Need on mootori suurimad ja raskemad osad, mis on valmistatud valamise teel ja seejärel töödeldud. Vedelikjahutusega mootoris paiknevad silindrite ümber kanalid jahutusvedeliku läbilaskmiseks, mis moodustavad veesärgi.
Riis. Alumiiniumist V8 mootoriplokk sissepressitud "kuivade" vooderdistega.
Õhkjahutusega mootori silindrid valmistatakse tavaliselt eraldi ja neil on ribid, et suurendada jahutatavat pinda.
Silindriploki põhi on tavaliselt töödeldud nii, et see sobiks väntvõlli pealaagri ploki ja kinnitaks õlivanni. Suur tähtsus on külgnevate silindrite vahekaugusel. Vahemaa suurendamine võimaldab suurendada ploki jäikust ja annab võimaluse [[Mootori töömaht | mootori töömaht]] veelgi suurendada, suurendades silindrite läbimõõtu (lihtsaim viis erineva võimsusega mootori modifikatsioonide saamiseks). Teisest küljest toob see kaasa mootori üldmõõtmete ja selle massi suurenemise. Viimasel ajal on mõned automootorite tootjad valmistanud silindriplokke, milles külgnevad silindrid on kontaktis seintega (nn siiami plokke). See meetod võimaldab saada suhteliselt väikese suurusega üsna jäika konstruktsiooni. Silindriploki jäikus määrab suuresti mootori müraomadused.
Riis. Kahetaktilise õhkjahutusega mootori silinder ja kolb
Malm oli pikka aega ainus materjal silindriplokkide valmistamiseks. See materjal on odav, sellel on kõrge tugevus ja jäikus ning head valuomadused. Lisaks on malmist silindrite lihvitud sisepindadel suurepärased hõõrdevastased omadused ja kõrge kulumiskindlus. Malmi olulisteks puudusteks on selle suur mass ja madal soojusjuhtivus. Disainerite soov luua kergemaid mootoreid viis alumiiniumsulamitest silindriplokkide disaini väljatöötamiseni. Alumiinium jääb jäikuse ja kulumiskindluse poolest malmist oluliselt alla, seega peab alumiiniumplokil olema suur hulk jäikusi ning silindriteks on enamasti samad malmist vooderdised, mis monteerimisel alumiiniumplokki sisestatakse, valatakse või valatakse. valmistamise ajal sellesse pressitud. Kui silindri vooderdust pestakse otse jahutusvedelikuga, nimetatakse seda "märg", Ja kui mitte - "kuiv". Märjadel vooderdistel peab olema silindriploki jahutusõõnsusega hea tihend.
Riis. "Kuiva" hülsiga silindrite plokk. Lõik näitab selgelt, kuidas silindriplokki sisestatakse "kuivad" vooderdised ja kolbide põhjadesse tehakse sooned, mis kaitsevad kolbi klappide puudutamise eest
Suure hulga jäigastite ja malmist vooderdiste kasutamine muudab alumiiniumisulamist silindriplokkide kasutamise eelised suures osas olematuks. Kaasaegsete tehnoloogiate kasutamine tootmises võimaldab valmistada kergeid "alumiiniumist" mootoreid, mille silindriplokil puuduvad malmist vooderdised. Alumiiniumplokkides silindrite tööpindadel tekitatakse elektrolüütiliselt kõrgendatud ränisisaldus ja seejärel silindrid keemiliselt söövitatakse, et tekiks silindrite tööpinnale kulumiskindel poorne puhtast ränist kile, mis hoiab hästi määrdeainet. Lisaks kantakse alumiiniumsilindrile eriti sageli kahetaktiliste mootorite puhul kroomi või räni-nikli sulami kiht ( nikasil).
Riis. Mootor alumiiniumplokiga. Selle kompaktse kuuesilindrilise kahe V-kujulise 24-klapilise põiki paigaldatud mootori silindriplokk on valmistatud täielikult alumiiniumisulamist.
Alumiiniumist silindriploki jäikust saab suurendada mitte ainult suure hulga jäikusvahendite kasutamisega, vaid ka spetsiaalsete redeli vahetükid blokis. Sellised plokiga ühendatud vahetükid on lisaks ploki enda jäikuse olulisele suurendamisele ka tugeva alusena väntvõlli põhilaagrite paigaldamisel, mis suurendab selle vastupidavust. Selline silindriploki konstruktsioon on saamas normiks kaasaegsete sõiduautode bensiinimootorite tootmisel. Diiselmootorite tootmisel, kus suure koormuse ja kõrge mürataseme tõttu on vaja ploki suuremat jäikust, kasutatakse sageli malmist silindriplokke.
Riis. Redeli tüüpi raam plokis. Redel-tüüpi raamid asendavad tänapäevaste sisepõlemismootorite konstruktsioonis tavapäraseid väntvõlli pealaagrite katteid, annavad silindriplokile suure jäikuse ja pikendavad väntvõlli eluiga
Igal mootoril on keeruline struktuur, mille iga element on vajalik konkreetse ülesande täitmiseks. Üks neist elementidest on silindripea.
Silindripea on iga auto või mootorratta põhiseade. Seade on vajalik sisepõlemismootori gaaside heitgaaside juhtimiseks. Oma olemuselt on silindripea kate, mis katab ploki enda. Silindripea kate on alumiiniumsulamitest, võib olla ka malmist. Tootmises allutatakse silindripeale kunstlik vananemisprotsess. Silindripeade arv sõltub otseselt sisepõlemismootori tüübist, kui see on V-kujuline, kasutatakse iga rea jaoks eraldi pead.
Silindripea töö sõltub suuresti pea tihendusastmest silindriplokiga. See seletab asjaolu, et selle osa ülemine osa on alumise osaga võrreldes veidi kitsam. Tihendi tihend asub pea ja silindriploki enda vahel.
Silindripea paigaldamine ja kinnitamine toimub tihvtide abil, mis on ette nähtud detaili kinnitamiseks. Õige paigaldus mõjutab oluliselt silindripea edasist tööd. Igal sõidukil on oma eeskirjad. Sel põhjusel ei tohiks kodumaisele autole laenata välismaiselt autolt pea kinnitusskeemi. Ärge unustage, et tihvtidel on kindel pingutusjärjekord, koos sellega näidatakse ka vajalik pöördemoment. Silindripea õigeks paigaldamiseks kasutatakse spetsiaalset tööriista - pöördemomendi võtit.
Silindripea paigaldamisel ja pingutamisel tuleks eelkõige lähtuda paigaldusjuhistest, mitte toorest füüsilisest jõust. Kui pingutate üle silindripea, võivad tihenditihend, silindripea õlikanal ja muud selle süsteemi samaväärsed komponendid kahjustada saada. Näiteks võib silindrites olev pea praguneda, muutuda suuruses, selle elemendi töö sõltub kogu mootori tööst ja selle tulemusena ka sõidukist tervikuna.
Disaini omadused
Silindripea disain pole nii lihtne, kui esmapilgul tundub. Kõiki selle osa komponente kirjeldatakse allpool.
Praegu on kõik silindripea elemendid alumiiniumsulamitest, varem kasutati samal eesmärgil legeeritud malmi. Mõned sõidukid on endiselt varustatud malmist silindripeaga. Seda seletatakse asjaoluga, et malm on kõige enam õigustatud väga kõrgete või väga madalate temperatuuride puhul. Alumiiniumsulamid on temperatuurimuutuste tõttu kõige vastuvõtlikumad deformatsioonile. Mootori töötamise ajal muutuvad silindripea mõõtmed temperatuuri tõusust.
Silindripea koosneb järgmistest elementidest.
- Tihendi tihend.
- Gaasi jaotusmehhanism.
- Silindripea korpus, see on koht, kus asuvad kõik jahutussüsteemi mehhanismid ja torud, õlijuhtmed ja põlemiskamber.
- Sektsioonid, kuhu hiljem paigaldatakse süüteküünlad.
- Gaasi jaotusmehhanismi ajam.
- Põlemiskamber, kus toimub põlemisprotsess.
- Siin asuvad ka maandumislennukid, mis võimaldavad töödeldud gaase vabastada.
Kõiki neid elemente tuleks üksikasjalikumalt arutada. Silindripea ventiilid on reas 1, millest igaüks on kahekümne kraadi võrra silindrite suhtes kaldu. Viimase põlvkonna autodel saab kasutada veidi teistsugust silindripea disaini põhimõtet, kuid üldiselt on kõik umbes sama.
Täpsemalt tasub rääkida tihendustihendist, mille aluseks on tugevdatud asbest. Selle elemendi valmistamine just sellisest materjalist on seletatav kõrgete temperatuuridega sisepõlemismootori töö ajal ning tihendile avaldatakse ka palju survet. Tugevdatud asbestitihend suudab tagada kõigi kanalite ja mootorisüsteemide tiheduse.
Kui võtate selle seadme esiosa lahti, näete, et gaasijaotusmehhanismi ajam asub siin koos ketipingutiga. Põlemiskambritel on tihe kontakt plokiga, seetõttu töödeldakse neid mehaaniliselt. Kokkusurumiseks mõeldud kambrite mahud on mõnevõrra väiksemad kui kolbide mõõtmed. Seda seletatakse asjaoluga, et sisepõlemismootori töö ajal, kui kolvid on tõstetud, võimaldab see konstruktsioon õhusegudel keerduda. Selle tulemusena paraneb põlemisprotsess ise.
Silindripea vasakul küljel on süüteküünalde augud, kangi toestussüsteemid, siia on paigaldatud ka tugiseibid. Silindripea ülaosas on kate, mis kinnitatakse poltidega ülejäänud kere külge.
Silindripeas on mitteeemaldatavad elemendid. Siin asuvad ka juhtpuksid, mis on vajalikud gaasijaotusmehhanismi tiheduseks. Tuleb märkida, et need elemendid paigaldati pressimise teel. See tähendab, et neid pole kodus võimalik asendada, peate võtma ühendust teeninduskeskusega või kasutama spetsiaalset varustust.
Mõned autoomanikud proovivad silindripea remonditöid ise teha, kuid see pole soovitatav, vastasel juhul on võimalikud negatiivsed tagajärjed.
- Silindripea kuju võib muutuda, mille tagajärjel puruneb ventiilide ja põlemiskambri tihedus.
- Ebaõige kuumutamise tõttu muutub silindripea kasutuskõlbmatuks.
- Võimalik on pragude ja mikropragude teke, millega mootori õige töö muutub võimatuks.
Kodus mitte-eemaldatavate elementide remonditööd võivad viia selleni, et peate ostma uue silindripea. Keegi ei ütle, et pädev spetsialist ei suuda üht neist osadest parandada, kuid see pole kaugeltki alati võimalik.
Diagnostika ja hooldus
Varem või hiljem vajab iga sõiduki mehhanism diagnostikat ja hooldust, silindripea pole reeglist erand. Selles küsimuses on sõidukiomaniku põhiülesanne perioodiliselt diagnoosida neid elemente, mis kõige sagedamini ebaõnnestuvad.
- Klapid ja nende tihendid.
- Tihendi tihend.
Erilist tähelepanu tuleks pöörata tihendile, kui see on kulunud, võivad töövedelikud seguneda, mis põhjustab mootori rikke. Kui jahutusvedelik satub tööõlisse, läheb see keema. Aja jooksul muudab see mootori käivitamise võimatuks. Sel juhul on peamiseks signaaliks temperatuuriandur, mis näitab sisepõlemismootori keemist. Samuti saate olukorda hinnata süüteküünlad eemaldades. Miks on remont vajalik? Kõige sagedamini ei saa silindripea demonteerimist vältida järgmistel juhtudel.
- Silindripea kõrgus muudetud.
- Tekkis vajadus klapid ja istmed vajutada.
- Üks või mitu ventiili on lakanud töötamast ja need tuleb välja vahetada.
- Kaas vajab lihvimist.
- Tihend tuleb välja vahetada.
- On vaja vabaneda mikropragudest.
Kui mõistate, milleni iga samm viib, ja teil on vajalikud tööriistad, saate silindripea remonditöid teha kodus, kuid isegi kogenematu omaniku käes olevad kõrgtehnoloogilised seadmed ei aita probleemi lahendada.
Kui teil on küsimusi - jätke need artikli all olevatesse kommentaaridesse. Meie või meie külastajad vastavad neile hea meelega.
Terminit "lühikese plokiga mootor" kasutatakse kõige sagedamini siis, kui asjad on väga halvad, ja harvem, kui soovite midagi uut. Selgitame: lühike mootoriplokk on mootori silindriploki ja mitmete mootorikomponentide komplekt, mida kõige sagedamini läheb vaja kolvi kulumisel kulukate remonditööde põhjuseks. Just lühike plokk on suurepärane alternatiiv terve mootori ostmisele, sest kui kolvigrupp kulub, siis paljud mootoriosad tegelikult ei kulu ja neid ei pea välja vahetama, mistõttu pole paljude jaoks mõtet osta. terve mootorikoost ja lühike plokk on spetsiaalselt konstrueeritud nii, et see sisaldab ainult kõige olulisemaid varuosi. Teine juhtum (kui tahetakse midagi uut) on see, kui lühike plokk ei ole lihtsalt alternatiiv tervele mootorile, vaid vahend auto dünaamika parandamiseks - nii lühikesel plokil võivad olla suurema läbimõõduga kolbidega silindrid.
Lühikese plokkmootori juurde kuuluvad tavaliselt rõngastega kolvid (juba silindriplokki surutud), kepsud ja väntvõll. Lühikesed plokid nõuavad alati täiendavate sisemiste osade paigaldamist, mis hõlmavad (kuid mitte ainult):
- õlipump,
- õlipann,
- väljalaskekollektor,
- silindripea (silindripea),
- tihendid.
Lühike plokk erineb aga lühikesest ning teatud komponentide komplekt sõltub mootorimudelist ja autost. Paljud lühikesed plokid on saadaval nukkvõllide ja paljude lisaosadega (sh tihendid, väike arv andureid).
Lühikese plokiga 4-silindriline mootor koos kolbide, kepsude ja väntvõlliga
Kuid on ka nn pikk plokk - see on täiustatud ja terviklikum lühike plokk, mis sisaldab lisaks lühikese plokiga varustatud veel üht silindripead, õlivanni, väljalaskekollektorit, klapikaant ja numbrit. teistest osadest. Tegelikult on pikk plokk peaaegu täielik mootor.
Tsiviilmootorite ehitus on väga konservatiivne tööstusharu. Kõik sama väntvõll, kolvid, silindrid, ventiilid, nagu ka 100 aastat tagasi. Hämmastavaid kepsuta, aksiaalseid ja muid skeeme ei taha kuidagi tutvustada, tõestades nende ebapraktilisust. Isegi Wankeli mootor, kuuekümnendate suur läbimurre, on sisuliselt minevik.
Kõik kaasaegsed "uuendused", kui vaadata tähelepanelikult, on vaid viiekümne aasta taguste võidusõidutehnoloogiate kasutuselevõtt, mis on maitsestatud odava elektroonikaga, et valmistada täpsemat riistvaralist juhtimist. Sisepõlemismootorite ehitamise edusammud seisnevad pigem väikeste muutuste kui globaalsete läbimurrete sünergias.
Ja kurtmine on nagu patt. Töökindlusest ja hooldatavusest seekord ei räägi, kuid tänapäevaste mootorite võimsus, puhtus ja efektiivsus seitsmekümnendate inimese jaoks tunduks tõelise imena. Ja kui kerida veel paar aastakümmet tagasi?
Sada aastat tagasi olid mootorid veel karburaatoriga, magnetsüütega, tavaliselt madalama klapi või isegi "automaatse" sisselaskeklapiga ... Ja nad isegi ei mõelnud ülelaadimisele. Ja vanadel, vanadel mootoritel polnud seda osa, mis on praegu selle põhikomponent – silindriplokk.
Enne ploki rakendamist
Esimestel mootoritel oli karter, silinder (või mitu silindrit), kuid neil polnud plokki. Teid üllatab, kuid konstruktsiooni alus - karter - oli sageli lekkiv, kolvid ja ühendusvardad olid avatud kõikidele tuultele ning olid õlitatud tilguti abil. Ja sõna "karter" ise on raske rakendada konstruktsioonile, mis säilitab väntvõlli ja silindri suhtelist asendit ažuursete sulgude kujul.
Statsionaarsetel mootoritel ja laevamootoritel on sarnane skeem tänapäevani ning autode sisepõlemismootorid vajasid endiselt rohkem tihedust. Teed on alati olnud tolmuallikaks, mis kahjustab oluliselt mehhanisme.
Pioneer "tihendi" alal on firma De Dion-Bouton, mis tõi 1896. aastal turule silindrilise suletud karteriga mootorite seeria, mille sees asus vändamehhanism.
Tõsi, gaasijaotusmehhanism oma nukkide ja tõukuritega oli endiselt avatud – seda tehti parema jahutuse ja remondi nimel. Muide, 1900. aastaks osutus see Prantsuse ettevõte maailma suurimaks autode ja sisepõlemismootorite tootjaks, andes välja 3200 mootorit ja 400 autot, nii et disainil oli mootoriehituse arengule tugev mõju.
...ja siit tuleb Henry Ford
Esimene masstoodanguna valminud massiivse silindriplokiga disain on siiani üks enim toodetud autosid ajaloos. 1908. aastal esitletud Ford T-l oli neljasilindriline malmist silindripeaga mootor, põhjaklapid, malmist kolvid ja malmist silindriplokk. Mootori maht oli tolle aja kohta üsna “täiskasvanud”, 2,9 liitrit ja võimsust 20 liitrit. Koos. pikka aega peeti üsna vääriliseks näitajaks.
Kallimatel ja keerukamatel konstruktsioonidel olid neil aastatel eraldi silindrid ja karter, mille külge need kinnitati. Silindripead olid sageli individuaalsed ning kogu silindripea struktuur ja silinder ise kinnitati naastudega karteri külge. Pärast sõlmede suurendamise tendentsi jäi karter sageli eraldi osaks, kuid kahe-kolme silindriga plokid olid siiski eemaldatavad.
Mida tähendab silindrite eraldamine?
Eraldi eemaldatavate silindritega disain tundub praegu mõnevõrra ebatavaline, kuid enne Teist maailmasõda oli see Henry Fordi uuendustele vaatamata üks levinumaid skeeme. Lennukimootorites ja õhkjahutusega mootorites on see säilinud tänapäevani. Ja "õhubokseril" Porsche 911 seeria 993 kuni 1998. aastani polnud silindriplokki. Miks siis silindreid eraldada?
Eraldi osa kujul olev silinder on tegelikult üsna mugav. See võib olla valmistatud terasest või muust sobivast materjalist, näiteks pronksist või malmist. Sisepinda saab vajadusel katta kroomi või niklit sisaldavate sulamite kihiga, muutes selle väga kõvaks. Ja väljas, et luua õhujahutuseks välja töötatud särk. Suhteliselt kompaktse sõlme töötlemine on täpne ka üsna lihtsatel masinatel ja hea kinnitusarvutuse korral on termilised deformatsioonid minimaalsed. Võite teha galvaanilist pinnatöötlust, kuna osa on väike. Kui sellisel silindril on kulumist või muid kahjustusi, siis saab selle karterist eemaldada ja uue paigaldada.
Samuti on palju miinuseid. Lisaks eraldi silindritega mootorite kokkupanemise kõrgematele hinna- ja kõrgetele kvaliteedinõuetele on tõsiseks puuduseks selle konstruktsiooni madal jäikus. See tähendab suurenenud koormusi ja kolvirühma kulumist. Ja "eraldamise põhimõtet" vesijahutusega kombineerida pole eriti mugav.
Eraldi silindritega mootorid lahkusid peavoolust väga pikaks ajaks – miinused kaalusid üles. Kolmekümnendate aastate keskpaigaks ei leitud selliseid kujundusi autotööstuses peaaegu kunagi. Erinevaid kombineeritud kujundusi - näiteks mitme silindriga plokkide, ühise karteri ja plokipeaga - leidus väikestel suurte mootoritega luksusautodel (võite meenutada peaaegu unustatud Delage'i kaubamärki), kuid aasta lõpuks. 30ndatel suri see kõik välja.
Täisraudehituse võit
Meile täna tuttav disain võitis oma lihtsuse ja madalate tootmiskulude tõttu. Odavast ja vastupidavast materjalist pärast täpset töötlust tehtud suur valu on ikka odavam ja töökindlam kui üksikud silindrid ja kogu konstruktsiooni hoolikas kokkupanek. Ja madalamatel klapimootoritel asuvad klapid ja nukkvõll just seal plokis, mis lihtsustab disaini veelgi.
Jahutussüsteemi ümbris valati plokki õõnsuste kujul. Erijuhtudel võis kasutada ka eraldi silindrite vooderdusi, kuid Ford T mootoril selliseid särtsu polnud. Terasest surverõngastega malmkolvid töötasid otse malmist silindril. Ja muide, õlikaabitsa rõngas tavapärasel kujul seal puudus, selle rolli mängis alumine kolmas surverõngas, mis asus kolvitihvti all.
See "täismalmist" disain on paljude tootmisaastate jooksul tõestanud oma töökindlust ja valmistatavust. Ja Fordilt võtsid selle paljudeks aastateks üle sellised massitootjad nagu GM.
Tõsi, suure silindrite arvuga plokkide valamine osutus tehnoloogiliselt keeruliseks ülesandeks ja paljudel mootoritel oli kaks-kolm poolplokki, kus kummaski oli mitu silindrit. Niisiis oli kolmekümnendate reas "kuuetel" mõnikord kaks kolmesilindrilist poolplokki ja isegi reas "kaheksad" valmistati selle skeemi järgi veelgi. Näiteks võimsaim Duesenberg Model J mootor valmistati nii: kaks poolplokki kaeti ühe peaga.
Kuid neljakümnendate aastate alguseks võimaldas edusammud luua sellise pikkusega tahkeid plokke. Näiteks Chevrolet Straight-8 "Flathead" plokk oli juba ühes tükis, mis vähendas väntvõlli koormust.
Päris hea lahendus olid ka malmplokis malmhülsid. Kõrgtugev legeeritud keemiliselt vastupidav malm oli tavapärasest kallim ja sellest polnud mõtet tervet suurt plokki valada. Kuid suhteliselt väike "märg" või "kuiv" varrukas osutus heaks variandiks.
Sõjaeelsetel aastatel omandatud mootorite põhimõtteline disain pole muutunud mitu aastakümmet järjest. Paljude moodsate mootorite silindriplokid on valatud hallmalmist, mõnikord ülitugevate sisestustega ülemises surnud punktis. Näiteks täiesti moodne F4R mootoriga Renault Kaptur on malmplokiga, mille hooldust alustame. Malm on hea eelkõige selle poolest, et sellest valmistatud plokki saab hõlpsasti suurema läbimõõduga puurivate silindrite abil kapitaalremonti teha. Kui muidugi tootja ei tooda "remondi" suurusega kolbe.
Tõsi, aastatega muutuvad plokid aina “avalisemaks” ja vähem massiivseks. Varasematele plokkidele on raske numbreid leida, aga võtame kaks mootoriperekonda, mille vahe on veidi üle 10 aasta. 90ndate keskpaiga GM Gen II seeria plokis oli mootorite seinapaksus 5–9 mm. 2000. aastate lõpu kaasaegsel VW EA888-l on juba 3 kuni 5. Aga me oleme selgelt endast ette jõudmas ...
Ploki kergemaks muutmine
Seinte harvendamine, mida disainerid on viimastel aastatel jõuliselt teinud, ei ole, nagu te mõistate, ainus viis ploki kaalu vähendamiseks. 1920. ja 1930. aastatel mõeldi kaalu ja kütuse kokkuhoiule palju vähem kui praegu, kuid esimesed lihtsustamiskatsed tehti. Ja isegi siis mõtlesid nad alumiiniumi kasutada.
Tolle ajastu võidusõidu- ja sportautodelt võis leida sümbioosi alumiiniumist karterist ja silindriplokkide rauast valatud plokipeast. Seejärel võimaldas metallitöötlemise areng luua sellisest sümbioosist mugavama versiooni. Silindriplokk jäi tugevaks, kuid valati alumiiniumist, mis vähendas selle kaalu kolm kuni neli korda, sealhulgas tänu metalli parimatele valuomadustele. Silindrid ise valmistati malmist varrukatena, mis pressiti plokiks.
Varrukad jagunesid "kuivadeks" ja "märjadeks", erinevus tuleb üldiselt nimest selgelt välja. Kuiva hülsiga plokkides sisestati see interferentsliidesega alumiiniumsilindrisse (või valati selle ümber plokk) ja “märg” hülss kinnitati lihtsalt oma alumise otsaga ploki sisse ja kui silindripea paigaldati, muutus selle ümber olev õõnsus jahutussärgiks. Teine võimalus osutus sel ajal paljutõotavamaks, kuna see lihtsustas valamist ja vähendas osade massi. Kuid tulevikus jättis konstruktsiooni jäikuse nõuete kasv ja selliste mootorite kokkupanemise keerukus selle tehnoloogia edusammude taha.
Kuivad varrukad alumiiniumplokis on endiselt kõige levinum variant detailide valmistamiseks. Ja üks edukamaid, kuna malmhülss on valmistatud kvaliteetsest legeeritud malmist, alumiiniumplokk on jäik ja kerge. Lisaks on see disain teoreetiliselt ka hooldatav, nagu malmplokid. Kulunud varruka saab ju “eemaldada” ja uue sisse pressida.
Mis järgmiseks?
Viimaste aastate ainus põhimõtteliselt uus tehnoloogia on veelgi kergemad plokid, mille silindrite sisepinnale on pihustatud ülitugev ja üliõhuke kiht. Kirjutasin juba üksikasjalikult ja isegi sarnastest kujundustest - pole mõtet korrata. Kontseptuaalselt on meil sama 1930. aastate sisepõlemismootor. Ja on põhjust arvata, et kuni “sisepõlemisajastu” lõpuni, mil elektrisõidukid meenutatakse, jäävad vedelate süsivesinike mootorid ligikaudu samaks.
Silindriplokk
Silindriplokk või karter on mootori selgroog. Sellel ja selle sees on peamised mehhanismid ja mootorisüsteemide osad. Silindriplokki saab valada hallmalmist (automootorid ZIL-130, MA3-5335, KamAE-5320) või alumiiniumisulamist (automootorid GAZ-24 Volga, GAE-53A jne). Horisontaalne vahesein jagab silindriploki ülemiseks ja alumiseks osaks. Ploki ülemises tasapinnas ja horisontaalses vaheseinas puuritakse augud silindri vooderdiste paigaldamiseks. Silindris, mis on kolvi liikumise juhiks, on mootori tsükkel lõppenud. Varrukad võivad olla märjad või kuivad. Silindri vooderdust nimetatakse märjaks, kui seda pestakse jahutussüsteemi vedelikuga, ja kuivaks, kui see ei puutu otseselt kokku jahutusvedelikuga.
Riis. 1. V-kujulise mootori silindrite plokk ja ploki pea: 1 - silindrite plokk; 2 - plokipea tihend; 3 - põlemiskamber; 4 - ploki pea; 5 - silindrihülss; 6 - tihendusrõngas; 7 - naastud
Silindreid saab valada hallist rauast koos veesärgi seintega üksiku plokina või eraldi varrukatena plokki paigaldatuna. Vahetatavate märgade vooderdiste kujul valmistatud silindritega mootoreid on lihtsam remontida ja kasutada (mootorid GAZ-24 Volga, GAE-53A, ZIL-130, MA3-5335, KamAZ-5320 jne).
Silindri sisepinda, mille sees kolb liigub, nimetatakse silindri peegliks. See on hoolikalt töödeldud, et vähendada hõõrdumist rõngastatud kolvisilindris, ning kulumiskindluse ja vastupidavuse suurendamiseks on see sageli karastatud. Silindrite kirbude vooderdised on paigaldatud nii, et jahutusvedelik ei tungiks neisse ja karterisse ning gaasid ei puruneks silindrist välja. Samuti on vaja ette näha võimalus muuta varrukate pikkust sõltuvalt mootori temperatuurist. Varrukate vertikaalse paigutuse fikseerimiseks on neil spetsiaalne õlg silindriplokile toetumiseks ja kinnitusrihmad. Alumises osas olevad märjad vooderdised on tihendatud kummirõngastega, mis on asetatud silindriploki soontesse (automootorid KamAE-5320), vooderdiste soontesse (automootorid MA3-5335, ZIL-130 jne) või vasest. ploki ja hülsi alumise rihma vahele paigaldatud rõngastihendid (mootorid GAZ-24 Volga, GAE-53A jne). Hülsi ülemine ots ulatub silindriploki tasapinnast kõrgemale 0,02–0,16 mm, mis aitab kaasa peatihendi paremale kokkusurumisele ning hülsi, ploki ja plokipea usaldusväärsele tihendamisele.
Riis. Joon 2. Mootori silindrite skeemid: a - ilma vooderdisteta, kuid lühikese vahetükiga (autod ZIL -157 K, GAZ -52-04); b ja c - "märja" hülsiga (YaMZ-2E6 diiselmootorid ja auto KamAZ-5320); g - "märja" varrukaga, millesse on surutud lühike vahetükk (GAZ-24 Volga, GAZ-5EA, ZIL-130 jne); 1 - silindriplokk 2 g - veesärk; 3 - sisestada; 4, 5 kuni 6 - silindri vooderdised; 7 - tihendusrõngad (kummist või vasest, paigaldatud õla alla)
Mootori töötamise ajal põleb töösegu silindrite ülemises osas. Põlemisega kaasneb oksüdatsiooniproduktide eraldumine, mis põhjustavad silindrite korrosiooni. Mõne mootori silindrite kulumiskindluse suurendamiseks kasutatakse korrosioonivastasest malmist valmistatud sisestusi. Need pressitakse silindriplokki (automootorid ZIL-130K, GAZ-52-04) või silindri vooderdistesse (automootorid GAZ-24 Volga, GAZ-bZA, ZIL-130 jne). See raskendab mootori tootmistehnoloogiat. Tulevikus kavatsevad disainerid kasutada spetsiaalseid metalle, mis võimaldab loobuda sisetükkide kasutamisest silindrites.
Silindriploki sees asuvad risti vertikaalsed vaheseinad koos esi- ja tagaseinaga annavad sellele vajaliku tugevuse ja jäikuse. Nendes vaheseintes, aga ka ploki esi- ja tagaseintes puuritakse välja pistikupesad väntvõlli põhilaagrite ülemiste poolte jaoks. Põhilaagrite alumised pooled asetatakse naastude või poltidega ploki külge kinnitatud korkidesse.
V-kujulistes mootorites on üks silindriploki ridadest teise suhtes veidi nihkunud, mis on tingitud kahe kepsu asukohast väntvõlli kepsu tihvtil: üks paremale ja teine väntvõlli ühendusvardale. vasakpoolsed plokid. Niisiis nihutatakse GAZ-53A autode V-kujulistes mootorites vasakpoolset silindriplokki ettepoole (piki sõidukit) 24 mm ja autodes ZIL-130 - 29 mm parema ploki suhtes. Silindrite numeratsioon märgitakse esmalt parempoolse silindriploki jaoks (piki sõidukit) ja seejärel vasakule: ventilaatorile lähimal silindril on number üks jne.
Peasilinder toimib ruumina, kus toimub mootori töövoog; silindri seinad juhivad kolvi liikumist.
Silindriplokk on tavaline valu, milles silindrid asuvad. Reasmootoritel on üks silindriploki osa, V-kujulistel mootoritel aga kaks sektsiooni (parem ja vasak), mida ühendab ühine karter. Silindriplokk valmistatakse koos karteriga. See valu, mida nimetatakse plokkkarteriks, on mõeldud kõigi mootori mehhanismide ja seadmete paigaldamiseks ja kokkupanemiseks.
Karter on valatud malmist või alumiiniumisulamist.
Reamootorites valatakse malmploki valmistamisel silindrid koos plokiga kokku. Silindrite 6 sisemist tööpinda, mis on hoolikalt töödeldud ja poleeritud, nimetatakse silindri peegliks. Silindrite seinte ja ploki välisseinte vahel on õõnsus 8, mis on täidetud mootorit jahutava veega ja mida nimetatakse veesärgiks.
Alumiiniumisulamist karteri valamisel, aga ka V-kujuliste mootorite malmplokiga, valmistatakse silindrid eraldi malmist vooderdiste kujul, mis on paigaldatud ülemise ja alumise deflektori aukudesse. blokk. Plokis on hülss fikseeritud ülemise või alumise õlaga, mis sisalduvad ploki vaheseinte soontes ja kinnitatakse ploki ülaosale tihendile paigaldatud peaga.
Hülss on otseses kontaktis veesärgis ringleva veega ja seda nimetatakse "märjaks". Sel juhul suletakse hülss kindlalt ploki alumises deflektoris, kasutades vasest või kummist rõngast või mitut allääre paigaldatud kummirõngast hülsi soontesse.
Plokisilindrite või vooderdiste ülemisse ossa, mis on kõrgete temperatuuride ja heitgaaside söövitava toimega kõige enam kokku puutunud, surutakse tavaliselt sisse spetsiaalsest kulumiskindlast korrosioonivastasest malmist valmistatud lühikesed vooderdised, et pikendada mootori tööiga. silindrid.
Madalama klappide paigutuse korral on reamootoriploki ühel küljel sisse- ja väljalaskekanalid ning pistikupesad, millesse klapid on paigaldatud. Ploki samal küljel on kamber - klapikarp, milles asuvad gaasijaotusmehhanismi detailid. Klapikarp on suletud ühe või kahe kaanega.
Ploki külgkambri või selle mõlema V-kujulise konstruktsiooniga sektsiooni ventiilide ülemise asukoha korral on gaasijaotusmehhanismi tõukurid ja vardad.
Karteri esiküljele on kinnitatud ajastusülekande kate, mis on valatud malmist või alumiiniumisulamist. Karteri tagaküljele on kinnitatud malmist hooratta korpus. Karteri ja selle sisemiste vaheseinte esi- ja tagaseintes on toed väntvõlli ja nukkvõlli jaoks.
Silindriploki ülemine tasapind või iga selle V-kujulise kujundusega sektsioon on hoolikalt töödeldud ja sellele paigaldatakse ühine pea, mis sulgeb silindrid ülalt. Peas silindrite kohal on tehtud süvendid, mis moodustavad põlemiskambrid, samuti on olemas veesärg, mis suhtleb ploki veesärgiga. Ventiilide ülemise paigutusega silindripeas on lisaks paigutatud klapipesad ning valatud sisse- ja väljalaskekanalid. Peas on keermestatud augud süüteküünalde keeramiseks.
Karburaatormootorite silindripea on valatud alumiiniumisulamist. Sellisel peal on kõrge soojusjuhtivus, mille tulemusel töösegu temperatuur mootori silindrites survetaktide lõpus langeb. See võimaldab suurendada mootori surveastet, ilma et mootori töötamise ajal ilmneks kütuse detonatsioonipõlemine.
Riis. 3. Mootori põlemiskambrite kujud
Silindripea kinnitatakse ploki külge naastmutrite või poltidega. Ploki ja pea vahele on paigaldatud tihend, mis välistab gaaside läbipääsu balloonidest ja vee voolu veesärgist pea ja ploki ristmikul. Tihend on valmistatud õhukese terasplekiga vooderdatud asbestpapist või metallist servade ja aukudega grafiidiga immutatud asbestpapist. Altpoolt kruvitakse terasest stantsitud pann karteri ääriku külge tihendustihendil. Karteri pistiku tasapind langeb kokku väntvõlli teljega või asub selle all.
Madalama ühepoolse klappide vertikaalse paigutuse korral nihutatakse karburaatormootori põlemiskamber küljele
klapid. Selline nihketüüpi põlemiskamber tagab segu hea keerdumise kokkusurumisel ja parimad tingimused selle põlemiseks. Põlemiskambri pikkuse I vähendamiseks ja töösegu põlemistingimuste parandamiseks, samuti segu voolu takistuse vähendamiseks silindri sisselaskeavas, sellise kambriga alumiste ventiilide paigutus Tavaliselt kasutatakse silindri telje suhtes kaldu.
Ülemise üherealise ventiilide paigutuse korral on karburaatormootorite põlemiskamber tavaliselt poolkiilukujuline, mis tagab töösegu põlemiseks parimad tingimused. Poolkiiluga põlemiskambrit saab selle kuju lihtsuse tõttu täielikult töödelda. See võimaldab tagada põlemiskambrite mahu täpse järgimise kõigis silindrites ja suurendada mootori ühtlust.
Põlemiskambri mõlema vormi puhul asub osa selle pinnast (nihutaja) kolvi põhja lähedal, kui see on asendis c. m. t. Sellised nihutajad aitavad kaasa kokkusurutud töösegu mahu paremale jaotusele ja vähendavad segu põlemisel detonatsiooni võimalust.
Alumiiniumisulamist karteri, pea ja muude osade (nukkvõlli hammasrataste katted jne) valmistamisel väheneb oluliselt mootori kogumass. Eemaldatavate vooderdiste kasutamise korral on plokkkarterite valmistamine lihtsam ja kulunud silindreid mugavam parandada.
Diiselmootorites on gaasi rõhk põlemisel palju kõrgem kui karburaatormootorites, st diiselosad kogevad suuri koormusi, mistõttu muudetakse need vastupidavamaks ja jäigemaks.
Silindriplokk on valmistatud malmist, mis on eriti tugev ja jäik. See saavutatakse silindrite ja karteri seinte olulise paksuse, suurema arvu ribide olemasoluga karteri sees ja karteri pistiku tasapinna nihkega oluliselt allapoole väntvõlli telge. Mootori silindrid on varustatud kuivade (s.t. veega mittekontaktsete) vooderdistega, mis sisestatakse ploki puuritud silindritesse või kasutatakse spetsiaalsest malmist valmistatud märja sisestusvooderdusi. Diisli silindripead on valmistatud malmist ning muudavad need ka karburaadiga mootoritest tugevamaks ja jäigemaks.
Kõrge surveastme korral kasutatakse diiselmootorite põlemiskambri võimalikult väikese mahu saamiseks ainult klappide ülemist paigutust. Kütuse otsesissepritsega mootorites (YaMZ diiselmootorid) ei ole peas silindrite kohal süvendeid ja põlemiskambri moodustab vastav süvend kolvi põhjas.
TO kategooria: - Mootori konstruktsioon ja töö
