Что такое блок цилиндров: Что такое блок цилиндров, какие функции он выполняет и как изготавливается?

Содержание

Что такое блок цилиндров, какие функции он выполняет и как изготавливается?

»   Что такое блок цилиндров, какие функции он выполняет и как изготавливается?

  • 5510 просмотров

Посмотреть блок цилиндров в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

 Блок цилиндров (блок двигателя) считают важной и базовой деталью двигателя внутреннего сгорания. Именно на него ложится значительная нагрузка, и в нем можно определить нужные узлы и механизмы. К блоку ДВС предъявляют нелегкие требования, его изготавливают из материалов высочайшего качества и делают обработку на специальных высокоточных станках. 

 Из чего двигатели производят? Главным образом, их изготавливают из особого перлитного чугуна серого цвета с незначительными добавками легирующих элементов. Но на сегодняшний день их зачастую можно встретить из сплавов алюминия, а иногда с добавлениями магния. Если у вас современный легковой или даже спортивный авто, то скорее он будет из алюминия. Но чаще всего можно встретить строение, когда внешне он из алюминия, а внутри из магния.

 Алюминиевые и комбинированные блоки дают возможность добиться значительного снижения веса всего мотора вашей машины в целом, что считается громадным плюсом для автомобилей в автоспорте. Технология производства такова, что цилиндры отливают под значительным давлением, с помощью которого можно получить верную форму, сделать все возможное для того, чтобы предотвратить образование неоднородности и воздушных полостей в самом металле.

 Блоки цилиндров, которые производят из смешанного металла, изготавливать сложнее – для начала отливают среднюю часть под высоким давлением из алюминия высокой чистоты, и только после этого внешнюю часть из магния. Чем дороже ваш автомобиль, тем сложнее технология производства. Однако чугунные блоки могут выдерживать повышенные нагрузки, они устойчивее к перегревам и имеют меньшую теплоемкость. Теплоемкость чугуна быстрее греет мотор до нужной температуры, что даст уменьшение времени работы ДВС, когда греется машина зимой. Помните, что и теплопроводность чугуна намного ниже (как минимум в 2 раза) алюминия, из-за чего система охлаждения мотора работает сложнее.

 

При производстве блока цилиндров не забывают о способе монтажа гильз цилиндров. Гильзы цилиндров производят из особых сортов стали. Гильзы цилиндров встречаются либо съемные, либо влитые (вмонтированные в блок), на сегодняшний день практикуют влитые гильзы. Их размещают в специальную форму еще до того, как образуется сам блок цилиндров, который изготавливают совместно с гильзами за счет чего может произойти объединение одного металла в другой. Способ считается упрощенным, и значительно уменьшает расходы на производство ДВС. Но с другой стороны, уменьшается и возможность качественного ремонта двигателя. Если выйдет из строя двигатель, то блок придется заменять полностью.

 Съемные гильзы могут быть как «мокрыми», так и «сухими». «Мокрая» гильза касает ОЖ (незамерзающую жидкость), а «сухая» устанавливается в дополнительную внутреннюю втулку и не касается жидкости. Также в старых двигателях из алюминия первых серий была серьезная проблема в применении технологии установки гильзы, так, если гильзу производили или устанавливали «сухую», то через некоторое время гильза расклепывала блок цилиндров из-за различных линейных колебаний из-за перепадов температур. Из-за этого выбрали

«плавающие» «мокрые» гильзы

 Блок ДВС можно купить в магазинах «АВТОмаркет Интерком» или заказать через интернет с доставкой до любого адреса. Наши магазины расположены во многих городах Уральского региона. Мы продаем запчасти для автомобилей ваз и иномарку, также можем предложить услуги автосервиса на ул.Пономарева, 25. Запишитесь на ремонт и диагностику заранее.

Конструкция и устройство блоков цилиндров

Сердце двигателя

Если двигатель – это сердце автомобиля, то блок цилиндров – это сердце двигателя. Это цельнолитая деталь, в которой расположены отверстия для цилиндров, внутри которых двигаются поршни и происходит сгорание топлива. Это центр всего устройства двигателя, поскольку именно к блоку цилиндров крепятся все остальные детали и механизмы. В первую очередь – распределительный вал и главная масляная магистраль. Нижняя часть блока является верхней частью картера.

Также блок цилиндров выполняет вспомогательные задачи – работает как основа смазочной системы двигателя, подавая масло к точкам смазки. В двигателях с жидкостным охлаждением имеется водяной насос, который создает циркуляцию охлаждающей жидкости, перегоняя ее от двигателя до радиатора охлаждения.

Чугун или алюминий?

Работа цилиндров идет в жестких условиях при температуре до 2500 0С и скорости скольжения до 15 м/сек. Для обеспечения надежной работы блок цилиндров должен обладать высоким запасом прочности и устойчивости к трению. В большинстве случаев он изготавливается из чугуна, легированного никелем и хромом, а также из алюминия.

И тот и другой варианты имеют свои достоинства и издержки. В частности прочность чугуна очень высока, но зато и масса детали, литой из этого металла, велика. Блок цилиндров из алюминия значительно легче, но требуют применения дополнительных металлов для изготовления стенок цилиндра. Одна из технологий, применяемых сегодня – изготовление корпуса из алюминия и напрессовывание тонкостенных сухих гильз из легированного чугуна.

Составляющие блока цилиндров

Основной элемент блока – это гильзы цилиндра, специальные отверстия для работы поршней двигателя. Они представляют собой гладкие цилиндрические полости, которые впрессованы в литую поверхность. Если такие гильзы износятся и станут непригодными для использования, то замене подлежит весь блок цилиндров. Несмотря на это, такой способ производства двигателей внутреннего сгорания проще и экономически выгодней, поэтому наиболее распространен. Существуют гильзы, которые являются втулками, так называемые сменные. В зависимости от количества цилиндров в двигателе данная деталь оснащается двумя, четырьмя, восьмью и т.д. гильзами. Различают блоки цилиндров и по расположению поршней: рядные (R) и V-образные блоки, а также смешанные VR, в которых расположение цилиндров шахматное.

Блок цилиндров двигателя состоит также из отверстий (постели) для коленчатого и распределительного вала. К ним предъявляются такие требования, как: одинаковый диаметр каждого отверстия, их полная соосность, параллельность оси всех постелей с плоскостью блока.

Кроме того, блоки имеют разветвленную систему каналов для охлаждения двигателя, масляные магистрали, технологические отверстия для обслуживания, детали для крепления навесных деталей – головки блока цилиндров, поддона, картера и т.д. Большое количество разнообразных отверстий и каналов предъявляет повышенные требования к технологии производства. Для надежной и безотказной работы двигателя необходимо точное соблюдение всех стандартов, которые четко регламентируют расположение магистралей и полостей, их диаметр и размеры, а также другие параметры.

Преимущества покупки блока цилиндров двигателя в компании «Железяка»

Компания «Железяка» предлагает оригинальные блоки от производителей, что гарантирует высокое качество изготовления и полное соответствие всем нормам и требованиям. Приобретая данную деталь для своего автомобиля в нашем магазине автозапчастей, вы обеспечиваете долговечную и надежную работу двигателя.

Наша компания предлагает широкий выбор товара, поэтому у нас легко купить, как блок цилиндров ВАЗ, ЗМЗ, УАЗ, так и менее востребованные блоки для крупнотоннажного транспорта.

Блок цилиндров

Блок цилиндров — основная деталь корпуса двигателя внутреннего сгорания. Блок цилиндров служит опорой для подвижных частей кривошипно-шатунного механизма; к нему прикреплены некоторые навесные агрегаты, такие как стартер, генератор и так далее.

Популярный блок цилиндров V6 впервые использовал в своем автомобиле немецкий изобретатель Готлиб Даймлер

Блок цилиндров самая крупная корпусная деталь любого двигателя с двумя и более цилиндрами. Поскольку блок должен быть долговечным и крепким, его отливают из металла целиком. Как правило, при этом используется чугун или алюминий. Цилиндры чугунного блока представляют собой расточенные в толще металла отверстия, а в алюминиевых блоках для укрепления стенок в них вставляют стальные гильзы.  В цилиндрах перемещаются поршни, передающие энергию расширяющихся после сгорания топлива газов на коленчатый вал, преобразующий эту энергию во вращательное движение.

История создания блока цилиндров

Появившись в конце девятнадцатого века, блок цилиндров прошел длительную эволюцию, прежде чем остаться в том виде, в котором он применяется в конструкции подавляющего большинства современных моторов.

Для того, чтобы поставить шестицилиндровый двигатель под капот маленького VW Golf, компания Фольксваген вспомнила непопулярную конструкцию блока цилиндров VR6

История появления первого рядного блока цилиндров связана с немецким изобретателем Николаусом Августом Отто, который 1876 году изобрел самый эффективный для своего времени бензиновый двигатель.

Блок в V-образном исполнении изобрел в 1889 Готлиб Даймлер для постройки усовершенствованного четырехтактного двухцилиндрового двигателя.

Конструкция блока цилиндров двигателя

Блоки цилиндров имеют различные конструкции и конфигурацию разной степени сложности. Блок может быть рядным, с последовательным расположением цилиндров , V-образным с разным углом развала цилиндров или даже состоящим из двух V-образных блоков, как например  у Bugatti Veyron EB 16.4. Существуют конструкции блоков с углом развала цилиндров в 180 градусов, для так называемых оппозитных двигателей, таких, как у Subaru.

Cуществуют блоки типа «VR». В них цилиндры расположены в шахматном порядке, последовательно, но в то же время с наклоном в одну из двух сторон, как у V-образного мотора. Такой синтез двух разновидностей в одном блоке позволяет улучшить его охлаждение и поднять мощность при небольшом объеме. Такая технология используется в современных двигателях компания Volkswagen. Многие владельцы автомобилей Passat, Corrado, Golf, Vento, Jetta, Sharan даже не догадываются, что у них VR-образный двигатель, так как блок прикрыт общей головкой и скомпонован так, что наклон цилиндров не бросается в глаза.

Чем больше цилиндров в блоке — тем больше вес мотора. Поэтому количество цилиндров двигателя — ограниченная величина

При отливке в блоке цилиндров предусматривают  каналы для циркуляции охлаждающей жидкости и подачи масла. Сверху на блок цилиндров крепится головка блока, снизу присоединяется поддон картера. Помимо этого блок цилиндров служит основой для подсоединения КПП и всего навесного оборудования: генератора, стартера, карбюратора, и прочего.

Блок цилиндров, поршень.

Описанная конструкция двигателя с отдельными блоком и головкой результат длительной эволюции. Ранее блоку отводилось больше функций и то, что сегодня находится в головке блока, было расположено в нем самом. В относительно недавно выпускавшихся двигателях в блоке располагался распределительный вал, а в более ранних конструкциях там же находился и клапанный механизмам. Головка блока цилиндров в так называемых нижнеклапанных моторах выполняла простую роль крышки с отверстиями для свечей зажигания. 

Возможное количество цилиндров в блоке

Количество цилиндров это очень важный показатель двигателя и может варьироваться от 1 до 16. Конструктивно увеличение количества цилиндров обсусловлено желанием инженеров увеличить мощность двигателя.

Если поднимать мощность двигателя, не увеличивая количество цилиндров, то необходимо увеличивать диаметр поршней, и делать более массивным блок цилиндров двигателя, что ведет к увеличению массы автомобиля и росту расхода топлива. Получается, что, увеличивая мощность двигателя, мы получаем проигрыш в массе, а значит, в динамике, и нужно снова увеличивать мощность. Это типичный замкнутый круг.

Картер блока цилиндров «Запорожца» выполнен из дорогостоящего авиационного алюминиевого сплава

Инженеры задачу увеличения мощности решили с помощью увеличения количества цилиндров в блоке двигателя. Поршни при этом уменьшают в диаметре, что снижает потери от трения, а значит, мощность двигателя растет. 

Материал для блока цилиндров

На сегодняшний день изготавливают чугунные, алюминиевые и магниевые блоки цилиндров с добавлением различных  сплавов.

Выбор материала обусловлен присущими ему свойствами. Например, блок из чугуна самый прочный, более пригоден для форсирования, и менее других чувствителен к перегреву.

Блоки из магниевого сплава сочетают в себе твердость чугуна и легкость алюминия, но так как магний редок и дорог, он применяется в основном для автоспорта. Как ни удивительно, из авиационного магниевого сплава МЛ-5 был выполнен картер мотор «Запорожца», на который ставились чугунные или алюминиевые  цилиндры.

Блоки из алюминия отличаются малым весом и хорошей способностью к охлаждению, но требуют усиления стенок цилиндров.  Если в алюминиевый цилиндр вставить поршня из стали или чугуна, стенки очень быстро износятся.  Применить алюминий для изготовления поршней также нельзя, так как они сразу же прикипят к зеркалу цилиндра, и двигатель заклинит.

Блоки цилиндров некоторых моделей BMW не поддаются капремонту, потому что внутренние стенки цилиндров покрыты невозобновляемым составом — Никасилом

По этим причинам алюминиевые блоки на первом этапе их применения оснащали «мокрыми» гильзами из серого чугуна. Однако слабо закрепленные «мокрые» гильзы из чугуна быстро разбивали алюминиевый блок, поэтому он плохо переносил форсировку и был чувствителен к перегреву.

На смену «мокрым» гильзам пришли тонкостенные «сухие» гильзы.  Подобная технология предусматривает запрессовку тонкостенных чугунных или композитных гильз в тело блока, где они сидят «как влитые».

Альтернативные решения

Существует и несколько альтернативных решений упрочнения стенок цилиндров с применением новейших технологий. Это метод нанесения кристаллов кремния на внутреннюю поверхность цилиндра или, к примеру, применение готовых алюминий-кремниевых гильз по технологии Locasil фирмы Kolbenschmidt.

Еще одна технология, названная Nicasil, предусматривает нанесение на алюминиевые стенки цилиндра никелевого покрытия с напылением кристаллов карбида кремния. Технология в основном применялась в двигателях дорогих спортивных автомобилей, в частности, болидов Формулы-1, не подлежащих многоразовому капитальному ремонту.

Блок цилиндров двигателя

Блок цилиндров (БЦ) — основной элемент любого поршневого двигателя внутреннего сгорания. В данном блоке изготовлены отверстия цилиндров, внутри которых происходит сгорание смеси топлива и воздуха. Результатом становится движение поршня в цилиндре и выполнение полезной механической работы.

Блок цилиндров является самой большой деталью ДВС. Остальные составные элементы двигателя, навесное оборудование и вспомогательные механизмы крепятся именно на БЦ. К таковым можно отнести головку блока цилиндров, электрический генератор, компрессор кондиционера, гидроусилитель рулевого управления и т.д. К блоку цилиндров крепится сцепление для механической или роботизированной трансмиссии, а также корпус гидротрансформатора автоматической коробки переключения передач.

Сегодня верхняя часть блока цилиндров закрывается головкой блока цилиндров (ГБЦ), а нижняя часть БЦ прикрыта поддоном смазочной системы. Ранее существовали нижнеклапанные типы двигателей, когда элементы, устанавливаемые сегодня в ГБЦ (распределительный вал, клапаны и клапанный механизм) тоже находились в блоке цилиндров, а сама головка блока цилиндров представляла собой простую крышку с отверстиями для установки свечей зажигания.

Материалом изготовления блока цилиндров стал серый легированный чугун или сплавы алюминия. Готовый БЦ получают путем отливки и последующей механической обработки. Цилиндры в блоке цилиндров могут  быть как частью отливки, так и выступать отдельными втулками, которые называются «гильзами». Указанные гильзы могут быть «мокрыми» или «сухими». Это будет напрямую зависеть от того, имеют ли они  контакт с охлаждающей жидкостью в каналах охлаждения двигателя.

Чугунный блок цилиндров заметно прочнее и надежнее, но отличается большим удельным весом. Алюминиевый блок  значительно легче, но требует специального укрепления несущих стенок, гильзовки блока посредством установки специальных гильз из легированного чугуна, покрытия особым гальваническим способом стенок цилиндров износостойкими металлами и т.д.

Блок цилиндров выполняет целый ряд дополнительных функций, являясь основной частью системы смазки и системы жидкостного охлаждения для моторов, оборудованных такими системами. Дело в том, что в БЦ имеются специальные каналы, по которым подается масло под давлением к местам смазки, а также каналы системы охлаждения, по которым охлаждающая жидкость (ОЖ) циркулирует внутри блока цилиндров по своеобразным полостям. Каналы для циркуляции ОЖ образуют «рубашку охлаждения».

Читайте также

Блок цилиндров в сборе

16.05.2010

 

Блок цилиндров в сборе

Блок цилиндров — это главный несущий элемент двигателя. Почти каждый элемент двигателя или подсоединяется к блоку цилиндров или крепится на нем. Поршни, шатуны и коленчатый вал работают внутри блока цилиндров.

В зависимости от расположения отдельных цилиндров блок цилиндров может быть или рядным или иметь V-образную конструкцию.

Внутри блока цилиндров имеются цилиндры, внутренние каналы для прохождения охлаждающей жидкости и смазочного моторного масла. На нем имеются установочные поверхности для подсоединения таких аксессуаров двигателя, как масляный фильтр и насос охлаждающей жидкости. Сверху на блок цилиндров устанавливается головка цилиндров, а снизу к нему крепится масляный картер.

Основные элементы

Рядный блок цилиндров

Однорядные двигатели обычно имеют 3, 4, 5 или 6 цилиндров.

V-образный блок цилиндров

V-образный двигатель имеет два ряда цилиндров, размещаемых по V-образной конфигурации. Хотя цилиндры и располагаются в двух рядах, они все равно соединяются с общим коленчатым валом.

V-образные двигатели обычно имеют 6, 8 и иногда 12 цилиндров.

Блок цилиндров и гильза

Гильзы цилиндров

В некоторых конструкциях двигателей используются гильзы цилиндров. Гильза цилиндра — это полый цилиндр из закаленной стали, который вставляется в блок цилиндров. Гильзы требуются не для всех блоков цилиндров. Они изготавливаются из твердого материала, что позволяет противостоять тепловому воздействию в процессе сгорания внутри цилиндров и свести к минимуму степень износа в результате трения поршневых колец. Имеются два типа гильз цилиндров: мокрые гильзы (омываемые охлаждающей жидкостью) и сухие гильзы.

Мокрые гильзы

Мокрыми гильзы называются потому, что они напрямую контактируют с охлаждающей жидкостью двигателя. Для предотвращения проникновения охлаждающей жидкости к картеру двигателя используются уплотнения. Конструкция с мокрыми гильзами легко ремонтируется, т.к. эти гильзы можно довольно легко заменить. Это делает ненужным механическую обработку цилиндра и исключает потребность в поршнях с увеличенными ремонтными размерами. Мокрые гильзы вследствие своей конструкции имеют повышенную вероятность коррозии.

Сухие гильзы

Сухие гильзы не имеют прямого контакта с охлаждающей жидкостью двигателя. Сухие гильзы устанавливаются в блок цилиндров или посредством запрессовки или с использованием усадки.

Процесс с использованием усадки основывается на способности металлов сужаться при воздействии холода и расширяться в горячем состоянии. Для установки сухой гильзы она охлаждается, а блок цилиндров нагревается, затем гильза вставляется в блок цилиндров. Этот метод облегчает возможность замены гильз.

Картер двигателя

Картер двигателя поддерживает коленчатый вал и коренные подшипники. Нижняя часть блока цилиндров образует верхнюю часть картера. Нижнюю часть картера образует масляный картер, подсоединенный к нижней части блока цилиндров. Картер двигателя имеет несколько опорных поверхностей для установки коленчатого вала. Количество опорных мест варьируется в зависимости от длины коленчатого вала и расположения цилиндров. Например, двигатель с четырьмя цилиндрами обычно имеет пять таких опорных поверхностей. Коленчатый вал опирается на подшипники скольжения (вкладыши), которые устанавливаются на опорные поверхности и фиксируются крышками подшипников. Опоры имеют смазочные каналы, которые обеспечивают смазку коленчатого вала в процессе его быстрого вращения в этих подшипниках. Эти каналы совмещены со смазочными отверстиями в подшипниках. В блоке цилиндров имеется канавка для заднего масляного уплотнения коленчатого вала (если так можно выразиться «коренного» заднего масляного уплотнения), которое препятствует утечке масла в задней части коленчатого вала. Термин «коренной» относится к подшипникам, уплотнениям и другим опорным элементам, используемым на коленчатом вале. Эпитет «коренной» отличает эти опорные элементы от других опорных элементов, которые соединяются с коленчатым валом (таких как подшипники шатунов).

Коленчатый вал

Коленчатый вал преобразовывает возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение, необходимое для обеспечения вращения колес автомобиля. Коленчатый вал устанавливается в блоке цилиндров на U-образных опорах, которые отлиты в блоке цилиндров. Чтобы зафиксировать коленчатый вал в блоке цилиндров, к опорам крепятся болтами крышки подшипников, называемые крышками коренных подшипников. Между коленчатым валом и его опорными поверхностями располагаются вкладыши подшипников, в которых коленчатый вал фиксируется и может быстро вращаться. При изготовлении блока цилиндров поверхности для установки вкладышей коренных подшипников механически обрабатываются, что позволяет обеспечить их точную параллельность коленчатому валу. По этой причине крышки коренных подшипников никогда не следует менять друг с другом местами.

Коленчатый вал при выполнении рабочих ходов поршней испытывает огромные нагрузки. Обычно коленчатый вал изготавливается из тяжелого, высокопрочного чугуна. Коленчатые валы, предназначенные для двигателей с высокими динамическими характеристиками или двигателей для тяжелых режимов эксплуатации, обычно изготавливаются из кованной стали. Некоторые коленчатые валы имеют противовесы, расположенные напротив шатунных шеек. Противовесы балансируют коленчатый вал и предотвращают возникновение вибрации в процессе вращения с высокой частотой.

Коренные шейки

Коренные шейки коленчатого вала тонко полируются и имеют минимальное отклонение от округлой формы, что обеспечивает правильное вращения коленчатого вала во вкладышах подшипников. Масло в смазочные каналы, просверленные в коренных шейках, поступает из каналов, имеющихся в соответствующих опорных поверхностях блока цилиндров. Для смазки подшипников шатунов в вале просверлены наклонные смазочные каналы, идущие от коренных шеек к шатунным шейкам.

Упорные подшипники

Кроме того, одна из коренных шеек (обычно в середине или сзади) обработана таким образом, что имеет упорную поверхность в осевом направлении. Эта поверхность предназначена для специальных упорных полуколец (упорных подшипников), которые ограничивают перемещение коленчатого вала в двух направлениях вдоль собственной оси.

Шейки коленчатого вала

Шейки коленчатого вала — это элементы, которые служат как опорные поверхности для установки самого коленчатого вала или шатунов, которые подсоединяются к коленчатому валу. Шейки для коренных подшипников называются коренными шейками. Шейки для шатунов называются шатунными шейками.

Типичный коленчатый вал для 4-цилиндрового рядного двигателя имеет пять коренных шеек и четыре шатунные шейки. С каждой шатунной шейкой посредством шатуна соединяется один поршень. На V-образных двигателях к каждой шатунной шейке подсоединяются два шатуна

Коренные подшипники

Коренные подшипники, используя крышки коренных подшипников, поддерживают коленчатый вал в зоне его коренных шеек. Коренные подшипники коленчатого вала представляют собой полукруглые вкладыши, которые охватывают коренные шейки коленчатого вала. Верхний вкладыш подшипника имеет одно или несколько смазочных отверстий, которые позволяют смазке покрывать внутреннюю поверхность подшипника. Верхний вкладыш устанавливается в коренную опору на нижней поверхности блока цилиндров. Нижний вкладыш подшипника устанавливается в крышку подшипника. Рабочие поверхности вкладышей изготавливаются из менее твердого материала, чем коленчатый вал. Это способствует уменьшению трения и позволяет обеспечить «притирку» любых неровностей на коренной шейке. Кроме того, если имеет место износ, то ему подвергается вкладыш подшипника, заменить который дешевле, чем заменить коленчатый вал.
 
Смазка подшипников

В большинстве двигателей верхние и нижние вкладыши подшипников не взаимозаменяемы. Верхний вкладыш обычно имеет смазочное отверстие, которое позволяет маслу течь к рабочей поверхности коренной шейки. Т.к. диаметр коренной шейки коленчатого вала на несколько сотых миллиметра меньше чем внутренний диаметр, создаваемый вкладышами подшипника, масляная пленка покрывает всю рабочую поверхность подшипника.

Радиальный зазор подшипника

Зазор между вкладышами подшипника и шейкой коленчатого вала называется радиальным зазором подшипника. Радиальный зазор — это один из наиболее важных размеров для двигателя. Масло, которое смазывает подшипники, фактически не имеет форму статичной масляной пленки. По мере вращения коленчатого вала масло течет к наружным краям подшипников, откуда и сбрасывается в картер двигателя. Новое масло постоянно поступает через смазочное отверстие, заменяя сбрасываемое масло. Постоянное течение масла через подшипники помогает охлаждать их и смывать продукты износа и грязь с рабочих поверхностей подшипников. Если радиальный зазор слишком мал, количество масла для смазки подшипников будет недостаточным. Как результат этого, трение быстро приведет к износу подшипников. Если радиальный зазор слишком велик, через подшипники проходит слишком много масла. Давление масла падает, и шейка коленчатого вала может начать «бить» в подшипнике, а не быстро вращаться в нем. Чтобы предотвратить повреждение подшипников и коленчатого вала, зазоры в подшипниках точно выставляются при каждом ремонте подшипников или коленчатого вала.

Упорные подшипники

В дополнение к вращению коленчатый вал имеет склонность перемещаться вперед — назад. Т.к. это движение оказывает отрицательное влияние на коленчатый вал, для ограничения этого перемещения предпринимаются соответствующие меры. Одна из коренных шеек коленчатого вала предназначена для установки упорного подшипника. Упорный подшипник предохраняет коленчатый вал от перемещения вперед — назад. Верхний и нижний вкладыши упорного подшипника имеют смазочные масляные канавки, которые позволяют маслу смазывать шейку.

Гаситель колебаний (демпфер) коленчатого вала

Коленчатый вал, хотя и является очень прочным, имеет некоторую «податливость». В процессе рабочего хода коленчатый вал фактически слегка скручивается, затем «спружинивает» в исходное состояние. При нормальной работе горячего двигателя в режиме холостого хода, это скручивание и возвращение в исходное состояние может повторяться до пяти раз в секунду. При ускорении под нагрузкой, цикличность может возрастать до 25 — 30 раз в секунду. Скручивание и возвращение в исходное состояние становится причиной колебаний/ вибраций. Для минимизации этих колебаний/вибраций коленчатого вала предназначается гаситель вибраций (демпфер), который обычно закрепляется на переднем конце коленчатого вала.

Шатуны

Шатун передает движение поршня шатунной шейке коленчатого вала. Поршень соединяется с шатуном посредством стального поршневого пальца. Поршневой палец обеспечивает шарнирное закрепление поршня на верхней головке шатуна. Нижняя (большая) головка шатуна соединяется с коленчатым валом посредством крышки подшипника шатуна. Крышка очень похожа по конструкции на крышку коренного подшипника. Подшипники шатунов по конструкции аналогичны коренным подшипникам коленчатого вала.

Смазка стенок цилиндров

Смазочное отверстие в шатуне смазывает стенки цилиндра и охлаждает поршень. В некоторых конструкциях двигателя для смазывания и охлаждения стенок цилиндров используется разбрызгивание масла. Смазочные каналы коленчатого вала подают масло к шатунным шейкам коленчатого вала. Когда отверстия во вкладышах подшипника совпадают со смазочными каналами в шатунных шейках коленчатого вала, струя масла под давлением выходит через смазочное отверстие в головке шатуна.

Поршни

Верхняя поверхность поршня образует в цилиндре днище камеры сгорания. Поршень передает энергию, создаваемую в результате сгорания воздушно-топливной смеси, к коленчатому валу.

Верхняя поверхность поршня называется днищем или головкой поршня. В верхней части поршня имеется несколько канавок для установки компрессионных колец и маслосъемного кольца. Нижняя часть поршня (под кольцами) называется юбкой. Опорные поверхности юбки направляют поршень в канале цилиндра и предотвращают раскачивание поршня в цилиндре. Большинство поршней имеет маркировку на стенке или сверху, которая указывает сторону поршня, которая должна быть обращена к передней стороне двигателя.

Поршневой палец вставляется в отверстие в цилиндре, специально предназначенное для поршневого пальца. Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. В некоторых конструкциях поршня отверстие для поршневого пальца слегка смещено от центра поршня. Такое смещение помогает стабилизировать поршень в процессе его возвратно-поступательного перемещения в цилиндре.

Радиальный зазор поршня

Хотя поршень и устанавливается в цилиндре плотно, он полностью не герметизирует камеру сгорания. Герметизация обеспечивается посредством поршневых колец, устанавливаемых в соответствующие канавки около днища поршня. Чтобы создать пространство для поршневых колец и смазки, между наружной поверхностью поршня и стенкой цилиндра должен поддерживаться радиальный зазор. Этот зазор позволяет смазочному маслу поступать в верхнюю часть цилиндра. Зазор также предотвращает заедание двигателя в том случае, если один из поршней слишком сильно расширяется в результате перегревания. Для компенсации теплового расширения используются два типа поршневых колец: сведенные на конус и со шлифовкой по копиру.

Сведенные на конус поршни

Чтобы обеспечить постоянство радиального зазора поршня по всей длине цилиндра, поршень обычно имеет слегка сведенную на конус форму. Когда поршень находится в холодном состоянии, диаметр верхней части поршня немного меньше, чем диаметр нижней части. Когда двигатель работает, верхняя часть поршня становится намного горячей, чем нижняя, и тепловое расширение верхней части поршня выравнивает диаметры.

Поршни со шлифовкой по копиру

Чтобы улучшить посадку поршня в цилиндре и компенсировать тепловое расширение используется другая технология, называемая шлифовкой по копиру. Поршни со шлифовкой по копиру изготавливаются таким образом, чтобы иметь слегка овальную форму. Поршень рассчитывается таким образом, чтобы при нагревании расширяться в направлении малого диаметра, делая поршень более круглым, и в основном без увеличения общего диаметра.

Поршневые кольца

Поршневые кольца герметизируют камеру сгорания, в которой происходит сгорание воздушно-топливной смеси. В дополнение к герметизации камеры сгорания поршневые кольца снимают масло со стенок цилиндра и направляют его обратно в картер двигателя. Кроме того, поршневые кольца помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.

Два верхних кольца называются компрессионными кольцами. Обычно они изготавливаются из чугуна с хромированием поверхности, обращенной к стенке цилиндра. В сечении компрессионные кольца могут иметь различную форму. Нижнее кольцо называется маслосъемным кольцом. Маслосъемное кольцо обычно собирается из нескольких элементов, собранных в определенной последовательности водной поршневой канавке. Типичное маслосъемное кольцо собирается из двух рабочих колец, разделенных расширительным кольцом.

Компрессионные кольца

Компрессионные кольца герметизируют камеру сгорания, очищают стенки цилиндра и передают тепло от поршня к стенке цилиндра. Когда на ходе впуска поршень перемещается по цилиндру вниз, нижние кромки компрессионных колец снимают любое масло, которое не было возвращено маслосъемным кольцом. На ходах сжатия и выпуска компрессионные кольца скользят по масляной пленке, таким образом не выжимая масло в камеру сгорания. На рабочем ходе кольца создают герметичное уплотнение камеры сгорания. Кроме того, кольца обеспечивают отвод тепла от поршня к стенкам цилиндра.

Маслосъемные кольца

Маслосъемные кольца обеспечивают смазку стенок цилиндра и направляют масло обратно к картеру двигателя. Масло постоянно разбрызгивается на стенки цилиндров, чтобы обеспечить смазку между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Когда поршень перемещается в направлении н.м.т., масло, имеющееся на стенке цилиндра, не может попасть в пространство между поршнем и цилиндром и поэтому требуется определенное место для прохода масла. Маслосъемное кольцо обеспечивает проход для возвращения масла к картеру двигателя.

По мере того, как масло снимается со стенки цилиндра компрессионными кольцами, оно поступает за верхнее расширительное кольцо и далее в отверстия, имеющиеся в канавке маслосъемного кольца. Эти отверстия направляют масло в открытое пространство внутри юбки поршня. Затем масло сливается назад в картер двигателя.

Для правильной герметизации цилиндра в целях обеспечения компрессии и для управления прохождением масла зазоры в стыках поршневых колец располагаются со смещением относительно друг друга.

автозапчасти в москве

Блок цилиндров — RacePortal.ru

 Немного истории или вернёмся к истокам

  1. Отверстие цилиндра
  2. Сёдла впускных клапанов
  3. Сёдла выпускных клапанов
  4. Канал рубашки охлаждения
  5. Отверстие для установки распределительного вала
  6. Выпускной канал
  7. Впускные каналы
  8. Полость для установки клапанов и клапанных механизмов

Но в современных конструкциях распределительный вал (валы), клапаны, впускные и выпускные каналы расположены в головке блока цилиндров. Сверху блок цилиндров закрывается мощной головкой блока цилиндров, а снизу блок цилиндров закрывается поддоном системы смазки.

Конструкция блока цилиндров

 Блок цилиндров большинства двигателей отливается из серого легированного чугуна и далее подвергается механической обработке. В таком случае рабочей поверхностью зеркала цилиндра является чугун отливки. Отверстие цилиндра растачивается под установленный размер, а после окончательной механической обработки поверхность стенок имеет микроструктуру, позволяющую удерживать необходимое количество масла. Чугун, особенно легированный, обладает необходимой прочностью и низким коэффициентом трения в паре материалов «чугун – чугун» или «сталь – чугун», из которых изготавливаются поршневые кольца, и в паре материалов «алюминий – чугун» из которого изготавливаются поршни. При этом чугунные стенки цилиндров обладают высокой износостойкостью. Но иногда даже в чугунные блоки цилиндров, для увеличения износостойкости запрессовываются тонкостенные сухие гильзы из более износостойкого легированного чугуна.

 Недостатком чугуна при производстве блока цилиндров является его большой удельный вес. Для улучшения динамики автомобиля конструкторы всеми силами стараются уменьшить вес всех компонентов автомобиля, включая двигатель. Поэтому блок цилиндров двигателя многих современных автомобилей отливается из алюминиевого сплава. Алюминий, кроме малого веса не имеет никаких преимуществ перед чугуном, но при этом появляются новые трудности. Алюминиевые сплавы гораздо мягче чугуна, поэтому для обеспечения необходимой жёсткости блока приходится делать более толстыми несущие стенки блока и делать сложную систему рёбер жёсткости. Алюминий имеет более высокий коэффициент температурного расширения, поэтому приходится более строго контролировать зазоры между различными деталями двигателя. Поршни всех современных двигателей, для облегчения веса, изготавливаются чаще всего из алюминиевых сплавов. Но коэффициент трения в паре материалов «алюминий – алюминий» очень большой и алюминий обладает низкой износостойкостью. Поэтому поверхность цилиндров должна быть изготовлена не из алюминия, а из другого материала. В алюминиевых блоках тонкостенные чугунные гильзы из износостойкого чугуна вплавляются в алюминиевую отливку при изготовлении отливки блока. Но стенки цилиндров самых современных двигателей с алюминиевым блоком при помощи современных технологий могут быть покрыты гальваническим способом специальным износостойким металлом. Или при помощи самых современных технологий осуществляется поверхностное упрочнение стенок цилиндров. При отливке блока цилиндров специальные технологии повышают концентрацию кремния в поверхностном слое стенок цилиндров, далее при помощи химических реакций из поверхностного слоя стенок цилиндров удаляется алюминий. В результате этого упрочнения износостойкость стенок цилиндров превышает по этому показателю цилиндры, изготовленные из чугуна. Но в этом случае, для снижения коэффициента трения между алюминиевым блоком цилиндров и алюминиевыми поршнями, поршни покрываются тонким слоем железа. Отсутствие чугунных гильз значительно уменьшается вес блока цилиндров.

 Иногда в блок цилиндров вставляются съёмные гильзы, которые герметизируются в блоке цилиндров при помощи медных или резиновых прокладок. Съёмные гильзы имеют преимущество в том, что после предельного износа их можно заменить новыми, изготовленными или отремонтированными (расточенными под ремонтный размер) с высокой точностью в заводских условиях. Применение съёмных гильз упрощает ремонта двигателя. Но в последнее время такие гильзы применяются довольно редко, поскольку блоки цилиндров со вставными гильзами имеют некоторые, присущие им недостатки. При перегреве двигателя происходит разгерметизация посадки гильзы в блоке, в результате которой происходит утечка охлаждающей жидкости.

Гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, называются мокрыми. Гильзы, запрессованные в материал отливки блока, и не соприкасающиеся непосредственно с охлаждающей жидкостью называются сухими.

 Во время отливки в блоке цилиндров изготавливаются каналы для прохода охлаждающей жидкости, омывающей гильзы цилиндров. Система таких каналов называется рубашкой охлаждения. Так же в блоке цилиндров методом сверления делаются масляные каналы, чаще называемые масляными магистралями, по которым масло от насоса системы смазки поступает ко всем трущимся деталям двигателя. Выходные отверстия сверлений масляных магистралей на наружной поверхности блока цилиндров имеют резьбовые заглушки или герметизируются другими способами. При конструировании и изготовлении блока цилиндров конструкторам и технологам приходится постоянно находить компромисс между прочностью и весом блока цилиндров. Для снижения веса, без уменьшения прочности блок часто имеет множество рёбер жёсткости, особенно этим отличаются блоки цилиндров японских автомобилей.

 Во время работы двигателя блок цилиндров подвергается значительным температурным и механическим нагрузкам. Давление расширяющихся рабочих газов давит на поршень и верхнюю стенку камеры сгорания, расположенную в головке блока цилиндров. От головки блока цилиндров, через элементы её крепления (болты или шпильки) усилие передаётся на блок цилиндров. А усилие от поршня, через детали кривошипно-шатунного механизма и постели подшипников коленчатого вала передаются на блок цилиндров с другой стороны. В результате воздействия этих противоположно направленных сил в блоке цилиндров возникают большие растягивающие напряжения.

 Блок цилиндров также испытывает изгибающие усилия. Блок, не обладающий необходимой прочностью, не только деформируется сам, но и деформирует такие дорогие детали двигателя как коленчатый или распределительный валы. Основной неисправностью блока цилиндров является износ стенок цилиндров, вызванный продолжительной эксплуатацией двигателя, то есть большим пробегом автомобиля. Капитальный ремонт двигателей легковых автомобилей с расточкой и последующей хонинговкой цилиндров сейчас массово не производится. Хотя все отечественные заводы выпускают в запасные части поршни и поршневые кольца трёх ремонтных размеров, что позволяет приводить расточку отверстий цилиндров несколько раз. Причин тут много и экономических, и технических и, особенно организационных. Если бы у нас, как во многих странах мира, в учётных документах на автомобиль заносился только VIN-код автомобиля, без указания номера двигателя, то, вполне возможно, появилась организационная возможность и экономическая целесообразность, создания высокотехнологичных предприятий по капитальному ремонту двигателей отечественных автомобилей. Возможно, это не очень выгодно автопрому, но, вполне вероятно было бы выгодно массе потребителей. Номер двигателя выбивается на поверхности блока цилиндров.

 У американцев капитальный ремонт их огромных двигателей V8 или V10 широко развит. Для этого у них существуют специальные авторемонтные заводы с дорогими точными станками, точным мерительным инструментом и квалифицированным персоналом. Причём довольно часто на капитально отремонтированный двигатель даётся гарантия, превышающая гарантию на новый двигатель того же производителя. Капитальный ремонт двигателей массовых легковых автомобилей в Европе, также как и в нашей стране массово отсутствует. Большая конкуренция на автомобильном рынке и высокая надёжность современных двигателей, привели к тому, что стало легче заменить весь автомобиль, чем ремонтировать двигатель. Если с Европой всё ясно, то насколько верна эта политика в нашей стране, для меня, точного ответа нет.

 Но капитальный ремонт двигателей грузовых автомобилей, сельскохозяйственных и дорогих строительных машин производится, поскольку это экономически оправдано. Новый двигатель импортного бульдозера или экскаватора может стоить так дорого, что оправдывает капитальный ремонт любой сложности и стоимости. Также возникает потребность в капитальном ремонте двигателя с гильзовкой, расточкой, хонинговкой и фрезеровкой поверхности головки блока цилиндров при реставрации старинных и уникальных автомобилей. Выполнить капитальный ремонт с механической обработкой блока цилиндров и некоторых других основных деталей двигателя, например, коленчатого вала или головки блока цилиндров, в условиях небольших и даже средних сервисных предприятий с необходимым качеством практически невозможно. Гарантированное качество капитального ремонта двигателя можно обеспечить только в условиях узко специализированного на такие виды ремонта предприятиях, укомплектованные точными специализированными станками, мерительным инструментом и квалифицированными кадрами. В наших условиях, особенно при капитальном ремонте двигателя на небольших сервисных предприятиях, когда механическая обработка блока цилиндров и коленчатого вала производится в сторонних организациях, срок службы капитально отремонтированного двигателя не превышает одной трети от ресурса нового двигателя. Поэтому, с учётом стоимости ремонта и вероятной стоимости каждой тысячи километров пробега отремонтированного двигателя, возможно, дешевле купить новый двигатель. Разумеется, если автомобиль не готовится к продаже.

Крышки коренных подшипников коленчатого вала

 Ранее указывалось, что блок цилиндров является основой сборки двигателя. Внутри блока цилиндров расположены кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, впрочем, газораспределительный механизм современного двигателя почти полностью расположен в головке блока цилиндров, а снаружи к блоку цилиндров крепятся различные вспомогательные механизмы. Но что объединяет все эти компоненты двигателя – их, в случае выявленной неисправности, во время ремонта можно заменить. Но в блоке цилиндров есть детали, которые ни при каких условиях заменять нельзя – это крышки коренных подшипников коленчатого вала. На заводе-изготовителе окончательная механическая обработка отверстий подшипников коленчатого вала производится за один проход режущего инструмента при установленных крышках коренных подшипников. Зазор и соосность в коренном подшипнике устанавливается с высокой точностью, поэтому никогда, ни при каких условиях не допускается установка на блок цилиндров крышек коренных подшипников от другого блока цилиндров. Также не допускается перестановка местами крышек одного блока, или установка крышек в другом направлении. Условно крышки коренных подшипников можно разделить на три группы. К первой можно отнести индивидуальные крышки коренных подшипников. В этом случае каждый коренной подшипник имеет свою индивидуальную крышку. Например, стандартный рядный четырёхцилиндровый двигатель имеет пять коренных подшипников и каждый коренной подшипник имеет свою индивидуальную крышку. Большая часть автомобильных двигателей, и не только рядных четырёхцилиндровых, устроена именно по такому принципу.

Индивидуальные крышки коренных подшипников коленчатого вала

 

 1 – Специальный болт; 2 – Метка направления; 3 – Метка места.

 Но в последнее время, в целях увеличения жёсткости блока цилиндров в зоне расположения коленчатого вала, стали применяться единые общие для всех коренных подшипников двигателя крышки блока цилиндров. Ко второй группе можно отнести единую крышку цилиндров, не являющуюся структурной единицей двигателя, устанавливаемую в масляном поддоне двигателя. В этом случае блок цилиндров имеет глубокую юбку картера, к которой снизу крепится масляный поддон.

Блок общих крышек коренных подшипников коленчатого вала

 

 Блок общих крышек коренных подшипников коленчатого вала, устанавливаемый внутри масляного поддона двигателя. Обратите внимание, что точная установка общей крышки производится при помощи направляющих втулок.

1- Крышки коренных подшипников; 2 – Блок цилиндров; 3 – Режущий инструмент расточного станка

 На этом рисунке видно, что все отверстия коренных подшипников коленчатого вала обрабатываются за один проход. Перед окончательной расточкой отверстий все крышки коренных подшипников затягиваются всеми штатными болтами (включая боковые, если имеются) установленным моментом затяжки. К третьей группе можно отнести двигатели, в которой блок общих крышек коренных подшипников является структурной единицей двигателя, иногда этот блок называют нижней частью блока цилиндров. В этом случае нижняя поверхность блока цилиндров, обработанная с высокой точностью и чистотой поверхности расположена ровно на уровне продольной оси коленчатого вала. С такой же высокой точностью обрабатывается и верхняя поверхность блока общих крышек коренных подшипников. Высокая точность изготовления этих двух ответственных деталей заключается в том, что в этом соединении невозможно установить герметизирующую прокладку, которая неизбежно будет изменять зазор в коренных подшипниках. В этом случае масляный поддон крепится к нижней поверхности блока общих крышек коренных подшипников.

Структурный блок общих крышек коренных подшипников коленчатого вала  

Структурный блок общих крышек коренных подшипников коленчатого вала бензинового двигателя Лэнд Ровер 3,2L, R6

 При установке крышек коренных подшипников всегда используйте только специальные болты. Строго следуйте указаниям Руководства по ремонту именно этого двигателя. Некоторые изготовители не рекомендуют повторное использование болтов крепления крышек. В этом случае заменяйте болты крепления крышек новыми после каждого затягивания болта. Некоторые производители допускают установку болтов не более трёх раз, в этом случае при каждом откручивании на болт наносится специальная метка. Затягивайте болты только при помощи динамометрического ключа строго установленным моментом затяжки и строго в последовательности, указанной в руководстве по ремонту. Расточка и хонинговка отверстий блока цилиндров в условиях специализированного ремонтного предприятия На рисунке видно, что посадочная поверхность головки блока цилиндров абсолютно ровная. На первый взгляд это не очень понятно, поскольку угол между осями отверстий внутреннего и наружного рядов цилиндров равен 15º. Но в этом двигателе используются поршни, верхняя поверхность которых тоже имеет наклон 15º относительно оси поршня. Что и позволило накрыть оба ряда цилиндров одного блока общей ГБЦ.

1 – Блок цилиндров 4 – Хонинговальная головка 2 – Нагрузочная пластина 5 – Болты крепления нагрузочной пластины 3 – Шпиндель хона

Под воздействием усилия мощных болтов, крепления головки блока цилиндров, блок имеет некоторую деформацию, в результате этой деформации происходит изменение геометрических размеров отверстий цилиндров. Для устранения этого эффекта при расточке и хонинговке на блок цилиндров вместо головки блока цилиндров устанавливается нагрузочная пластина, болты крепления которой затягиваются моментом затяжки, таким же, как болты крепления ГБЦ. Если хонинговать отверстия цилиндров без нагрузочной пластины, то после затяжки болтов ГБЦ отверстие цилиндра изменит необходимую геометрию. При ремонте дорогих или спортивных двигателей дополнительная нагрузочная пластина также ставится вместо коробки передач. Это только одна из многочисленных профессиональных хитростей, повторить которые в условиях не специализированного предприятия невозможно. Проверка блока цилиндров при ремонте двигателя Тщательно промойте и очистите блок цилиндров. Удалите остатки старых прокладок с посадочных поверхностей ГБЦ, впускного и выпускного коллекторов, передней крышки двигателя, масляного поддона. При удалении старой прокладки используйте растворители и деревянные или пластиковые шпатели. Применение для этих целей металлических инструментов не допускается. После очистки посадочной поверхности ГБЦ, тщательно осмотрите поверхность. Не допускается наличие на поверхности раковин или глубоких царапин. Особенно требовательны к чистоте поверхности двигатели, в которых применяется многослойная металлическая прокладка головки блока цилиндров.

 Если при установке масляного поддона или передней крышки двигателя применяется герметик – жидкая прокладка, поверхности необходимо не только очистить, но и обезжирить при помощи подходящего растворителя. Проверьте состояние резьбы всех резьбовых отверстий блока цилиндров. Отремонтируйте повреждённые резьбовые отверстия. Убедитесь, что все заглушки масляных каналов и антиморозные заглушки надёжно зачеканены и не имеют нарушений герметичности. Многие геометрические параметры блока цилиндров без специальных приспособлений и дорогого мерительного инструмента с необходимой точностью замерить невозможно. Но есть параметр, который обязательно необходимо проверить, особенно если двигатель перегревался, это коробление посадочной поверхности головки блока цилиндров. Для этого необходимо иметь специальную поверочную инструментальную линейку и набор плоских калиберных щупов.

1 – Набор плоских калиберных щупов; 2 – Поверочная линейка. Поверочную линейку необходимо устанавливать на блок цилиндров по линиям, указанным на рисунке. Под поверочную линейку ни в одном месте не должен проходить щуп более размера, указанного в руководстве по ремонту данного автомобиля (обычно это 0,05 — 0,10 мм).

Этот снимок взят из одного руководства. Всё правильно и профессионально, кроме одного, но главного. Вместо калиброванной поверочной линейки используется полая алюминиевая квадратная труба. Допуски точности при изготовлении этой квадратной трубы в несколько раз превышают допустимые отклонения коробления поверхности блока цилиндров или головки блока цилиндров. Кроме этого даже если предположить, что труба исключительно прямая, она не имеет необходимой жёсткости. Поэтому величина замеренного коробления будет зависеть от силы прижатия линейки к поверхности блока. (На рисунке показана аналогичная проверка головки блока цилиндров.) Всегда применяйте только сертифицированный мерительный инструмент.

 Специальное приспособление для удаления верхней кромки цилиндра Можно ли отремонтировать блок цилиндров, имеющий недопустимое коробление посадочной поверхности головки блока цилиндров? Да можно, но очень осторожно, и только в условиях специализированного предприятия. При этом необходимо учитывать, что фрезеровка посадочной поверхности приведёт к изменению двух важных параметров двигателя, первый – степени сжатия, что особенно критично для дизельных двигателей. Поскольку в дизельных двигателях с высокой степенью сжатия камера сгорания имеет очень небольшую высоту.

 Многие производители дизельных двигателей, вообще не допускают такого вида механической обработки блока цилиндров. Второй параметр — базовое расстояние от центра коленчатого вала до посадочной поверхности блок цилиндров. Если распределительные валы двигателя расположены в головке блока цилиндров, а все современные двигатели устроены именно так, изменение базового расстояния приводит к изменению фаз газораспределения, что порой не учитывается даже опытными механиками. Исключение составляют если только инженеры спортивных команд. Многие производители двигателей не допускают механическую обработку верхней поверхности блока цилиндров. В этом случае, если коробление поверхности не соответствует техническим требованиям, необходимо заменить блок цилиндров.

 Ещё один размер, который необходимо проверить, это размеры отверстий цилиндров.

1 – Блок цилиндров; 2 – Нутромер; 3 – Калибр. 


 «А» и «Б» – направление измерения 1, 2 и 3 – Высота измерения

 Сначала убедитесь в отсутствии значительной кромки в самой верхней части цилиндра, расположенной выше верхнего компрессионного кольца. Для удаления этой кромки существуют специальные приспособления. Иногда для этих целей разрешается применять простой шабер, но без достаточных навыков выполнить эту работу шабером не получится. При выполнении этой работы примите все меры, исключающие попадания стружки в различные каналы блока цилиндров. При измерении отверстия цилиндров необходимо определить три параметра – действительный диаметр цилиндра и его отклонение от номинала, эллипсность и конусность отверстия. Для определения этих параметров необходимо использовать нутромер с индикатором часового типа и специальный калибр для настройки нутромера. Измерение необходимо производить на трёх уровнях по высоте и на каждом уровне необходимо производить измерение в двух направлениях. Первое измерение по направлению «А» сначала перпендикулярно оси коленчатого вала, второе измерение производится вдоль оси коленчатого вала «Б». Для определения эллипсности из размера «А» необходимо вычесть размер «Б». По высоте измерение «1» делается в самом изношенном месте цилиндра – на уровне положения верхнего компрессионного кольца при положении поршня в верхней мёртвой точке (ВМТ). Второе измерение делается на высоте середины хода поршня. Третье измерение делается на высоте нахождения верхнего компрессионного кольца при нахождении поршня в нижней мёртвой точке (ВМТ). Конусность определяется вычитанием из размера направления «А» верхнего уровня размера «А» нижнего уровня и из размера «Б» верхнего уровня, размера «Б» нижнего уровня. Сравните определённые диаметр, эллипсность и конусность с максимально допустимыми для этого двигателя.

 

Что такое шорт-блок двигателя | Yanmar Russia

Двигатели Yanmar известны своей легендарной надежностью и внимательным японским подходом к деталям, завоевав доверие покупателей по всему миру. Однако, как и любая техника, они могут выйти из строя и нуждаться в ремонте или восстановлении. В зависимости от проблемы, не всегда целесообразно тратить средства на приобретение нового «сердца» вашего оборудования или запасных частей по объемному списку. Как альтернативное решение Янмар предлагает купить short-block двигатели.

Что такое шорт блоки?

Шорт блоком (short-block в переводе с английского — «короткий блок») в машиностроении называют комплектацию основных узлов двигателя без навесного оборудования. Он составлен из элементов двигателя, более других подверженных износу. Двигатели short-block Yanmar представлены широким модельным рядом, соответствуя модификациям дизельных двигателей промышленного назначения.

Шорт блок от Yanmar состоит из:

  • Блока цилиндров;
  • Гильзы;
  • Коленчатого вала;
  • Вкладышей, шатунов;
  • Поршней, поршневых колец. 


Почему именно эти компоненты были включены конструкторами Янмар в шорт блок вполне понятно. Блок цилиндров — важная составляющая любого мотора, на которую приходится основная часть нагрузки и износа. Также в процессе эксплуатации чаще других изнашивается поршневая группа и другие наиболее уязвимые части: коленвал, вкладыши, шатуны. Остальные узлы в это время могут оставаться в рабочем состоянии. Как раз в этом случае на помощь приходит short-block, позволяя наименее затратно и трудоемко заменить поврежденные детали на новые, и тем самым вернуть двигатель к жизни, а оборудование к работе в кратчайшие сроки без риска неквалифицированного ремонта.

В каких случаях нужен шорт блок?

Резюмируя вышесказанное, в случаях значительных повреждений вашего двигателя Yanmar приобретение шорт блока позволит значительно сэкономить на стоимости ремонта и времени, который механик потратит на замену и сборку новых компонентов. Когда возникает вопрос о замене большого количества запасных частей или покупке нового двигателя, наиболее эффективным решением становится именно приобретение «короткого блока» от Янмар. Преимущества его использования:

  • Экономия средств по сравнению с капитальным ремонтом или заменой всего двигателя;
  • Простота установки.
  • Сокращение времени простоя оборудования

Что такое блок двигателя и для чего он нужен

Блок двигателя, также известный как блок цилиндров, содержит все основные компоненты, в которых в поршневом двигателе происходит процесс сгорания.

Обычно изготавливается из алюминиевого сплава (чугун в старых двигателях), в нем находятся цилиндры и их компоненты, система водяного охлаждения и картер.

Его металлическая конструкция придает ему прочность и способность эффективно передавать тепло от процессов сгорания во встроенную систему охлаждения.

Эта водяная рубашка, как ее иногда называют, снабжается радиатором автомобиля, который охлаждает воду, прежде чем она закачивается обратно в блок двигателя.

Без охлаждения двигатель быстро становится менее эффективным и в конечном итоге выходит из строя.

Водяная рубашка окружает цилиндры двигателя, которых обычно четыре, шесть или восемь, и которые содержат поршни.

Когда головка цилиндра находится на месте (она крепится к блоку цилиндров) вместе с распределительным валом, поршни перемещаются вверх и вниз внутри цилиндров и поворачивают коленчатый вал, который в конечном итоге приводит в движение колеса.

Масляный поддон находится в основании блока цилиндров. Этот резервуар обеспечивает смазку движущихся частей двигателя, а ее уровень проверяется электронно, через приборную панель автомобиля или с помощью щупа, установленного в блоке двигателя.

Моторное масло следует менять через заданные интервалы — это делается через масляный поддон, который находится на основании блока, или с помощью вакуумного насоса и шланга, вставленного в отверстие для щупа. Одновременно следует заменить масляный фильтр.

Распространенные проблемы с блоками цилиндров

Блок двигателя рассчитан на весь срок службы автомобиля, но иногда что-то выходит из строя. Это наиболее частые отказы блока цилиндров:

Внешняя утечка охлаждающей жидкости двигателя
Лужа воды под двигателем? Это может быть вызвано дырявым шлангом или утечкой из водяного насоса. Иногда дело обстоит серьезнее, и сам блок двигателя может треснуть из-за перегрева или замерзания.

Внутренняя утечка охлаждающей жидкости двигателя
Обычно вызвана неисправной прокладкой, которая позволяет воде смешиваться с моторным маслом. Симптомами являются падение расширительного бачка охлаждающей жидкости и сливочный майонез под крышкой маслозаливной горловины.

Пористый блок цилиндров
Пустоты в отливке, вызванные загрязнением в процессе производства, часто не вызывают никаких проблем. Однако иногда они вызывают вторичные проблемы с прокладками, и необходимо использовать герметик, чтобы заполнить пустоты, прежде чем можно будет установить новую прокладку.

С пористым блоком двигателя ничего не поделаешь, потому что он неисправен со дня изготовления. При этом любые утечки, которые могут возникнуть из-за пористого блока, будут незначительными, и если они появятся в течение гарантийного срока производителя, двигатель следует заменить бесплатно.

Сломанное уплотнение классифицируется как элемент, изношенный и изношенный, поэтому на него не распространяется гарантия на ваш автомобиль. Прокладка — дешевый предмет в ремонте, но труд — особенно для прокладки головки — будет дорогостоящим, потому что ремонт займет несколько часов.

бензиновый двигатель | Британника

бензиновый двигатель , любой из класса двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой.Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого возможного применения в силовых установках, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, малые грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и малые внутренние морские агрегаты, стационарные насосные агрегаты среднего размера, осветительные установки и т. Д. станки и электроинструменты. Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели встречаются реже, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих портативных инструментах для озеленения, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.

Типы двигателей

Бензиновые двигатели могут быть сгруппированы в несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, количество ходов за цикл, систему охлаждения, а также тип и расположение клапана. В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых двигателей и роторных двигателей. В поршневом двигателе давление, создаваемое при сгорании бензина, создает силу на головке поршня, которая перемещает цилиндр по длине возвратно-поступательным или возвратно-поступательным движением.Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и выполняет работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров, оснащенных возвратно-поступательными поршнями. Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.

бензиновые двигатели

Типы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с оппозитными поршнями, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8.

Британская энциклопедия, Inc.

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-поршневому типу. Основные компоненты поршнево-цилиндрового двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают по четырехтактному или двухтактному циклу.

Типовая схема поршневой цилиндр бензинового двигателя.

Британская энциклопедия, Inc.

Четырехтактный цикл

Из различных методов восстановления мощности процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция, впервые разработанная в конце 19 века.Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха втягивается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума. Смесь сжимается, когда поршень поднимается на такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий ход, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа обусловлено расширением сгоревшего газа, давящим на головку или головку поршня.Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработанные продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, каждый цикл требует четырех тактов поршня — впуска, сжатия, мощности и выпуска — и двух оборотов коленчатого вала.

Двигатель внутреннего сгорания: четырехтактный цикл

Двигатель внутреннего сгорания имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание (мощность) и выпуск. Когда поршень перемещается во время каждого хода, он поворачивает коленчатый вал.

Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Недостатком четырехтактного цикла является то, что завершается только половина тактов мощности, чем в двухтактном цикле ( см. Ниже ), и только половину такой мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость. Однако четырехтактный цикл обеспечивает более эффективную очистку выхлопных газов (продувку) и повторную загрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопе.

Типы и функции блока цилиндров

Типы и функции блока цилиндров

Что такое блок цилиндров?

Типы и функции блока цилиндров: — Блок цилиндров является основным неподвижным корпусом автомобильного двигателя и служит его основанием. Они работают как опора и ограждение для движущихся частей. В наши дни блок цилиндров и картер отлиты вместе в единую отливку, что обеспечивает жесткую конструкцию.

Блок цилиндров может также иметь отдельный картер для коленчатого вала, который в основном используется в больших двигателях, а также в судовых и стационарных двигателях.Отдельный алюминиевый картер, сделанный из алюминия, предпочтительнее из-за меньшего веса, более дешевой и быстрой замены.

Блок цилиндров состоит из трех частей:
  1. Цилиндры, в которых поршень скользит вверх и вниз.
  2. Порты, открывающиеся для клапанов
  3. Обеспечивают кожухи для отвода тепла потоком охлаждающей воды

Функция блока цилиндров
  • Основная функция блока цилиндров заключается в том, что он закрывает шатун, поршень и коленчатый вал.Их индивидуальная работа происходит внутри блока.
  • Он поддерживает другие основные компоненты автомобильного двигателя и вспомогательные устройства, такие как компрессор кондиционера, генератор, впускной и выпускной коллектор и т. Д.
  • Он состоит из компонентов механизма смазки, таких как масляный поддон, масляный насос, масляный фильтр и т. Д.
  • Также помогает в контуре охлаждения

Типы блока цилиндров / типы блока цилиндров

Типы и функции блока цилиндров: — Блоки цилиндров классифицируются на основе конфигурации цилиндра двигателя.Ниже приведены типы блоков цилиндров:

1. Цилиндр двигателя
V

Это популярный тип цилиндров двигателя, широко используемый в настоящее время. В этой конфигурации двигатели расположены в два ряда. Два ряда устанавливаются под углом друг к другу. Угол V остается небольшим, обычно от 15 ° до 20 °, потому что с большим углом балансировка двигателя затрудняется. Этот тип двигателя довольно сложно уравновесить с противовесом на коленчатом валу.

Коленчатый вал имеет только два кривошипа, при этом шатуны противоположных цилиндров в двух рядах прикреплены к одной шатунной шейке.Каждые два шатуна прикреплены к одной шатунной шейке. В качестве блока цилиндров используются различные типы V-образных двигателей, для тяжелых автомобилей V16, V8 и для небольших мотоциклов V4.

2. Рядный цилиндр двигателя

Рядный блок цилиндров двигателя, ряд цилиндров расположен таким образом, что они работают в одну линию. Автомобили с таким блоком двигателя работают без сбоев; по этой причине они в основном используются там, где требуется высокая частота вращения. В основном это используется в легковых автомобилях.

3. Цилиндр оппозитного двигателя / Цилиндр оппозитного двигателя

Оппозитный двигатель в основном представляет собой V-образный двигатель с плоским прессованием. В этом блоке цилиндров поступают два ряда по два цилиндра, каждый из которых установлен напротив друг друга. Эта конструкция также известна как двигатель-блинчик. Для этого требуется очень мало места для головы, поэтому моторный отсек может быть очень компактным. Двигатель Volkswagen имеет такое расположение 4 цилиндров. Он имеет воздушное охлаждение и установлен в задней части автомобиля. Этот блок цилиндров также используется на Porsche, Subaru и некоторых других двигателях повышенной мощности.

Преимущества V-образного блока цилиндров перед рядным блоком цилиндров
  • V-образный блок цилиндров позволяет получить более короткий, легкий и более жесткий двигатель. Более жесткий двигатель обеспечивает более высокие скорости работы и более высокое давление сгорания с меньшими трудностями из-за изгиба или изгиба блока цилиндров и коленчатого вала. При изгибе двигатель выходит из строя, увеличивает потери на трение и износ, а также может вызвать внутренние вибрации.
  • Позволяет использовать впускной коллектор, который обеспечивает относительно равномерное распределение воздушно-топливной смеси по всем цилиндрам, поскольку все цилиндры расположены относительно близко друг к другу.
  • Позволяет опустить линию капота и, как следствие, снизить профиль автомобиля. Это связано с тем, что карбюратор и другие детали расположены между двумя рядами цилиндров, поэтому они не занимают высоту над цилиндрами.

Проблемы с блоком цилиндров
  • Утечка внешней охлаждающей жидкости двигателя: Эта утечка может произойти из-за водяного насоса, радиатора, сердечника нагревателя или ослабленного шланга. Иногда это может быть вызвано самим блоком двигателя из-за трещин.
  • Изношенный / треснувший цилиндр: После долгой работы цилиндров износ внутри цилиндра является нормальным явлением. При этом гладкая обработанная стена может испортиться. Это влияет на уплотнение поршневыми кольцами. Решить эту проблему можно, увеличив диаметр отверстия.
  • Пористый блок цилиндров: Этот отказ блока цилиндров обычно вызван загрязнением, попадающим в металл. Часто это происходит в процессе изготовления. У этой проблемы нет решения, так как эта проблема возникает из-за того, что блок цилиндров происходит от него.

Источник изображения: — newkidscar, mechathon, howacarworks

Что такое блок цилиндров? | Материалы блока цилиндров и гильзы

Что такое блок цилиндров?

Блоки цилиндров представляют собой неподвижную неотъемлемую часть кривошипно-шатунного механизма, далее именуемого КМ, который соединяет цилиндры двигателя. Изготовлен методом литья из чугуна. Иногда блок цилиндров отливают из литого алюминия, а также из магниевых сплавов.В блоке цилиндров коленчатый вал установлен на специальных опорных поверхностях.

Верхняя часть блоков цилиндров закрывается головкой блока цилиндров. А картер крепится к нижней части блока цилиндров. Все основные компоненты двигателя устанавливаются на блоке двигателя или внутри него. Эти компоненты, включая отверстия цилиндра, обрабатываются очень точно.

Они должны думать достаточно, чтобы сдерживать давление горящей топливной смеси. Обеспечивается плотная посадка между основанием цилиндра и поршневыми кольцами, чтобы поршневые кольца могли изолировать горючий газ.

Если цилиндры приобретают овальную форму из-за износа, через поршневые кольца выходит некоторое количество газа. Утечка газа через поршневые кольца называется прорывом. Прорыв снижает эффективность двигателя. Обработка стенок цилиндра также влияет на кольцевое уплотнение.

Стенка цилиндра обеспечивает очень гладкую поверхность. Специальные шлифовальные камни делают в стенках цилиндра небольшие канавки, в которые собирается масло. Эти канавки помогают смазывать поршневые кольца и юбку поршня.Раньше большинство блоков цилиндров изготавливались из чугуна или серого чугуна, поскольку этот материал был легче для машины.

Алюминиевые поршни очень хорошо изнашиваются о чугунные стенки цилиндров. Основным недостатком железа является его вес, поскольку блоки двигателя теперь отлиты из легкого алюминия. Алюминиевые блоки весят намного меньше чугунных. Кожа алюминиевого поршня, трущаяся о стенку алюминиевого цилиндра, очень быстро изнашивается. Большинство алюминиевых блоков цилиндров оснащены гильзами цилиндров из стали или чугуна с шаровидным графитом.

Также читайте: Что такое гильза цилиндра? | Материал гильзы цилиндра | Функция гильзы цилиндра | Типы гильзы цилиндра

Материалы блока цилиндров и гильзы:

Обычно производители иногда используют серый чугун для блоков цилиндров с добавлением никеля и хрома. В настоящее время они также используют алюминий для снижения веса и повышения производительности. Однако в алюминиевых блоках на цилиндре используются чугунные или стальные гильзы. Большинство двигателей предпочитают чугун для стенок цилиндров, поскольку он имеет меньшие износостойкие свойства.

В некоторых двигателях малой мощности для покрытия стенок цилиндров используется хром для уменьшения износа и увеличения срока службы. В зависимости от рабочего объема и других технических и эксплуатационных характеристик цели существует несколько вариантов компоновки расположения цилиндров двигателя, а также ряд материалов для изготовления блоков и цилиндров. Поскольку в цилиндре над полостью поршня возникают разные условия давления, внутренняя поверхность стенки цилиндра подвергается воздействию пламени и горячих газов, температура которых колеблется в пределах 1500-2500 ° C; такая деталь должна быть высокой. Изготовлена ​​из высокопрочного материала с механической прочностью.

Скорость скольжения поршневых колец по стенкам цилиндров довольно велика, от 12 до 15 м / с, поэтому жесткость внутренних стенок цилиндров должна быть увеличена. В этом случае срок службы трубопровода цилиндра увеличится, и деталь будет более устойчивой к различным видам износа, абразивным материалам, коррозии и эрозии. Если поверхность блоков цилиндров изношена сверх допустимого предела, установленного методом дефектов блока цилиндров, необходимо отремонтировать блоки цилиндров.

Если нет ограничений по массе двигателей, например тракторный, то блоки цилиндров изготавливаются из перлитного чугуна. На транспортных двигателях, где есть ограничения по весу, я использую легкие алюминиевые и магниевые сплавы для изготовления блоков цилиндров.

Также читайте: Что такое обработка коленчатого вала? | Обработка коленчатого вала | Способ обработки коленчатого вала | Детали обработки коленчатого вала

Состав блока цилиндров:

Конструкция блока цилиндров чугунная следующая:

  • Железо 95%
  • Углерод 2.2%
  • Кремний 1,2%
  • Марганец 0,63%
  • Сера 0,12%
  • Фосфор 0,85%

Типичный алюминиевый сплав для блока цилиндров и поршня указан ниже:

  • Алюминий 91%
  • Олово 2%
  • Медь 7%

Также читайте: Что такое турбокомпрессор? | Типы турбокомпрессоров | Работа турбокомпрессора

Конструкция блока цилиндров:

Кроме того, головка крепится к верхней поверхности блока цилиндров шпильками / болтами.Между головкой и блоком используются прокладки, обеспечивающие уплотнение для предотвращения утечки газов. Кроме того, внутри блока имеются отверстия, масляные каналы и водяные рубашки, предназначенные для смазки и охлаждения. Однако некоторые блоки цилиндров также имеют распределительный вал и приспособления для установки соответствующих деталей. Кроме того, блок цилиндров с L-образной головкой также имеет отверстия для клапанов и клапанные порты.

Нижняя часть блока также поддерживает коленчатый вал и масляный поддон. В большинстве двигателей блоки также поддерживают распределительные валы с помощью втулок, которые вставляются в обработанные отверстия.В некоторых двигателях впускной и выпускной коллекторы прикреплены к бокам блока. Другие детали, установленные на блоки, включают водяной насос, распределительную шестерню спереди и маховик, картер сцепления (оба сзади. К ним также относятся зажигание, распределитель и топливный насос.

Также читайте: Что такое центробежный нагнетатель? | Центробежные нагнетатели | Работа центробежного нагнетателя | Основные части центробежного нагнетателя

Функции блока цилиндров:

Блок цилиндров является основным неподвижным корпусом автомобильного двигателя и служит его основанием.Они служат опорой и ограждением для движущихся частей. В настоящее время блок цилиндров и картер отлиты вместе в единую отливку, что обеспечивает жесткую конструкцию.

Блоки цилиндров могут также иметь отдельный картер для коленчатого вала, что в основном ограничивается более крупными двигателями, а также судовыми и стационарными двигателями. Отдельный алюминиевый блок-картер из алюминия предпочтителен из-за его небольшого веса, дешевой и быстрой замены.

Основная функция блоков цилиндров заключается в том, что они охватывают шатун, поршень и коленчатый вал.Его личная работа происходит внутри блока. Он поддерживает другие основные компоненты и аксессуары автомобильных двигателей, такие как компрессор кондиционера, генератор переменного тока, впускной и выпускной коллектор и т. Д. Он включает в себя компоненты механизма смазки, такие как масляный поддон, масляный насос, масляный фильтр и т. Д. Он также помогает в охлаждающем контуре.

Также читайте: Молотки и их применение | Части молотка | 51 Тип молотов

Типы двигателя и блока цилиндров:

Блоки двигателей классифицируются на основе конфигурации цилиндров двигателя.Ниже приведены типы блоков двигателя:

№1. V цилиндр двигателя

Это популярный тип цилиндров двигателя, широко используемый в настоящее время. В этой конфигурации двигатели расположены в два ряда. Две линии расположены под углом друг к другу. Углы V сохраняются небольшими, обычно от 15 ° до 20 °, потому что больший угол затрудняет балансировку двигателя. Этот тип двигателя сложно сбалансировать с противовесом на коленчатом валу.

Коленчатый вал состоит всего из двух кривошипов, в которых шатуны противоположных цилиндров соединены с одной шатунной шейкой в ​​два ряда.Каждый из двух шатунов соединен с шатунной шейкой. Существуют различные типы V-образных двигателей; для тяжелых автомобилей V16, V8 и для небольших мотоциклов V4 используются в качестве блоков цилиндров.

№2. Оппозиционный и оппозитный цилиндр двигателя

Двигатель Boxer представляет собой V-образный двигатель с плоским прессованием. Эти блоки цилиндров состоят из двух рядов по два цилиндра, обращенных друг к другу. Эта конструкция также известна как двигатель-блин. Для этого требуется очень мало места над головой, поэтому моторный отсек может быть очень компактным.Двигатели Volkswagen имеют такое расположение 4 цилиндров. Он имеет воздушное охлаждение и установлен в задней части автомобиля. Этот блок двигателя также используется на Porsche и Subaru, а также на некоторых других более мощных двигателях.

№ 3. Рядный цилиндр двигателя

Рядный блок цилиндров двигателя, ряд цилиндров, расположенных таким образом, что они работают в одну линию. Автомобили с этим типом блока цилиндров работают без сбоев; По этой причине они в основном используются там, где требуются высокие обороты.В основном используется в легковых автомобилях.

Также читайте: Что такое главный цилиндр? | Типы главных цилиндров | Принцип работы главных цилиндров | Детали главных цилиндров

Проблемы блока цилиндров:

Внешняя утечка охлаждающей жидкости двигателя: — Эта утечка может происходить из водяного насоса, радиатора, сердечника нагревателя или из незакрепленного шланга. Иногда это также может быть связано с блокировкой двигателя из-за трещин.

Изношенный / треснувший цилиндр: — После продолжительной эксплуатации цилиндра износ внутри цилиндра является обычным явлением.Это может повредить гладкую обработанную стенку. Это влияет на уплотнение поршневыми кольцами. Эти проблемы можно решить, увеличив диаметр отверстия.

Пористый блок цилиндров: — Этот отказ блока цилиндров обычно вызван попаданием загрязняющих веществ в металл. Часто это происходит в процессе изготовления. У этой проблемы нет решения, потому что эта проблема возникла из-за блока цилиндров.

Понравился этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Схема

, детали, типы, функции, материалы [PDF]

Из этой статьи вы узнаете, что такое блок цилиндров ? как это работает? Его части, функции, типы и блока цилиндров подробно поясняются на схемах .Кроме того, вы можете скачать PDF-файл этой статьи в конце.

Что такое блок цилиндров?

Блок двигателя — это конструкция, которая содержит цилиндры и другие части двигателя внутреннего сгорания. В старых двигателях блок цилиндров имел только блок цилиндров, к которому крепился отдельный картер.

В современных двигателях блок цилиндров состоит из картера, объединенного с блоком цилиндров в качестве единого компонента, что обеспечивает жесткую конструкцию.Блоки двигателя также часто включают в себя такие элементы, как каналы охлаждающей жидкости и масляные галереи.

Блок цилиндров, головка цилиндра и картер — это три части, которые составляют основу и основной неподвижный корпус автомобильного двигателя. Они служат опорой и ограждением для движущихся частей.

Блок цилиндров может также иметь отдельный картер для коленчатого вала, что ограничивается более крупными двигателями, судовыми и стационарными двигателями. Отдельный алюминиевый картер позволит снизить вес, а также позволит более дешевую и быструю замену.

Детали блока цилиндров

Ниже представлены детали блока цилиндров:

  1. Цилиндры
  2. Масляные каналы и галереи
  3. Палуба
  4. Картер
  5. Шпильки головки
  6. Заглушки
  7. Крепление водяного насоса
  8. Масляный фильтр

1. Цилиндры

Цилиндры — это части, в которых происходит движение поршня. Обычно они бывают большого размера и имеют отверстия для уплотнения поршня.Количество цилиндров определяет мощность и размер двигателя.

2. Масляные каналы и галереи

Это важные компоненты блока цилиндров для смазки. По ним масло достигает головки блока цилиндров и коленчатого вала.

3. Дека

Это верхняя поверхность блока, на которой остается конец цилиндра.

4. Картер

В этом компоненте находится коленчатый вал, который находится под современным блоком двигателя.

5.Шпильки с головкой

Обычно изготавливаются из круглого прутка из легированной стали. Нитки накладываются с обоих концов. Это обеспечивает более плотную посадку в блоке, что предотвращает ослабление шпильки при снятии гайки шпильки.

6. Заглушки сердечника

Заглушка сердечника — это крышка блока двигателя в конце канала охлаждающей жидкости, которая используется для предотвращения утечки воды или охлаждающей жидкости из двигателя.

7. Крепление водяного насоса

Водяной насос расположен на стороне блока цилиндров в корпусе, соединенном с кожухом охлаждающей жидкости.

8. Масляный фильтр

Обычно он расположен либо на боку, либо под блоком двигателя. Есть масляный фильтр, который удерживает как можно больше загрязнений из смазочного материала, циркулирующего в двигателе.

Материал, используемый в блоке цилиндров

Блок цилиндров обычно изготавливается из серого чугуна, а иногда с добавлением никеля и хрома. Некоторые блоки отливают из алюминия, в котором используются чугунные или стальные гильзы.

Для большинства двигателей чугун признан удовлетворительным материалом для стенок цилиндров, поскольку он обладает лучшими износостойкими качествами.В некоторых небольших двигателях стенки цилиндров покрыты хромом, очень твердым металлом, для уменьшения износа стенок и увеличения срока их службы.

Испытания проводятся на сплавах с высоким содержанием кремния и алюминия, чтобы определить их возможности в качестве материала для блока цилиндров и картеров. Эти сплавы обладают низким коэффициентом теплового расширения и высокой износостойкостью.

Функции блока цилиндров

Блоки цилиндров с L-образной головкой содержат отверстия для клапанов и порты клапанов.Нижняя часть блока также поддерживает коленчатый вал и масляный поддон. На большинстве двигателей распределительный вал поддерживается в блоке цилиндров с помощью втулки, которая входит в обработанные отверстия в блоке.

В рядном двигателе с L-образной головкой впускной и выпускной коллекторы подсоединены к боковой стороне блока цилиндров. В двигателях с I-образной головкой коллекторы соединены с головкой блока цилиндров. Другие части, прикрепленные к блоку, включают водяной насос (спереди), шестерню привода ГРМ или крышку цепи привода ГРМ (спереди), маховик и корпус сцепления (сзади), распределитель зажигания и топливный насос.

Головка блока цилиндров установлена ​​на верхней части блока. Некоторые детали прикреплены к блоку цилиндров с помощью уплотнительных прокладок, которые обеспечивают хорошее уплотнение и предотвращают утечку воды, масла или газа. Некоторые части крепятся болтами, а другие шпильками и гайками.

В некоторых местах под гайки или головки болтов ставят стопорные шайбы. Двигатели с водяным охлаждением имеют проходы вокруг каждого цилиндра, клапана и свечи зажигания.

Циркуляционная вода поддерживает точную рабочую температуру двигателя и предотвращает чрезмерное расширение и, следовательно, деформацию, в конечном итоге предотвращая поломку соответствующих движущихся частей.

Типы блоков цилиндров

Блоки цилиндров классифицируются по размеру цилиндров двигателя.

Ниже приведены типы блоков цилиндров:

  1. Цилиндр с V-образным двигателем
  2. Рядный цилиндр
  3. Оппозиционный двигатель или цилиндр оппозитного двигателя

1. Цилиндр с V-образным двигателем

Это современный цилиндр двигателя, который широко используется Настоящее время. В этой конфигурации двигатели расположены в два ряда. Эти два ряда ставятся под углом друг к другу.Угол V поддерживается в пределах от 15 ° до 20 °, поскольку больший угол затрудняет балансировку двигателя.

Их трудно уравновесить с противовесом на коленчатом валу. Существуют различные типы V-образных двигателей: V16, V8 для тяжелых автомобилей и V4 для небольших мотоциклов, которые используются в качестве блоков цилиндров.

2. Рядный цилиндр

Рядный двигатель — это тип блока цилиндров, в котором ряд цилиндров расположен таким образом, что они работают в одну линию.Автомобили с этим типом блока цилиндров работают плавно. В основном они используются там, где необходимы высокие обороты. Часто используется в легковых автомобилях.

3. Оппозитный двигатель или цилиндр оппозитного двигателя

Оппозитный двигатель представляет собой V-образный двигатель с плоским прессованием. В этом цилиндре двигателя блоки, входящие в два ряда по два цилиндра, установлены напротив друг друга. Они также известны своими двигателями-блинами.

Им требуется очень мало места для головы, так как моторный отсек может быть очень маленьким. Обычно они встречаются на 4-цилиндровых двигателях Volkswagen.Кроме того, они также используются в Porsche, Subaru и некоторых других высокоскоростных двигателях.

Проблемы блока цилиндров

Когда блоки цилиндров продолжают работать, они иногда ломаются или изнашиваются. Посмотрим, какие проблемы их усугубляют.

  1. Утечка внешней охлаждающей жидкости двигателя
  2. Изношенный или потрескавшийся цилиндр
  3. Пористый блок двигателя

1. Утечка внешней охлаждающей жидкости двигателя

Эта утечка может быть из водяного насоса, радиатора, сердечника нагревателя или ослабленного шланга.Иногда это также может быть связано с блокировкой двигателя из-за трещин.

2. Изношенный или треснувший цилиндр

После продолжительной эксплуатации цилиндра износ внутри цилиндра является распространенной проблемой. Это может привести к повреждению гладкой обработанной стенки и ухудшить уплотнение поршневыми кольцами. Этого можно избежать, увеличив диаметр отверстия.

3. Пористый блок двигателя

Обычно это происходит из-за попадания загрязняющих веществ в металл. Часто это происходит во время производственного процесса.Вы не можете избежать этой проблемы, потому что именно там возник блок цилиндров.

FAQ

Какова функция блока цилиндров?

Блоки цилиндров используются для поддержания устойчивости двигателя и смазки при выдерживании различных температур и нагрузок. В то же время они передают масло во все части двигателя через несколько масляных каналов, смазывая все важные компоненты.

Где находится блок цилиндров в двигателе?

Блок цилиндров представляет собой конструктивный элемент, который проходит вверх от средней линии основной опоры коленчатого вала до соединения с головкой цилиндров.

В завершение

Как вы теперь знаете, блок цилиндров — это конструкция, в которой размещаются цилиндры и другие детали двигателя внутреннего сгорания. Итак, теперь я надеюсь, что рассказал все о деталях блока цилиндров и их функциях.

Если у вас остались сомнения или вопросы по «типам блока цилиндров», вы можете задать их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею со своими друзьями. Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать уведомления, когда мы загружаем новые сообщения.Это бесплатно.

Скачать PDF-файл этой статьи

Читайте больше таких интересных статей в нашем блоге:

  1. Что такое распредвал? Его детали, функции, применение, схема с [PDF]
  2. Как работает маховик? Его детали, типы, области применения и многое другое
  3. Что такое коленчатый вал? его части, типы, функции и многое другое [PDF]

Блок цилиндров: конструкция, конструкция и состав

Блок цилиндров: конструкция, тип и состав

Автомобильный двигатель в основном состоит из трех неподвижных частей: головки цилиндров, блока цилиндров и картера.Они обеспечивают поддержку и служат закрытым блоком для других движущихся частей. Современные двигатели состоят из блока цилиндров и картера как единого блока, что обеспечивает жесткость. Картер имеет залитые в него ребра, которые придают дополнительную прочность, а также поддерживают подшипники главного и распределительного вала. В некоторых больших двигателях блок может также использовать отдельный картер для коленчатого вала.

Блок цилиндров — одна из важнейших конструкций двигателя. Блок цилиндров, как и головка, также рассчитан на достижение определенных рабочих параметров.Он должен выдерживать очень высокое давление и температуру выше 600 градусов по Цельсию. Таким образом, производители используют прецизионные методы для проектирования и изготовления блоков цилиндров. Они используют прецизионную обработку для придания поверхности цилиндра зеркального блеска. Это включает в себя точные процессы шлифования и хонингования.

Блок цилиндров в основном состоит из трех частей:

  1. Цилиндры, в которых поршни поднимаются и опускаются.
  2. Порты или отверстия для клапанов.
  3. Проходы для плавного протекания охлаждающей воды и смазочного масла.

Материалы:

Обычно производители используют серый чугун для блоков цилиндров, иногда добавляя никель и хром. В настоящее время они также используют алюминий для снижения веса и повышения производительности. Однако в алюминиевых блоках на цилиндрах используются чугунные или стальные гильзы. Большинство двигателей предпочитают чугун для стенок цилиндров, так как он имеет более низкие износостойкие свойства. В некоторых небольших двигателях для покрытия стенок цилиндров используется хром, чтобы уменьшить износ и увеличить срок службы.

Производители проводят испытания кремний-алюминиевых сплавов для их использования в блоках цилиндров.Эти сплавы обладают низким коэффициентом теплового расширения и высокой износостойкостью. Кроме того, блоки из алюминиевого сплава сохраняют большую однородность температуры благодаря своей теплопроводности. Часто производители используют блок, головку и картер из алюминиевого сплава. Серый чугун для блока такой же, как и для головы. Однако алюминиевые сплавы обычно совсем другие. Чугун все еще используется для тяжелых применений, таких как коммерческие двигатели, железнодорожные двигатели и судовые двигатели.

Состав:

Состав блок цилиндров чугунный, как показано ниже:

Железо 95%

Углерод 2,2%

Кремний 1,2%

Марганец 0,63%

Сера 0,12%

фосфор 0,85%

Типичный алюминиевый сплав для блока цилиндров и поршня:

Алюминий 91%

Олово 2%

Медь 7%

Строительство:

Кроме того, головка крепится к верхней поверхности блока цилиндров шпильками / болтами.Между головкой и блоком используется прокладка, которая обеспечивает уплотнение и предотвращает утечку газов. Кроме того, внутри блока есть отверстия, масляные каналы и водяные рубашки, предназначенные для смазки и охлаждения. Однако в некоторых блоках цилиндров также находится распределительный вал и предусмотрены приспособления для установки соответствующих деталей.

Кроме того, блоки цилиндров с L-образной головкой также содержат отверстия для клапанов и клапанные порты. Нижняя часть блока поддерживает коленчатый вал, а также масляный поддон. В большинстве двигателей блок также поддерживает распределительный вал через втулки, которые входят в обработанные отверстия.В некоторых двигателях впускной и выпускной коллекторы крепятся к бокам блока. К другим деталям, установленным на блоке, относятся водяной насос, распределительный механизм (оба спереди) и маховик, картер сцепления (оба сзади). К ним также относятся зажигание, распределитель и топливный насос.

Конструкция и конструкция блока цилиндров

Кроме того, двигатели с водяным охлаждением имеют проходы, вырезанные в блоке. Циркуляционная вода поддерживает оптимальную температуру двигателя и предотвращает чрезмерное расширение и деформацию движущихся частей.Таким образом, он предотвращает заедание соответствующих движущихся частей.

Cummins, Detroit, Volvo и MAN — одни из крупнейших производителей двигателей в мире.

Подробнее — Что такое степень сжатия? >>

О CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Блок двигателя Vs.Блок цилиндров: в чем разница?

Блок цилиндров может не быть той частью вашего двигателя, которая выполняет тяжелую работу, но это самая необходимая часть современного двигателя внутреннего сгорания.

Назовете ли вы его блоком двигателя или блоком цилиндров, он скрепляет цилиндры и все другие детали, которые необходимы для передачи мощности от поршней к коленчатому валу. Добавление блока цилиндров делает остальную часть двигателя более надежной и более простой в ремонте и замене.

Некоторые люди называют этот кожух блоком двигателя, а другие — блоком цилиндров. Какая разница? Продолжайте читать, чтобы узнать, что вам нужно знать о блоке, который скрепляет ваш двигатель.

Что такое блок двигателя?

Блок двигателя транспортного средства является важнейшим компонентом, объединяющим двигатели внутреннего сгорания. Инженеры-механики называют его «блоком», потому что он представляет собой прочную часть автомобиля, изготовленную из чугуна.

Хотя большая часть производимых блоков цилиндров производится в чугунных формах, некоторые автомобили, спроектированные в конце 1990-х годов, могут работать с блоком цилиндров из пластика или алюминия.

Целью было создание более эффективного транспортного средства, поскольку чугунный блок часто составляет значительную часть веса двигателя и требует наличия бригады из нескольких человек для ремонта или демонтажа. С более легким блоком водители получают лучшую экономию топлива. Однако производители часто обнаруживали, что блоки зажигалки становятся более сложными и дорогими.

Пока что чугунный блок продолжает доминировать.

Сам блок представляет собой охлаждаемый, смазанный картер, вмещающий как цилиндры двигателя, так и компоненты цилиндров.

В популярной культуре звездного игрока команды можно назвать блоком двигателя, потому что он прочен, крепок и незаменим для машины.

Это следует, если блок двигателя выходит из строя, то же самое происходит и с автомобилем. Вы никуда не денетесь, пока не отремонтируете или не замените блок двигателя.

Что такое блок цилиндров?

Блок цилиндров — это конструкция, в которой расположены цилиндры двигателя и его основные компоненты. В нем также находятся впускные и выпускные отверстия и каналы, а также каналы для охлаждающей жидкости.

Нет существенной разницы между блоком цилиндров и блоком цилиндров

Если вы прочитали оба описания, вы заметили значительное сходство.

Как в блоке цилиндров, так и в блоке цилиндров находятся цилиндры, компоненты и картер. Вот почему вы слышите, как эти два термина используются как синонимы или взаимозаменяемые друг с другом. По сути, они выполняют ту же функцию.

Можно глубоко погрузиться в технические различия между двумя терминами или частями. Например, цилиндр en bloc — это отдельный блок, в котором нет картера. Между тем, блок двигателя представляет собой интегрированную конструкцию с картером двигателя.

Наиболее распространенный способ использования этих двух терминов позволяет использовать их как взаимозаменяемые.

Погружение глубже в блок двигателя: что он держит и что делает

Блок двигателя вашего автомобиля также известен как блок цилиндров автомобиля. Внутри него находятся все основные части нижней части вашего мотора. Что происходит в блоке двигателя?

Двигатель или блок цилиндров выполняет три важные функции:

  • Смазывает и поддерживает стабильность в двигателе
  • Передает масло по масляным каналам для смазки всех критических компонентов двигателя
  • Охлаждает двигатель из водяных каналов

Другими словами , блок цилиндров поддерживает оптимальную рабочую температуру двигателя, даже если другие факторы, такие как нагрузка или внешняя температура, меняются.Это также важная часть, которая смазывает весь двигатель, позволяя ему выполнять основные функции.

Почему он должен быть в форме блока? Чугунные блоки были жизненно важной инженерной инновацией, когда двигатель внутреннего сгорания был еще новым изобретением. Использование прочного чугунного блока означало, что цилиндры можно было отливать группами по два или три. Пары или тройки цилиндров создают более надежный двигатель. Инженеры также обнаружили, что сборка двигателя с блоком была быстрее.

Блок двигателя значительно изменился за последние сто лет. В то время как старые блоки цилиндров имели два или три цилиндра, современные предприятия могут включать восемь и более цилиндров в один блок.

Использование блока также упрощает ремонт и замену цилиндров. Вместо того, чтобы возиться с одним цилиндром, можно снять блок, отремонтировать его, а затем снова установить. Также его легче заменить. Работа таким образом также означает, что вам не придется ремонтировать по одному элементу за раз, а это означает, что долговечность деталей соответствует, а не создает решение по частям.

Почему смазка и регулирование температуры так важны для вашего двигателя?

Ваш двигатель — это место, где происходит сгорание топлива, что делает ваш двигатель двигателем сгорания топлива. Горение, или горение, — это простой химический процесс, в котором топливо и воздух объединяются для высвобождения энергии. Все это происходит в блоке двигателя, а затем двигатель частично преобразует ту же энергию для питания двигателя.

Как? По мере того, как сгорание расширяется, газы давят на поршни.Давление на них затем вращает коленчатый вал.

Ваш автомобиль движется, потому что вращающийся коленчатый вал приводит в действие систему шестерен, известную как трансмиссия, которая передает энергию и движение вашим колесам.

Общие проблемы с блоком цилиндров

Блоки двигателя прочные и часто служат на протяжении всего срока службы автомобиля. Несмотря на это, блоки двигателя могут столкнуться с проблемами, вызывающими их выход из строя.

Четыре наиболее распространенных проблемы блока цилиндров включают

  • Внутренние утечки охлаждающей жидкости двигателя
  • Внешние утечки охлаждающей жидкости двигателя
  • Трещины в блоках цилиндров
  • Пористый блок цилиндров

Внутренняя утечка охлаждающей жидкости двигателя

Когда из-за неисправной прокладки вода смешивается с моторным маслом, вы можете увидеть падение уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке.Еще один распространенный признак внутренней утечки охлаждающей жидкости — скопление густого крема под крышкой маслозаливной горловины.

Внешняя утечка охлаждающей жидкости двигателя

Если вы переместите свой автомобиль и обнаружите лужу воды на том месте, где был припаркован двигатель, возможно, у вас внешняя утечка. Внешние утечки охлаждающей жидкости двигателя случаются, когда у вас негерметичный водяной насос или дом.

Лужи также являются признаком трещины в блоке двигателя.

Треснувший блок двигателя

Большая лужа с водой или маслом под передней частью автомобиля — явный признак треснувшего блока двигателя.Если вы видите лужу масла, проверьте щуп. Явный недостаток масла почти подтверждает это.

Если вы подозреваете, что в блоке двигателя появилась трещина, не пытайтесь заводить машину. Вы наслаждаетесь звуком, который фатально сочетается со скрежетом и скрежетом, который вы больше никогда не захотите слышать.

Трещины в блоках цилиндров часто возникают в результате глубокого замерзания или перегрева. Сама по себе температура наружного воздуха не может нанести такой серьезный ущерб. Избыточное тепло является результатом нехватки охлаждающей жидкости, что приводит к расширению перегретых частей блока и создает нагрузку на блок.

Неисправный водяной насос также может привести к треснувшему блоку, поскольку он не позволяет охлаждающей жидкости проходить через систему.

В редких случаях вы можете обнаружить, что создали систему, способную к перегреву, добавив к вашему двигателю турбонагнетатель или нагнетатель. Если ваш двигатель не предназначен для работы с такой мощностью, двигатель перегревается и вызывает расширение и изгиб в блоке, что опять же приводит к растрескиванию.

Только в редких случаях блок двигателя выходит из строя из-за ошибки литья.Гарантия на ваш автомобиль или детали должна охватывать проблемы с литьем.

Ваш двигатель не просто трескается. Ожидайте появления симптомов, прежде чем обнаружите большую лужу масла. Наиболее частые признаки потенциальной трещины в двигателе:

  • Перегрев
  • Снижение производительности двигателя
  • Смешивание антифриза и моторного масла
  • Дым из-под капота

Пористый блок цилиндров

Загрязнения, которые проникают в вашу отливку, когда она еще находится на заводе, могут усугубить проблемы в будущем.В большинстве случаев они не вызывают проблем с самим блоком. Однако они могут создавать проблемы с прокладками и уплотнениями, которые требуют некоторого обслуживания.

Как и в случае ошибки литья, пористый блок цилиндров не исправить. Он прибыл сломанным, и гарантия производителя должна распространяться на него.

В случае пористого блока, вызывающего поломку уплотнительной прокладки, вам, вероятно, придется заплатить за сам ремонт, поскольку они относятся к категории изнашиваемых деталей. Сами детали дешевы, но рабочая сила может быть дорогостоящей.

Неисправный блок двигателя? Большие проблемы

Без блока двигателя у вас нет машины. К счастью, производители проектируют эти тяжелые чугунные кожухи так, чтобы они прослужили весь срок службы вашего автомобиля в целом.

Разница между блоком цилиндров и блоком цилиндров сегодня едва заметна, учитывая преобладающее использование чугунного картера блока. Если вы слышите эти слова как синонимы, говорящий прав. Правильно использовать одно вместо другого.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *