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Cabeça do cilindro de um motor térmico

Cabeça do cilindro de um motor térmico

A cabeça do motor é a parte superior de um motor de combustão interna que permite o fechamento das câmaras de combustão. Constitui o fechamento superior do bloco do motor e nos motores as válvulas estão assentadas sobre ele, com orifícios para esse fim.

A cabeça do motor possui uma parede dupla para permitir a circulação do líquido de refrigeração. Se o motor de combustão interna for uma ignição de ignição ( motor Otto), ele possui orifícios rosqueados onde as velas de ignição estão localizadas. No caso de ignição por compressão (motor diesel), possui os orifícios para os injetores.

A cabeça do cilindro é fixada por parafusos ou pernos no plano superior do bloco e serve como uma tampa estanque para os cilindros, pois abriga toda ou parte da câmara de combustão, exceto no caso em que é formada na cabeça do pistão.

Muitos elementos são instalados na cabeça do cilindro. Isso inclui: no caso de motores a 4 tempos, válvulas e mecanismos para acioná-los; elementos de ignição e injeção, coletores de admissão e escape, etc. Na cabeça do motor, as câmaras de refrigeração também são usinadas.

O que é a junta da cabeça do motor?

A cabeça do cilindro é feita de ferro fundido ou liga leve e é fixada ao bloco de cilindros por meio de parafusos e uma junta: a junta da cabeça do motor. 

A gaxeta do cabeçote serve para garantir uma vedação perfeita entre o cabeçote e o bloco de cilindros e levando em consideração que ele deve suportar altas pressões e temperaturas. A junta da cabeça do cilindro é fabricada com fibras sintéticas para substituir o amianto, tão negativo para a saúde.

De que material é feita a cabeça do cilindro de um motor?

As cabeças dos cilindros são geralmente feitas de liga de alumínio, um material com baixo peso específico e boa condutividade térmica, o que permite que o calor seja evacuado rapidamente. Cabeças de cilindro para motores a 2 tempos (motocicletas de pequeno cilindro) são mais simples, pois não possuem distribuição e são resfriadas a ar.

A cabeça do cilindro do motor é a nomenclatura usada para se referir a parte de um mecanismo. Em uma cabeça de cilindro, a cabeça de cilindro do motor de combustão interna e a tampa superior e o bloco de cilindros consistem em um cortador que encaixa perfeitamente na plataforma do bloco de metal para fornecer resistência à explosão.

Atualmente, a cabeça do cilindro do motor é a parte superior da câmara de combustão e onde estão localizadas as velas, as válvulas de admissão e a cabeça de escape. Entre e o bloco está a junta da cabeça do motor, além de facilitar a manutenção do motor, a cabeça do motor é a chave para a operação adequada, para determinar o formato da câmara de combustão, a entrada e a passagem de escape, o operação e comando da válvula. Você pode desenvolver um desempenho totalmente diferente do motor apenas mudando a cabeça.

Geralmente é fabricado com o mesmo restante do material do bloco, ferro fundido ou motores de alto desempenho, ligas de alumínio. Como o resto da maçã, ela contém tubos separados para lubrificação e água de resfriamento.

Como é o design da cabeça do motor?

O design da cabeça do cilindro deve levar em consideração vários fatores. Esses fatores incluem:

  • A determinação do campo térmico ao qual está sujeita uma cabeça de cilindro de motor multicilindros.
  • As contribuições do conselho
  • Assentos de válvula
  • Guias de válvula
  • Parafusos e porcas de aperto
  • Período de serviço do tipo de motor
  • Transientes ligados e desligados
  • As condições de carga mínima total típicas dos testes de vida útil da bancada.

A análise de estresse segue várias etapas:

  • a simulação do fluxo dos gases de escape para obter os coeficientes de troca de calor e os fluxos de calor nas superfícies da peça;
  • o cálculo do transiente térmico simulando o aquecimento e o resfriamento da peça;
  • Cálculo mecânico com a faixa de temperatura como um parâmetro de tensão ao qual a maioria das cargas mecânicas é sobreposta.
  • O campo térmico da cabeça do cilindro, especialmente na área próxima ao plano da chama. Apesar de ter áreas com temperaturas de 140 ° C e uma temperatura média de cerca de 180 ° C, outras partes podem atingir temperaturas particularmente altas. As altas temperaturas devem ser levadas em consideração, especialmente nos cabeçotes dos cilindros equipados com dois tubos de escape emparelhados, onde a barra transversal que os separa pode atingir 250 ° C. Essas áreas são críticas, pois geram pontos quentes e estão sujeitas a muitas tensões, o que pode levar à criação de muitas rachaduras nesses pontos.
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Data de publicação: 28 de novembro de 2016
Última revisão: 26 de março de 2020