По своему конструктивному назначению головка блока цилиндров относится к базовой детали, обеспечивающей заданное конструкцией двигателя взаимное расположение деталей и сборочных единиц механизма газораспределения двигателя. Головка цилиндров, являясь частью камеры сгорания двигателя, испытывает значительные внешние и внутренние знакопеременные нагрузки, а также воздействия высокой температуры, коррозионной и абразивной сред. Эти условия являются причиной изнашивания клапанных гнезд и стенок камеры сгорания, в которых при определенных условиях могут возникать большие внутренние напряжения, приводящие к деформации детали и возникновению трещин.
Рис. 53. Головка блока цилиндров двигателя СМД-14 в сборе: 1 — головка цилиндров; 2 — клапан всасывающий; 3 — клапан выпускной; 4 — пружина клапана; 5 — пружина клапана внутренняя; 6 — тарелка клапана пружины; 7 — сухарь клапана; 8 — кольцо предохранительное; 9 — шайба; 10—шпилька.
Головка блока цилиндров представляет собой деталь весьма сложной конфигурации с многочисленными сужениями и расширениями стенок в водяной рубашке, впускных, выпускных каналах и других местах.
Головки блоков цилиндров тракторных двигателей, как правило, изготавливают из серого чугуна СЧ21-40 повышенного качества, реже — из высококачественного хромоникелевого чугуна ХНЧ-40.
У большинства конструкций головок клапанные гнезда выполнены за одно целое с ней, что ограничивает ее срок службы. С течением времени возникает необходимость в обработке клапанных гнезд, а по исчерпании запаса металла — в их восстановлении. В настоящее время промышленность начала выпускать головки цилиндров со сменными клапанными седлами. Это дает возможность при износе седел производить их замену. Основные параметры головок цилиндров тракторных двигателей приведены в таблице 28, а на рисунке 53 изображена головка цилиндров двигателя СМД-14.
Таблица 28. Характеристики головок цилиндров
Утопание клапана относительно нижней поверхности головки блока цилиндров, мм | Диаметр посадочного отверстия под седло выпускного клапана, мм | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
Марки двигателей | впускного | выпускного | ||||
нормальное |
допу стимое | нормальное |
Допу стимое | нормальный |
допу стимый | |
Д-50 | 0,45…0,75 | 0,90 | Не оговорено | |||
Д-240 | 0,9…1,2 | 1,45 | Не оговорено | 44—0,025 —0,012 | 43,99 | |
СМД-14 | 1,65…2,10 | 2,5 | 1,15…1,60 | 2,0 | — | — |
СМД-60 | 0,5±0,25 | 1,0 | 0,7±0,25 | 1,2 | 51+0,03 | 51,04 |
А-01 | 1,1. ..1,5 | 1,9 | 1,6…2,0 | 2,4 | 56,3+°,030 | 56,035 |
А-41 | 1,1…1,5 | 1,1… | 1,6…2,0 | 1,6… | 56+0,03° | 56,04 |
1,5 | 2,0 | |||||
ЯМЗ-238НБ | 1,1…1,5 | 1,9 | 1,6…2,0 | 2,4 | 56+0,03° | 56,04 |
ЯМЗ-240Б | Не более 2,7 | Не более 2,2 | 56,040 | 56,040 |
Марки двигателей | Коробление (неплоскост-ность) поверхности прилегания головки к блоку, мм | Диаметр отверстия под направляющую втулку клапанов головки цилиндров, мм | Диаметр отверстия направляющих втулок клапанов, мм | |||
---|---|---|---|---|---|---|
нормальное |
допу стимое | нормальный |
допу стимый | нормальный |
допу стимый | |
Д-50 | Не более 0,15 | 0,20 | Не оговорено | 11+0,027 | 11,07 | |
Д-240 | Не более 0,15 | 0,20 | 1 о–0,00о flo-0,030 | 18,00 | 11+0,027 | 11,07 |
СМД-14 | Не более 0,10 | 0,15 | 20+0,023 | 20,03 | 12+0,023 | 12,08 |
СМД-60 | Не более 0,05 | 0,10 | 19+0,о23 | 19,03 | 12+0,019 | 12,06 |
А-01 | Не более 0,10 | 0,15 | 21+0,023 | 21,03 | 12+°,019 | 12,09 |
А-41 | Не более 0,10 | 0,15 | 19+0,023 | 19,03 | 12+0,019 | 12,05 |
ЯМЭ-238НБ | Не более 0,02 на | |||||
длине 100 и 0,05 | 0,1 | |||||
на всей длине | 0,10 | 19+0,023 | 19,03 | 12+0,019 | 12,08 | |
ЯМЗ-240Б | Не более 0,040 на | |||||
длине 100 и не | ||||||
более 0,080 на | ||||||
на всей длине | 19,030 | 19,03 | 12,025 |