Содержание
Блок цилиндров: как он появился, развивался и зачем вообще нужен
- Главная
- Статьи
- Блок цилиндров: как он появился, развивался и зачем вообще нужен
Автор:
Борис Игнашин
На первый взгляд, поставленный в заголовке вопрос выглядит бессмысленно. Что значит «зачем вообще нужен блок цилиндров»? Он представляется как некая вечная данность, как основа всего и вся. А ведь у первых автомобилей с ДВС никакого блока цилиндров не было! Сейчас, долгими январскими вечерами, самое время вернуться к самым-самым истокам, вспомнить «лихие 30-е» и проследить эволюцию от примитивных конструкций конца XIX века до современных алюсиловых моторов. И убедиться, насколько много общего они имеют.
Гражданское моторостроение – это очень консервативная отрасль. Все те же коленчатый вал, поршни, цилиндры, клапаны, как и 100 лет назад. Удивительные бесшатунные, аксиальные и другие схемы никак не хотят внедряться, доказывая свою непрактичность. Даже двигатель Ванкеля, большой прорыв шестидесятых, фактически остался в прошлом.
Все современные «новшества», если присмотреться, лишь внедрение гоночных технологий пятидесятилетней давности, приправленное дешевой в производстве электроникой для более точного управления «железяками». Прогресс в строительстве двигателей внутреннего сгорания – скорее в синергии небольших изменений, чем в глобальных прорывах.
И жаловаться-то вроде бы грех. Про надежность и ремонтопригодность в этот раз не будем, а мощость, чистота и экономичность современных двигателей для человека из семидесятых годов показались бы истинным чудом. А если отмотать еще несколько десятилетий?
Сотню лет назад моторы были еще карбюраторные, с зажиганием от магнето, обычно нижнеклапанные или даже с «автоматическим» впускным клапаном… И ни о каких наддувах еще и не думали. А еще старые-старые двигатели не имели детали, которая сейчас является главным его компонентом – блока цилиндров.
До внедрения блока
Первые моторы имели картер, цилиндр (или несколько цилиндров), но блока у них не было. Вы удивитесь, но основа конструкции – картер – частенько был негерметичным, поршни и шатуны были открыты всем ветрам, а смазывались из масленки капельным способом. Да и само слово «картер» сложно применимо к конструкции, сохраняющей взаимное положение коленчатого вала и цилиндра в виде ажурных кронштейнов.
У стационарных двигателей и судовых подобная схема сохраняется и по сей день, а автомобильные ДВС все же нуждались в большей герметичности. Дороги всегда были источником пыли, которая сильно вредит механизмам.
Первопроходцем в области «герметизации» считается компания De Dion-Bouton, которая в 1896 году запустила в серию мотор с цилиндрическим закрытым картером, внутри которого размещался кривошипно-шатунный механизм.
На фото: мотор Де-Дион
Правда, газораспределительный механизм с его кулачками и толкателями размещался еще открыто – это было сделано ради лучшего охлаждения и ремонта. Кстати, к 1900 году эта французская компания оказалась крупнейшим производителем машин и ДВС в мире, выпустив 3 200 моторов и 400 автомобилей, так что конструкция оказала сильное влияние на развитие моторостроения.
…и тут появляется Генри Форд
Первая массовая конструкция с цельным блоком цилиндров до сих пор остается одной из самых массовых машин в истории. Модель Ford T, появившаяся в 1908 году, имела четырехцилиндровый мотор, с чугунной головкой блока, нижними клапанами, чугунными поршнями и блоком цилиндров – опять же из чугуна. Объем мотора был вполне «взрослый» по тем временам, 2,9 литра, а мощность в 20 л. с. еще долго считали вполне достойным показателем.
На фото: двигатель Ford T
Более дорогие и сложные конструкции в те годы щеголяли раздельными цилиндрами и картером, к которому они крепились. Головки цилиндров часто были индивидуальными, и вся конструкция из головки цилиндра и самого цилиндра крепилась к картеру шпильками. После появления тенденции к укрупнению узлов картер часто оставался отдельной деталью, но блоки по два-три цилиндра все еще были съемными.
В чем смысл разделения цилиндров?
Конструкция с отдельными съемными цилиндрами выглядит сейчас несколько необычно, но до Второй мировой войны, несмотря на нововведения Генри Форда, это была одна из наиболее распространенных схем. У авиационных моторов и двигателей воздушного охлаждения она сохранилась и поныне. А у «воздушного оппозитника» Porsche 911 series 993 вплоть до 1998 года никакого блока цилиндров не было. Так зачем же разделять цилиндры?
Цилиндр в виде отдельной детали – штука вообще-то достаточно удобная. Его можно сделать из стали или любого другого подходящего материала, например, бронзы или чугуна. Внутреннюю поверхность можно покрыть слоем хрома или никельсодержащих сплавов, при необходимости сделав ее очень твердой. А снаружи нарастить развитую рубашку для воздушного охлаждения. Механическая обработка сравнительно компактного узла будет точной даже на достаточно простых станках, а при хорошем расчете крепления тепловые деформации будут минимальны. Можно сделать гальваническую обработку поверхности, благо деталь небольшая. Если у такого цилиндра появился износ или другие повреждения, то его можно снять с картера мотора и поставить новый.
Минусов тоже хватает. Помимо более высокой цены и высоких требований к качеству сборки моторов с раздельными цилиндрами серьезным недостатком является низкая жесткость такой конструкции. А значит – повышенные нагрузки и износ поршневой группы. Да и с водяным охлаждением сочетать «принцип раздельности» получается не очень удобно.
Из мейнстрима моторы с раздельными цилиндрами ушли уже очень давно – минусы перевесили. К середине тридцатых годов в автомобилестроении подобные конструкции уже почти не встречались. Разнообразные комбинированные конструкции – например, с блоками из нескольких цилиндров, общим картером и головкой блока – попадались на мелкосерийных люксовых авто с объемными моторами (можно вспомнить подзабытую марку Delage), но к концу 30-х это все вымерло.
Победа цельночугунной конструкции
Привычная нам сегодня конструкция победила благодаря своей простоте и низкой стоимости изготовления. Большая отливка из дешевого и прочного материала после точной механообработки получается все равно дешевле и надежнее, чем отдельные цилиндры и тщательная сборка всей конструкции. А на нижнеклапанных моторах клапаны и распределительный вал располагаются тут же, в блоке, что еще больше упрощает конструкцию.
Рубашка системы охлаждения отливалась в виде полостей в блоке. Для особых случаев можно было применить и отдельные гильзы цилиндров, но мотор на Ford T таких изысков не имел. Чугунные поршни со стальными компрессионными кольцами работали прямо по чугунному цилиндру. И кстати, маслосъемное кольцо в привычном нам виде там отсутствовало, его роль выполняло нижнее третье компрессионное, расположенное ниже поршневого пальца.
На фото: Ford Model T
Такая «цельночугуниевая» конструкция доказала свою надежность и технологичность за много лет производства. И была перенята у Форда такими массовыми производителями, как GM, на долгие последующие годы.
Правда, отливка блоков с большим числом цилиндров оказалась технологически сложной задачей, и многие моторы имели по два-три полублока с несколькими цилиндрами в каждом. Так, рядные «шестерки» тридцатых годов иногда имели два трехцилиндровых полублока, а уж рядные «восьмерки» и подавно изготавливали по такой схеме. Например, мощнейший мотор Duesenberg Model J был изготовлен именно так: два полублока были накрыты единой головкой.
На фото: двигатель Duesenberg J
Впрочем, к началу сороковых годов прогресс позволил создавать и цельные блоки такой длины. Например, блок Chevrolet Straight-8 «Flathead» был уже цельным, что снижало нагрузку на коленчатый вал.
Чугунные гильзы в чугунном же блоке тоже были достаточно удачным решением. Высокопрочный легированный химически стойкий чугун стоил дороже обычного, и отливать из него весь большой блок не имело смысла. А вот сравнительно небольшая «мокрая» или «сухая» гильза оказалась хорошим вариантом.
Освоенная в довоенные еще годы принципиальная конструкция моторов не меняется много десятилетий подряд. Блоки цилиндров многих современных моторов отлиты из серого чугуна, иногда со вставками из высокопрочного в зоне верхней мертвой точки. Например, чугунный блок имеет вполне современный Renault Kaptur с мотором F4R, об обслуживании которого мы писали на днях. Чугун хорош, в частности, тем, что блок из него легко поддается капремонту расточкой цилиндров большего диаметра. Если, конечно, производитель выпускает поршни «ремонтного» размера.
На фото: двигатель F4R
Правда, с годами блоки становятся все более «ажурными» и менее массивными. По ранним блокам цифры найти сложно, но давайте возьмем два семейства моторов с разницей чуть более чем в 10 лет. У блока серии GM Gen II середины 90-х толщина стенки моторов колебалась от 5 до 9 мм. У современного VW EA888 конца 2000-х – уже от 3 до 5. Но мы явно забегаем вперед…
Делаем блок легче
Утончение стенок, чем вовсю занимаются конструкторы в последние годы – это, как вы понимаете, не единственный способ снизить вес блока. В 20-30-е годы о экономии массы и топлива думали существенно меньше, чем сейчас, но первые попытки облегчения делались. И уже тогда додумались использовать алюминий.
На гоночных и спортивных машинах той эпохи можно было встретить симбиоз из алюминиевого картера и головки блока с чугунной отливкой блоков цилиндров. Затем прогресс в металлообработке позволил создать более удобный вариант подобного симбиоза. Блок цилиндров оставался цельным, но отливался из алюминия, что снижало его массу в три-четыре раза, в том числе и за счет лучших литьевых качеств металла. Сами же цилиндры изготавливали в виде чугунных гильз, которые запрессовывали в блок.
Гильзы делились на «сухие» и «мокрые», разница в общем-то понятна из названия. В блоках с сухой гильзой она вставлялась в алюминиевый цилиндр (или вокруг нее отливался блок) с натягом, а «мокрая» гильза просто закреплялась в блоке нижним концом, а при установке ГБЦ полость вокруг превращалась в рубашку охлаждения. Второй вариант оказался перспективнее на тот момент, поскольку упрощал отливку и снижал массу деталей. Но в дальнейшем рост требований к жесткости конструкции, а также сложность сборки подобных двигателей оставили эту технологию «за бортом» прогресса.
Сухие же гильзы в алюминиевом блоке – это и сейчас самый распространенный вариант изготовления детали. И один из самых удачных, ведь чугунная гильза изготавливается из высококачественного легированного чугуна, алюминиевый блок жесткий и легкий. К тому же теоретически эта конструкция еще и ремонтопригодна, как и чугунные блоки. Ведь изношенную гильзу можно «вынуть» и запрессовать новую.
Что дальше?
Единственная принципиально новая технология последних лет – это еще более легкие блоки с напылением сверхпрочного и сверхтонкого слоя на внутреннюю поверхность цилиндров. Подробно о плюсах и минусах, и даже о способах капремонта подобных конструкций я уже писал – повторяться смысла нет. Концептуально мы имеем все тот же ДВС образца 30-х годов. И есть все основания полагать, что до конца «эры внутреннего сгорания», когда доведут до ума электромобили, моторы на жидких углеводородах останутся примерно такими же.
практика
ремонт
Новые статьи
Статьи / Практика
Всё дело в сантиметрах: как ездить по заснеженному зимнему двору
Почему именно по двору, спросите вы? Потому что чаще всего неопытные водители зимой застревают как раз во дворе, а не на расчищенной дороге. И повредить свою машину им тоже проще во дворе. П…
971
11
1
09.01.2023
Статьи / Интересно
Быстрее, чем кажутся: 15 лучших слиперов 2023 года
Мы подробно рассказывали о том, что такое слиперы – это неприметные внешне автомобили, которые на самом деле могут дать фору многим в светофорных гонках. А представленное недавно пятое поко…
2771
1
1
03. 01.2023
Статьи / Практика
Вечная молодость: как не дать постареть кузову автомобиля
Те, кто хотя бы раз в жизни покупал новый автомобиль, испытал чувство, которое можно описать расхожей фразой «лишь бы с ласточкой ничего не случилось». Но жизнь так погано устроена, что с ла…
3855
1
4
27.12.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв
Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет
В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов…
21266
7
205
13. 09.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0
Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть…
16938
10
41
13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы!
Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з…
14501
26
30
10. 08.2022
просто о сложном » АвтоНоватор
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.
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.
- Автор: Андрей
- Распечатать
Оцените статью:
(9 голосов, среднее: 3.8 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Adblock
detector
Руководство для начинающих
: что такое блок двигателя (и что он делает)?
Вы здесь
Главная | Руководство для начинающих: что такое блок двигателя (и что он делает)?
Блок двигателя, также известный как блок цилиндров, содержит все основные компоненты, составляющие нижнюю часть двигателя. Здесь вращается коленчатый вал, а поршни двигаются вверх и вниз в отверстиях цилиндров, воспламеняясь от сгорания топлива. В некоторых конструкциях двигателей он также удерживает распределительный вал.
Обычно изготавливается из алюминиевого сплава на современных автомобилях, на старых автомобилях и грузовиках обычно изготавливается из чугуна. Его металлическая конструкция придает ему прочность и способность эффективно передавать тепло от процессов сгорания к встроенной системе охлаждения. Алюминиевый блок обычно имеет запрессованную железную втулку для отверстий поршня или специальное твердое покрытие, нанесенное на отверстия после механической обработки.
Первоначально блок представлял собой просто металлический блок, удерживающий отверстия цилиндров, рубашку водяного охлаждения, масляные каналы и картер. Эта водяная рубашка, как ее иногда называют, представляет собой пустую систему каналов, по которым охлаждающая жидкость циркулирует в блоке двигателя. Водяная рубашка окружает цилиндры двигателя, которых обычно четыре, шесть или восемь и которые содержат поршни.
Когда головка блока цилиндров прикреплена к верхней части блока цилиндров, поршни перемещаются вверх и вниз внутри цилиндров и вращают коленчатый вал, который в конечном итоге приводит в движение колеса. Масляный поддон находится в основании блока цилиндров, обеспечивая резервуар для масла, из которого масляный насос может тянуть и снабжать масляные каналы и движущиеся части.
Двигатели с воздушным охлаждением, такие как старая оппозитная четверка VW и оригинальный двигатель спортивного автомобиля Porsche 911, на самом деле не имеют блока цилиндров. Как и в мотоциклетном двигателе, коленчатый вал вращается в корпусах двигателя, скрепленных болтами. К ним прикручены отдельные оребренные цилиндрические «кувшины», в которых поршни перемещаются вверх и вниз.
Распространенные проблемы с блоками цилиндров
Будучи большим, прецизионно обработанным куском металла, блок цилиндров рассчитан на весь срок службы автомобиля. Но иногда что-то идет не так. Вот наиболее распространенные неисправности блока цилиндров:
Внешняя утечка охлаждающей жидкости двигателя
Лужа воды/антифриза под двигателем? Это может быть вызвано утечкой из водяного насоса, радиатора, радиатора отопителя или ослабленного шланга, но иногда это происходит из-за самого блока цилиндров. Блок может треснуть и начать течь, или заглушка может открутиться или заржаветь. Заглушки от замерзания можно легко заменить, но трещины обычно неизлечимы.
Изношенный/треснувший цилиндр
Со временем, после сотен тысяч миль, гладкие механически обработанные стенки цилиндров изнашиваются до такой степени, что поршневые кольца не могут плотно прилегать к ним. В редких случаях на стенке цилиндра может образоваться трещина, что быстро приведет к необходимости ремонта двигателя. Изношенные цилиндры можно расточить больше, под поршни увеличенного размера, а в крайнем случае (или в алюминиевых блоках) можно вставить железные гильзы, чтобы стенки цилиндров снова стали идеальными.
Пористый блок двигателя
Возникающие из-за загрязнения, попавшего в металл в процессе производства, пустоты в отливке часто не вызывают никаких проблем в течение длительного времени. В конце концов, плохо отлитый блок может начать просачиваться и вытекать либо масло, либо охлаждающая жидкость из области, где есть дефекты. Вы ничего не можете сделать с пористым блоком двигателя, потому что он будет дефектным с того дня, как его отлили. При этом любые утечки, которые могут возникнуть из-за пористого блока, должны быть незначительными, и если они обнаруживаются в течение гарантийного срока производителя, двигатель следует заменить бесплатно.
Теги:
Руководство для начинающих
Образование
Рекомендуется для вас
Последние советы и учебные пособия
Советы Марка: Как исправить скрипучие тормоза
22 декабря 2022
2011 Chevrolet Equinox Общие проблемы
Декабрь 18, 2022
Советы: Лучшие инструменты для домашнего механика.
14 декабря 2022 г.
1996 Honda Civic общие проблемы
5 декабря 2022 г.
Блоки цилиндров: все, что вам нужно знать
блок двигателя
, также называемый
блок цилиндров
или просто
блок
, является самой большой и тяжелой частью двигателя. Снимите все с двигателя, и этот кусок литого металла останется последним. Его основная цель состоит в том, чтобы разместить цилиндры, в которых работают поршни, а также он содержит каналы, через которые перекачиваются масло и охлаждающая жидкость. Практически все современные блоки также образуют корпус для коленчатого вала, область, называемую
картер
.
Поскольку блок большой и прочный, он представляет собой идеальное место для установки многих других частей двигателя — генератор переменного тока, водяной насос, насос гидроусилителя руля и стартер прикручены к блоку болтами.
Блоки представляют собой цельную отливку из чугуна или алюминиевого сплава. За последние два десятилетия алюминиевый сплав все чаще использовался для изготовления блоков цилиндров из-за его легкого веса. До этого блок был сделан из чугуна, который намного тяжелее. Чугунные блоки прочнее алюминия и до сих пор широко используются, особенно в дизельных двигателях, из-за более высоких сил сжатия при работе.
Компоненты блока цилиндров
Цилиндры
Цилиндры
пространства, в которых перемещаются поршни. Это большие, точно сформированные отверстия, которые проходят через весь блок, с гладкими стенками для создания уплотнения с поршнем.
В блоках, изготовленных из чугуна, цилиндры обычно втачиваются непосредственно в блок, при этом стенки растачиваются до гладкости, а затем обрабатываются в процессе, называемом хонингованием. Алюминий мягче и более подвержен износу, поэтому в блоках из алюминиевого сплава будут использоваться гильзы цилиндров или гильзы из более твердого металла, которые помещаются в форму перед заливкой или закачкой расплавленного алюминия. Такие гильзы иногда также используются там, где цилиндр необходимо отремонтировать. или сделать крупнее. Стенки цилиндров могут иметь специальное покрытие для уменьшения трения и улучшения теплопроводности.
Чистота поверхности стенок цилиндра имеет жизненно важное значение, поскольку на трение между поршнем и стенками цилиндра обычно приходится 20% трения в двигателе. Когда поршень движется вверх и вниз по цилиндру, он должен перемещаться по масляной пленке, избегая любого контакта металла с металлом. Поэтому нам нужны гладкие стенки, чтобы избежать трения, но если стенки слишком гладкие, масло не будет на них цепляться. Слишком шероховатые стенки повредят поршневые кольца в местах контакта. Необходима тонкая штриховка, которая создает миллионы крошечных ромбовидных областей, которые могут действовать как резервуары.
Размер и количество цилиндров являются основным показателем размера двигателя. Больше цилиндров и большие цилиндры дадут больше мощности.
охлаждающая жидкость
При работающем двигателе стенки цилиндров сильно нагреваются — и намеренно; одна из их основных функций — отводить тепло от поршня. Цилиндры окружены полостями, называемыми
водяные рубашки
через который охлаждающая жидкость прокачивается водяным насосом. Как только двигатель прогреется до нужной температуры, эта охлаждающая жидкость будет проходить через радиатор, где она охлаждается.
Каналы сконструированы таким образом, чтобы можно было полностью опорожнить всю систему и избежать образования карманов, в которых может задерживаться воздух и образовываться пар.
Общий поток охлаждающей жидкости в двигателе направлен вверх из-за того, что горячие жидкости естественным образом поднимаются над холодными. В двигателе есть две схемы потока: при последовательном расположении охлаждающая жидкость течет через все цилиндры, а затем вверх в головку и обратно к передней части двигателя. Параллельным потоком охлаждающая жидкость поступает в головку через отверстия рядом с каждым цилиндром.
Масляные каналы
Масляные каналы внутри двигателя называются
галереи
. Масло откачивается из поддона и по галереям масляным насосом. Эти проходы позволяют маслу достигать коленчатого вала и головки блока цилиндров. В этом двигателе Mazda есть каналы, по которым масло поступает к маленьким форсункам, которые распыляют нижнюю часть поршней, чтобы они оставались прохладными.
Нефтяные галереи просверливаются в блоке после его отливки. Будут заглушки, которые вставляются, чтобы заглушить концы галерей после их механической обработки.
Масляный фильтр и датчик давления масла, вероятно, будут прикреплены к блоку. В показанном двигателе Mazda оба находятся на блоке.
Палуба
Верхняя поверхность блока, где находится головка блока цилиндров, называется
дека
. Он идеально плоский и сопрягается с нижней поверхностью корпуса.
головка блока цилиндров
. Между блоком и головкой будет
прокладка ГБЦ
. На двигателе с более чем одной головкой цилиндров, например, с V-образной, W-образной или плоской компоновкой, будет палуба, где каждая из головок цилиндров встречается с блоком.
Головка цилиндра плотно прикручена к блоку болтами, потому что пространство, образованное между стенками цилиндра, головкой и верхней частью поршня, является камерой сгорания и воспринимает огромную силу детонации топлива. Поскольку блок массивный и сделан из чугуна, он редко деформируется, и поэтому поверхность блока редко требует механической обработки при восстановлении двигателя. Это контрастирует с нижней частью меньшей, более податливой головки блока цилиндров, которая может легко деформироваться.
Картер
Почти все современные блоки цилиндров имеют нижнюю часть, в которой находится
коленчатый вал
. Эта область, окружающая коленчатый вал, называется
картер
.
Коленчатый вал установлен в седлах, окружен подшипниками и зажат крышками коренных подшипников.
Отверстие в нижней части картера закрывается масляным поддоном или поддоном, в котором находится моторное масло. Между масляным поддоном и блоком может быть прокладка или, у этой Мазды, масляный поддон уплотнен жидким уплотнителем, который по сути похож на силиконовый герметик.
Крепления двигателя
Блок двигателя используется в качестве точки крепления между двигателем и шасси. Кронштейны, называемые опорами двигателя, крепятся болтами к блоку двигателя, а затем через резиновые опоры к шасси или подрамнику.
Основные заглушки
Вокруг внешней стороны блока имеются отверстия, заглушенные металлом
заглушки
, также называется
заглушки
или
расширительные заглушки
. Несмотря на свое название, эти заглушки являются всего лишь остатками процесса литья: форма для блока использует прессованный песок для формирования внутренних пространств, таких как водяные рубашки. Когда металл затвердевает, этот песок вытряхивается и вымывается из двигателя через эти большие отверстия. Иногда механическую обработку выполняют и через отверстия. Затем в отверстие вдавливается тонкая металлическая заглушка, чтобы закрыть его. Если охлаждающая жидкость внутри блока замерзнет, из-за недостаточного для наружной температуры антифриза, то он расширится. В этой ситуации возможно, что заглушки выскочат до того, как блок треснет, хотя это ни в коем случае не обязательно, и на самом деле наличие заглушек является незначительным побочным преимуществом.
Эти заглушки могут подвергаться коррозии в течение срока службы блока и могут начать течь. Их можно снимать и заменять. Во время ремонта двигателя может потребоваться снять свечи, чтобы полностью промыть двигатель.
Дополнительные крепления
В различных точках блока имеются резьбовые отверстия с плоскими поверхностями. Эти точки крепления называются
боссы
.
Неисправности
Сам блок чрезвычайно прочный. Он вряд ли деформируется из-за своей массы, да и коррозия снаружи мало на что влияет. Блок двигателя редко нуждается в техническом обслуживании в течение срока службы обычного автомобиля, неисправности обычно замечаются и исправляются только во время полного восстановления двигателя. Устранение неисправностей блока цилиндров может быть очень дорогим, в основном из-за трудозатрат на разборку двигателя для ремонта.
Трещины
Трещины могут образовываться в блоке цилиндров как внутри, так и снаружи. Если подозревается наличие трещины, перед разборкой двигателя можно добиться некоторого успеха с помощью химического герметика. Это химические добавки, которые добавляются в охлаждающую жидкость и могут заделывать небольшие бреши в системе охлаждения.
Чугунный блок проверяется на наличие трещин с помощью процесса, называемого магнитным флюсом, при котором на блок посыпается цветной металлический порошок, при этом подается ток для создания магнитного поля. Это поле сильнее вокруг трещин и притягивает порошок в мелкие трещины, делая их хорошо видимыми.
Алюминиевые блоки проверяются на наличие трещин с помощью набора для проверки пенетранта. В них используется цветной краситель, который проникает в трещины и делает их более заметными.
После того, как трещина обнаружена, ее можно заварить, но это работа специалиста, потому что литые материалы сложно сваривать, не ослабляя окружающую область.
Износ цилиндра
Со временем на стенках цилиндров образуется глазурь из-за тепла. Если двигатель перестраивается, то цилиндры должны быть деглазированы и осмотрены. Деглазирование можно произвести, протирая стены денатуратом или растворителями для краски, также можно использовать хонинговальный инструмент.
Цилиндры могут приобретать коническую форму, когда верхняя часть цилиндра сужается от нижней. Это связано с тем, что основной износ происходит в местах контакта поршневых колец со стенкой цилиндра. Цилиндры также могут иметь некруглую или овальную форму. В обоих случаях, если это превышает допуск производителя, цилиндры необходимо будет обработать. Диаметры цилиндров следует измерять циферблатным индикатором.
Подшипники коленчатого вала
Седла коленчатого вала могут изнашиваться или смещаться из-за деформации. Это приводит к неравномерному зажатию коленчатого вала. Процесс механической обработки для увеличения и выравнивания седел коленчатого вала называется линейным растачиванием.
Модификации и обновления
Расточка двигателя
Одним из способов увеличения мощности двигателя является увеличение его мощности, то есть количества места для топлива и воздуха над поршнем. Объем внутри цилиндров можно увеличить, сделав их шире, в процессе, известном как расточка двигателя или
расточка
. Механический цех расточит цилиндры, чтобы увеличить диаметр, при этом гарантируя, что цилиндр будет двигаться точно перпендикулярно коленчатому валу. Как только это будет сделано, двигателю потребуются увеличенные поршни и поршневые кольца, чтобы соответствовать цилиндру нового размера.
Как изготавливается блок двигателя
Все блоки, за исключением крайне специализированных, отливают методом заливки расплавленного металла в формы. Исторически двигатели отливались из чугуна, но все чаще используется алюминиевый сплав из-за его меньшего веса. В этом видео показан процесс изготовления блока цилиндров.