실린더 헤드

Cylinder head
DOHC 실린더 헤드 측면도(밸브 및 캠축 장착 시)
OHV 실린더 헤드 하부(밸브가 장착된 경우)

내연기관에서 실린더 헤드(종종 단순히 "헤드"로 줄임말)는 실린더[1] 위에 위치하며 연소실의 루프를 형성합니다.

사이드밸브 엔진에서 헤드는 단순한 금속판이지만, 보다 현대적인 오버헤드 밸브 및 오버헤드 캠축 엔진에서는 실린더 헤드가 흡기 및 배기 통로, 냉각수 통로, 밸브, 캠축, 스파크 플러그 및 연료 인젝터를 포함하는 보다 복잡한 블록입니다.

대부분의 직선 엔진에는 모든 실린더가 공유하는 단일 실린더 헤드가 있으며, 대부분의 V 엔진에는 실린더 뱅크당 1개씩 실린더 헤드가 2개 있습니다.

설계.

아래에 엔진 설계의 요약이 자동차 사용에 대한 연대순으로 나와 있습니다.

밸브 및 캠축 구성
유형 캠축
위치		 흡기 밸브
위치		 배기 밸브
위치
사이드밸브
(플랫헤드)		 블록 블록 블록
흡기 오버 배기
(IOE)		 블록 머리 블록
오버헤드 밸브
(OHV)		 블록 머리 머리
오버헤드 캠축
(OHC)		 머리 머리 머리

사이드밸브 엔진

플랫헤드(사이드밸브) 엔진의 경우 모든 밸브트레인 구성 요소가 블록 안에 들어 있으므로 헤드는 일반적으로 엔진 블록 상단에 볼트로 고정되는 단순한 금속판입니다.사이드밸브 엔진은 한때 자동차에서 보편적이었지만 지금은 잔디깎기, 제초기, 전기톱과 같은 소형 엔진 외에는 대부분 사용되지 않는다.

이후 개발된 것은 흡기 오버 배기(IOE) 엔진으로 사이드 밸브와 오버헤드 밸브 설계 요소를 결합했습니다.1900년대 초반 미국 오토바이에서 광범위하게 사용되었던 IOE 엔진은 1990년대까지 제한된 수량으로 생산되었습니다.IOE 엔진은 사이드밸브 엔진보다 효율이 높지만 더 복잡하고, 더 크고, 제조 비용이 많이 듭니다.

오버헤드 밸브 및 오버헤드 캠축 엔진

오버헤드 밸브(OHV) 또는 오버헤드 캠축(OHC) 엔진에서 실린더 헤드는 여러 개의 통로(포트라고 함)로 구성되어 있으며, 일부는 흡기 매니폴드에서 연소실로 가는 흡기 가스의 경로를 형성하고 나머지 일부는 연소실에서 배기 매니폴드로 이동하는 배기 가스입니다.실린더 헤드에는 밸브와 스파크 플러그도 들어 있습니다.

특히 OHV 엔진에서는 단일 캠축이 엔진 블록 내에 위치하며 푸시 로드 및 로커 암을 사용하여 밸브를 작동합니다.OHV 엔진은 일반적으로 동급 DOHC 엔진보다 더 콤팩트하지만 일부 미국 V8 엔진을 제외하고 DOHC 설계로 대체되었습니다.

오버헤드 캠축 OHC 설계에서 실린더 헤드에는 밸브, 스파크 플러그 및 흡기/배기 통로가 포함되지만(OHV 엔진에 따라), 이제 캠축은 엔진 [2]블록 대신 실린더 헤드에 위치합니다.캠축은 흡기 및 배기 밸브의 각 오프셋 열 사이에 중앙에 위치할 수 있으며 로커 암을 사용할 수도 있으며(푸쉬로드는 사용하지 않음), 캠축은 로커 암을 제거하고 '버킷' 태핏을 사용하여 밸브 바로 위에 위치할 수도 있습니다.실린더 뱅크당 하나의 캠축이 있는 OHC 엔진은 1960년대와 1990년대에 자동차에 널리 사용되었으며, 대부분의 설계는 엔진 반대편에 있는 밸브를 캠축에 작동시키기 위해 로커 암을 사용했습니다.실린더 뱅크당 이중 캠축(DOHC 엔진)이 장착된 OHC 엔진은 1990년대 이후 현대 자동차 엔진에 널리 보급되었습니다.DOHC 엔진은 직교류 실린더 헤드와 밸브의 직접 작동을 위해 밸브를 최적의 위치에 배치할 수 있습니다(즉, 로커 없이).따라서 일반적으로 더 높은 RPM 작동을 허용하지만 일반적으로 동등한 OHV 또는 SOHC 엔진보다 크기(특히 폭)가 큽니다.

수냉식 OHV 및 OHC 엔진의 경우, 실린더 헤드에는 실린더 헤드에서 열을 전달하는 데 사용되는 엔진의 냉각수 오일 통로도 포함됩니다.

엔진의 실린더 헤드 수

오늘날 "직선"(인라인) 레이아웃을 가진 대부분의 최신 엔진은 모든 실린더에 서비스를 제공하는 단일 실린더 헤드를 사용합니다."V" 레이아웃 또는 "평탄한" 레이아웃의 엔진은 일반적으로 실린더 헤드 2개(기통 뱅크마다 하나씩)를 사용하지만, 소수의 '협각' V 엔진(예: 폭스바겐 VR5 및 VR6 엔진)은 두 뱅크를 가로지르는 단일 실린더 헤드를 사용합니다.대부분의 레이디얼 엔진은 실린더마다 헤드가 하나씩 있지만, 일반적으로 헤드가 실린더의 일부로 만들어지는 모노로크 형태입니다.이는 오토바이에서도 흔히 볼 수 있는 것으로, 이러한 헤드/실린더 구성 요소를 배럴이라고 합니다.

일부 엔진, 특히 산업용, 해양용, 발전용 및 중량 견인용(대형 트럭, 기관차, 중장비 등)으로 제작된 중·대용량 디젤 엔진에는 실린더별로 개별 실린더 헤드가 있습니다.이렇게 하면 모든 실린더에 장착하는 더 크고 훨씬 더 비싼 유닛 대신 단일 실린더의 고장 난 헤드를 교체할 수 있기 때문에 수리 비용을 절감할 수 있습니다.이러한 설계를 통해 엔진 제조업체는 새로운 실린더 헤드 설계 없이도 다양한 레이아웃 및/또는 실린더 번호의 엔진 '패밀리'를 쉽게 생산할 수 있습니다.

갤러리

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 실린더 헤드와 관련된 미디어가 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ Wright, G. (2015). Fundamentals of Medium/Heavy Duty Diesel Engines. Jones & Bartlett Learning. p. 310. ISBN 978-1-284-06705-7. Retrieved 2020-11-07.
  2. ^ "FORD DuraTec Engine 3D Simulation(18) - Dailymotion Video". www.dailymotion.com. 27 August 2009. Retrieved 27 March 2022.