Od kojeg materijala se sastoji blok motora? Materijali za izradu bloka cilindra. Vijčani spoj glave cilindra

Ovo su najveći i najteži dijelovi motora, proizvedeni lijevanjem i naknadnom strojnom obradom. U motoru hlađenom tekućinom, prolazi za rashladno sredstvo nalaze se oko cilindara i tvore vodeni omotač.

Riža. Aluminijski blok cilindra V8 motora s prešanim suhim košuljicama.

Zračno hlađeni cilindri motora obično se proizvode zasebno i imaju rebra za povećanje površine hlađenja.
Dno bloka cilindra obično je strojno obrađeno kako bi se glavni ležajevi koljenastog vratila uklopili u blok i za pričvršćivanje korita ulja. Razmak između susjednih cilindara je od velike važnosti. Povećanje razmaka omogućuje povećanje krutosti bloka i pruža mogućnost daljnjeg povećanja [[Zapremnina motora |zapremina motora]] povećanjem promjera cilindara (najlakši način za dobivanje modifikacija motora različitih snaga). S druge strane, to dovodi do povećanja ukupnih dimenzija motora i njegove težine. U posljednje vrijeme neki proizvođači automobilskih motora proizvode blokove cilindara kod kojih susjedni cilindri dodiruju stijenke (tzv. sijamski blokovi). Ova metoda omogućuje dobivanje prilično krute strukture s relativno malom veličinom. Krutost bloka cilindra uvelike određuje karakteristike buke motora.

Riža. Cilindar i klip dvotaktnog motora sa zračnim hlađenjem

Dugo je vremena jedini materijal za izradu blokova cilindra bio lijevano željezo. Ovaj materijal je jeftin, ima visoku čvrstoću i krutost s dobrim svojstvima lijevanja. Osim toga, brušene unutarnje površine cilindara od lijevanog željeza imaju izvrsna svojstva protiv trenja i visoku otpornost na trošenje. Značajni nedostaci lijevanog željeza su njegova velika masa i niska toplinska vodljivost. Želja dizajnera za stvaranjem lakših motora dovela je do razvoja dizajna blokova cilindra izrađenih od aluminijskih legura. Aluminij je značajno inferioran u odnosu na lijevano željezo u krutosti i otpornosti na habanje, tako da aluminijski blok mora imati veliki broj ukrućenja, a cilindri su obično iste košuljice od lijevanog željeza, koje se umetnu u aluminijski blok tijekom procesa montaže, izlije ili utisnuti u njega tijekom proizvodnje. Ako se košuljica cilindra izravno ispire rashladnom tekućinom, zove se "mokro", A ako ne - "suho". Mokre košuljice moraju imati pouzdanu brtvu sa šupljinom za hlađenje bloka cilindra.

Riža. Blok cilindra sa "suhom" košuljicom. U dijelu se jasno vidi kako su "suhe" košuljice umetnute u blok cilindra i napravljeni utori na dnu klipa koji štite ventile od dodirivanja klipa

Korištenje velikog broja ukrućenja i košuljica od lijevanog željeza uvelike negira prednosti korištenja blokova cilindra izrađenih od aluminijskih legura. Korištenje suvremenih tehnologija u proizvodnji omogućuje proizvodnju laganih "aluminijskih" motora u kojima blok cilindra nema obloge od lijevanog željeza. U radnim površinama cilindara u aluminijskim blokovima elektrolitički se stvara povećani sadržaj silicija, a potom se cilindri kemijski jetkaju kako bi se na radnoj površini cilindara stvorio porozni film čistog silicija otporan na habanje koji dobro zadržava mazivo. Osim toga, osobito često u dvotaktnim motorima, na aluminijski cilindar nanosi se sloj kroma ili legure silicij-nikal ( Nikasil).

Riža. Motor s aluminijskim blokom. Blok cilindra ovog kompaktnog šestocilindričnog V-twin motora s 24 ventila, dizajniranog za poprečnu ugradnju u vozilo, u potpunosti je izrađen od aluminijske legure

Krutost aluminijskog bloka cilindra može se povećati ne samo korištenjem velikog broja ukruta, već i korištenjem posebnih odstojnici tipa ljestava u bloku. Ovakvi odstojnici povezani s blokom, osim što značajno povećavaju krutost samog bloka, služe i kao čvrsta osnova za ugradnju glavnih ležajeva radilice, čime se povećava njegova trajnost. Ovaj dizajn bloka cilindra postaje norma u proizvodnji benzinskih motora u modernim osobnim automobilima. U proizvodnji dizelskih motora, koji zahtijevaju visoku krutost blokova zbog velikih opterećenja i buke, često se koriste blokovi cilindra od lijevanog željeza.

Riža. Okvir tipa ljestava u bloku. Okviri u obliku ljestava zamjenjuju uobičajene poklopce glavnih ležajeva radilice u dizajnu modernih motora s unutarnjim izgaranjem, daju visoku krutost bloku cilindra i produžuju vijek trajanja radilice

Svaki motor ima složenu strukturu, od kojih je svaki element neophodan za obavljanje određenog zadatka. Jedan od tih elemenata je glava cilindra.

Glava cilindra glavna je komponenta svakog automobila ili motocikla. Uređaj je neophodan za kontrolu ispušnih plinova u motoru s unutarnjim izgaranjem. Po svojoj prirodi, glava cilindra je poklopac koji prekriva sam blok. Poklopac glave cilindra izrađen je od aluminijskih legura, a može biti i od lijevanog željeza. U proizvodnji se glava cilindra podvrgava procesu umjetnog starenja. Broj glava cilindra izravno ovisi o vrsti motora s unutarnjim izgaranjem, ako je u obliku slova V, za svaki red koristi se zasebna glava.

Rad glave motora uvelike ovisi o stupnju brtvljenja glave s blokom cilindra. Ovo objašnjava činjenicu da je gornji dio ovog dijela nešto uži u usporedbi s donjim. Brtva se nalazi između glave i samog bloka cilindra.

Ugradnja i pričvršćivanje glave cilindra vrši se pomoću klinova koji su dizajnirani za pričvršćivanje dijela. Ispravna montaža uvelike utječe na daljnji rad glave motora. Za svako vozilo upute navode vlastite propise. Iz tog razloga ne biste trebali posuđivati ​​dijagram ugradnje glave iz stranog automobila za domaći automobil. Ne zaboravite da klinovi imaju određeni redoslijed zatezanja, a potreban moment zatezanja je naznačen. Za ispravnu ugradnju glave cilindra koristi se poseban alat - momentni ključ.

Prilikom ugradnje i pritezanja glave cilindra prvenstveno se trebate osloniti na upute za ugradnju, a ne na grubu fizičku silu. Ako previše zategnete glavu cilindra, možete oštetiti brtvu za brtvljenje, uljni kanal glave cilindra i druge jednako važne komponente ovog sustava. Na primjer, glava cilindra može napuknuti ili promijeniti veličinu; o radu ovog elementa ovisi cijeli rad motora, a time i vozila u cjelini.

Značajke dizajna

Dizajn glave cilindra nije tako jednostavan kao što se čini na prvi pogled. Sve komponente ovog dijela bit će opisane u nastavku.

Trenutno su svi elementi glave cilindra izrađeni od aluminijskih legura; prije se za istu svrhu koristilo legirano lijevano željezo. Neka su vozila još uvijek opremljena glavom cilindra od lijevanog željeza. To se objašnjava činjenicom da je lijevano željezo najprikladnije za vrlo visoke ili vrlo niske temperature. Aluminijske legure su najosjetljivije na deformacije uslijed temperaturnih promjena. Dimenzije glave cilindra se mijenjaju tijekom rada motora zbog povišene temperature.

Glava cilindra sastoji se od sljedećih elemenata.

• Brtva za brtvljenje.
• Mehanizam distribucije plina.
• U kućištu glave motora nalaze se svi mehanizmi i cijevi rashladnog sustava, žice za ulje i komora za izgaranje.
• Odjeljci u koje se naknadno montiraju svjećice.
• Pogon mehanizma za distribuciju plina.
• Komora za izgaranje u kojoj se odvija proces izgaranja goriva.
• Postoje i avioni za slijetanje koji omogućuju ispuštanje prerađenih plinova.

Svaki od ovih elemenata treba detaljnije opisati. Ventili glave cilindra nalaze se u 1. redu, od kojih je svaki nagnut prema cilindrima za dvadeset stupnjeva. Automobili najnovije generacije mogu koristiti nešto drugačiji princip dizajna glave cilindra, ali općenito je sve približno isto.

Vrijedno je detaljnije govoriti o brtvi za brtvljenje, čija je osnova ojačani azbest. Izrada ovog elementa upravo od ovog materijala objašnjava se visokim temperaturama tijekom rada motora s unutarnjim izgaranjem, a na brtvilo se također vrši veliki pritisak. Ojačana azbestna brtva može osigurati nepropusnost svih kanala i sustava motora.

Ako rastavite prednji dio ovog uređaja, možete vidjeti da se ovdje nalazi pogon mehanizma za distribuciju plina zajedno sa zatezačem lanca. Komore za izgaranje imaju bliski kontakt s blokom, zbog toga se obrađuju mehanički. Volumeni kompresijskih komora su nešto manji od veličina klipova. To se objašnjava činjenicom da tijekom rada motora s unutarnjim izgaranjem, u trenutku kada su klipovi podignuti, ovaj dizajn omogućuje vrtlog zračnih smjesa. Kao rezultat toga, sam proces izgaranja se poboljšava.

Na lijevoj strani glave cilindra nalaze se rupe za svjećice; ovdje su također montirani sustavi za podupiranje poluge i potporne podloške. Na vrhu glave cilindra nalazi se poklopac koji je vijcima pričvršćen za ostatak tijela.

Glava cilindra sadrži elemente koji se ne mogu ukloniti. Sjedišta ventila, koja su neophodna za nepropusnost mehanizma za distribuciju plina, također sadrže vodeće čahure. Imajte na umu da su ovi elementi instalirani prešanjem. Odnosno, nemoguće ih je zamijeniti kod kuće, morat ćete se obratiti servisnom centru ili koristiti posebnu opremu.

Neki vlasnici automobila pokušavaju sami popraviti glavu cilindra, ali to se ne preporučuje, inače može doći do negativnih posljedica.

1. Glava cilindra može promijeniti oblik, što dovodi do ugrožavanja brtvljenja ventila i komore za izgaranje.
2. Zbog nepravilnog zagrijavanja, glava cilindra će postati neupotrebljiva.
3. Moguće je stvaranje pukotina i mikropukotina, s kojima će pravilan rad motora postati nemoguć.

Popravak elemenata koji se ne mogu ukloniti kod kuće može dovesti do potrebe za kupnjom nove glave cilindra. Nitko ne kaže da kompetentni stručnjak ne može popraviti jedan od ovih dijelova, ali to nije uvijek moguće.

Dijagnostika i održavanje

Prije ili kasnije, bilo koji mehanizam u vozilu zahtijevat će dijagnostiku i održavanje; glava cilindra nije iznimka od pravila. U ovom slučaju, glavni zadatak vlasnika vozila je povremeno dijagnosticirati one elemente koji najčešće kvare.

• Ventili i njihove brtve.
• Brtva za brtvljenje.

Posebnu pozornost treba obratiti na brtvu, ako je istrošena, radne tekućine se mogu miješati, što će dovesti do kvara motora. Ako rashladno sredstvo uđe u radno ulje, ono će stvarati mjehuriće. S vremenom će to onemogućiti pokretanje motora. U ovom slučaju, glavni signal bit će senzor temperature, koji će pokazati ključanje motora s unutarnjim izgaranjem. Također možete procijeniti situaciju uklanjanjem svjećica. Zašto su potrebni popravci? Najčešće se ne može izbjeći demontaža glave cilindra u sljedećim slučajevima.

• Visina glave cilindra se promijenila.
• Bilo je potrebno istisnuti ventile i sjedišta.
• Jedan ili više ventila je prestalo raditi i treba ih zamijeniti.
• Pokrov treba brusiti.
• Potrebno je zamijeniti brtvu za brtvljenje.
• Potrebno je riješiti se mikropukotina.

Ako razumijete do čega će svaki korak dovesti i imate potrebne alate, možete obaviti popravak glave cilindra kod kuće, ali čak ni najsuvremenija oprema u rukama neiskusnog vlasnika neće pomoći u rješavanju problema.

Ako imate pitanja, ostavite ih u komentarima ispod članka. Na njih ćemo rado odgovoriti mi ili naši posjetitelji

Izraz "short block" motor najčešće se koristi kada je jako loše, a rjeđe kada želite nešto novo. Objasnimo: kratki blok motora je skup bloka cilindra motora i niza komponenti motora, koji se najčešće traži kod istrošenosti klipa kao razloga za skupe popravke. Upravo je kratki blok izvrsna alternativa kupnji cijelog motora, jer kada se klipna grupa istroši, mnogi dijelovi motora se zapravo ne troše, te ih nije potrebno mijenjati, pa za mnoge nema smisla kupovati kompletan sklop motora, a kratki blok je posebno dizajniran tako da uključuje samo bitne zamjenske komponente. Drugi slučaj (kada želite nešto novo) je kada kratki blok nije samo alternativa sklopu motora, već sredstvo za poboljšanje dinamike automobila - takav kratki blok može imati cilindre s klipovima većeg promjera.

Motor s kratkim blokom obično uključuje klipove s prstenovima (koji su već utisnuti u blok cilindra), klipnjače i radilicu. Kratki blokovi uvijek zahtijevaju ugradnju dodatnih unutarnjih dijelova, koji uključuju (ali nisu ograničeni na):

• pumpa za ulje,
• posuda za ulje,
• ispušni kolektor,
• glava cilindra (glava cilindra),
• brtve

Međutim, kratki blok se razlikuje od kratkog bloka, a skup pojedinih komponenti ovisi o modelu motora i automobilu. Mnogi kratki blokovi dostupni su s bregastim vratilima i mnogim dodatnim dijelovima (uključujući brtve, mali broj senzora).

Kratki blok 4-cilindričnog motora sa setom klipova, klipnjača i radilice

Ali postoji i takozvani dugi blok - ovo je poboljšani i potpuniji kratki blok, koji uključuje, osim onoga čime je opremljen kratki blok, glavu cilindra, uljnu posudu, ispušni razvodnik, poklopac ventila i niz drugih dijelova. Zapravo, dugi blok je gotovo kompletan motor.

Civilna motorogradnja vrlo je konzervativna industrija. Sve ista radilica, klipovi, cilindri, ventili kao prije 100 godina. Nevjerojatne koljenaste, aksijalne i druge sheme ne žele se implementirati, dokazujući njihovu nepraktičnost. Čak je i Wankel motor, veliki napredak šezdesetih, u biti stvar prošlosti.

Sve moderne “inovacije”, ako bolje pogledate, samo su uvođenje trkaćih tehnologija od prije pedesetak godina, začinjenih jeftinom elektronikom za preciznije upravljanje hardverom. Napredak u konstrukciji motora s unutarnjim izgaranjem vjerojatniji je u sinergiji malih promjena nego u globalnim prodorima.

I čini se da je grijeh žaliti se. Ovaj put nećemo govoriti o pouzdanosti i lakoći održavanja, ali snaga, čistoća i učinkovitost modernih motora čovjeku iz sedamdesetih bi se učinili kao pravo čudo. Što ako premotamo još nekoliko desetljeća unatrag?

Prije stotinjak godina motori su još uvijek bili rasplinjači, s magnetskim paljenjem, obično s niskim ventilom ili čak s "automatskim" usisnim ventilom... A o nekom superpunjenju nisu ni razmišljali. A stari, stari motori nisu imali dio koji je sada njegova glavna komponenta - blok cilindra.

Prije implementacije bloka

Prvi motori imali su karter i cilindar (ili više cilindara), ali nisu imali blok. Iznenadit ćete se, ali osnova strukture - kućište radilice - često je propuštala, klipovi i klipnjače bili su otvoreni svim vjetrovima, a podmazivali su se iz kante ulja metodom kapanja. A samu riječ "karter" teško je primijeniti na dizajn koji čuva relativni položaj radilice i cilindra u obliku otvorenih nosača.

Za stacionarne i brodske motore slična shema ostaje do danas, ali automobilski motori s unutarnjim izgaranjem i dalje su trebali veću nepropusnost. Ceste su oduvijek bile izvor prašine, koja uvelike šteti strojevima.

Pionirom u području "brtvljenja" smatra se tvrtka De Dion-Bouton, koja je 1896. lansirala motor s cilindričnim zatvorenim kućištem radilice, unutar kojeg se nalazio koljenasti mehanizam.

Istina, mehanizam za distribuciju plina sa svojim bregovima i guračima i dalje je bio smješten otvoreno - to je učinjeno radi boljeg hlađenja i popravka. Inače, ova se francuska tvrtka do 1900. godine pokazala najvećim proizvođačem automobila i motora s unutarnjim izgaranjem na svijetu, proizvevši 3200 motora i 400 automobila, pa je dizajn imao snažan utjecaj na razvoj motorogradnje.

...a onda se pojavljuje Henry Ford

Prvi masovno proizvedeni dizajn s čvrstim blokom cilindra i dalje ostaje jedan od najmasovnije proizvedenih automobila u povijesti. Model T Ford, predstavljen 1908., imao je četverocilindrični motor, s glavom cilindra od lijevanog željeza, nožnim ventilima, klipovima od lijevanog željeza i blokom cilindra - opet od lijevanog željeza. Zapremina motora bila je prilično "odrasla" za ta vremena, 2,9 litara, a snaga je bila 20 KS. S. Dugo se vremena smatralo prilično vrijednim pokazateljem.

Skuplji i složeniji dizajni tih su godina imali odvojene cilindre i kućište radilice na koje su bili pričvršćeni. Glave cilindra su često bile pojedinačne, a cijela konstrukcija glave motora i samog cilindra bila je pričvršćena na kućište radilice klinovima. Nakon pojave trenda prema većim komponentama, karter je često ostao zaseban dio, ali su blokovi od dva ili tri cilindra i dalje bili uklonjivi.

Koja je svrha odvajanja cilindara?

Dizajn s pojedinačnim uklonjivim cilindrima sada izgleda pomalo neobično, ali prije Drugog svjetskog rata, unatoč inovacijama Henryja Forda, bio je jedan od najčešćih shema. U zrakoplovnim motorima i zrakom hlađenim motorima sačuvao se do danas. A “boxer air” Porsche 911 serije 993 nije imao blok cilindra sve do 1998. godine. Zašto onda razdvajati cilindre?

Cilindar u obliku zasebnog dijela zapravo je prilično prikladan. Može biti izrađen od čelika ili bilo kojeg drugog prikladnog materijala, poput bronce ili lijevanog željeza. Unutarnja površina može biti obložena slojem kroma ili legura koje sadrže nikal, čineći je vrlo tvrdom ako je potrebno. I izvana izgradite razvijeni omotač za hlađenje zrakom. Mehanička obrada relativno kompaktnog sklopa bit će točna čak i na prilično jednostavnim strojevima, a uz dobre proračune pričvršćivanja toplinske deformacije bit će minimalne. Možete napraviti galvansku površinsku obradu, jer je dio mali. Ako takav cilindar ima istrošenost ili druga oštećenja, može se izvaditi iz kućišta motora i postaviti novi.

Ima i dosta nedostataka. Uz višu cijenu i visoke zahtjeve za kvalitetu izrade motora s odvojenim cilindrima, ozbiljan nedostatak je niska krutost takve konstrukcije. To znači povećana opterećenja i trošenje klipne skupine. A kombiniranje "načela odvajanja" s vodenim hlađenjem nije baš zgodno.

Motori s odvojenim cilindrima davno su napustili mainstream - nedostaci su ih prevagnuli. Do sredine tridesetih, takvi dizajni gotovo da nisu viđeni u automobilskoj industriji. Različiti kombinirani dizajni - na primjer, s blokovima od nekoliko cilindara, zajedničkim kućištem radilice i glavom cilindra - naišli su na male luksuzne automobile s motorima zapremine (sjetite se poluzaboravljene marke Delage), ali na kraju 30-ih je sve zamrlo.

Pobjeda potpuno željezne konstrukcije

Dizajn koji nam je danas poznat osvojio je zahvaljujući svojoj jednostavnosti i niskim troškovima proizvodnje. Veliki odljevak od jeftinog i izdržljivog materijala nakon precizne strojne obrade ipak je jeftiniji i pouzdaniji od pojedinačnih cilindara i pažljivog sastavljanja cijele konstrukcije. A na motorima s nižim ventilom, ventili i bregasto vratilo nalaze se točno u bloku, što dodatno pojednostavljuje dizajn.

Plašt rashladnog sustava izliven je u obliku šupljina u bloku. Za posebne slučajeve bilo je moguće koristiti zasebne košuljice cilindra, ali motor na Fordu T nije imao takve užitke. Klipovi od lijevanog željeza s čeličnim kompresijskim prstenovima radili su izravno na cilindru od lijevanog željeza. I usput, prsten za struganje ulja u našem uobičajenom obliku nije bio tamo, njegovu ulogu igrao je donji treći kompresijski prsten, koji se nalazi ispod klipnog klipa.

Ova konstrukcija "potpuno od lijevanog željeza" dokazala je svoju pouzdanost i mogućnost izrade tijekom mnogih godina proizvodnje. A masovni proizvođači poput GM-a preuzeli su ga od Forda još mnogo godina.

Istina, lijevanje blokova s ​​velikim brojem cilindara pokazalo se tehnološki teškim zadatkom, a mnogi su motori imali dva ili tri polubloka s nekoliko cilindara u svakom. Tako su redne "šestice" tridesetih ponekad imale i dva trocilindrična polubloka, a redne "osmice" još više su se izrađivale prema ovom dizajnu. Na primjer, najjači motor Duesenberg Model J napravljen je upravo na ovaj način: dva polubloka bila su pokrivena jednom glavom.

Međutim, do početka četrdesetih, napredak je omogućio stvaranje čvrstih blokova ove duljine. Na primjer, blok Chevrolet Straight-8 "Flathead" već je bio čvrst, što je smanjilo opterećenje radilice.

Čahure od lijevanog željeza u bloku od lijevanog željeza također su bile prilično dobro rješenje. Visokočvrsto legirano kemijski otporno lijevano željezo bilo je skuplje nego obično i nije bilo smisla lijevati cijeli veliki blok od njega. Ali relativno mali "mokri" ili "suhi" rukav pokazao se kao dobra opcija.

Temeljni dizajn motora, svladan u predratnim godinama, nije se mijenjao desetljećima zaredom. Blokovi cilindara mnogih suvremenih motora lijevani su od sivog lijeva, ponekad s umetcima visoke čvrstoće u području gornje mrtve točke. Primjerice, blok od lijevanog željeza ima potpuno moderan Renault Kaptur s motorom F4R o čijem održavanju govorimo. Lijevano željezo je posebno dobro jer se blok izrađen od njega lako može remontirati bušilicama većeg promjera. Osim ako, naravno, proizvođač ne proizvodi klipove veličine za "popravak".

Istina, s godinama blokovi postaju sve "ažuriraniji" i manje masivni. Teško je pronaći brojeve za rane blokove, ali uzmimo dvije obitelji motora s razlikom od nešto više od 10 godina. Za blok serije GM Gen II iz sredine 90-ih, debljina stijenke motora kretala se od 5 do 9 mm. Moderni VW EA888 iz kasnih 2000-ih već ima od 3 do 5. Ali mi očito idemo ispred sebe...

Olakšavanje bloka

Stanjivanje zidova, koje su dizajneri radili svim silama posljednjih godina, kao što razumijete, nije jedini način da se smanji težina bloka. U 20-30-ima se mnogo manje razmišljalo o uštedi na težini i gorivu nego sada, ali su napravljeni prvi pokušaji olakšavanja. I već tada su se dosjetili koristiti aluminij.

Na trkaćim i sportskim automobilima tog doba mogla se pronaći simbioza aluminijskog kućišta radilice i glave motora s blokovima cilindra od lijevanog željeza. Zatim je napredak u obradi metala omogućio stvaranje prikladnije verzije takve simbioze. Blok cilindra ostao je čvrst, ali je izliven od aluminija, što je smanjilo njegovu težinu tri do četiri puta, uključujući i zbog boljih svojstava lijevanja metala. Sami cilindri izrađeni su u obliku rukava od lijevanog željeza, koji su utisnuti u blok.

Patrone su podijeljene na "suhe" i "mokre", razlika je općenito jasna iz naziva. U blokovima sa suhom košuljicom ona je umetnuta u aluminijski cilindar (ili je oko njega izliven blok) s interferencijom, a "mokra" košuljica jednostavno je donjim krajem pričvršćena u blok, a prilikom ugradnje cilindra glave, šupljina oko nje pretvorila se u rashladni omotač. Druga se opcija u to vrijeme pokazala više obećavajućom, jer je pojednostavila lijevanje i smanjila masu dijelova. Ali kasnije, sve veći zahtjevi za strukturnu krutost, kao i složenost sastavljanja takvih motora, ostavili su ovu tehnologiju "izvan palube" od napretka.

Suhi rukavci u aluminijskom bloku još uvijek su najčešća opcija za proizvodnju dijelova. I jedan od najuspješnijih, jer je rukavac od lijevanog željeza izrađen od visokokvalitetnog legiranog lijevanog željeza, aluminijski blok je krut i lagan. Osim toga, teoretski, ovaj dizajn je također popravljiv, poput blokova od lijevanog željeza. Uostalom, istrošeni rukav se može "izvaditi" i utisnuti novi.

Što je sljedeće?

Jedina temeljno nova tehnologija posljednjih godina su još lakši blokovi s prskanjem ultra-čvrstog i ultra-tankog sloja na unutarnju površinu cilindara. Već sam detaljno pisao o, pa i o sličnim strukturama - nema smisla ponavljati se. Konceptualno, imamo isti motor s unutarnjim izgaranjem iz 1930-ih. I postoje svi razlozi za vjerovanje da će do kraja "ere unutarnjeg izgaranja", kada električna vozila budu dovedena do izražaja, motori koji rade na tekuće ugljikovodike ostati približno isti.

Blok motora

Blok cilindra ili kućište radilice jezgra je motora. Na njemu i unutar njega nalaze se glavni mehanizmi i dijelovi sustava motora. Blok cilindra može biti izliven od sivog lijeva (motori automobila ZIL-130, MA3-5335, KamAE-5320) ili od aluminijske legure (motori GAZ-24 Volga, GAE-53A itd.). Horizontalna pregrada dijeli blok cilindra na gornji i donji dio. U gornjoj ravnini bloka iu vodoravnoj pregradi izbušene su rupe za ugradnju košuljica cilindra. U cilindru, koji vodi kretanje klipa, odvija se radni ciklus motora. Rukavi mogu biti mokri ili suhi. Konstrukcija cilindra se naziva mokrom ako je isprana rashladnom tekućinom, a suhom ako nije u izravnom kontaktu s rashladnom tekućinom.

Riža. 1. Blok cilindra i glava bloka motora u obliku slova V: 1 - blok cilindra; 2 - brtva glave; 3 - komora za izgaranje; 4 - glava bloka; 5 - košuljica cilindra; 6 - brtveni prsten; 7 - klinovi

Cilindri se mogu lijevati od sivog lijeva zajedno sa stijenkama vodenog omotača u obliku jednog bloka ili u obliku zasebnih rukavaca ugrađenih u blok. Motori s cilindrima izrađenim u obliku zamjenjivih mokrih košuljica lakše se popravljaju i rade (motori GAZ-24 Volga, GAE-53A, ZIL-130, MA3-5335, KamAZ-5320 itd.).

Unutarnja površina cilindra, unutar koje se kreće klip, naziva se zrcalo cilindra. Pažljivo se obrađuje kako bi se smanjilo trenje dok se kreće u klipnom cilindru i prstenovima i često se kali kako bi se poboljšala otpornost na trošenje i trajnost. Obloge cilindra ugrađene su tako da rashladna tekućina ne prodire u njih ili u korito, a plinovi ne izlaze iz cilindra. Također je potrebno predvidjeti mogućnost promjene duljine košuljica ovisno o temperaturi motora. Kako bi se popravio okomiti položaj košuljica, one imaju poseban ovratnik za oslonac na blok cilindra i ugradbene remene. Vlažne košuljice u donjem dijelu zapečaćene su gumenim prstenovima postavljenim u utore bloka cilindra (motori automobila KamaE-5320), u utore košuljica (motori automobila MA3-5335, ZIL-130 itd.). ), ili bakrene prstenaste brtve ugrađene između bloka i potporne površine donjeg remena košuljice (motori GAZ -24 Volga, GAE -53A, itd.). Gornji kraj košuljice strši iznad ravnine bloka cilindra za 0,02-0,16 mm, što pridonosi boljoj kompresiji brtve glave i pouzdanom brtvljenju košuljice, bloka i glave cilindra.

Riža. 2. Dijagrami cilindara motora: a - bez košuljica, ali s kratkim umetkom (automobili ZIL -157 K, GAZ -52-04); b i c - s "mokrim" rukavom (dizeli YAMZ-2E6 i KamAZ-5320); g - s "mokrim" rukavom u koji je utisnut kratki umetak (na GAZ -24 Volga, GAZ -5EA, ZIL -130, itd.); 1 - blok cilindra 2 g - vodena jakna; 3 - umetak; 4, 5 do 6 - košuljice cilindra; 7 - brtveni prstenovi (gumeni ili bakreni, ugrađeni ispod ovratnika)

Tijekom rada motora radna smjesa izgara u gornjem dijelu cilindara. Izgaranje je popraćeno oslobađanjem produkata oksidacije, koji uzrokuju koroziju cilindara. Kako bi se povećala otpornost na trošenje cilindara, neki motori koriste umetke od antikorozivnog lijevanog željeza. Utiskuju se u blok cilindra (motori automobila ZIL-130K, GAZ-52-04) ili u košuljice cilindra (motori GAZ-24 Volga, GAZ-bZA, ZIL-130 itd.). To komplicira tehnologiju proizvodnje motora. U budućnosti dizajneri planiraju koristiti posebne metale, koji će eliminirati upotrebu umetaka u cilindrima.

Poprečne okomite pregrade unutar bloka cilindra, zajedno s prednjim i stražnjim stijenkama, osiguravaju njegovu potrebnu čvrstoću i krutost. U tim pregradama, kao iu prednjoj i stražnjoj stijenci bloka, izbušene su utičnice za gornje polovice glavnih ležajeva radilice. Donje polovice glavnih ležajeva smještene su u kape pričvršćene na blok klinovima ili vijcima.

U motorima u obliku slova V, jedan od redova bloka cilindra malo je pomaknut u odnosu na drugi, što je uzrokovano položajem dviju klipnjača na osovini koljenastog vratila: jedna za desni, a druga za lijevi blok. . Tako je u motorima u obliku slova V automobila GAZ-53A lijevi blok cilindra pomaknut prema naprijed (duž putanje vozila) za 24 mm, au automobilima ZIL-130 - za 29 mm u odnosu na desni blok. Označavanje brojeva cilindara prvo je naznačeno za desni blok cilindra (u smjeru automobila), a zatim za lijevi: cilindar koji je najbliži ventilatoru je broj jedan, itd.

Cilindar s glavom služi kao prostor u kojem se odvija radni proces motora; Stijenke cilindra usmjeravaju kretanje klipa.

Blok cilindra je cjelokupni odljevak u kojem su smješteni cilindri. Redni motori imaju jedan dio bloka cilindra, dok motori u obliku slova V imaju dva dijela (desni i lijevi), spojeni zajedničkim kućištem radilice. Blok cilindra proizvodi se zajedno s kućištem radilice. Ovaj odljevak, nazvan karter, služi za učvršćivanje i sklapanje svih mehanizama i uređaja motora.

Karter je izliven od lijevanog željeza ili aluminijske legure.

Kod rednih motora, kod izrade bloka od lijevanog željeza, cilindri se lijevaju zajedno s blokom. Unutarnja radna površina cilindara 6, pažljivo obrađena i polirana, naziva se zrcalo cilindra. Između stijenki cilindra i vanjskih stijenki bloka nalazi se šupljina 8, koja je ispunjena vodom koja hladi motor, a naziva se vodena jakna.

U slučaju lijevanja kućišta radilice od aluminijske legure, kao i bloka od lijevanog željeza za motore u obliku slova V, cilindri su izrađeni u obliku zasebnih košuljica od lijevanog željeza ugrađenih u rupe gornje i donje pregrade blok. U bloku, rukavac je pričvršćen gornjim ili donjim prstenom koji se uklapa u udubljenja pregrada bloka, a stegnut je glavom postavljenom na vrhu bloka na brtvilu.

Rukav je u izravnom kontaktu s vodom koja cirkulira u vodenom omotaču i naziva se "mokrim". U tom slučaju, čahura je pouzdano zabrtvljena u donjoj pregradi bloka pomoću bakrenog ili gumenog prstena ili nekoliko gumenih prstenova ugrađenih ispod u utore na čahuri.

Kratke košuljice izrađene od posebnog lijevanog željeza otpornog na habanje obično se utiskuju u gornji dio blok cilindara ili košuljica, koje su najviše izložene visokim temperaturama i korozivnom djelovanju ispušnih plinova, kako bi se produžio radni vijek motora. cilindri.

Kod donjeg rasporeda ventila, jedna strana rednog bloka motora ima ulazne i izlazne otvore i sjedišta u koja su ugrađeni ventili. Na istoj strani bloka nalazi se komora - ventilska kutija, u kojoj se nalaze dijelovi mehanizma za distribuciju plina. Kutija ventila je zatvorena s jednim ili dva poklopca.

U slučaju rasporeda gornjeg ventila, potiskivači i šipke mehanizma za distribuciju plina nalaze se u bočnoj komori bloka ili oba njegova dijela u obliku slova V.

Poklopac razvodnog zupčanika, izliven od lijevanog željeza ili legure aluminija, pričvršćen je na prednji dio kućišta radilice. Kućište zamašnjaka od lijevanog željeza pričvršćeno je na stražnji dio kartera. Nosači radilice i bregastog vratila nalaze se na prednjoj i stražnjoj stijenci kućišta radilice i njegovih unutarnjih pregrada.

Gornja ravnina bloka cilindra ili svaki njegov dio u dizajnu u obliku slova V pažljivo se obrađuje i na njega se postavlja zajednička glava koja pokriva cilindre odozgo. U glavi iznad cilindara nalaze se udubljenja koja tvore komore za izgaranje, a tu je i vodeni plašt koji komunicira s vodenim plaštom bloka. S rasporedom ventila iznad glave, glava cilindra također sadrži sjedišta ventila i lijevane usisne i ispušne otvore. Glava ima rupe s navojem za uvrtanje svjećica.

Glava motora karburatorskih motora izlivena je od aluminijske legure. Takva glava ima visoku toplinsku vodljivost, zbog čega se temperatura radne smjese u cilindrima motora na kraju takta kompresije smanjuje. Time je moguće povećati omjer kompresije motora bez pojave detonacijskog izgaranja goriva tijekom rada motora.

Riža. 3. Oblici komora za izgaranje motora

Glava cilindra je pričvršćena na blok maticama na klinovima ili vijcima. Između bloka i glave ugrađena je brtvena brtva koja eliminira prolaz plinova iz cilindara i curenje vode iz vodene jakne na spoju glave i bloka. Brtva je izrađena od azbestnog kartona obloženog tankim čeličnim limom ili azbestnog kartona impregniranog grafitom s metalnim rubovima oko rubova i rupa. Odozdo je utisnuta čelična posuda pričvršćena na prirubnicu kućišta motora na brtvenoj brtvi. Ravnina konektora kućišta radilice podudara se s osi radilice ili se nalazi ispod nje.

S nižim jednosmjernim okomitim rasporedom ventila, komora za izgaranje motora s rasplinjačem pomaknuta je u stranu

ventili Ova pomaknuta komora za izgaranje osigurava dobro vrtloženje smjese tijekom kompresije i najbolje uvjete za njeno izgaranje. Da bi se smanjila duljina I komore za izgaranje i poboljšali uvjeti izgaranja radne smjese, kao i da bi se smanjio otpor protoku smjese na ulazu u cilindar s takvom komorom, raspored donjih ventila je obično se koristi, nagnut prema osi cilindra.

S gornjim jednorednim rasporedom ventila, komora za izgaranje u motorima s rasplinjačem obično ima poluklinasti oblik, što osigurava najbolje uvjete za izgaranje radne smjese. Poluklinasta komora za izgaranje, zbog jednostavnosti svog oblika, može se u potpunosti obraditi. Time je moguće osigurati preciznu usklađenost s volumenom komora za izgaranje u svim cilindrima i povećati ujednačenost rada motora.

Kod oba oblika komore za izgaranje, dio njene površine (displacer) nalazi se blizu dna klipa kada je postavljen u c. m.t. Takvi istiskivači pridonose boljoj raspodjeli volumena komprimirane radne smjese i smanjuju mogućnost detonacije tijekom izgaranja smjese.

Izradom kućišta koljenastog vratila, glave i ostalih dijelova (poklopci zupčanika bregastog vratila i sl.) od aluminijskih legura značajno se smanjuje ukupna težina motora. Ako se koriste uklonjive košuljice, lakše je proizvesti kućište radilice i praktičnije je popraviti cilindre kada su istrošeni.

U dizelskim motorima tlak plina tijekom izgaranja znatno je veći nego u motorima s rasplinjačem, odnosno dizelski dijelovi doživljavaju veća opterećenja, pa su izdržljiviji i čvršći.

Blok cilindra izrađen je od lijevanog željeza, koji je posebno jak i krut. To se postiže značajnom debljinom stijenki cilindra i kućišta radilice, prisutnošću većeg broja rebara unutar kartera i pomakom rastavne ravnine kartera znatno ispod osi radilice. Cilindri motora opremljeni su suhim (tj. koji nisu u izravnom kontaktu s vodom) košuljicama, koje se umeću u probušene cilindre bloka, ili se koriste mokre košuljice od posebnog lijevanog željeza. Glave cilindara dizel motora izrađene su od lijevanog željeza, što ih također čini čvršćim i čvršćim od onih kod motora s rasplinjačem.

S visokim stupnjem kompresije, kako bi se dobio najmanji mogući volumen komore za izgaranje u dizelskim motorima, koristi se samo gornji raspored ventila. Kod motora s izravnim ubrizgavanjem goriva (dizelski motori YaMZ), glava nema udubljenja iznad cilindara, a komora za izgaranje formirana je odgovarajućim udubljenjem na dnu klipa.

DO kategorija: - Dizajn i rad motora