La funzione della testata è quella di sigillare il cilindro, formare uno spazio di combustione insieme al pistone e resistere all'azione di gas ad alta temperatura e alta pressione. La testata è soggetta a carichi meccanici causati dalle forze del gas e dal serraggio dei bulloni del cilindro, nonché a carichi termici elevati dovuti al contatto con gas ad alta temperatura. Per garantire una buona tenuta del cilindro, la testata non deve essere danneggiata o deformata. Per questo motivo, la testata deve avere sufficiente resistenza e rigidità.
La funzione della testata è quella di sigillare il gas, formare uno spazio di combustione insieme al pistone e resistere all'azione del gas ad alta temperatura e alta pressione. Le condizioni di lavoro della testata sono:
1) La testata del cilindro è esposta a temperature elevate e gas ad alta pressione, il che determina una notevole forza di pre-serraggio dei bulloni e un elevato stress meccanico.
(2) La struttura della testata del cilindro è complessa e il campo di temperatura è gravemente irregolare, con conseguente elevato stress termico. Nei casi gravi, può causare crepe e deformazione complessiva della testata del cilindro
Pertanto, i requisiti di progettazione per la testata del cilindro sono
(1) Avere sufficiente rigidità e resistenza, con minima deformazione durante il funzionamento, garantendo la tenuta.
(2) Disporre ragionevolmente la camera di combustione, le valvole e i passaggi dell'aria per garantire le prestazioni di lavoro del motore.
(3) Buona lavorabilità, campo di temperatura il più uniforme possibile, stress termico ridotto ed evitato fenomeno di cracking termico.
Le testate dei cilindri sono generalmente realizzate in ghisa grigia di alta qualità o in ghisa legata, mentre i motori a benzina utilizzati nelle automobili utilizzano spesso testate dei cilindri in lega di alluminio. La lega di alluminio ha una buona conduttività termica, che è utile per migliorare il rapporto di compressione del motore. In secondo luogo, ha eccellenti prestazioni di fusione ed è adatta per la fusione di parti con strutture complesse. Ma è necessario prestare attenzione al raffreddamento della testata del cilindro in lega di alluminio e controllare la temperatura del suo piano inferiore al di sotto dei 300 gradi. Altrimenti, il surriscaldamento del piano inferiore causerà deformazioni e deformazioni plastiche.
La testata è un componente a forma di scatola con una struttura complessa. Ci sono fori per le sedi delle valvole di aspirazione e scarico, fori guida valvola, fori di montaggio candela (per motori a benzina) o fori di montaggio iniettore lavorati su di essa. Ci sono anche camicie d'acqua, porte di aspirazione e scarico e camere di combustione o parti della camera di combustione fuse all'interno della testata. Se l'albero a camme è installato sulla testata, ci sono anche fori per cuscinetti a camme lavorati o sedi per cuscinetti a camme e i loro passaggi per l'olio lubrificante sulla testata.
La testata dei motori raffreddati ad acqua ha tre forme strutturali: integrale, segmentata e monolitica. In un motore multicilindrico, se tutti i cilindri condividono la stessa testata, la testata è detta testata integrale; se c'è una testata ogni due cilindri o una testata ogni tre cilindri, allora la testata è una testata segmentata; se ogni cilindro ha una testata, è una testata di tipo singolo. Tutti i motori raffreddati ad aria hanno una testata singola.