tl dr: Cylinderhuvuden (vanligtvis bara kallade ”huvuden”) är den stora metallbiten som täcker och tätar änden på cylinderhålet.

Typer av cylinderhuvuden:

Det finns tre grundläggande typer av cylinderhuvuden :

• Flathead Cylinder Head – Dessa cylinderhuvuden användes på äldre motorer som Ford-motorerna med platt huvud (se nedan). Det ovala utsprånget längst upp på topplocket är för kylvätskeflöde. Kylvätska skulle strömma upp från blocket och genom passager i huvudet (mellan bulthålen) och ut genom denna ovala port högst upp.

  

• Ventilhuvud (OHV) ) – Denna typ av topplock har använts i stor utsträckning från 1950-talet och används fortfarande idag. Dessa huvuden har ventilerna placerade i sig istället för i blocket som platthuvudet. Ventilerna manövreras indirekt från kammen genom ett ventiltåg, som vanligtvis består av lyftare (tappar), tryckstänger och vipparmar. Ett OHV-huvud ser vanligtvis ut ungefär som dessa Chevrolet-huvuden nedan. På bilden är huvudets plana yta (bildens högra sida) den del som vetter mot motorblocket. På vänster sida ser du ventilspetsarna, ventilfjädrarna, hållarna och hållarna. Ovanpå dessa är där du skulle kunna se vipparmarna om de installerades.

  

• Overhead Cam Head (OHC) – Denna tredje typ av huvud har vanligtvis kamaxeln placerad tillsammans med kammen. Det kallas ”över huvudet”, eftersom kameran faktiskt ligger över toppen av huvudet. OHC kan ha en enda (SOHC) eller dubbel (DOHC) konfiguration. (Du kan lära dig mer om skillnaderna mellan en SOHC och DOHC i detta SE-inlägg ). Här är några bilder som visar OHC-huvuden:

  

  I den här bilden är det lite svårt att se, men det finns en kamaxel (du kan se enväxeln till vänster om huvudet) som sträcker sig längs huvudet. Denna enda kamaxel aktiverar både insugnings- och avgasventilerna i huvudet.

  

  I den här bilden av en DOHC, du kan se de två kamaxlarna (hitta två växlar till höger om huvudet i bilden). med DOHC kan ventilerna aktiveras direkt (som på bilden) eller med hjälp av vipparmar.

Cylinderhuvudets anatomi

• Låt oss först förklara Flathead-cylinderhuvudet lite. Som jag sa tidigare, det är i grund och botten bara en platt metallbit som förseglar toppen av cylindern. På bilden ovan är den övre delen av bilden (som jag sagt) den plana delen. Fördjupningarna i huvudet (den nästan hjärtformade delen) är förbränningskammaren. Det är här luftbränsleblandningen har utrymme att bränna när kolven befinner sig i toppdödpunkt (TDC) under antändning, mellan kompressions- och effektcyklerna hos en Otto-cykelmotor.

• För att bättre förstå vad som utgör de flesta andra cylinderhuvuden, låt oss gå igenom några av grunderna (Obs: några av dessa saker nämndes ovan, men jag kommer att förklara bättre vad de är här) :

• Bare cylinderhuvud : Detta är huvudbyggnaden för hela strukturen. Alla andra komponenter som vi kommer att prata om är fästa vid det nakna huvudet i n någon form eller fasion.

• Ventil : Vanligtvis begravd inuti huvudet, detta är den del som släpper in luft / bränsleblandningen i förbränningskammaren och avgaserna gasar ut under den delen av Otto-cykeln. Ventilen aktiveras vid den exakta tiden av kamaxeln.Här är en representativ bild av en ventil:
• Ventilfjäder : Detta håller ventilen stängd när den inte är öppen. Ventilfjädrar kan bestå av en, två eller till och med tre olika fjäderdelar (beroende på konstruktionsbehovet). Vanligtvis behöver endast högpresterande motorer fjädertrycket med tre (eller tredubbla) fjädrar. Här är en representativ bild av en ventilfjäder (dessa är bikupefjädrar, så kallade på grund av deras form):

• Ventilfjäderhållare : Ventilfjäderhållaren håller fjädern placerad på fjädern. Hållaren ligger i fjäderns övre ände (bort från fjädern Den håller fjädern på plats samtidigt som den fästs på ventilen via hållarlås (se e nedan). Här är en representativ bild av en hållare:

  

• Spärrlås : Hållarlåset (eller nyckeln) är inklämt mellan ventilspetsen och hållaren. En interferenspassning uppstår på grund av fjädertrycket som skjuter upp på låset, låsens vinkel i förhållande till ventilens raka skaft och den lilla fliken som passar in i ventilen. Här är en representativ bild av ett hållarlås:

  

  Detta är hälften av ett par lås. Du kan också se vinkeln som skapas tillsammans med den lilla fliken som förbinder låset med ventilspindeln.

• Ventiltätning – Ventiltätningen är placerad runt ventilens spindel längst upp på ventilstyrningen (se nedan) under ventilfjädern. Det ger en tätning för att förhindra att olja läcker (eller pumpas) in i inlopps- och avgaskanalerna. Här är en representativ bild av en ventiltätning:

  

  I bilden kan du se två ventiler (längst ner till höger och till vänster). Ventiltätningen är fjädern som omger ventilen, polymerstycket under den och metallen som ligger under den.

• Ventilguide : Ventilstyrningen gör exakt vad namnet antyder – den styr ventilen. Ventilstyrningen är en separat metallbit som vanligtvis är gjord av gjutjärn eller brons. Guiden är separat från huvudet så att den kan bytas ut vid behov när ett huvud byggs om. Den drivs in i huvudet och ger ett sätt att hålla ventilen specifikt placerad medan den fortfarande låter ventilen röra sig upp och ner under öppen / stängningscykeln. Det finns många olika typer och olika applikationer för varje. Här är en representativ bild av olika ventilstyrningar:

  

• Ventilsäte : Ventilsätet är ett härdat material som hamras in i huvudet, skär sedan i specifika vinklar för att tillsammans med ventilen skapa en tätning som håller gaserna under förbränningsprocessen låsta i förbränningskammaren. Ventilsäten är vanligtvis gjorda av någon typ av järnlegering eftersom den tenderar att stå upp mot hårdheten i en öppnings- / stängningsventil under dess livstid. Du kan hitta säten i gjutjärnshuvuden (för det mesta), men du kommer alltid att hitta ventilsäten i aluminiumhuvuden. Utan dessa skulle ventilen flytta aluminiumet ur vägen och skulle snart skadas. Här är en representant bild av ett ventilsäte:

  

  I bilden har jag lagt till två gula ovaler. Ventilsätet är placerat mellan de två ovalerna. Sätet är det parti som är missfärgat och ser ut att bearbetas i vinkel. När sätena placeras bearbetas en plats i huvudet där sätet senare kommer att köras in i det. Sedan skärs sätet i specifika vinklar så att ventilen kommer i perfekt kontakt med sätet och skapar en positiv tätning. Du kan också se på bilden, i mitten av cirklarna, är ventilstyrningen som pekar ut mot dig.

• Fjädersäte : Beroende på huvudtillverkaren och huvudkonstruktionen kan det också finnas ett fjädersäte som kan skydda topplocket från att fjällas. Som du kanske har gissat sträcker sig fjäderstolen över ventilstyrningen och placeras mellan fjädern och huvudet. Du ser vanligtvis dessa på aluminiumhuvuden.I det här området kan en tillverkare också placera ventilfjäderfästen för att ställa in fjäderhöjden rätt. :

  

• Förbränningskammare : Förbränningskammaren är där all åtgärd sker. Formen på denna, förutom kolvens ventiler och kupol (eller skål), formar hur flamfronten rör sig efter att luft / bränsletändning inträffar. En förbränningskammare kan ha många olika storlekar och former. Allt beror på vad som behövs för den specifika motorn. Nedan visas en representativ bild av en stor blockförbränningskammare Chevy (BBC). På bilden ser du insidan av inloppsventilerna (större ventil) och avgasventiler (mindre ventil). Precis till höger om ventilerna (vid 4 O ”klocka till ventilerna) är ett gängat hål. Det är där tändstiftet sticker ut från.

  

  

  Här är ett mycket grundläggande OHV-huvud. Du kan se de olika delarna av huvudet kommenterade för bättre förståelse. Alla huvud med ventiler i dem fungerar ganska ungefär på samma sätt, men kan ordnas på olika sätt som du har sett i bilderna ovan. Här är en annan bild som visar tvärsnittet av hur ventiler, insugningsrör och avgasrör kan placeras i huvudet:

  

• Inlopps- / avgasportar : Inlopps- och avgasportarna är den del av huvudet som gör att luft / bränsleblandningen kan tränga in i cylindern och avgaserna lämnar cylindern. Storleken, formen och strukturen på dessa kan hjälpa eller hindra hur luftflödet uppstår. Med större flöde kommer större kraft och vridmoment. Här är representativ bild av en avskuren vy av en port:

  

• Extra bitar & Stycken : Under gjutning av huvuden är kylvätskepassager inbyggda i dem. Detta gör att huvudet kan blöda bort överflödig värme från förbränningsprocessen.

En fjärde typ av huvud, jughuvudet. I gamla Buicks före 1920-talet var det överliggande ventil men huvudet var inte avtagbart, ventilerna var avtagbara eftersom de var i burar men huvudet inte. För att ta bort huvudet var du tvungen att gå ner lägre och ta bort hela övre halvan av motorn inklusive kannorna. Så det kallades jugheadmotor.

”Head” hänvisar i allmänhet till ett slut eller stängning av en tryckinnehållande del, såsom ett motorcylinderhuvud, en tryckkärlshuvuden, en huvudhuvud, etc. Inget specifikt att göra med packningar. Och en andra användning av ”huvud” för tryck, som ett ”ånghuvud”. Definitionen som använder ”huvud” för att betyda ett ände har vanligtvis använts som; huvud på en bult eller stift etc.