Головка блока цилиндров представляет собой одну из важных составляющих частей двигателя. Она непосредственно формирует камеры сгорания. Именно ее конструкция предполагает подачу в такие камеры горючей смеси, последующей отвод отработанных газов. Представляет собой верхнюю крышку, герметизирующую цилиндры. Ее крепление к самому блоку цилиндров предполагается с помощью специальных крепежных элементов (болтов или шпилек). Чтобы избежать деформации головки при сборке мотора, затягивание креплений производится при помощи динамометрического ключа строго определенным производителем усилием и в определенной последовательности (от центра к краям). Поскольку эксплуатируется головка блока цилиндров в условиях повышенного давления, температуры, взаимодействует с агрессивными средами, то есть особые требования к материалу ее изготовления. Обычно ее отливают из алюминиевого сплава, реже из чугуна.
В камере внутреннего сгорания топливо смешивается с воздухом и воспламеняется, создавая энергию, необходимую для движения поршня и вращения коленчатого вала. Благодаря имеющимся каналам головка блока цилиндров и обеспечивает подачу в такую камеру топливно-воздушной смеси или воздуха, с одной стороны, и отвода отработанных газов, с другой. Эти каналы заканчиваются специальными гнездами клапанов, изготовленными из чугуна или другого высокопрочного материала. Клапаны обеспечивают непосредственный впуск свежего заряда топлива и выпуск продуктов горения. Каждый цилиндр оснащается минимум двумя клапанами (впускным и выпускным), прижимаемыми к своим седлам пружинами.
Кроме того, внутри головки блока цилиндров размещаются и другие элементы механизма:
- распределительный вал (управляет открытием и закрытием клапанов, синхронизирует их работу с движением поршней);
- форсунки (распыляют необходимое количество топлива в камеру сгорания);
- свечи зажигания в специальных выемках (создают искру, от которой воспламеняется топливно-воздушная смесь);
- масляная система (снабжает головку блока цилиндров маслом для смазки ее узлов и предотвращения их скорого износа, состоит из соответствующих масляных каналов);
- система охлаждения (по ее каналам циркулирует антифриз (охлаждающая жидкость), которая защищает все компоненты от перегрева);
- привод газораспределительного механизма (ремень ГРМ, связывает валы коленчатый с распределительным, чтобы фазы открытия и закрытия клапанов были точно согласованы с движением поршня).
Верхняя часть головки закрыта крышкой, прикрепляемой через прокладку. Эта крышка производится либо из листового металла, либо из алюминиевых сплавов.
Современные автомобильные двигатели оснащены головками блоков сложной конструкции, включающими большое количество деталей в зависимости от особенностей конкретного газораспределительного механизма.
Таким образом, головка блока цилиндров играет ключевую роль в обеспечении герметичности камер сгорания, правильной работе клапанного механизма и эффективного теплообмена между двигателем и системой охлаждения.
