エンジンのシリンダーヘッド：素材と特徴

この記事では、 シリンダーヘッド. エンジンが適切に機能するための重要な要素であり、 文字 デザインとその 材料 エンジンが持つ機能を決定します。 パワーの増加が求められている場合は、変更することができます。

ほとんどすべての 水冷エンジンは別体のシリンダーヘッドを装備. に参加します ブロック 適切に配置されたネジによって。 これらは結合を確実にし、熱と圧力の作用による変形を防ぎます。 さらに、シリンダー ヘッドも強化されたアスベスト ガスケットによって取り付けられているため、 ガス漏れ 圧縮の オイルとクーラント.

シリンダーヘッド材料

乗用車では、シリンダーヘッド それらは製造された 通常から 合金鋳鉄 抵抗、剛性、熱伝導率の特性を追加する他の材料と。 つまり、鋼を生み出す鉄と炭素です。 しかし、今日では、以下の合金を選択する傾向が強まっています。 利用できるシリンダー ヘッドの内部のアルミニウム材料、軽さと高い熱伝導率を兼ね備えています。

たくさん 軽合金を構成する材料 通常、シリンダーヘッドの製造に使用されます アルミニウムにシリコン、マグネシウム、または銅を添加. そうでなければ、アルミニウムだけでは、シリンダー ヘッドやエンジン ブロックを作るには、可鍛性と脆性が高すぎます。

アルミニウム合金 温度を非常によく伝導します そして 非常に低い熱慣性. つまり、すぐに熱くなり、すぐに冷めます。 この特性は、燃焼を引き起こす可能性のあるホットスポットの形成を回避して、燃焼熱が外部に迅速に排出されることを保証するため、非常に望ましいものです。 爆発.

このタイプのシリンダーヘッドでは、 圧縮率、改善するために 熱効率 モーター。 消費量を削減し、現在のエンジンの排出量を削減するために不可欠なもの。

アルミ 車の多くの部分で広く使用されていますエンジンだけではありません。 たとえば、合金 6111アルミニウム (マグネシウムとシリコン) との合金 2008アルミニウム （銅）はボディワークに広く使用されています。

ヘッドガスケット材

ヘッドガスケットの材質に関しても、漏れを防ぐための一連の非常に重要な要件を満たす必要があります。 その材質は、ヘッドガスケットがソフトかハードかによって異なります。

• ラス ソフトヘッドガスケット それらは、非アスベスト段ボール（アスベストなし）、ニトリルゴム入りセルロース段ボール、ニトリルゴムを凝集させたコルク（古いエンジンのみ）、およびニトリル、ポリアクリル、シリコンなどのエラストマーでできています。
• ラス ハードヘッドガスケット スズ、クロム、または銅でコーティングされたスチールの金属シートがあり、シリンダー ヘッドのニーズに応じて焼き戻しまたは弾性を提供する熱処理が施されています。 グラファイトシートやノンアスベスト（非石綿）素材も取り揃えております。

シリンダーヘッドの特徴

と同じように エンジンブロック製造、シリンダーヘッドは最高の精度で作成する必要があります。 従って 破損したシリンダーヘッドの修正 それはとても高価で複雑な操作です。 これに加えて、シリンダー ヘッドには次の特性が必要です。

耐熱性

エンジンのシリンダーヘッドは 高温に耐える その中に燃焼室があるからです。 鋳鉄製のシリンダー ヘッドは、熱に対する耐性は高くなりますが、熱の放散は悪化します。

アルミニウム合金製のものは、温度への耐性は低くなりますが、はるかに速く放散できます。 彼らはまた、大きなものを持っている必要があります 耐熱衝撃性、つまり、非常に急激な温度変化です。

熱伝導率

シリンダーヘッドは、冷却システムが燃焼室で発生した熱を抽出できるように、熱をうまく伝導する必要があります。

硬さ

鋳造であるか、耐久性の高いアルミニウム合金で作られているかによって、シリンダー ヘッドには 適度な硬さ 高圧に耐えるために。

さらに、それらがアルミニウム合金で作られている場合、それらは 時効硬化プロセス、析出硬化とも呼ばれ、合金を数時間加熱します。

シリンダーヘッド材料の低気孔率

シリンダーヘッドに使われる金属が凝固する過程で、 小さな気泡をキャッチ. これが気孔率を生じさせます。 望ましくない影響 エンジンのこの重要な部分が、その性能に必要な品質を持つようにします。

内部に閉じ込められたガスは、蒸気、空気、または燃焼した潤滑剤で構成されています。 けれど また 気孔が発生する可能性があります プレッシャーが足りないから 過程の中で または金属の単なる収縮によって 冷えると液体から固体に変化します。 これらの問題はすべて、今日のシリンダー ヘッドやエンジン ブロックの製造において排除または最小化されています。 現代のエンジンでは、より高い抵抗が得られます。

特定のシリンダー ヘッドの設計

シリンダーヘッド 特定の形をしている 各エンジンには多くのコンポーネントが収納されているためです。 これらには以下が含まれます。 タイミングベルトやチェーン、そのテンショナー、 プラグ または点火システムのノズル、バルブおよびそれらのガイド、ブッシング、ワッシャー、レバー、ハウジング、 カムシャフト, etc.

さらに、 エンジンにとって非常に重要な穴があります そのまま、オイルダクトと 不凍液、 燃焼室 またはバルブシートとエンジンブロックにボルトで固定するための穴。

精密製造

エンジンのシリンダーヘッドの各形状と表面には、いくつかの その作成中に厳格に実施された措置. そうしないと、モーターが正常に動作しません。

この例として、シリンダー ヘッドを修正する必要がある場合、そのメーカーは各測定で最大許容レベルを示しています。 ミリ単位の非常に小さな単位で測定されます.

画像 – h080、Nathanel Burton、LC Nøttaasen、Mirko Junge、CORE-Materials