Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блок цилиндров

Блок цилиндров. Форсирование увеличением объема

Ссылки по теме:

Мотокомплекты для увеличения объема двигателя (атмосферные и наддувные ДВС) в нашем магазине тюнинга

Увеличение объема двигателя внутреннего сгорания является самым простым способом поднять крутящий момент (в большей степени) и мощность мотора. Существует несколько возможных вариантов по увеличению объема двигателя ВАЗ-21083 (возьмем его за пример, т.к. его производные, двигатели ВАЗ 2111, 2112, используют практически одинаковые по конструкции блоки цилиндров):

Первый (более «народный», т.к. дешевый) – расточка блока цилиндров под больший диаметр поршня. Затратная часть – работы по расточке блока цилиндров, стоимость комплекта поршней и колец большего диаметра.

Второй способ (более дорогой) – замена штатного коленвала на другой, имеющий больший радиус кривошипа –> больше ход поршня –> больше объём. Затратная часть – коленвал (ход 74,8мм, 75,6мм, 78мм, 79мм, 80мм, 84мм, 86мм, 88мм), комплект специальных поршней под данный коленвал (т.к. блок цилиндров имеет определенную, конечную высоту), поршневые кольца, ну и работы по расточке блока цилиндров под заданный комплект поршней.

На удивление, рост рабочего объема поршневого двигателя не всегда самый выгодный способ форсировки – иногда, в зависимости от того, что вы хотите получить от мотора, выгоднее доработать головку блока цилиндров (ГБЦ) с установкой спортивного или тюнингового распределительного вала и после этих операций «снять» большую мощность с вашего силового агрегата, не вмешиваясь в геометрию блока цилиндров. А зачастую, необходима комплексная доработка, т.е. увеличение объема, установка тюнинговых распредвалов с доработкой ГБЦ и т.д. Но об этом читайте в отдельной статье.

Кроме ГБЦ, достаточно большое влияние на характер мотора оказывает содержимое и «геометрия» блока цилиндров. Сейчас мы не будем обсуждать разные типы поршней и их форму, весовые характеристики коленвалов (читайте статью «Облегчение коленвала»), хотя бесспорно они вносят определенный вклад в характер будущего тюнингового или спортивного двигателя. Сейчас мы поговорим об R/S.

Существует такое понятие, как отношение длины шатуна к ходу коленвала, эта характеристика и сам диаметр кривошипа коленвала (ход поршня) существенно влияют на «дыхание» мотора: ведь по своей сути, ДВС – это насос, который прокачивает через себя определенный объем смеси воздуха с топливом за определенный промежуток времени.

В данной статье мы рассмотрим влияние соотношения длинны шатуна и диаметра кривошипа коленвала на «характер» мотора двигателей семейства переднеприводных ВАЗ. В англоязычной литературе это соотношение именуется R/S (rod to stroke ratio), и ему уделяется достаточно серьезное внимание при доработке спортивных двигателей.

Многие источники считают, что «золотой серединой» блока цилиндров является величина R/S, равная 1,75. В интернете вы сами можете при желании найти достаточно много выкладок и расчетов по геометрии блока цилиндров моторов «Honda». Отчасти все они будут справедливы и для блоков цилиндров ВАЗ, так как в обоих случаях речь идет о двигателях относительно небольшого рабочего объема (моторы «Honda» серий В16А – В20В с объемом от 1,6 до 2,0 литров соответственно, что вполне соотносится с литражом моторов ВАЗ 21083 (2112), получаемым при форсировании путем увеличения рабочего объема).

Вот для примера геометрия легендарного мотора В16А (объем 1587 куб.см., мощность 160ЛС.; это первый «гражданский» мотор, имеющий удельную мощность 100 ЛС/литр):
длина шатуна: 134 мм
ход коленвала: 77 мм
соотношение R/S: 1,74
(что, как видно, практически близко к «золотой середине»)

Посмотрим какая обстановка с отечественными блоками цилиндров (на примере блока цилиндров ВАЗ 8-го семейства, заводские варианты «геометрии»)

Двигатель 21081: объём 1099куб.см.
ход коленвала 60,6 мм
диаметр поршня 76 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,996

Двигатель 2108 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1288 куб.см.
ход коленвала 71 мм
диаметр поршня 76 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,7

Двигатель 21083 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1499 куб.см.
ход коленвала 71 мм
диаметр поршня 82 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,7

Двигатель 21084 (блок цилиндров 194,8мм): объём 1580 куб.см. (выпускался ОПП «АвтоВАЗа»)
ход коленвала 74,8 мм
диаметр поршня 82 мм
длина шатуна 121 мм
R/S = 1,61

Необходимо отметить, что сейчас существуют блоки цилиндров увеличенной высоты: 197,1мм (+2,3мм); 198,3мм (+3,5мм); 199,5мм (+4,7мм), а также большой ассортимент мотокомплектов различной геометрии, позволяющие получить необходимый рабочий объем и заданную величину R/S.

Эффект большого R/S:

Плюсы: Позволяет поршню дольше находиться в ВМТ, что обеспечивает лучшее горение топливной смеси, т.е. более полное сгорание топливной смеси, более высокое давление на поршень после прохождения ВМТ, более высокая температура в камере сгорания. В результате хороший момент на средних и высоких оборотах.
Длинный шатун уменьшает трение пары «поршень-цилиндр», а это особенно важно при рабочем ходе поршня.

Минусы: Блок цилиндров, собранный с достаточно большим значением R/S не обеспечивает хорошее наполнение цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, из-за снижения скорости воздушного потока (из-за уменьшения скорости движения поршня после ВМТ, в момент открытия впускного клапана).
Большая вероятность появления детонации из-за высокой температуры в камере сгорания и длительного времени нахождения поршня в ВМТ.

Эффект малого R/S:

Пюсы: Обеспечивает очень хорошую скорость наполнения цилиндров на низких и средних частотах вращения коленвала, так как скорость движения поршня от ВМТ больше, разряжение нарастает быстрее, что улучшает наполнение цилиндров, более высокая скорость движения топливовоздушной смеси делает смесь более гомогенной (однородной) что способствует лучшему сгоранию. Преимущества: более низкие требования к доработке и диаметрам каналов ГБЦ, чем на блоке цилиндров с высоким соотношением R/S.

Минусы: Малая величина R/S означает, больший угол наклона шатуна. Это значит, что большая сила будет толкать поршень в горизонтальной плоскости. Для блока цилиндров это означает следующее:

  1. Большая нагрузка на шатун (особенно на центр шатуна), что делает разрушение шатуна более вероятным. Разрушение шатуна само по себе мало вероятно, кроме случаев обрыва, при заклинивании и гидроударе, как правило, шатун рвется у верхней или нижней головки под углом приблизительно 45 градусов к оси шатуна с возможным выходом из блока цилиндров.
  2. Увеличение нагрузки на стенки блока цилиндров, большая нагрузка на поршни и кольца, увеличение рабочей температуры вследствие повышенного трения, как результат, более быстрый износ стенок блока цилиндра, колец, и ухудшении условий смазки. Износ этого участка блока цилиндров зависит от величины смещения оси пальца относительно оси поршня и от значения максимального угла наклона шатуна, т.е. при применении «кованных» поршней со смещенным пальцем, износ блока цилиндров будет меньше чем при применении стандартных поршней.
  3. Более короткий шатун также увеличивает скорость движения поршня, что влияет на износ блока цилиндров и увеличение трения. Максимальная скорость поршня приходится на угол около 80 градусов поворота коленвала от ВМТ, для мотора с коленвалом 74,8мм при 5600 оборотов в минуту она равна 22,92м/с при шатуне 121мм., и 22,80м/с., при шатуне 129мм.
Читать еще:  Что такое пневмоочистка двигателя

Наиболее весомым является зависимость ускорения поршня от длины шатуна. Большие значения ускорения положительно влияют на наполнение цилиндров на малых оборотах, что ведет к «тяговитости» двигателя в следствии лучшего наполнения. Но на высоких оборотах из-за инерционности потока во впускной трубе происходит эффект запирания на впускном клапане (т.е объем цилиндра над поршнем растет быстрее, чем может заполняться через клапанную щель, что ведет к ухудшению наполнения и мощностных характеристик на высоких оборотах). В случае длинного шатуна на малых оборотах происходит обратный выброс смеси, но на высоких нет явления запирания.

По вполне понятным причинам АвтоВАЗ комплектует свои блоки цилиндров шатуном длинной 121мм (он обеспечивает 83-му мотору R/S = 1,7, что вполне удовлетворительно). Но для тюнинга, когда используются коленвалы с большим радиусом кривошипа, шатун 121 мм обеспечивает не очень хорошее отношение R/S, поэтому на рынке нестандартных, спортивных запчастей существуют и продаются шатуны с большей длинной: от 126мм до 146мм.

шатун 121мм облегчённый шатун 129мм шатун 131мм H-образный шатун 143,5мм H-образный шатун 146мм

Еще не стоит забывать, что увеличенные хода коленвала компенсируются уменьшением компрессионной высоты поршня (смещением поршневого пальца вверх) или увеличением высоты блока цилиндров. Т.к. компрессионную высоту поршня можно уменьшать до определенного предела, то следующим шагом будет замена блока цилиндров на более высокий, что повлечет за собой немалые расходы финансовых средств. Все эти действия направлены для того, чтобы увеличить значение R/S блока цилиндров.

Алюминиевый или чугунный блок цилиндров: эксперт пояснил, какие двигатели лучше и почему

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Основу любого двигателя внутреннего сгорания составляет блок цилиндров. Это массивная металлическая деталь, в которой выполнены отверстия – цилиндры. В них перемещаются поршни, которые и передают энергию газов на коленчатый вал, создавая крутящий момент. При этом блок подвергается большой температуре, давлению, трению. Именно поэтому прочность и износостойкость этой детали является столь же важной характеристикой, как и марка применяемого масла в многом влияет на «живучесть» мотора.

Для автомобильных двигателей основными материалами для изготовления блока и головки цилиндров являются чугун и алюминиевый сплав. У каждого из этих вариантов есть свои существенные преимущества и недостатки, поэтому остановимся на них подробнее.

Если верить гаражным знатокам, то чугунный блок цилиндров – это полный архаизм. То же утверждают и автопроизводители, которые активно рекламируют как новые, так и «новые» технологии, в частности, широкое применение алюминия для снижения веса машины. Как результат, на большинстве современных машин стоят моторы с алюминиевыми блоками. При этом часто все забывают о главном — о прочности материала и его сопротивлению к изнашиванию. Чугун, сам по себе, более прочный и износостойкий, чем алюминиевый сплав любой марки. А это значит, что машина с чугунным мотором проедет больше, и 300-400 тысяч километров – не предел. Даже нанесение специального покрытия на алюминий – не панацея от раннего износа. Одно упоминание таких материалов, как «никасил» и «алюсил» вызывают немало гнева у владельцев машин и радость у сотрудников СТО.

Против чугунных блоков двигателя у алюминиевых есть весомый «козырь» — малый вес, а разница может достигать несколько десятков килограммов. Это, без сомнения, полезно, поскольку машина разгружается, что улучшает динамику и помогает экономить топливо. Но у алюминиевых деталей есть и свои недостатки.

Во-первых, склонность к перегреву и деформации. Алюминиевые детали чаще коробятся при повышении температуры, в то время как чугунные аналоги меньше подвержены проблеме. Особенно это опасно на моторах с турбонаддувом. К тому же, при ремонте алюминиевого блока нужна особая осторожность, т.к. чаще случаются различные неприятности наподобие слизанной резьбы.

Подытожим результат. По мнению профильного эксперта-двигателиста сайта Novate.ru, моторы с алюминиевым блоком цилиндров лучше подходят для небольших городских машин, а также в тех случаях, когда нужна скорость. А для всех остальных автомобилей наилучшими можно считать детали из чугуна как более надежные и дешевые.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Блок двигателя — Engine block

An Блок двигателя структура, содержащая цилиндры, и другие части двигатель внутреннего сгорания. В раннем автомобильный двигатель, блок двигателя состоял только из блока цилиндров, к которому отдельный картер был прикреплен. В современных блоках цилиндров картер двигателя обычно объединен с блоком цилиндров как единый компонент. Блоки двигателя часто также включают в себя такие элементы, как охлаждающая жидкость отрывки и масло галереи.

Термин «блок цилиндров» часто используется как синоним блока цилиндров, хотя технически блок современного двигателя (то есть несколько цилиндров в одном компоненте) классифицируется как моноблок. Другой общий термин для блока цилиндров двигателя — просто «блок».

Содержание

  • 1 Компоненты блока двигателя
    • 1.1 Блоки цилиндров
    • 1.2 Гильзы цилиндров
    • 1.3 Проходы охлаждающей жидкости
    • 1.4 Масляные каналы
    • 1.5 Картер
  • 2 Моноблоки
    • 2.1 Встроенный блок-картер
    • 2.2 Встроенная головка блока цилиндров
    • 2.3 Интегрированная трансмиссия
  • 3 Материал блока
  • 4 Смотрите также
  • 5 Рекомендации

Компоненты блока двигателя

Основная структура двигатель (т.е. длинный блок, за исключением движущихся частей) обычно состоит из цилиндры, каналы охлаждающей жидкости, масляные каналы, картер и головка (и) блока цилиндров. Первые серийные двигатели 1880-е годы к 1920-е годы Обычно для каждого из этих элементов использовались отдельные компоненты, которые при сборке двигателя скреплялись болтами. Однако современные двигатели часто объединяют многие из этих элементов в один компонент, чтобы уменьшить производственные затраты.

Переход от отдельных компонентов к блоку двигателя, включающему несколько элементов ( моноблочный двигатель) был постепенным прогрессом на протяжении всей истории двигателей внутреннего сгорания. Интеграция элементов опиралась на развитие Литейный завод и механическая обработка техники. Например, практический недорогой двигатель V8 был невозможен до тех пор, пока Форд не разработал методы, используемые для создания двигателя. Двигатель Ford V8 с плоской головкой. Затем эти методы были применены к другим двигателям и производителям.

Блоки цилиндров

Блок цилиндров — это конструкция, которая содержит цилиндр, плюс любые гильзы цилиндров и каналы для охлаждающей жидкости. В первые десятилетия развития двигателей внутреннего сгорания цилиндры обычно отливались индивидуально, поэтому блоки цилиндров обычно производились индивидуально для каждого цилиндра. После этого в двигателях стали объединять два или три цилиндра в единый блок цилиндров, при этом в двигателе было объединено несколько таких блоков цилиндров.

В ранних двигателях с несколькими рядами цилиндров, таких как V6, V8 или квартира-6 двигатель — каждый блок обычно представлял собой отдельный блок цилиндров (или несколько блоков на блок). С 1930-х годов были разработаны методы массового производства, позволяющие интегрировать оба ряда цилиндров в один и тот же блок цилиндров.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя таблица

Гильзы цилиндров

Мокрый лайнер В блоках цилиндров используются полностью съемные стенки цилиндров, которые вставляются в блок с помощью специальных прокладок. Их называют «мокрыми гильзами», потому что их внешние стороны находятся в непосредственном контакте с охлаждающей жидкостью двигателя. Другими словами, вкладыш — это вся стена, а не просто рукав.

Преимуществами мокрых футеровок являются меньшая масса, меньшая занимаемая площадь и более быстрый нагрев охлаждающей жидкости при холодном запуске, что снижает расход топлива при запуске и быстрее нагревает салон автомобиля.

Сухой лайнер В блоках цилиндров используется либо материал блока, либо отдельная гильза, вставленная в блок для формирования основы стенки цилиндра. Внутри вставляются дополнительные рукава, которые снаружи остаются «сухими» в окружении материала блока.

Как для мокрой, так и для сухой конструкции футеровки, футеровки (или гильзы) могут быть заменены, что потенциально позволяет провести капитальный ремонт или восстановление без замены самого блока, хотя это часто не является практичным вариантом ремонта.

Проходы охлаждающей жидкости

Масляные каналы

Картер

Моноблоки

Двигатель, в котором все цилиндры имеют общий блок, называется двигателем. моноблочный двигатель. Большинство современных двигателей (в том числе легковые автомобили, грузовики, автобусов и тракторы) используют моноблочную конструкцию того или иного типа, поэтому некоторые современные двигатели имеют отдельный блок для каждого цилиндра. Это привело к появлению термина «блок двигателя», обычно подразумевающего моноблочную конструкцию, а сам термин «моноблок» используется редко.

В первые годы существования двигателя внутреннего сгорания Кастинг технология может производить как большие отливки, так и отливки со сложными внутренние ядра чтобы учесть водные рубашки, но не то и другое одновременно. В большинстве ранних двигателей, особенно с более чем четырьмя цилиндрами, цилиндры были отлиты как пары или тройки цилиндров, а затем прикреплены болтами к единому картеру.

По мере совершенствования технологий литья весь блок цилиндров из 4, 6 или 8 цилиндров можно было производить как одно целое. Эта моноблочная конструкция была проще и дешевле в производстве. Для двигателей с в соответствии конфигурации, это означало, что все цилиндры, плюс картер, могли быть произведены в виде единого компонента. Одним из первых двигателей, производимых с использованием этого метода, является 4-цилиндровый двигатель в Ford Модель T, введен в 1908 году. Метод распространился на рядные шестицилиндровые двигатели и широко использовался к середине 1920-х годов.

Вплоть до 1930-х годов большинство V двигатели сохранили отдельную отливку блока для каждого ряда цилиндров, причем оба они прикручены болтами к общему картеру (это отдельная отливка). Для экономии некоторые двигатели были спроектированы так, чтобы использовать одинаковые литые детали для каждого берега, левого и правого. [2] ( p120 ) Редкое исключение — Lancia Узкоугольный двигатель V12 с углом поворота 22 ½ ° образца 1919 года, в котором использовалась цельная отливка, объединяющая оба берега. [2] ( pp50-53 ) В Ford с плоской головкой V-8 — представленный в 1932 году — представляет собой значительный шаг вперед в производстве доступных V-образных двигателей. Это был первый двигатель V8 с монолитным блоком цилиндров, впервые сделавший V8 доступным автомобилем. [3]

Общая водяная рубашка моноблочной конструкции позволяла уменьшить расстояние между цилиндрами. Моноблочная конструкция также улучшила механическую жесткость двигателя на изгиб и все более важное значение крутильного скручивания по мере увеличения количества цилиндров, длины двигателя и номинальной мощности.

Встроенный блок-картер

Большинство блоков двигателей сегодня, за исключением некоторых необычных V-образных или радиальных двигателей и больших судовых двигателей, представляют собой моноблоки для всех цилиндров плюс интегрированный блок-картер. В таких случаях юбки блоков цилиндров образуют своего рода область картера, которую до сих пор часто называют картером, хотя она больше не является отдельной частью.

Использование стали цилиндр лайнеры и несущий Раковины сводят к минимуму влияние относительной мягкости алюминия. Некоторые конструкции двигателей используют плазменное дуговое термическое напыление проволоки вместо гильз цилиндров, чтобы уменьшить вес. Их также можно производить в чугун с компактным графитом (CGI), например, некоторые дизельные двигатели. [4]

Блок двигателя — Engine block

An Блок двигателя структура, содержащая цилиндры, и другие части двигатель внутреннего сгорания. В раннем автомобильный двигатель, блок двигателя состоял только из блока цилиндров, к которому отдельный картер был прикреплен. В современных блоках цилиндров картер двигателя обычно объединен с блоком цилиндров как единый компонент. Блоки двигателя часто также включают в себя такие элементы, как охлаждающая жидкость отрывки и масло галереи.

Термин «блок цилиндров» часто используется как синоним блока цилиндров, хотя технически блок современного двигателя (то есть несколько цилиндров в одном компоненте) классифицируется как моноблок. Другой общий термин для блока цилиндров двигателя — просто «блок».

Содержание

  • 1 Компоненты блока двигателя
    • 1.1 Блоки цилиндров
    • 1.2 Гильзы цилиндров
    • 1.3 Проходы охлаждающей жидкости
    • 1.4 Масляные каналы
    • 1.5 Картер
  • 2 Моноблоки
    • 2.1 Встроенный блок-картер
    • 2.2 Встроенная головка блока цилиндров
    • 2.3 Интегрированная трансмиссия
  • 3 Материал блока
  • 4 Смотрите также
  • 5 Рекомендации

Компоненты блока двигателя

Основная структура двигатель (т.е. длинный блок, за исключением движущихся частей) обычно состоит из цилиндры, каналы охлаждающей жидкости, масляные каналы, картер и головка (и) блока цилиндров. Первые серийные двигатели 1880-е годы к 1920-е годы Обычно для каждого из этих элементов использовались отдельные компоненты, которые при сборке двигателя скреплялись болтами. Однако современные двигатели часто объединяют многие из этих элементов в один компонент, чтобы уменьшить производственные затраты.

Переход от отдельных компонентов к блоку двигателя, включающему несколько элементов ( моноблочный двигатель) был постепенным прогрессом на протяжении всей истории двигателей внутреннего сгорания. Интеграция элементов опиралась на развитие Литейный завод и механическая обработка техники. Например, практический недорогой двигатель V8 был невозможен до тех пор, пока Форд не разработал методы, используемые для создания двигателя. Двигатель Ford V8 с плоской головкой. Затем эти методы были применены к другим двигателям и производителям.

Блоки цилиндров

Блок цилиндров — это конструкция, которая содержит цилиндр, плюс любые гильзы цилиндров и каналы для охлаждающей жидкости. В первые десятилетия развития двигателей внутреннего сгорания цилиндры обычно отливались индивидуально, поэтому блоки цилиндров обычно производились индивидуально для каждого цилиндра. После этого в двигателях стали объединять два или три цилиндра в единый блок цилиндров, при этом в двигателе было объединено несколько таких блоков цилиндров.

В ранних двигателях с несколькими рядами цилиндров, таких как V6, V8 или квартира-6 двигатель — каждый блок обычно представлял собой отдельный блок цилиндров (или несколько блоков на блок). С 1930-х годов были разработаны методы массового производства, позволяющие интегрировать оба ряда цилиндров в один и тот же блок цилиндров.

Гильзы цилиндров

Мокрый лайнер В блоках цилиндров используются полностью съемные стенки цилиндров, которые вставляются в блок с помощью специальных прокладок. Их называют «мокрыми гильзами», потому что их внешние стороны находятся в непосредственном контакте с охлаждающей жидкостью двигателя. Другими словами, вкладыш — это вся стена, а не просто рукав.

Читать еще:  Двигатель ваз ока сколько весит

Преимуществами мокрых футеровок являются меньшая масса, меньшая занимаемая площадь и более быстрый нагрев охлаждающей жидкости при холодном запуске, что снижает расход топлива при запуске и быстрее нагревает салон автомобиля.

Сухой лайнер В блоках цилиндров используется либо материал блока, либо отдельная гильза, вставленная в блок для формирования основы стенки цилиндра. Внутри вставляются дополнительные рукава, которые снаружи остаются «сухими» в окружении материала блока.

Как для мокрой, так и для сухой конструкции футеровки, футеровки (или гильзы) могут быть заменены, что потенциально позволяет провести капитальный ремонт или восстановление без замены самого блока, хотя это часто не является практичным вариантом ремонта.

Проходы охлаждающей жидкости

Масляные каналы

Картер

Моноблоки

Двигатель, в котором все цилиндры имеют общий блок, называется двигателем. моноблочный двигатель. Большинство современных двигателей (в том числе легковые автомобили, грузовики, автобусов и тракторы) используют моноблочную конструкцию того или иного типа, поэтому некоторые современные двигатели имеют отдельный блок для каждого цилиндра. Это привело к появлению термина «блок двигателя», обычно подразумевающего моноблочную конструкцию, а сам термин «моноблок» используется редко.

В первые годы существования двигателя внутреннего сгорания Кастинг технология может производить как большие отливки, так и отливки со сложными внутренние ядра чтобы учесть водные рубашки, но не то и другое одновременно. В большинстве ранних двигателей, особенно с более чем четырьмя цилиндрами, цилиндры были отлиты как пары или тройки цилиндров, а затем прикреплены болтами к единому картеру.

По мере совершенствования технологий литья весь блок цилиндров из 4, 6 или 8 цилиндров можно было производить как одно целое. Эта моноблочная конструкция была проще и дешевле в производстве. Для двигателей с в соответствии конфигурации, это означало, что все цилиндры, плюс картер, могли быть произведены в виде единого компонента. Одним из первых двигателей, производимых с использованием этого метода, является 4-цилиндровый двигатель в Ford Модель T, введен в 1908 году. Метод распространился на рядные шестицилиндровые двигатели и широко использовался к середине 1920-х годов.

Вплоть до 1930-х годов большинство V двигатели сохранили отдельную отливку блока для каждого ряда цилиндров, причем оба они прикручены болтами к общему картеру (это отдельная отливка). Для экономии некоторые двигатели были спроектированы так, чтобы использовать одинаковые литые детали для каждого берега, левого и правого. [2] ( p120 ) Редкое исключение — Lancia Узкоугольный двигатель V12 с углом поворота 22 ½ ° образца 1919 года, в котором использовалась цельная отливка, объединяющая оба берега. [2] ( pp50-53 ) В Ford с плоской головкой V-8 — представленный в 1932 году — представляет собой значительный шаг вперед в производстве доступных V-образных двигателей. Это был первый двигатель V8 с монолитным блоком цилиндров, впервые сделавший V8 доступным автомобилем. [3]

Общая водяная рубашка моноблочной конструкции позволяла уменьшить расстояние между цилиндрами. Моноблочная конструкция также улучшила механическую жесткость двигателя на изгиб и все более важное значение крутильного скручивания по мере увеличения количества цилиндров, длины двигателя и номинальной мощности.

Встроенный блок-картер

Большинство блоков двигателей сегодня, за исключением некоторых необычных V-образных или радиальных двигателей и больших судовых двигателей, представляют собой моноблоки для всех цилиндров плюс интегрированный блок-картер. В таких случаях юбки блоков цилиндров образуют своего рода область картера, которую до сих пор часто называют картером, хотя она больше не является отдельной частью.

Использование стали цилиндр лайнеры и несущий Раковины сводят к минимуму влияние относительной мягкости алюминия. Некоторые конструкции двигателей используют плазменное дуговое термическое напыление проволоки вместо гильз цилиндров, чтобы уменьшить вес. Их также можно производить в чугун с компактным графитом (CGI), например, некоторые дизельные двигатели. [4]

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector