tl dr: Cabeças de cilindro (normalmente chamadas apenas de “cabeças”) são as grandes peças de metal que cobre e veda a extremidade do furo do cilindro.

Tipos de cabeças de cilindro:

Existem três tipos básicos de cabeças de cilindro :

• Cabeça de cilindro de cabeça chata – Essas cabeças de cilindro eram usadas em motores mais antigos como os motores Ford de cabeça chata (como visto abaixo). A saliência oval no topo da cabeça do cilindro é para o fluxo do refrigerante. O líquido refrigerante fluiria para cima do bloco e através das passagens na cabeça (entre os orifícios dos parafusos) e para fora através desta porta oval no topo.

  

• Cabeça da válvula suspensa (OHV ) – Este tipo de cabeça de cilindro foi amplamente usado desde a década de 1950 e ainda é usado hoje. Essas cabeças têm as válvulas localizadas dentro delas, em vez de no bloco como a cabeça chata. As válvulas são acionadas indiretamente do came por meio de um trem de válvula, que geralmente consiste em elevadores (tuchos), hastes de pressão e balancins. Uma cabeça OHV geralmente se parece com essas cabeças Chevrolet abaixo. Na foto, a superfície plana da cabeça (lado direito da imagem) é a parte voltada para o bloco do motor. O lado esquerdo é onde você vê as pontas das válvulas, molas das válvulas, retentores e protetores. Acima disso, você veria os braços oscilantes se estivessem instalados.

  

• Cabeça da câmera suspensa (OHC) – Este terceiro tipo de cabeça geralmente tem a árvore de cames co-localizada com a came. É chamado de “cabeça”, porque o came na verdade fica sobre o topo da cabeça. O OHC pode ter uma configuração única (SOHC) ou dupla (DOHC). (Você pode aprender mais sobre as diferenças entre um SOHC e DOHC neste post SE ). Aqui estão algumas imagens que mostram os cabeçotes OHC:

  

  Nesta imagem, é um pouco difícil de ver, mas há uma árvore de cames (você pode ver a engrenagem única à esquerda da cabeça) que se estende ao comprimento da cabeça. Este único eixo de came aciona as válvulas de admissão e exaustão que estão no cabeçote.

  

  Nesta imagem de um DOHC, você pode ver os dois eixos de comando (encontre duas engrenagens à direita da cabeça na imagem). com DOHC, as válvulas podem ser acionadas diretamente (como na imagem) ou com o uso de balancins.

Anatomia de uma cabeça de cilindro

• Primeiro, vamos explicar um pouco a cabeça de cilindro de cabeça chata. Como eu disse antes, é basicamente um pedaço plano de metal que veda a parte superior do cilindro. Na imagem acima, a parte superior da imagem (como afirmei) é a parte plana. Os recortes na cabeça (a parte quase em forma de coração) é a câmara de combustão. É onde a mistura ar-combustível tem espaço para queimar quando o pistão está no ponto morto superior (TDC) durante a ignição, entre os ciclos de compressão e potência de um motor de ciclo Otto.

• Para entender melhor o que constitui a maioria dos outros cabeçotes de cilindro, vamos repassar alguns dos princípios básicos (Observação: algumas dessas coisas foram mencionadas acima, mas explicarei melhor o que são aqui) :

• Cabeça de cilindro nua : Este é o bloco de construção principal de toda a estrutura. Todos os outros componentes sobre os quais falaremos estão ligados à cabeça nua i n alguma forma ou fasion.

• Válvula : Normalmente enterrada dentro da cabeça, esta é a parte que permite que a mistura ar / combustível entre na câmara de combustão e os gases de exaustão saiam durante essa parte do ciclo de Otto. A válvula é acionada no momento preciso pelo eixo do came.Aqui está uma imagem representativa de uma válvula:
• Mola da válvula : Isso mantém a válvula fechada quando ela não está aberta. As molas da válvula podem ser compostas por uma, duas ou até três porções de mola diferentes (dependendo da necessidade do projeto). Normalmente, apenas os motores de desempenho muito alto precisam das pressões de mola envolvidas com três (ou triplas) molas. Aqui está uma imagem representativa de uma mola de válvula (essas são molas de colmeia, assim chamadas devido ao seu forma):

• Retentor da mola da válvula : O retentor da mola da válvula mantém a mola localizada na mola. O retentor está localizado na extremidade superior da mola (longe do cabeça). Ele mantém a mola no lugar enquanto simultaneamente se conecta à válvula por meio de travas de retenção (ver e abaixo). Aqui está uma imagem representativa de um retentor:

  

• Trava de retenção : A trava de retenção (ou chave) é encaixada entre ponta da válvula e o retentor. Um ajuste de interferência ocorre por causa da pressão da mola empurrando para cima na trava, o ângulo das travas em relação à haste reta da válvula e a pequena aba que se encaixa na válvula. Aqui está uma imagem representativa de um bloqueio de retenção:

  

  Esta é a metade de um par de fechaduras. Você também pode ver o ângulo que é criado, junto com a pequena aba que conecta a trava à haste da válvula.

• Vedação da válvula – A vedação da válvula está localizada ao redor da haste da válvula no topo da guia da válvula (veja abaixo) abaixo da mola da válvula. Ele fornece uma vedação para evitar que o óleo vaze (ou seja bombeado) nas vias de admissão e exaustão. Aqui está uma imagem representativa de uma vedação de válvula:

  

  Na imagem, você pode ver duas válvulas (na parte inferior direita e à esquerda). A vedação da válvula é a mola que circunda a válvula, o pedaço de polímero embaixo dela e o metal embaixo dela.

• Guia da válvula : O guia da válvula faz exatamente o que o nome indica – guia a válvula. A guia da válvula é uma peça separada de metal, geralmente feita de ferro fundido ou bronze. A guia é separada do cabeçote para que possa ser substituída, se necessário, quando o cabeçote for reconstruído. É conduzido para dentro do cabeçote e fornece uma maneira de manter a válvula especificamente localizada enquanto ainda permite que a válvula se mova para cima e para baixo durante o ciclo de abrir / fechar. Existem muitos tipos diferentes e aplicativos diferentes para cada um. Aqui está uma imagem representativa de diferentes guias de válvula:

  

• Sede da válvula : A sede da válvula é um material endurecido que é martelado na cabeça, depois corte em ângulos específicos para, junto com a válvula, criar uma vedação que mantém os gases durante o processo de combustão travados na câmara de combustão. As sedes das válvulas geralmente são feitas de algum tipo de liga de ferro, pois isso tende a resistir aos rigores de uma válvula de abertura / fechamento durante sua vida útil. Você pode encontrar sedes em cabeças de ferro fundido (na maioria das vezes), mas sempre encontrará sedes de válvula em cabeças de alumínio. Sem elas, a válvula moveria o alumínio para fora do caminho e logo seria danificada. Aqui está um representante imagem de um assento de válvula:

  

  Na imagem, adicionei duas formas ovais amarelas. A sede da válvula está localizada entre as duas formas ovais. O assento é a parte que está descolorida e parece ter sido usinada em ângulo. Quando os assentos são colocados, um lugar é usinado na cabeça, onde o assento será posteriormente encaixado nele. Em seguida, a sede é cortada em ângulos específicos para que a válvula faça contato perfeito com a sede e crie uma vedação positiva. Você também pode ver na imagem, no centro dos círculos, a guia da válvula aparecendo em você.

• Assento com mola : Dependendo do fabricante do cabeçote e do projeto do cabeçote, também pode haver um assento com mola, que pode proteger o cabeçote do cilindro contra desgastes pela mola. Como você deve ter adivinhado, a sede da mola se estende sobre a guia da válvula e é colocada entre a mola e o cabeçote. Você normalmente verá isso em cabeças de alumínio.Nesta área, um fabricante também pode colocar calços de mola de válvula para definir a altura da mola corretamente.

  Aqui está uma imagem da maioria das peças descritas acima e como todas elas se encaixam (explodidas, é claro) :

  

• Câmara de combustão : A câmara de combustão é onde ocorre toda a ação. A forma deste, além das válvulas e cúpula (ou prato) do pistão, molda como a frente da chama viaja após a ignição do ar / combustível ocorrer. Uma câmara de combustão pode ter vários tamanhos e formas diferentes. Tudo depende do que é necessário para o motor específico. Abaixo está uma imagem representativa de um grande bloco de câmara de combustão de porta fechada Chevy (BBC). Na imagem, você vê a face das válvulas de admissão (válvula maior) e exaustão (válvula menor). Logo à direita das válvulas (a 4 O “relógio das válvulas) há um orifício roscado. É de onde a vela de ignição se projeta.

  

  

  Aqui está uma cabeça de OHV muito básica. Você pode ver as diferentes partes da cabeça com anotações para melhor compreensão. Todas as cabeças com válvulas neles funcionam razoavelmente da mesma maneira, mas podem ser organizados de maneiras diferentes, como você viu nas imagens acima. Aqui está outra imagem que mostra a seção transversal de como as válvulas, duto de admissão e duto de exaustão podem estar situados dentro da cabeça:

  

• Portas de entrada / exaustão : As portas de admissão e exaustão são a parte do cabeçote que permite que a mistura de ar / combustível entre no cilindro e os gases de exaustão saiam do cilindro. O tamanho, formato e textura destes podem ajudar ou atrapalhar como ocorre o fluxo de ar. Com maior fluxo, vem maior potência e torque. Esta é a imagem representativa de uma vista em corte de uma porta:

  

• Bits extras & Peças : Durante a fundição das cabeças, passagens de refrigerante são incorporadas a elas. Isso permite que a cabeça libere o excesso de calor do processo de combustão.

Um quarto tipo de cabeça, o jughead. Nos Buicks antigos antes da década de 1920, era a válvula suspensa, mas a cabeça não era removível, as válvulas eram removíveis porque estavam em gaiolas, mas a cabeça não era. Para tirar a cabeça era preciso descer mais e remover o todo metade superior do motor, incluindo os jarros. Por isso, era chamado de motor jughead.

“Cabeça” em geral se refere a um fim ou fechamento de uma parte que contém pressão, como uma cabeça de cilindro de motor, cabeças de um vaso de pressão, cabeças de um cilindro, etc. Nada especificamente a ver com juntas. E um segundo uso de “cabeça” para pressão, como uma “cabeça de vapor”. A definição que usa “cabeça” para significar uma extremidade tem sido usada geralmente como; cabeça de um parafuso ou pino, etc.