एल्यूमीनियम मिश्र धातु एक बहुत ही उपयुक्त सामग्री है।

दहन कक्ष

दहन कक्ष भी सिलेंडर हेड का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह सही आकार का होना चाहिए। दहन कक्ष के लिए मुख्य आवश्यकताएं हैं:

• कॉम्पैक्टनेस जो गर्मी के नुकसान को सीमित करती है।
• वाल्वों की अधिकतम संख्या या पर्याप्त वाल्व आकार के उपयोग की अनुमति दें।
• सिलेंडर भरने का इष्टतम उद्घाटन।
• निचोड़ के अंत में मोमबत्ती को सबसे अमीर जगह पर रखें।
• प्रज्वलन दस्तक की रोकथाम।
• हॉटस्पॉट का दमन।

ये आवश्यकताएं बहुत महत्वपूर्ण हैं क्योंकि दहन कक्ष हाइड्रोकार्बन के गठन को प्रभावित करता है, दहन के पाठ्यक्रम, ईंधन की खपत, दहन शोर और टोक़ को निर्धारित करता है। दहन कक्ष अधिकतम संपीड़न अनुपात भी निर्धारित करता है और गर्मी के नुकसान को प्रभावित करता है।

दहन कक्ष आकार

a - स्नानघर, b - गोलार्द्ध, c - कील, d – असममित गोलार्द्ध, e - पिस्टन में बगुले

इनलेट और आउटलेट

इनटेक और एग्जॉस्ट पोर्ट दोनों एक वाल्व सीट के साथ सीधे सिलेंडर हेड में या एक सम्मिलित सीट के साथ समाप्त होते हैं। एक सीधी वाल्व सीट सीधे सिर की सामग्री में बनती है या इसे तथाकथित कहा जा सकता है। उच्च गुणवत्ता वाले मिश्र धातु सामग्री से बने इन-लाइन सैडल। संपर्क सतहें आकार के आधार पर ठीक होती हैं। वाल्व सीट का बेवल कोण अक्सर 45 ° होता है, क्योंकि यह मान वाल्व बंद होने पर अच्छी जकड़न प्राप्त करता है और सीट स्वयं-सफाई होती है। सीट क्षेत्र में बेहतर प्रवाह के लिए सक्शन वाल्व को कभी-कभी 30 ° पर झुकाया जाता है।

वाल्व गाइड

वाल्व गाइड में वाल्व चलते हैं। वाल्व गाइड कच्चा लोहा, एल्यूमीनियम-कांस्य मिश्र धातु से बनाया जा सकता है, या सीधे सिलेंडर हेड सामग्री में बनाया जा सकता है।

इंजन के सिलेंडर हेड में वाल्व

वे गाइड में चलते हैं, और वाल्व स्वयं सीटों पर आराम करते हैं। आंतरिक दहन इंजनों को पारस्परिक करने के लिए नियंत्रण वाल्व के हिस्से के रूप में वाल्व ऑपरेशन के दौरान यांत्रिक और थर्मल तनाव के अधीन होता है। एक यांत्रिक दृष्टिकोण से, यह दहन कक्ष में ग्रिप गैसों के दबाव के साथ-साथ कैम (जैक) से निर्देशित नियंत्रण बल, पारस्परिक आंदोलन के दौरान जड़त्वीय बल, साथ ही साथ सबसे अधिक लोड होता है। यांत्रिक घर्षण। खुद। थर्मल तनाव भी उतना ही महत्वपूर्ण है, क्योंकि वाल्व मुख्य रूप से दहन कक्ष में तापमान के साथ-साथ बहने वाली गर्म ग्रिप गैसों (निकास वाल्व) के आसपास के तापमान से प्रभावित होता है। यह निकास वाल्व है, विशेष रूप से सुपरचार्ज इंजनों में, जो अत्यधिक थर्मल भार के संपर्क में हैं, और स्थानीय तापमान 900 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। गर्मी को वाल्व बंद और वाल्व स्टेम के साथ सीट पर स्थानांतरित किया जा सकता है। एक उपयुक्त सामग्री के साथ वाल्व के अंदर गुहा को भरकर सिर से तने तक गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाया जा सकता है। सबसे अधिक बार, तरलीकृत सोडियम गैस का उपयोग किया जाता है, जो स्टेम गुहा को केवल आधा भरता है, ताकि जब वाल्व चलता है, तो अंदर तरल के साथ तीव्रता से प्रवाहित होता है। छोटे (यात्री) इंजनों में स्टेम कैविटी एक छेद ड्रिल करके बनाई जाती है; बड़े इंजनों के मामले में, वाल्व हेड का हिस्सा भी खोखला हो सकता है। वाल्व स्टेम आमतौर पर क्रोम प्लेटेड होता है। इस प्रकार, विभिन्न वाल्वों के लिए गर्मी का भार समान नहीं होता है, यह स्वयं दहन प्रक्रिया पर भी निर्भर करता है और वाल्व में थर्मल तनाव का कारण बनता है।

इनलेट वाल्व हेड्स आमतौर पर निकास वाल्वों की तुलना में व्यास में बड़े होते हैं। विषम संख्या में वाल्व (3, 5) के साथ, निकास वाल्व की तुलना में प्रति सिलेंडर अधिक सेवन वाल्व होते हैं। यह अधिकतम संभव प्राप्त करने की आवश्यकता के कारण है - इष्टतम विशिष्ट शक्ति और इसलिए, ईंधन और हवा के दहनशील मिश्रण के साथ सिलेंडर का सर्वोत्तम संभव भरना।

चूषण वाल्व के उत्पादन के लिए, सिलिकॉन, निकल, टंगस्टन, आदि के साथ मिश्र धातु संरचना वाले स्टील्स का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। कभी-कभी टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है। थर्मल स्ट्रेस के संपर्क में आने वाले एग्जॉस्ट वाल्व ऑस्टेनिटिक संरचना वाले उच्च मिश्रधातु (क्रोमियम-निकल) स्टील्स से बने होते हैं। कठोर उपकरण स्टील या अन्य विशेष सामग्री को सीट की सीट पर वेल्डेड किया जाता है। उपग्रह (क्रोमियम, कार्बन, टंगस्टन या अन्य तत्वों के साथ कोबाल्ट का निंदनीय मिश्र धातु)।

दो वाल्व सिलेंडर सिर

तीन वाल्व सिलेंडर सिर

चार वाल्व सिलेंडर सिर

पांच वाल्व सिलेंडर सिर