Из чего делают блок цилиндров двигателя?

Блок цилиндров двигателя: назначение, конструкция, работа и нумерация цилиндров

У блока цилиндров две основные задачи:

• он используется как основа для деталей двигателя, которые нуждаются в корпусе для крепления, например, для подвешивания головки блока цилиндров и картера;
• также блок цилиндров является корпусом, который вмещает в себе все составляющие двигатель детали и механизмы.

Из какого материала он сделан?

Блок цилиндров изготавливается из трех видов металла, с использованием специальных технологий:

1. Первый – самый известный и практичный – это чугунный сплав, в чугун в нужных пропорциях добавлялись хром и никель. Плюсом чугунного блока является безупречная прочность и жесткость, к тому же устойчивость к температуре. Для блока цилиндров прочность при очень высоких нагрузках на двигатель, едва ли ни самый высокий показатель.
2. Второй вид металла по популярности — это алюминий, этот металл отличается легкостью и быстрым охлаждением. Конечно, алюминий не такой простой металл, и его нужно тщательно отбирать для изготовления блока. Именно поэтому есть специальная технология Locasil, благодаря ей алюминий и кремний запрессовываются в виде готовых по размеру гильз. В этой же серии есть еще одна технология — Nicasil, разница в том, что алюминиевые гильзы покрываются слоем никеля. Конечно, такие передовые технологии делают блоки цилиндров очень надежными, однако не без изъяна. Все может поломаться, так вот, в случае никелевого покрытия, если например, шатун оборвется или прогорит поршень, то о ремонте речь уже не идет. И тогда владелец попадет на круглую сумму, т.к. сталкивается с полной заменой блока цилиндров. В случае же с чугунным блоком, при такой поломке он растачивается и в него вставляется гильза. Ремонт, конечно, занимает меньше финансовых затрат;
3. Третий вид – это сплав магния. Конечно, у магния много достоинств, он прочен как чугун и при этом легок как алюминий, но ценник на такой блок очень высокий. Магниевые блоки цилиндров не делают в качестве базовых, это только индивидуальный заказ.

Конечно же, любой блок цилиндров из выше перечисленных материалов имеет свои плюсы и минусы.

К блоку цилиндров есть обязательные требования

• Каждая постель должна быть одного диаметра, исключение составляют некоторые конструкции специальных размеров;
• Постельные отверстия должны быть по одной оси;
• Оси всех постелей и плоскость блока должны находиться в идеале параллельно по отношению друг к другу.

Что входит в блок цилиндров

Основная часть блока, это гильзы и они бывают двух видов:

• съемная гильза может быть так называемой «мокрой» или «сухой»;
• впрессованные гильзы, как правило, устанавливаются в алюминиевых блоках.

Головка блока имеет несколько мест для крепления, к которым крепится камера сгорания, ГРМ, здесь же находятся отверстия для свечей или форсунок. Также на головке блоков крепится рубашка охлаждения, плюс ко всему тут есть отверстия для каналов впуска и выпуска.

Расположена головка на верху блока цилиндров, закрепляется она с применением специальной технологии. Здесь важно следовать специальной очередности и инструкции, которую предоставляет производитель. Также важно использовать болты определенной конфигурации, которые поставляются в комплекте. Эти болты, учитывая их особенность, могут быть закручены только динамометрическим ключом. Более того, есть определенная схема затяжки, очередность и сила затяжки.

Следующая деталь блока цилиндров — это картер. Он представляет из себя корпус, именно в нем находится кривошипно-шатунный механизм. К блоку цилиндров картер прикручивается снизу, а затем снизу же закрывается поддоном.

Расположение и нумерация цилиндров

Расположение и нумерация напрямую зависят от типа двигателя:

• как известно они бывают рядовые или же V образные;
• от установки двигателя, вдоль или же поперек;
• от типа привода, передний или задний;
• от стороны вращения двигателя, против или по часовой стрелке.

В двигателях, в которых цилиндров более двух, они так располагаются:

• вертикально и однорядно;
• расположение может быть под углом в 20°;
• V образно, т.е. в два ряда под углом в 75° или 90°;
• расположение может быть горизонтальным, при этом угол между цилиндрами равен 180°. Такой вид двигателя применяется в машинах без выступающего капота и в автобусах. Увеличивается пассажирская площадь автомобиля, такие двигатели находятся в задних стенках, а чаще всего под полом.

Нумерация цилиндров

По сути единого стандарта для нумерации нет, а поэтому, если вы самостоятельно решили заняться починкой двигателя, то вам стоит иметь инструкцию к эксплуатации.

Что касается двигателя под задний привод с цилиндрами в 4 и 6 рядов, то тут нумерация первого цилиндра начинается со стороны радиатора и далее по очереди к салону. Хотя есть порядок с точностью до наоборот, такое положение соответствует автомобилям производства США.

Что касается французских марок, то у них модно нумеровать цилиндры от коробки передач, а V образные двигатели нумеруются от крутящего момента, это получается справа.

Если автомобиль переднеприводный, то двигатель, как правило, ставится поперек от пассажирского сидения, а отсчет цилиндров начинается с любой стороны.

Говоря о V образных двигателях, отсчет начинается со стороны, которая находится ближе к салону, со стороны от водителя, от радиатора стоят четные цилиндры.

В каком порядке работают цилиндры

Порядок работы двигателя – это такты работы цилиндров, тут все зависит от типа двигателя, у V образного или рядного, естественно, различный порядок работы. Кроме этого, на порядок работы влияет то, как расположены шатунные шейки коленвала, а также кулачки распредвала.

Процесс внутри цилиндра

Цикл, протекающий в цилиндрах, имеет фазы газораспределения. Эти фазы открывают или закрывают клапаны, все это происходит относительно нижней и верхней точки цилиндра. Один рабочий цикл сжигает однократно воздушно топливную смесь. Важно знать, что чем меньше интервал, в который происходит сжигание, тем равномернее получается работа двигателя. И конечно же, чем больше цилиндров, тем меньше интервал и тем равномернее работа двигателя.

Разные двигатели и работа цилиндров в них

Стоит отметить, что у двигателей с разными цилиндрами есть свой тон, и хороший механик, даже не глядя на двигатель, по такту цилиндров скажет, сколько их и какой двигатель установлен.

• порядок 1-3-4-2 или 1-2-3-4 — это характерно для двигателей с 4 цилиндрами, где шейки коленвала смещены на 180°;
• 1-5-3-6-2-4 -это соответственно 6 цилиндровый двигатель со смещением шейки на 120°;
• для V образного двигателя с 8 цилиндрами характерен такт 1-5-4-8-6-3-7-2.

Какая бы схема ни была, всегда работа начинается с первого цилиндра.

Из чего делают блок цилиндров двигателя?

Блок цилиндров (БЦ) — основной элемент любого поршневого двигателя внутреннего сгорания. В данном блоке изготовлены отверстия цилиндров, внутри которых происходит сгорание смеси топлива и воздуха. Результатом становится движение поршня в цилиндре и выполнение полезной механической работы.

Блок цилиндров является самой большой деталью ДВС. Остальные составные элементы двигателя, навесное оборудование и вспомогательные механизмы крепятся именно на БЦ. К таковым можно отнести головку блока цилиндров, электрический генератор, компрессор кондиционера, гидроусилитель рулевого управления и т.д. К блоку цилиндров крепится сцепление для механической или роботизированной трансмиссии, а также корпус гидротрансформатора автоматической коробки переключения передач.

Сегодня верхняя часть блока цилиндров закрывается головкой блока цилиндров (ГБЦ), а нижняя часть БЦ прикрыта поддоном смазочной системы. Ранее существовали нижнеклапанные типы двигателей, когда элементы, устанавливаемые сегодня в ГБЦ (распределительный вал, клапаны и клапанный механизм) тоже находились в блоке цилиндров, а сама головка блока цилиндров представляла собой простую крышку с отверстиями для установки свечей зажигания.

Материалом изготовления блока цилиндров стал серый легированный чугун или сплавы алюминия. Готовый БЦ получают путем отливки и последующей механической обработки. Цилиндры в блоке цилиндров могут быть как частью отливки, так и выступать отдельными втулками, которые называются «гильзами». Указанные гильзы могут быть «мокрыми» или «сухими». Это будет напрямую зависеть от того, имеют ли они контакт с охлаждающей жидкостью в каналах охлаждения двигателя.

Чугунный блок цилиндров заметно прочнее и надежнее, но отличается большим удельным весом. Алюминиевый блок значительно легче, но требует специального укрепления несущих стенок, гильзовки блока посредством установки специальных гильз из легированного чугуна, покрытия особым гальваническим способом стенок цилиндров износостойкими металлами и т.д.

Блок цилиндров выполняет целый ряд дополнительных функций, являясь основной частью системы смазки и системы жидкостного охлаждения для моторов, оборудованных такими системами. Дело в том, что в БЦ имеются специальные каналы, по которым подается масло под давлением к местам смазки, а также каналы системы охлаждения, по которым охлаждающая жидкость (ОЖ) циркулирует внутри блока цилиндров по своеобразным полостям. Каналы для циркуляции ОЖ образуют «рубашку охлаждения».

Основные способы ремонта треснувшего блока цилиндров двигателя. Обнаружение трещины, ремонт при помощи сварки, расклепывания или нанесения эпоксидного слоя.

Ремонт чугунного или алюминиевого блока цилиндров двигателя при помощи гильзовки. Виды гильз и как гильзы вставляются в блок. Советы и рекомендации.

Что значит капремонт двигателя автомобиля, какие работы выполняются. От чего зависит ресурс двигателя до капремонта и как его увеличить. Полезные советы.

Для чего необходимо наносить хон на стенки цилиндров во время ремонта двигателя. Преимущества профессионального хонингования по сравнению со шлифовкой.

Для чего и когда головку блока цилиндров необходимо шлифовать. Как проверить привалочную плоскость головки блока своими руками. Фрезеровка и шлифовка ГБЦ.

Почему дизельный двигатель дымит белым выхлопом. Белый выхлоп дизеля “на холодную” и после прогрева мотора. Основные причины, диагностика неисправностей.

Устройство блока цилиндров двигателя — коротко и понятно

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

Из чего изготавливается блок цилиндров

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

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

Основные составляющие блока цилиндров

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

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

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