С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Устройство блока цилиндров

Устройство блока цилиндров


Блок цилиндров двигателя, устройство, принцип работы и неисправности блока цилиндров.

Блок цилиндров – самая большая и массивная часть двигателя внутреннего сгорания. Он изготавливается из алюминия, чугуна или их сплавов. Главные требования к блоку цилиндров – хорошая теплопроводность, прочность и износоустойчивость.

Блок цилиндров двигателя, назначение блока цилиндров

Блок цилиндров служит вместилищем для деталей цилиндропоршневой группы.

Внутри блока находится кривошипно-шатунный механизм двигателя (КШМ), состоящий из: поршней, поршневых пальцев, шатунов и шатунных вкладышей, поршневых колец (компрессионных и маслосъемных), коленчатого вала, крепежных элементов.

Кривошипно-шатунный механизм – основной механизм двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающий преобразование энергии сгорания топлива через возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

По конструктивному расположению цилиндров ДВС блоки цилиндров бывают:

  • рядные
  • V – образные
  • оппозитные

Существуют блоки цилиндров и других конструктивных видов, но чаще всего на автомобилях используются эти три вида.

Система охлаждения блока цилиндров

Помимо кривошипно-шатунного механизма, в состав блока цилиндров входит «рубашка» охлаждения.

Она служит для циркуляции охлаждающей жидкости, то есть отвода тепловой энергии от двигателя.

Это обеспечивает поддержание оптимальной температуры работы ДВС. «Рубашка» охлаждения вырезана внутри блока цилиндров специальным инструментом.

Во избежание ее засорения и закоксовывания следует менять охлаждающую жидкость через определенное время, согласно нормативно-технической документации по эксплуатации автомобиля.

Она составляется заводом-изготовителем.

Устройство блока цилиндров

Сами цилиндры вырезаются в блоке при помощи токарного станка.

Они должны быть гладкими и устойчивы к износу и высокой температуре. Гладкость придается при помощи процедуры хомингования, прочность – при помощи термообработки металла.

На двигателях старого образца цилиндры «гильзовались» – внутрь просверленного отверстия цилиндра вставлялась гильза, внутри которой поршень совершал возвратно-поступательные движения.

На современных автомобилях цилиндры «гильзуют» только в критических случаях капитального ремонта ДВС.

Проблемы с блоком связаны в основном со стачиванием стенок цилиндров в процессе эксплуатация двигателя.

Чтобы избежать повышенного износа стенок цилиндра, а также деталей цилиндропоршневой группы, необходимо регулярно менять смазочные и фильтрующие материалы.

При определении износа цилиндра используется термин «выработка на цилиндре».

Она измеряется специальным прибором – нутрометром, которые могут быть…

Если выработка превышает предельно допустимое значение, то блок цилиндров отправляют на расточку до следующего ремонтного размера поршней.

Если цилиндры изношены настолько, что расточка не поможет, то их загильзовывают.

Однако к этому методу прибегают редко, и блок полностью заменяют на новый.

После расточки блока обязательно уточните у токаря, под какой размер поршней расточены цилиндры (если вы сами ему об этом не сказали), чтобы приобрести поршни нужного ремонтного размера.

В противном случае блок вам долго не прослужит, и через пару тысяч километров пробега вы вновь вернете его на токарную обработку.

Помните, что при ремонте блока ошибка в 0,1 мм может оказаться фатальной. Поэтому заранее запаситесь терпением и необходимым инструментом. Особенно важно иметь под рукой микрометр.

  • Машина не заводится в мороз, причины, как устранить, полезные советы
  • Медкомиссия на водительское удостоверение 2019
  • Разрядка аккумулятора, как предотвратить разрядку аккумуляторной батареи автомобиля
  • Потеет фара изнутри, что делать
  • Трещины и сколы на лобовом стекле, ремонт лобового стекла своими руками
  • Отопитель ваз 2107. Плохо греет печка ваз 2107: как отремонтировать печку на ВАЗ 2107
  • Незамерзайка, что это такое и как правильно её выбрать
  • Подогрев сидений автомобиля, накидки с подогревом на сиденье автомобиля, отзывы пользователей
  • Как заменить лампочку в автомобиле
  • Масло в коробке передач, почему пенится масло
  • Как правильно произвести полировку кузова автомобиля своими руками
  • Выбираем легкосплавные диски, положительные стороны легкосплавных и кованых колесных дисков.
  • Как поменять фильтр на автомобиле своими руками
  • Атермальная тонировка пленкой «Хамелеон», что это такое, как правильно выбрать пленку
  • Преимущества и недостатки штампованных металлических дисков по сравнению с литыми, полезные советы
  • Жесты и световые сигналы водителями
  • Тюнинг Ваз 2114: доработка ваз 2114, обо всем понемногу
  • Дроссельная заслонка, чистка дроссельной заслонки своими руками
  • Lada Vesta официальные версии. Преимущества и недостатки Lada Vesta
  • Как отремонтировать моторедуктор печки ВАЗ 2110
  • Блок управления печкой Калина: устройство, ремонт и замена блока управления печки Калина
  • Что такое пневмотестер, как оценить его показания?
  • Масляный насос ВАЗ 2107, ремонт и замена масляного насоса своими рукам
  • Что делать если автомобиль застрял в снегу, полезные советы
  • Автолампы: светодиодные, галогенные, лед лампы Как подобрать лампы в автомобиле
  • Причины утечки антифриза: неисправна система охлаждения, радиатор охлаждения, радиатор печки, неисправности в соединениях, антифриз в моторном масле.
  • Как сфотографировать автомобиль для продажи, полезные советы
  • Как выбрать автосервис (и при этом сэкономить), полезные советы
  • Как завести машину зимой, полезные советы
  • Что может стучать в автомобиле? Как определить причину стука?
  • Как провести диагностику автомобиля своими руками
  • Автономный предпусковой подогреватель, автономный подогреватель с дистанционным или программируемым запуском
  • Замена сайлентблока рычага передней подвески, как заменить сайлентблоки передней подвески своими руками?
  • Датчик холостого хода неисправности ВАЗ Признаки неисправности датчика холостого хода ВАЗ 2110, 2107, 2109. Замена датчика холостого хода своими руками
  • Надо ли прогревать двигатель?
  • Как самому почистить дроссельную заслонку?
  • ВАЗ инжектор плохо заводится в мороз, что делать
  • Как заменить вилку сцепления ВАЗ?
  • Замена диска сцепления 2110. Как заменить диск сцепления 2110 без снятия коробки передачи?
  • Что такое кодграббер, как он работает и существует ли защита от него

Устройство блока цилиндров двигателя — коротко и понятно

Основой поршневого двигателя внутреннего сгорания является блок цилиндров. Блок цилиндров двигателя применяется на ДВС с 2 или более цилиндрами. Выполняется блок цилиндров в виде одной цельнолитой детали, которая предназначена для следующих функций: объединяет все цилиндры двигателя, является основой для навесных деталей (ГБЦ, картер) и имеет внутри конструкции места (постели) для коленвала, каналы для систем смазки и охлаждения.

Из чего изготавливается блок цилиндров

Как устроен дизельный двигатель

Наиболее распространенным материалом для изготовления блока цилиндров двигателя является чугун. Это традиционный материал. Следующим по списку идёт алюминий в виде различных сплавов. Наиболее редкий материал для блока цилиндров – магниевый сплав.

  • Чугун имеет такие положительные характеристики, как жёсткость и малая чувствительность к перегреву двигателя. Блок цилиндров, устройство, которое работает в постоянной смене температурных режимов, поэтому чугунный блок здесь лидирует. При этом есть большой минус чугунного блока – большая масса.
  • Алюминий имеет такие положительные свойства, как отличное охлаждение двигателя и маленькая масса. Особенностями алюминиевых блоков является подбор и установка гильз. Наиболее распространенными сегодня является технология Locasil – запрессовка гильз из алюминий – кремния и Nicasil – никелевое покрытие. Недостаток второй технологии – она не ремонтнопригодна. Блок цилиндров никосиловой технологии не подлежит расточке, а меняется в сборе. Это накладно для владельца автомобиля.
  • Магниевый сплав не применяется для конвейерного производства блока цилиндров в силу своей дороговизны. Хотя, является идеальным сочетанием жёсткости и крепости чугуна и лёгкости алюминия.

Основные составляющие блока цилиндров

  • Головка блока цилиндров (ГБЦ). Крепится сверху блока при помощи направляющих шпилек и болтов крепления ГБЦ. Между ГБЦ и блоком цилиндров находится очень важная деталь – прокладка блока цилиндров.
  • Прокладка блока цилиндров бывает асбестометаллической, бесасбестовой или металлической.
  • Цилиндр двигателя – это гильзы, которые применяются в двух вариантах: впрессованные непосредственно в блок цилиндров промышленным способом (как правило для алюминиевых блоков); гильзы съёмные: «мокрого» и «сухого» типов.
  • Картер. Является конструктивной нижней частью блока цилиндров. Выполняет функцию корпуса для КШМ (кривошипно-шатунного механизма). Снизу картер закрывается поддоном картера.

В самом корпусе блока цилиндров устроены отверстия и каналы для систем смазки и охлаждения двигателя. Сливная пробка блока цилиндров предназначена для слива охлаждающей жидкости, в то время как для слива моторного масла, существует пробка в поддоне картера.

В полости блока цилиндров существуют места для размещения привода распредвала. Это место спереди закрывает крышка блока цилиндров. В нижней части блока располагаются опоры для коренных подшипников коленвала. Успехов вам в постижении тайн устройства блока цилиндров двигателя.

Блок цилиндров двигателя

Блок цилиндров считается самой основной и дорогостоящей деталью двигателя. Именно в нем находятся отверстия цилиндров, где происходит перемещение поршней и все процессы сгорания, после которых начинает вырабатываться энергия. Также блок цилиндров считается главной основой двигателя, ведь к нему крепятся все составляющие детали двигателя. К блоку цилиндров прикреплены разные вспомогательные механизмы автомобильной системы и самого двигателя. К примеру, такие, как: компрессор кондиционера, электрический генератор и насос гидроусилительной системы. К нему также прикреплен картер сцепления и корпус гидротрансформатора в автоматическом типе коробке передач.

Внутри блока цилиндров находится коленчатый вал, а также и иные детали, относящиеся к кривошипно-шатунному механизму. В конструкциях старого образца (стоит отметить, что некоторые такие выпускаются и по сей день, хотя в основном такое можно встретить в американских автомобилях) в блоке цилиндров находится и распределительный вал. А совсем давно, в еще более древних образцах, клапаны с клапанными механизмами также находились непосредственно в блоке цилиндров. В этих нижнеклапанных автомобильных двигателях головка от блока цилиндров служила просто крышкой, у которой были отверстия только для установки свечей зажигания.

Блок цилиндров по своей конструкции состоит из:

1. Отверстие цилиндра;

2. Канал рубашки охлаждения;

3. Седла для выпускных клапанов;

4. Седла для впускных клапанов;

5. Отверстие для распредвала;

6. Впускные каналы;

7. Выпускной канал;

8. Полость для клапанов и их механизмов.

Блок цилиндров и его конструкция:

В основном блок цилиндров изготавливают из серого легированного чугуна, который впоследствии подвергается специальной механической обработке.  В таких случаях чугун отливки приходится рабочей поверхностью зеркала в цилиндре. Цилиндрическое отверстие растачивается под определенный размер, а  по завершению механической обработки у поверхности стенок появляется своеобразная микроструктура, которая дает возможность удерживать нужное количество масла. У чугуна, в особенности у легированного,  довольно большая прочность и весьма низкий коэффициент трения в материале: «сталь с чугуном» и «чугун с чугуном». В таком соотношении происходит изготовление поршневых колец, а в паре «алюминий и чугун» изготавливают сами поршни. Стоит отметить, что у чугунных стенок цилиндров довольно высокая износостойкость. Однако порой даже в блоки цилиндров из чугуна запрессовывают сухие тонкостенные гильзы, изготовленные из легированного износостойкого чугуна, для того, чтобы увеличить саму износостойкость.

Главным недостатком блока цилиндров, который изготовлен из чугуна, считается его огромная масса. Для того, чтобы улучшить динамику автомобиля, изготовители максимально пытаются уменьшить массу некоторых компонентов автомобиля, включая и сам двигатель. Именно из-за этого блоки цилиндров на многие современные автомобильные транспортные средства отливаются исключительно из сплавов алюминия.

Читайте также:

Поделиться ссылочкой:

Блок цилиндров

Категория:

   Устройство и работа двигателя

Блок цилиндров

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.

Рис. 1. Блок цилиндров и головка блока V-образного двигателя: 1 — блок цилиндров; 2 — прокладка головки блока; 3 — камера сгорания; 4 — головка блока; 5 — гильза цилиндра; 6 — уплотнительное кольцо; 7 — шпильки

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.).

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.

Рис. 2. Схемы цилиндров двигателей: а — без гильз, но с короткой вставкой (автомобилей ЗИЛ-157 К, ГАЗ-52-04); б и в — с «мокрой» гильзой (дизели ЯМЗ-2Э6 и автомобиля КамАЗ-5320); г — с «мокрой» гильзой, в которую запрессована короткая вставка (на автомобилях ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-5ЭА, ЗИЛ-130 и др.); 1 — блок цилиндров 2 г— водяная рубашка; 3 — вставка; 4, 5 к 6 — гильзы цилиндров; 7 — уплотнительные кольца (резиновые или медные, устанавливаемые под бурт)

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.

—

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.

Рис. 3. Формы камер сгорания двигателей

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.

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.

Реклама:
Читать далее: Головка блока

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости