Блок цилиндров является остовом двигателя (2 видео)

Блок цилиндров или блок-картер является остовом двигателя. На нем и внутри него располагаются основные механизмы и детали систем двигателя. Блок цилиндров может быть отлит из серого чугуна (двигатели автомобилей ЗИЛ -130, MA3-5335, КамАЭ-5320) или из алюминиевого сплава (двигатели автомобилей ГАЗ -24 «Волга», ГАЭ -53А и др.). Горизонтальная перегородка делит блок цилиндров на верхнюю и нижнюю части. В верхней плоскости блока и в горизонтальной перегородке расточены отверстия для установки гильз цилиндров. В цилиндре, являющемся направляющей при движении поршня, совершается рабочий цикл двигателя. Гильзы могут быть мокрыми или сухими. Гильзу цилиндра называют мокрой, если она омывается жидкостью системы охлаждения, и сухой, если непосредственно не соприкасается с охлаждающей жидкостью.

Цилиндры могут быть отлиты из серого чугуна вместе со стенками водяной рубашки в виде одного блока или в виде отдельных гильз, устанавливаемых в блок. Двигатели, имеющие цилиндры, изготовленные в виде сменных мокрых гильз, проще ремонтировать и эксплуатировать (двигатели автомобилей ГАЗ -24 «Волга», ГАЭ -53А, ЗИЛ -130, MA3-5335, КамАЗ-5320 и др.).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Внутренняя поверхность цилиндра, внутри которой перемещается поршень, называется зеркалом цилиндра. Ее тщательно обрабатывают для уменьшения трения при движении в цилиндре поршйя с кольцами и часто закаливают для повышения износостойкости и долговечности. Гильзы в блох цилиндров устанавливают так, чтобы охлаждающая жидкость не проникала в них и в поддон, а газы не прорывались из цилиндра. Необходимо предусмотреть и возможность изменения длины гильз в зависимости от температуры двигателя. В целях фиксации вертикального расположения гильз они имеют специальный бурт для упора в блок цилиндров и установочные пояса. Мокрые гильзы в нижней части уплотняют резиновыми кольцами, размещаемыми в канавках блока цилиндров (двигатели автомобиля КамАЭ-5320), в канавках гильз (двигатели автомобилей MA3-5335, ЗИЛ -130 и др.), или медными кольцевыми прокладками, устанавливаемыми между блоком и опорной поверхностью нижнего пояса гильзы (двигатели автомобилей ГАЗ -24 «Волга», ГАЭ -53А и др.). Верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока цилиндров на 0,02—0,16 мм, что способствует лучшему обжатию прокладки головки блока и надежному уплотнению гильзы, блока и головки блока.

Во время работы двигателя в верхней части цилиндров сгорает рабочая смесь. Горение сопровождается выделением продуктов окисления, которые вызывают коррозию цилиндров. Для повышения износостойкости цилиндров в некоторых двигателях применяют вставки из антикоррозионного чугуна. Их запрессовывают в блок цилиндров (двигатели автомобилей ЗИЛ -130К, ГАЗ -52-04) или в гильзы цилиндров (двигатели автомобилей ГАЗ -24 «Волга», ГАЗ -бЗА, ЗИЛ -130 и др.). Это усложняет технологию изготовления двигателя. В перспективе конструкторы предполагают использовать специальные металлы, что позволит отказаться от применения вставок в цилиндрах.

Поперечные вертикальные перегородки внутри блока цилиндров совместно с передней и задней стенками обеспечивают его необходимую прочность и жесткость. В этих перегородках, а также в передней и задней стенках блока расточены гнезда под верхние половины коренных подшипников коленчатого вала. Нижние половины коренных подшипников помещены в крышках, прикрепленных к блоку на шпильках или болтами.

В V-образных двигателях один из рядов блока цилиндров несколько смещен относительно другого, что вызвано расположением на шатунной шейке коленчатого вала двух шатунов: одного для правого, а другого — для левого блоков. Так, в V-образных двигателях автомобилей ГАЗ -53А левый блок цилиндров смещен вперед (по ходу автомобиля) на 24 мм, а автомобилей ЗИЛ -130 — на 29 мм относительно правого блока. Нумерация цилиндров указана вначале для правого блока цилиндров (по ходу автомобиля), а затем для левого: ближайший к вентилятору цилиндр имеет номер один и т. д.

Читайте также: Восстановление резьбы в блоке цилиндров своими руками

Цилиндр с головкой служит пространством, где осуществляется рабочий процесс двигателя; стенки цилиндра направляют движение поршня.

Блоком цилиндров называется общая отливка, в которой располагаются цилиндры. У рядных двигателей имеется одна секция блока цилиндров, а у V-образных — две секции (правая и левая), объединяемые общим картером. Блок цилиндров изготовляется вместе с картером. Эта отливка, называемая блок-картером, служит для крепления и сборки всех механизмов и устройств двигателя.

Блок-картер отливается из чугуна или алюминиевого сплава.

В рядных двигателях при изготовлении блока из чугуна цилиндры отливаются вместе с блоком. Внутренняя рабочая поверхность цилиндров 6, тщательно обработанная и отшлифованная, называется зеркалом цилиндра. Между стенками цилиндров и наружными стенками блока имеется полость 8, которая заполняется водой, охлаждающей двигатель, и называется водяной рубашкой.

В случае отливки блок-картера из алюминиевого сплава, а также и при чугунном блоке у V-образных двигателей, цилиндры изготовляются в виде отдельных чугунных гильз, устанавливаемых в отверстия верхней и нижней перегородок блока. В блоке гильза закрепляется верхним или нижним буртом, входящим в выточки перегородок блока, и зажимается устанавливаемой сверху на блок головкой на прокладке.

Гильза непосредственно соприкасается с водой, циркулирующей в водяной рубашке, и называется «мокрой». В этом случае гильза надежно уплотняется в нижней перегородке блока с помощью медного или резинового кольца или нескольких резиновых колец, устанавливаемых внизу в выточках на гильзе.

В верхнюю часть цилиндров блока или гильз, наиболее подвергающихся воздействию высокой температуры и разъедающему действию отработавших газов, обычно запрессовывают короткие гильзы из специального износоустойчивого антикоррозионного чугуна для увеличения срока службы цилиндров двигателя.

При нижнем расположении клапанов с одной стороны блока рядного двигателя имеются впускные и выпускные каналы и гнезда, в которых устанавливаются клапаны. С этой же стороны блока размещена камера — клапанная коробка, в которой располагаются детали механизма газораспределения. Клапанная коробка закрывается одной или двумя крышками.

В случае верхнего расположения клапанов в боковой камере блока или обеих его секций при V-образной конструкции располагаются толкатели и штанги механизма газораспределения.

К передней части блок-картера крепится крышка распределительных шестерен, отливаемая из чугуна или алюминиевого сплава. К задней части блок-картера присоединен чугунный картер маховика. В передней и задней стенках блок-картера и внутренних его перегородках располагаются опоры коленчатого и распределительного валов.

Верхняя плоскость блока цилиндров или каждой его секции при V-образной конструкции тщательно обрабатывается и на нее устанавливается общая головка, закрывающая цилиндры сверху. В головке над цилиндрами сделаны углубления, образующие камеры сгорания, а также имеется водяная рубашка, сообщающаяся с водяной рубашкой блока. При верхнем расположении клапанов в головке цилиндров, кроме того, размещены седла клапанов и отлиты впускные и выпускные каналы. В головке имеются отверстия с резьбой для ввертывания свечей зажигания.

Головка цилиндров у карбюраторных двигателей отливается из алюминиевого сплава. Такая головка обладает высокой теплопроводностью, вследствие чего снижается температура рабочей смеси в цилиндрах двигателя в конце тактов сжатия. Это дает возможность повысить степень сжатия двигателя без появления детонационного сгорания топлива при работе двигателя.

Головка цилиндров крепится к блоку гайками на шпильках или болтами. Между блоком и головкой установлена уплотняющая прокладка, устраняющая пропуск газов из цилиндров и протекание воды из водяной рубашки в месте стыка головки и блока. Прокладка изготовляется из асбестового картона, облицованного тонкой листовой сталью, или асбестового картона, пропитанного графитом с металлической окантовкой краев и отверстий. Снизу к фланцу картера двигателя крепится на уплотняющей прокладке болтами стальной штампованный поддон. Плоскость разъема картера совпадает с осью коленчатого вала или располагается ниже нее.

Читайте также: Замена главного тормозного цилиндра уаз буханка нового образца

При нижнем одностороннем вертикальном расположении клапанов камера сгорания карбюраторного двигателя смещается в сторону

клапанов. Такая камера сгорания смещенного типа обеспечивает хорошее завихрение смеси при сжатии и наилучшие условия ее сгорания. Для сокращения длины I камеры сгорания и улучшения условий сгорания рабочей смеси, а также для уменьшения сопротивлений потоку смеси при впуске в цилиндр при такой камере обычно применяют наклонное к оси цилиндра расположение нижних клапанов.

При верхнем однорядном расположении клапанов камера сгорания в карбюраторных двигателях имеет обычно полуклиновую форму, обеспечивающую наилучшие условия для сгорания рабочей смеси. Полуклиновая камера сгорания вследствие простоты ее формы может быть вся подвергнута механической обработке. Это дает возможность обеспечить точное соблюдение величины объема камер сгорания во всех цилиндрах и повысить равномерность работы двигателя.

При обеих формах камеры сгорания часть ее поверхности (вытеснитель) близко расположена от днища поршня при положении его в в. м. т. Такие вытеснители способствуют лучшему распределению объема сжатой рабочей смеси и снижают возможность возникновения детонации при сгорании смеси.

При изготовлении блок-картера, головки и других деталей (крышки распределительных шестерен и т. п.) из алюминиевых сплавов значительно снижается общий вес двигателя. В случае применения съемных гильз легче изготовлять блок-картеры и удобнее ремонтировать цилиндры при их износе.

В дизелях давление газов при сгорании значительно выше, чем в карбюраторных двигателях, т. е. детали дизелей испытывают большие нагрузки, поэтому их делают более прочными и жесткими.

Блок цилиндров изготовляют из чугуна особенно прочным и жестким. Это достигается значительной толщиной стенок цилиндров и картера, наличием внутри картера большего количества ребер и смещением плоскости разъема картера значительно ниже оси коленчатого вала. Цилиндры двигателя снабжаются сухими (т. е. не соприкасающимися непосредственно с водой) гильзами, которые вставляют в расточенные цилиндры блока, или применяют мокрые вставные гильзы из специального чугуна. Головки цилиндров дизелей изготовляют из чугуна и также делают их более прочными и жесткими, чем у карбюраторных двигателей.

При большой степени сжатия для получения возможно малого объема камеры сгорания в дизелях применяют только верхнее расположение клапанов. В двигателях с непосредственным впрыском топлива (дизели ЯМЗ ) головка не имеет углублений над цилиндрами, а камера сгорания образуется соответствующим углублением в днище поршня.

Видео:Устройство двигателя - Блок цилиндровСкачать

Остов двигателя

Остов состоит из следующих основных частей: фундаментной рамы, картера (станины), блока цилиндров и цилиндровых крышек. Разные части остова связаны между собой в единую жесткую систему анкерными связями.

Наиболее распространенные схемы остова показаны на рис. 2.

У вертикального однородного тронкового двигателя (рис.2, а) остов состоит из фундаментной рамы 2 и блок-картера I и имеет: плоскости разъема: I-I — между блоком и крышками цилиндров;

Рис.2 Схемы остова двигателя

П-П — между катером и фундаментной рамой. Остов крейцкопфного малооборотного двигателя (рис. 2, б), имеющий три плоскости разъема, состоит из фундаментной рамы 2, станины 4 и отдельных цилиндров 3. Отдельные элементы остова соединяются между собой с помощью длинных анкерных связей 5. Наличие трех плоскостей разъема (I-I — между крышками я цилиндрами П-П — между цилиндрами и станиной, Ш-Ш — между станиной и фундаментной рамой) упрощает его монтаж и изготовление.

Видео:ЭТО увеличит РЕСУРС вашего ДВИГАТЕЛЯ. Правда, о которой молчат...Скачать

Фундаментная рама

Основанием остова двигателя и опорой коленчатого вала служит фундаментная рама (рис. 3). Она состоит из двух продольных балок I, связанных между собой поперечными балками 2. На продольные балки устанавливается картер (станина) двигателя. В поперечных балках расточены гнезда 3 для установки рамовых подшипников в отсеках 4, между поперечными балками вращаются кривошипы коленчатого вала. Опорными полками 5 (лапами) рама устанавливается на судовой фундамент.

Читайте также: Гильзы блока цилиндров что это

Рис. 3 Фундаментная рама двигателя

Основное назначение картера – связь блок-цилиндров с фундаментной рамой, и образовать для крейцкопфного и кривошипно-шатунного механизмов закрытую полость.

Рис. 4, а Остов малого оборотного двигателя

форма картера малооборотного двухтактного двигателя выполняется в виде колонн I (рис. 4, а), установленных на поперечных балках фундаментной рамы 2. Анкерными связями колонны связывают в одну жесткую систему с блоком цилиндров 3 и рамой 2. К колоннам крепится направляющие для ползуна крейцкопфа. Промежутки между колоннами закрываются щитами. Картер крейцкопфных двигателей отделяется от блока цилиндров диафрагмами, в которых имеются отверстия для прохода штоков поршней.

Рис. 4, б Остов тронкового двигателя

В чугунном литом остове тронкового двигателя (рис. 4, б) блок цилиндров I и картер 4 отлиты заодно и соединены с фундаментной рамой 5 длинными анкерными связями 2. в приливах картера располагаются подшипники 6 распределительного вала, на полку 7 картера устанавливают топливные насосы топливного давления. Для доступа к деталям механизма движения картер имеет отверстия (лючки), закрытые крышками 3.

Анкерные связи служат для разгрузки деталей остова (картер, блок цилиндров) от растягивающих усилий.

ЦИЛИНДРЫ И ЦИЛИНДРОВЫЕ ВТУЛКИ

Цилиндр судового двигателя состоит из двух частей: наружной называемой рубашкой, и внутренней — вставной цилиндровой втулки. Пространство между втулкой И рубашкой называется зарубашечным; в ней циркулирует охлажденная вода.

Рубашка, предназначенная для нескольких цилиндров, называется цилиндровым блоком. Цилиндровый блок характерен для тронковых двигателей небольших размеров с диаметром цилиндра до 45 см

У больших малооборотных крейцкопфных двигателей рубашки отливаются в виде индивидуальных цилиндров, а затеи соединяются между собой болтами

Рис. 5 Блок четырехтактного двигателя

Блок цилиндров тронкового двигателя (рис. 5) состоит из верхней 2 и нижней 3 досок с отверстиями для рабочих втулок 5. для увеличения жесткости блок имеет вертикальные перегородки 1 между цилиндрами с отверстиями для перетекания воды, горизонтальную перегородку 4 и оребрение.

Цилиндровая втулка вместе с поршнем и цилиндровой крышкой образует полость рабочего цилиндра, в котором осуществляется рабочий процесс: в тронковых двигателях втулка служит направляющей для поршня.

Втулка испытывает при работе значительные тепловые в механические напряжения. Во время работы двигателя на ее стенки действует сила давления газов, боковая сила давления поршня (в тронковых двигателях) и сила трения возникающая при движении поршня. Втулка нагревается горячими газами, а также от трения поршневых колец. Для того чтобы температура стенок втулки поддерживалась постоянной, от наружной ее стенки тепло отводится охлажденной водой. Вода подводится в нижнюю часть эарубашечного пространства, нагреваясь, поднимается вверх и через переходные патрубки отводится в полость охлаждения крышки цилиндра.

Втулка верхний фланцем (рис. 6,а) опирается на выступающий

Рис. 6 Цилиндр четырехтактного (а) и двухтактного (б) двигателей

опорный буртик рубашки и свободно проходит внизу через отверстие в блоке. Такое крепление дает ей возможность при нагревании свободно расширяться в осевом направлении, Для обеспечения водонепроницаемости зарубашечного пространства верхний буртик блока покрывается особой замазкой, нижняя часть втулки может уплотняться сальником или резиновыми кольцами 4, поставленными в кольцевые канавки на поверхности втулки.

Втулки двухтактных двигателей (см. рис. 6,6) в средней части

имеют утолщенный пояс с продувочными 10 и выпускными 11 окнами. На этом поясе для предотвращения прорыва газов в зарубашечное пространство поставлены медные кольца 12, а для водонепроницаемости — резиновые 13.

С внутренней стороны втулки тронковых двигателей смазывают маслом, которое разбрызгивается вращающимися кривошипами из поддона картера. В крейцкопфных двигателях втулки смазывают цилиндровым маслом, которое насосами-лубрикаторами подается через штуцеры 14 на внутреннюю поверхность втулки. Штуцеры устанавливают в цилиндрах двухтактных двигателей над окнами или выше.