頭とは？
回答:
tl dr：シリンダーヘッド（一般に単に「ヘッド」と呼ばれます）は、シリンダーの穴の端をキャップし、シールする大きな金属片です。
シリンダーヘッドの種類：
シリンダーヘッドには3つの基本的なタイプがあります。
フラットヘッドシリンダーヘッド -これらのシリンダーヘッドは、フラットヘッドフォードエンジンなどの古いエンジンで使用されました（以下を参照）。シリンダーヘッドの上部にある楕円形の突起は、クーラントを流すためのものです。クーラントは、ブロックからヘッド内の通路（ボルト穴の間）を流れて、上部のこの楕円形ポートから流出します。
オーバーヘッドバルブヘッド（OHV） -このタイプのシリンダーヘッドは1950年代から広く使用されており、現在でも使用されています。これらのヘッドには、フラットヘッドのようなブロックではなく、バルブが内部にあります。バルブは、通常はリフター（タペット）、プッシュロッド、ロッカーアームで構成されるバルブトレインを介して、カムから間接的に作動します。OHVヘッドは、通常、以下のシボレーヘッドのようなものです。写真では、ヘッドの平面（画像の右側）はエンジンブロックに面する部分です。左側には、バルブチップ、バルブスプリング、リテーナー、キーパーがあります。これらの上には、ロッカーアームが取り付けられている場合にロッカーアームが表示されます。
オーバーヘッドカムヘッド（OHC） -この3番目のタイプのヘッドには、通常、カムと同じ場所にカムシャフトがあります。カムは実際には頭頂部にあるため、「頭上」と呼ばれます。OHCには、シングル（SOHC）またはデュアル（DOHC）構成があります。（このSEの投稿で SOHCとDOHCの違いについて詳しく知ることができます）。OHCヘッドを示す画像を次に示します。
この画像では、少し見にくいですが、ヘッドの長さを延長するカムシャフトが1つあります（ヘッドの左側に1つのギアがあります）。この単一のカムシャフトは、ヘッドにある吸気バルブと排気バルブの両方を作動させます。
このDOHCの画像では、2つのカムシャフトを見ることができます（画像の頭の右側にある2つのギアを見つけます）。DOHCを使用すると、バルブを直接（この画像のように）作動させるか、ロッカーアームを使用して作動させることができます。
シリンダーヘッドの解剖学
最初に、フラットヘッドシリンダーヘッドについて少し説明しましょう。前に言ったように、それは基本的にシリンダーの上部をシールする単なる金属の塊です。上の画像では、画像の上部（私が述べたように）は平らな部分です。頭のくぼみ（ほぼハート型の部分）は燃焼室です。これは、点火時、オットーサイクルエンジンの圧縮サイクルとパワーサイクルの間で、ピストンが上死点（TDC）にあるときに混合気に燃焼する余地がある場所です。
他のほとんどのシリンダーヘッドを構成するものをよりよく理解するために、いくつかの基本事項を調べてみましょう（注：これらのいくつかは上記で言及しましたが、ここに何があるかについてより詳しく説明します）：
ベアシリンダーヘッド：これは、構造全体の主要な構成要素です。これから説明する他のすべてのコンポーネントは、何らかの形または外観で裸頭に取り付けられます。
- バルブ：通常、ヘッド内に埋め込まれています。これは、空気/燃料混合物を燃焼室に送り込み、オットーサイクルのその部分で排気ガスを排出する部分です。バルブは、カムシャフトによって正確な時間に作動します。バルブの代表的な画像を次に示します。
- バルブスプリング：バルブが開いていないとき、バルブを閉じたままにします。バルブスプリングは、1つ、2つ、または3つの異なるスプリング部分で構成できます（設計のニーズに応じて）。通常、3つの（または3つの）スプリングに関連するスプリング圧が必要なのは、非常に高性能なエンジンだけです。バルブスプリングの代表的な画像を次に示します（これらは蜂の巣状のスプリングで、形状から呼ばれています）：
バルブスプリングリテーナー：バルブスプリングリテーナーは、スプリング上にスプリングを保持します。リテーナーは、スプリングの上端（ヘッドから離れた位置）にあります。スプリングを所定の位置に保持すると同時に、リテーナーロックを介してバルブに取り付けます（以下を参照）。リテーナの代表的な画像を次に示します。
リテーナロック：保持ロック（またはキー）は弁先端とリテーナとの間に押し込まれます。締まり嵌めは、ロックを押し上げるばね圧、バルブの直線ステムに対するロックの角度、およびバルブに適合する小さなタブが原因で発生します。リテーナロックの代表的な画像を次に示します。
これは、ロックのペアの半分です。また、ロックをバルブステムに接続する小さなタブとともに、作成された角度を確認できます。
バルブシール -バルブシールは、バルブスプリングの下のバルブガイド（下記参照）の上部にあるバルブのステムの周りにあります。オイルが吸気管と排気管に漏れる（またはポンプで汲み上げられる）のを防ぐためのシールを提供します。バルブシールの代表的な画像を次に示します。
画像では、2つのバルブ（右下と左）を見ることができます。バルブシールは、バルブ、その下のポリマー片、およびその下にある金属を囲むスプリングです。
バルブガイド：バルブガイドは、名前が示すとおりに機能します。バルブをガイドします。バルブガイドは、通常は鋳鉄または青銅で作られた別個の金属片です。ガイドはヘッドとは別なので、ヘッドを再構築するときに必要に応じて交換できます。ヘッドに押し込まれ、開閉サイクル中にバルブを上下に動かしながら、バルブを特定の位置に保持する方法を提供します。それぞれに多くの異なるタイプと異なるアプリケーションがあります。さまざまなバルブガイドの代表的な画像を次に示します。
バルブシート：バルブシートは、ヘッドに打ち込まれた硬化材料で、特定の角度で切断され、バルブとともに、燃焼プロセス中にガスを燃焼室に固定するシールを作成します。バルブシートは通常、ある種の鉄合金で作られています。これは、その寿命にわたって開閉バルブの厳しさに耐える傾向があるためです。（ほとんどの場合）鋳鉄製のヘッドにシートを見つけることができますが、アルミニウム製のヘッドには常にバルブシートがあります。これらがないと、バルブはアルミニウムを邪魔にならないように動かし、すぐに損傷します。バルブシートの代表的な画像を次に示します。
この画像では、2つの黄色の楕円を追加しました。バルブシートは2つの楕円の間にあります。シートは変色し、斜めに加工されているように見える部分です。座席が配置されると、頭部に機械加工された場所が、後で座席がそこに押し込まれます。次に、シートが特定の角度で切断されるため、バルブがシートと完全に接触し、確実なシールが形成されます。また、画像の円の中心には、バルブガイドがピークに達していることがわかります。
スプリングシート：ヘッドの製造元とヘッドのデザインによっては、スプリングシートが存在する場合があります。これにより、シリンダーヘッドがスプリングでかじられないように保護できます。ご想像のとおり、スプリングシートはバルブガイドにまたがっており、スプリングとヘッドの間に配置されています。通常、これらはアルミニウムのヘッドに表示されます。この分野では、メーカーはバルブスプリングシムを配置して、スプリングの高さを正しく設定することもできます。
ここに、上記のほとんどのパーツのイメージと、それらがどのように組み合わされるかが示されています（もちろん、切り離されています）
燃焼室：燃焼室は、すべてのアクションが発生する場所です。この形状は、ピストンのバルブとドーム（または皿）に加えて、空気/燃料の点火が発生した後の火炎前面の動きを形作ります。燃焼室は、さまざまなサイズと形状にできます。すべては、特定のエンジンに必要なものに依存します。以下は、大きなブロックシェビー（BBC）閉鎖ポート燃焼室の代表的な画像です。この画像では、吸気（大きなバルブ）バルブと排気（小さなバルブ）バルブの表面が見えます。バルブの右側（バルブの4時位置）にはネジ穴があります。ここからスパークプラグが突き出ます。
これは非常に基本的なOHVヘッドです。理解を深めるために、頭部のさまざまな部分に注釈を付けて見ることができます。その中のバルブを持つすべてのヘッドが動作し、かなり多くのと同じように、しかし、あなたは上記の画像で見てきたように、異なる方法で配置することができます。バルブ、吸気ランナー、排気ランナーをヘッド内に配置する方法の断面を示す別の画像を次に示します。
吸気/排気ポート：吸気ポートと排気ポートは、空気/燃料混合物がシリンダーに入り、排気ガスがシリンダーから出ることを可能にするヘッドの一部です。これらのサイズ、形状、およびテクスチャは、空気の流れがどのように発生するかを支援または妨害する可能性があります。流量が大きいほど、出力とトルクが大きくなります。ポートの断面図の代表的な画像を次に示します。
余分なビットとピース：ヘッドの鋳造中に、クーラント通路がヘッドに組み込まれます。これにより、ヘッドは燃焼プロセスからの過剰な熱を逃がすことができます。