เนื่องจากคำถามนี้ตอนนี้ฉันมีความเข้าใจที่ค่อนข้างรอบรู้เกี่ยวกับปะเก็นหัว ฉันคิดว่าบางครั้งเมื่อผู้คนพูดถึง "หัว" ว่านี่เป็นเพียงคำย่อของ "ปะเก็นหัว" อีกคำ เห็นได้ชัดว่านี่ไม่ใช่กรณี!
หัวอะไรกันแน่?
ชี้แจง:หัวรถไม่ใช่มนุษย์ ...
คำตอบ:
tl dr:ฝาสูบ (ปกติเรียกกันว่า "หัว") เป็นโลหะชิ้นใหญ่ที่แคปและซีลปลายกระบอกสูบ
หัวถังมีสามประเภทพื้นฐาน:
Flathead Cylinder Head - หัวสูบเหล่านี้ถูกใช้กับเครื่องยนต์รุ่นเก่าเช่นเครื่องยนต์หัวแบนของ Ford (เหมือนที่เห็นด้านล่าง) ส่วนที่ยื่นออกมารูปวงรีที่ด้านบนของหัวถังใช้สำหรับการไหลของน้ำหล่อเย็น น้ำยาหล่อเย็นจะไหลขึ้นมาจากบล็อกและผ่านทางเดินในหัว (ระหว่างรูโบลต์) และออกผ่านพอร์ตวงรีนี้ที่ด้านบน
Overhead Valve Head (OHV) - หัวถังประเภทนี้มีการใช้อย่างกว้างขวางตั้งแต่ปี 1950 และยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน หัวเหล่านี้มีวาล์วอยู่ภายในพวกเขาแทนที่จะอยู่ในบล็อกเช่นแบน วาล์วจะทำงานโดยทางอ้อมจากลูกเบี้ยวผ่านทางรถไฟวาล์วซึ่งโดยทั่วไปจะประกอบไปด้วย lifters (tappets) แท่งผลักและแขนโยก หัว OHV มักจะมีลักษณะคล้ายกับหัวเชฟโรเลตด้านล่าง ในภาพพื้นผิวเรียบของหัว (ด้านขวาของภาพ) คือส่วนที่หันหน้าไปทางบล็อกเครื่องยนต์ ด้านซ้ายเป็นที่ที่คุณจะเห็นเคล็ดลับวาล์วสปริงวาล์วตัวยึดและตัวเฝ้า ด้านบนของสิ่งเหล่านี้เป็นที่ที่คุณจะเห็นแขนโยกหากมีการติดตั้ง
Overhead Cam Head (OHC) - หัวประเภทที่สามนี้มักจะมีเพลาลูกเบี้ยวอยู่ร่วมกับลูกเบี้ยว มันถูกเรียกว่า "เหนือหัว" เพราะจริง ๆ แล้วลูกเบี้ยวอยู่เหนือส่วนบนของหัว OHC สามารถมีการกำหนดค่าเดียว (SOHC) หรือคู่ (DOHC) (คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่าง SOHC และ DOHC ในโพสต์ SE นี้ ) นี่คือภาพบางส่วนที่แสดงหัว OHC:
ในภาพนี้มองเห็นได้ยากนิดหน่อย แต่มีเพลาลูกเบี้ยวเดียว (คุณสามารถเห็นเกียร์เดียวทางด้านซ้ายของหัว) ซึ่งขยายความยาวของหัว เพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวนี้ทำหน้าที่ทั้งไอดีและวาล์วไอเสียที่อยู่ในหัว
ในภาพของ DOHC นี้คุณสามารถเห็นเพลาลูกเบี้ยวสองอัน (หาสองเกียร์ทางด้านขวาของหัวในภาพ) ด้วย DOHC วาล์วสามารถทำงานได้โดยตรง (ตามภาพนี้) หรือด้วยการใช้แขนโยก
ก่อนอื่นเรามาอธิบาย Flathead Cylinder head กันหน่อย อย่างที่ฉันพูดไปก่อนหน้านี้มันเป็นเพียงเศษโลหะแบน ๆ ที่ผนึกด้านบนของทรงกระบอก ในภาพด้านบนส่วนบนของภาพ (ตามที่ฉันระบุ) คือส่วนที่แบน การเยื้องในหัว (ส่วนที่มีรูปหัวใจเกือบ) คือห้องเผาไหม้ นี่คือที่ผสมเชื้อเพลิงอากาศมีห้องเผาไหม้เมื่อลูกสูบอยู่ที่ศูนย์กลางตายบน (TDC) ในระหว่างการจุดระเบิดระหว่างการบีบอัดและรอบพลังงานของเครื่องยนต์วงจรออตโต
เพื่อให้เข้าใจได้ดียิ่งขึ้นว่าอะไรที่ทำให้หัวสูบอื่น ๆ ส่วนใหญ่มาดูพื้นฐานบางอย่าง (หมายเหตุ: บางสิ่งเหล่านี้ถูกกล่าวถึงข้างต้น แต่ฉันจะอธิบายให้ดีขึ้นว่ามันอยู่ที่นี่):
Bare Cylinder Head : นี่คือ Building Block หลักของโครงสร้างทั้งหมด ส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดที่เราจะพูดถึงนั้นติดอยู่กับหัวเปลือยในบางรูปแบบหรือแฟชั่น
ตัวยึดสปริงวาล์ว : ตัวยึดสปริงวาล์วช่วยให้สปริงอยู่ที่สปริง ตัวยึดตั้งอยู่ที่ปลายด้านบนของสปริง (อยู่ห่างจากศีรษะ) มันถือสปริงให้เข้าที่ในขณะที่ยึดกับวาล์วผ่านทางตัวยึด (ดูด้านล่าง) นี่คือภาพตัวแทนของผู้ยึด:
รีเทนเนอร์ล็อค : ล็อคตัวยึด (หรือคีย์) ถูกยึดระหว่างส่วนปลายวาล์วและตัวยึด การแทรกสอดเกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันสปริงดันที่ล็อคมุมของล็อคที่สัมพันธ์กับก้านก้านตรงของวาล์วและแท็บเล็ก ๆ ที่เข้ากับวาล์ว นี่คือภาพตัวแทนของล็อคยึด:
นี่เป็นครึ่งหนึ่งของล็อค คุณยังสามารถเห็นมุมที่สร้างขึ้นพร้อมกับแท็บขนาดเล็กที่เชื่อมต่อล็อคกับก้านวาล์ว
ซีลวาล์ว - ซีลวาล์วตั้งอยู่รอบ ๆ ก้านของวาล์วที่ด้านบนของคู่มือวาล์ว (ดูด้านล่าง) ภายใต้สปริงวาล์ว มันมีตราประทับเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันรั่ว (หรือถูกปั๊ม) เข้าไปในทางเข้าและทางเดินไอเสีย นี่คือภาพตัวแทนของซีลวาล์ว:
ในภาพคุณจะเห็นวาล์วสองตัว (ที่ด้านล่างขวาและไปทางซ้าย) ซีลวาล์วคือสปริงที่ล้อมรอบวาล์ว, ชิ้นโพลีเมอร์ที่อยู่ข้างใต้และโลหะที่อยู่ด้านล่าง
คู่มือวาล์ว : คู่มือวาล์วทำในสิ่งที่ชื่อหมายถึง - มันแนะนำวาล์ว คู่มือวาล์วเป็นชิ้นส่วนที่แยกจากกันของโลหะมักจะทำจากเหล็กหล่อหรือบรอนซ์ คู่มือนี้แยกออกจากหัวเพื่อให้สามารถเปลี่ยนได้หากจำเป็นเมื่อมีการสร้างหัวใหม่ มันถูกขับเคลื่อนเข้าไปในหัวและให้วิธีการเก็บวาล์วโดยเฉพาะในขณะที่ยังคงอนุญาตให้วาล์วเลื่อนขึ้นและลงในช่วงเปิด / ปิด มีหลายประเภทและแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละ นี่คือภาพตัวแทนของคู่มือวาล์วต่าง ๆ :
Valve Valve : Valve valve เป็นวัสดุชุบแข็งซึ่งถูกตอกเข้ากับหัวจากนั้นตัดตามมุมที่ต้องการไปพร้อมกับวาล์วเพื่อสร้างซีลที่ช่วยให้ก๊าซในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ถูกล็อคเข้าสู่ห้องเผาไหม้ โดยปกติแล้วบ่าวาล์วจะทำจากอัลลอยด์เหล็กบางชนิดเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะยืนได้ถึงความแข็งแกร่งของวาล์วเปิด / ปิดตลอดอายุการใช้งาน คุณสามารถหาที่นั่งในหัวเหล็กหล่อ (ส่วนใหญ่) แต่คุณจะพบที่นั่งในหัววาล์วอลูมิเนียม หากไม่มีสิ่งเหล่านี้วาวล์จะย้ายอลูมิเนียมออกไปและจะเกิดความเสียหายในไม่ช้า นี่คือภาพตัวแทนของวาล์วที่นั่ง:
ในภาพฉันได้เพิ่มวงรีสีเหลืองสองวง บ่าวาล์วตั้งอยู่ระหว่างวงรีทั้งสอง เบาะนั่งเป็นส่วนที่เปลี่ยนสีและดูเหมือนจะถูกกลึงเป็นมุม เมื่อที่นั่งอยู่สถานที่จะถูกกลึงเข้าไปในหัวซึ่งจะถูกขับเคลื่อนเข้าไปในที่นั่งในภายหลัง จากนั้นที่นั่งจะถูกตัดในมุมที่เฉพาะเจาะจงดังนั้นวาล์วจะทำการสัมผัสที่สมบูรณ์แบบกับที่นั่งและสร้างตราประทับที่เป็นบวก คุณยังสามารถเห็นในภาพที่กึ่งกลางของวงกลมคือไกด์วาล์วพุ่งออกมาที่คุณ
ที่นั่งสปริง : ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตหัวและการออกแบบหัวอาจมีเบาะสปริงซึ่งสามารถป้องกันหัวถังจากการถูกสปริงดึงได้ คุณอาจคาดเดาได้ว่าที่นั่งสปริงเลาะเลียบคู่มือวาล์วและวางไว้ระหว่างสปริงและหัว คุณมักจะเห็นสิ่งเหล่านี้บนหัวอลูมิเนียม ในพื้นที่นี้ผู้ผลิตยังสามารถวางสปริงวาล์วเพื่อตั้งค่าความสูงของสปริงได้อย่างถูกต้อง
นี่คือภาพของชิ้นส่วนส่วนใหญ่ที่อธิบายไว้ด้านบนและวิธีการประกอบเข้าด้วยกัน (ถูกแยกออกจากกัน)
ห้องเผาไหม้ : ห้องเผาไหม้เป็นสถานที่ที่ทุกการกระทำเกิดขึ้น รูปร่างของสิ่งนี้นอกเหนือจากวาล์วและโดม (หรือจาน) ของลูกสูบรูปร่างที่ด้านหน้าของเปลวไฟเดินทางหลังจากการจุดระเบิดของอากาศ / เชื้อเพลิงเกิดขึ้น ห้องเผาไหม้มีหลายขนาดและรูปร่าง ทุกอย่างขึ้นอยู่กับสิ่งที่จำเป็นสำหรับเครื่องยนต์เฉพาะ ด้านล่างเป็นภาพตัวแทนของห้องเผาไหม้ท่าเรือปิด Chevy (BBC) ขนาดใหญ่ ในภาพคุณจะเห็นหน้าของวาล์วไอดี (วาล์วขนาดใหญ่) และวาล์วไอเสีย (วาล์วขนาดเล็ก) ทางด้านขวาของวาล์ว (ที่ 4 โมงเย็นถึงวาล์ว) เป็นรูเกลียว นี่คือจุดที่หัวเทียนยื่นออกมา
นี่คือหัว OHV พื้นฐานมาก คุณสามารถเห็นส่วนต่าง ๆ ของศีรษะที่มีคำอธิบายประกอบเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น หัวทั้งหมดที่มีวาล์วในพวกเขาทำงานค่อนข้างเหมือนกัน แต่สามารถจัดเรียงในรูปแบบที่แตกต่างกันตามที่คุณเห็นในภาพด้านบน นี่คือภาพอื่นที่แสดงภาพตัดขวางของวิธีการติดตั้งวาล์วนักวิ่งไอดีและนักวิ่งไอเสียในหัว:
พอร์ตไอดี/ ไอเสีย : พอร์ตไอดีและไอเสียเป็นส่วนหนึ่งของหัวซึ่งช่วยให้ส่วนผสมของอากาศ / เชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบและก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบ ขนาดรูปร่างและพื้นผิวของสิ่งเหล่านี้สามารถช่วยหรือขัดขวางไม่ให้เกิดการไหลของอากาศ ด้วยกระแสที่มากขึ้นพลังและแรงบิดที่มากขึ้น นี่คือภาพตัวแทนของมุมมองตัดของพอร์ต:
Extra Bits & Pieces : ระหว่างการหล่อหัวจะมีการสร้างทางเดินหล่อเย็นขึ้นมา สิ่งนี้จะช่วยให้หัวเลือดออกจากความร้อนส่วนเกินจากกระบวนการเผาไหม้
ประเภทที่ 4 ของหัวคือ jughead ใน Buicks เก่าก่อนปี 1920 มันเป็นวาล์วค่าใช้จ่าย แต่หัวไม่สามารถถอดออกได้วาล์วถูกถอดออกได้เพราะพวกเขาอยู่ในกรง แต่หัวไม่ได้ ในการถอดหัวคุณต้องลงไปต่ำกว่าและลบส่วนบนทั้งหมดของเครื่องยนต์รวมถึงเหยือก ดังนั้นมันจึงถูกเรียกว่าเป็นเครื่องยนต์ jughead
"หัว" โดยทั่วไปหมายถึงจุดจบหรือการปิดของชิ้นส่วนที่มีแรงดันเช่นหัวกระบอกสูบเครื่องยนต์หัวของถังแรงดันหัวถัง ฯลฯ ไม่มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับปะเก็น และการใช้ครั้งที่สองของ "หัว" สำหรับความดันเป็น "หัวของไอน้ำ" คำจำกัดความที่ใช้ "หัว" เพื่อหมายถึงจุดจบถูกใช้โดยทั่วไปว่าเป็นส่วนหัวของสลักเกลียวหรือหมุดเป็นต้น