Блок цилиндров схема из чего состоит

Устройство блока и головки блока цилиндров двигателя

Блок цилиндров (БЦ) и головка блока цилиндров (ГБЦ) двигателя являются основными частями любого ДВС. В них находятся механизмы и узлы, обеспечивающие работу мотора. При работе БЦ и ГБЦ подвергаются серьезным нагрузкам и перепадам температур, поэтому очень важны материалы и качество их изготовления. Также важным фактором является точность и степень механической обработки.

Блок цилиндров

Блок цилиндров или шорт-блок является самой большой частью двигателя. Остальные элементы, так или иначе, крепятся к нему. В верхней части БЦ находятся колодцы цилиндров. Вокруг них выполнены полости для жидкостного охлаждения (рубашка охлаждения). В нижней части, которая называется картером, располагается коленчатый вал, к которому крепятся шатуны и поршни. То есть блок является местом расположения всего кривошипно-шатунного механизма. Также в нем выполнены каналы системы смазки.

Блок цилиндров двигателя V8

БЦ изготавливают цельной деталью при помощи литья. В качестве основного материала для изготовления служит чугун или алюминиевые сплавы. БЦ из алюминиевых сплавов значительно легче по весу, но проигрывает в прочности и цене. Чугун доступнее и прочнее.

Цилиндры и хонингование

Рабочие цилиндры могут быть выполнены непосредственно как часть блока, а могут применяться гильзы. На поверхность цилиндров наносится специальный никелькремниевый сплав – никасил. Это очень прочный материал, защищающий кольца поршня от трения. Поверхность полируется до зеркала, чтобы свести к минимуму трение в условиях ограниченного поступления масла.

Для улучшения смазки внутренней поверхности цилиндров применяют хонингование. Хон наносится специальным инструментом с головкой и абразивными брусками. В итоге на поверхности образуется выгравированная сетка. В ее желобках лучше удерживается масло. На внутренних стенках с хоном образуется масляная пленка, в результате чего значительно снижается трение и повышается ресурс деталей. Повторное хонингование, как правило, делается во время расточки двигателя или замены гильз.

Гильзы

Гильзы применяются в блоках из алюминиевых сплавов, так как алюминий менее стоек к нагрузкам и тяжелым температурным режимам, в отличие от чугуна. Они бывают съемными и несъемными. Последние выполняются путем запрессовки в блок. Также гильзы делят на «мокрые» и «сухие». «Мокрыми» называют гильзы, которые непосредственно соприкасаются своими стенками с охлаждающей жидкостью в рубашке охлаждения блока. Таким образом, достигается лучшее охлаждение. «Мокрые» гильзы легко заменить. Часто их применяют на сельхозтехнике, тягачах и другом спецтранспорте.

«Сухие» гильзы чаще всего несъемные и запрессованы в тело цилиндра, что обеспечивает цельность и жесткость всего блока. Но «сухие» гильзы хуже отводят тепло, чем «мокрые».

Расточка и гильзовка блока цилиндров

После появления дефектов и выработки на стенках применяют расточку цилиндров. Со стенок снимается металл определенной толщины, а затем устанавливаются другие ремонтные поршни и кольца под новый размер. Число расточек ограничено, так как объем постепенно увеличивается, а прочность снижается.

После максимального числа расточек применяют гильзовку. Это сложный процесс, который можно сделать только при наличии специального оборудования. «Мокрые» гильзы поменять намного легче, даже в полевых условиях. Если установлены «сухие» гильзы или это монолитный чугунный блок, то он растачивается под новые гильзы, которые запрессовываются с высокой точностью. Сам блок нагревается до 150-200 градусов, а новая гильза охлаждается. Так достигается наиболее плотная и точная посадка.

Читайте также: Что надо вращать чтобы получить цилиндр

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров устанавливается сверху блока и является, по сути, крышкой, которая его закрывает. Для изготовления ГБЦ применяются в основном алюминиевые сплавы. Крепится головка к блоку с помощью шпилек или болтов, которые затягиваются динамометрическим ключом в строгой последовательности, как указано в руководстве по ремонту конкретного автомобиля.

Камеры сгорания образуются путем плотного прилегания ГБЦ к БЦ. Чтобы отработавшие газы не проникали между головкой и блоком цилиндров, устанавливается уплотнительная прокладка. Она основана на асбестографитовой основе и способна выдерживать рабочую температуру и давление.

ГБЦ в сборе состоит из следующих элементов:

• корпус с камерами сгорания, патрубками, масляными и каналами системы охлаждения;
• газораспределительный механизм (впускные и выпускные клапаны, коромысла и толкатели);
• распределительные валы с приводом от коленвала;
• отверстия для свечей зажигания;
• впускные и выпускные коллекторы для подачи воздуха и отвода отработавших газов;
• прокладка ГБЦ.

На современных двигателях клапаны ГРМ и распредвал находятся именно в головке блока. Но раньше были моторы с нижним распредвалом. В V-образных двигателях на каждый ряд цилиндров устанавливается отдельная головка блока.

В передней части ГБЦ находится цепной или ременный привод газораспределительного механизма. По обеим сторонам на фланце крепятся впускной и выпускной коллекторы. Также рядом расположены патрубки для подвода охлаждающей жидкости.

Клапанная крышка

Клапанная крышка закрывает ГБЦ и газораспределительный механизм. Она крепится к головке с помощью болтов. Между головкой и крышкой также устанавливается прокладка для плотного и герметичного соединения. Это нужно, чтобы масло в процессе работы не вытекало наружу, а внутрь не попадали грязь и пыль. Также на крышке располагается маслозаливная горловина.

Клапанная крышка Chevrolet Lacetti

Ранее крышки изготавливались из стали, но на современных двигателях отдают предпочтения алюминиевым или пластиковым. Это снижает уровень шума, повышает надежность и доступность детали.

Блок цилиндров и головка блока цилиндров составляют основу двигателя. Многое зависит от материалов и качества их изготовления. При правильной эксплуатации и своевременном обслуживании они прослужат очень долго.

Устройство блока цилиндров двигателя: просто о сложном

Блок цилиндров двигателя — это деталь 2-х и более цилиндровых поршневых двигателей. Блок цилиндров выполняет две основные функции: он является корпусом для размещения всех узлов, механизмов и деталей двигателя. Второе – блок цилиндров основа для навесных частей двигателя: картер, головка блока цилиндров.

Материал изготовления блока цилиндров

Чугун – традиционный материал, из которого до недавнего времени изготавливались блоки. Чугун применяется с добавками: никель, хром. Положительные качества чугунного блока цилиндров: меньшая чувствительность к перегреву, жёсткость, необходимая при высокой степени форсировки двигателя. Минус – большая масса, которая влияет на динамику легкового автомобиля.

Алюминий – занимает второе место в изготовлении блоков цилиндров. Положительными качествами алюминиевого блока являются: лёгкость и лучшее охлаждение. Как недостаток отмечается проблема с подбором материала, из которого должен выполняться цилиндр.

В современных условиях, для изготовления цилиндров в алюминиевые блоки цилиндров двигателя разработаны технологии: Locasil – запрессовка гильз из алюминий — кремния, Nicasil – в виде никелевого покрытия на алюминиевой поверхности блока цилиндров.

Недостатком никасиловой технологии считается то, что при прогаре поршня или обрыве шатуна, никелевое покрытие выходит из строя и блок цилиндров не подлежит ремонту. Он меняется в сборе. В отличие от чугунного, который подвергается расточке и гильзованию ремонтным комплектом.

Читайте также: Цилиндр punto simple living

Блок цилиндров из магниевого сплава сочетает в себе твердость чугунного, и лёгкость алюминиевого. Но, такой блок очень дорогое удовольствие и на конвейерном производстве не применяется.

Каждый из материалов имеет свои плюсы и минусы, поэтому однозначно заявлять какой из них лучше, некорректно.

Основные требования к блоку цилиндров двигателя

• отверстия всех постелей должны обеспечивать соосность;
• постели должны иметь одинаковый диаметр. Исключение составляют специальные конструкции;
• оси постелей и плоскости блока цилиндров должны быть идеально параллельны.

Обзор основных деталей блока цилиндров

Цилиндр двигателя. Основной деталью цилиндра двигателя является гильза. Применяются два типа гильз:

• гильзы, впрессованные непосредственно в блок цилиндров. Как правило, в алюминиевых блоках;
• съёмные гильзы, которые подразделяются на «мокрые» и «сухие».

Головка блока цилиндров. В её состав входят: камера сгорания, места крепления ГРМ, рубашка охлаждения и каналы смазки, резьбовые отверстия для свечей (форсунок), отверстия для впускных и выпускных каналов.

ГБЦ крепится к блоку цилиндров сверху. Отдельным пунктом нужно отметить технологию крепления ГБЦ к блоку цилиндров. Она требует специальных болтов крепления и выполнения инструкций производителя. Затяжка ГБЦ производится только при помощи динамометрического ключа с соблюдением рекомендуемых параметров момента затяжки и схемы затяжки болтов.

Картер двигателя. В ДВС картер является частью блока цилиндров. Снизу картер закрывается поддоном. По сути, картер – это корпус для кривошипно-шатунного механизма. Крепится к блоку цилиндров снизу.

Удачи вам при изучении и эксплуатации блока цилиндров двигателя.

Что такое блок цилиндров?

Блок цилиндров – это основная деталь не только кривошипно-шатунного механизма, но и двигателя. Это каркас или скелет, если хотите, двигателя. С него все начинается.

Ведь как строиться двигатель на заводе? Сначала создается блок и уже затем, на него навешивают, накручивают и прикручивают все остальные детали и механизмы. Поэтому блок цилиндров, еще и самая большая деталь.

Что из себя представляет блок цилиндров?

По сути, это металлический короб, отлитый из легированного чугуна или алюминиевого сплава. После отливки, в блоке вытачиваются и просверливаются все технологические отверстия, каналы, цилиндры и прочее. Эта процедура, очень важная стадия создания двигателя, так как это напрямую влияет на то, будет ли будущий двигатель вообще работать, а если и будет, то как долго. И самым важным здесь, является выточка и обработка рабочей поверхности цилиндров, которая не зря называется зеркалом цилиндра, ведь по этому зеркалу будет ходить поршень. Поэтому в цилиндрах, должно быть минимум трения и максимум скольжения, а так же огромная прочность и температурная стойкость.

Но не все блоки проходят через процедуру создания цилиндров. Бывают двигатели со вставными цилиндрами. Эти вставные цилиндры, называются гильзами. И это уже отдельная деталь, с помощью которой, значительно упрощается создание блока цилиндров, ведь в этом случае, достаточно, просто сделать отверстия для гильз, а не заниматься обработкой поверхности. Также, благодаря гильзам повышается ремонтопригодность двигателя и следовательно срок его службы.

Блок цилиндров, хоть и одна целая деталь, но его можно условно разделить на 2 части: верх и низ. Верх блока, является наиболее рабочей частью двигателя, а также одним из элементов такого понятия, как цилиндро-поршневая группа (ЦПГ). В верхней части блока расположены также масляные и жидкостные каналы, по которым подается моторное масло и циркулирует охлаждающая жидкость.

Читайте также: Как найти объем цилиндра если в него вписан правильный треугольник

Нижняя часть блока, называется картером. Картер, закрытый снизу масляным поддоном, образует собой полость, в которой умещается коленчатый вал с шатунами и масляный насос, погруженный в моторное масло.

Неисправности блока, при правильной эксплуатации двигателя, сводятся лишь к механическому износу рабочих поверхностей цилиндров и в редких случаях, к износу посадочных мест подшипников и шеек коленчатого вала. Но если эксплуатация была неправильная, то неисправностей может быть целый букет:

— При несвоевременной замене и неправильном выборе масла, могут образовываться отложения на стенках картера и внутри масляных каналов, что рано или поздно приведет к масляному голоданию трущихся поверхностей и дальше к закономерному выходу двигателя из строя.

— При использовании охлаждающей жидкости плохого качества, или смешивании разных типов охлаждающих жидкостей (вода, тосол, антифриз) в жидкостных каналах блока двигателя, может начаться бурный коррозионный процесс, естественно с выделением ржавчины. Эта ржавчина может засорить жидкостные каналы и двигатель будет перегреваться или как минимум работать не в оптимальных температурных режимах, что со временем приведет к течи охлаждающей жидкости из заглушек, теплообменников, каких-нибудь разных трубок и патрубков, и опять же вызовет перегрев двигателя и возможно выход из строя. Также охлаждающая жидкость может использоваться не по сезону. Я имею ввиду воду. Вообще вода, хороший охладитель двигателя и она хорошо отдает это тепло в салон автомобиля. Но ей надо еще уметь пользоваться. Как именно это делать, знают в большинстве своем, разве что профессиональные водители, но и то далеко не все. Суть в том, что вода, как вы все знаете, замерзает при отрицательных температурах. И когда она замерзает, она расширяется, то есть того объема, в котором она находилась, будучи в жидком состоянии, ей может просто не хватить. И эта вода на самом деле настолько сильна, что при расширении, запросто рвет металлический блок цилиндров, образовывая в нем трещины, которые очень вероятно, починить уже не получиться и двигатель будет подлежать списанию.

Тут еще есть одна тонкость, даже зная и помня о проблеме с замерзанием воды, вы все же можете с этим явлением, ненароком столкнуться, а именно все дело в термостате. Пока двигатель не достиг определенной температуры, термостат закрыт, охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, а та вода которая осталась за термостатом, естественно замерзнет и может повредить патрубки и радиатор охлаждения. Решается эта проблема удалением термостата из системы охлаждения.

Но что-то я отошел от темы, вернемся к блоку цилинров.

— Блок цилиндров может быть поврежден чисто механически, крутящимися деталями внутри него. Так называемый «кулак дружбы» двигатель может вам показать. Это когда в блоке цилиндров образуются дыры от удара и даже может оттуда что-либо торчать. Это механическое разрушение может быть вызвана разными причинами (неправильная сборка двигателя, неисправность систем и механизмов, запредельные режимы работы двигателя), но так или иначе, здесь чаще всего виноват человеческий фактор.

При правильной эксплуатации двигателя и грамотном его обслуживании, всех вышеперечисленных проблем не случается и блок двигателя служит минимум столько, сколько ему предназначено заводом изготовителем.