Блок двигателя это: Блок цилиндров двигателя

Содержание

Блок цилиндров

Блок цилиндров — основная деталь корпуса двигателя внутреннего сгорания. Блок цилиндров служит опорой для подвижных частей кривошипно-шатунного механизма; к нему прикреплены некоторые навесные агрегаты, такие как стартер, генератор и так далее.

Популярный блок цилиндров V6 впервые использовал в своем автомобиле немецкий изобретатель Готлиб Даймлер

Блок цилиндров самая крупная корпусная деталь любого двигателя с двумя и более цилиндрами. Поскольку блок должен быть долговечным и крепким, его отливают из металла целиком. Как правило, при этом используется чугун или алюминий. Цилиндры чугунного блока представляют собой расточенные в толще металла отверстия, а в алюминиевых блоках для укрепления стенок в них вставляют стальные гильзы. В цилиндрах перемещаются поршни, передающие энергию расширяющихся после сгорания топлива газов на коленчатый вал, преобразующий эту энергию во вращательное движение.

История создания блока цилиндров

Появившись в конце девятнадцатого века, блок цилиндров прошел длительную эволюцию, прежде чем остаться в том виде, в котором он применяется в конструкции подавляющего большинства современных моторов.

Для того, чтобы поставить шестицилиндровый двигатель под капот маленького VW Golf, компания Фольксваген вспомнила непопулярную конструкцию блока цилиндров VR6

История появления первого рядного блока цилиндров связана с немецким изобретателем Николаусом Августом Отто, который 1876 году изобрел самый эффективный для своего времени бензиновый двигатель.

Блок в V-образном исполнении изобрел в 1889 Готлиб Даймлер для постройки усовершенствованного четырехтактного двухцилиндрового двигателя.

Конструкция блока цилиндров двигателя

Блоки цилиндров имеют различные конструкции и конфигурацию разной степени сложности. Блок может быть рядным, с последовательным расположением цилиндров , V-образным с разным углом развала цилиндров или даже состоящим из двух V-образных блоков, как например у Bugatti Veyron EB 16.4. Существуют конструкции блоков с углом развала цилиндров в 180 градусов, для так называемых оппозитных двигателей, таких, как у Subaru.

Cуществуют блоки типа «VR». В них цилиндры расположены в шахматном порядке, последовательно, но в то же время с наклоном в одну из двух сторон, как у V-образного мотора. Такой синтез двух разновидностей в одном блоке позволяет улучшить его охлаждение и поднять мощность при небольшом объеме. Такая технология используется в современных двигателях компания Volkswagen. Многие владельцы автомобилей Passat, Corrado, Golf, Vento, Jetta, Sharan даже не догадываются, что у них VR-образный двигатель, так как блок прикрыт общей головкой и скомпонован так, что наклон цилиндров не бросается в глаза.

Чем больше цилиндров в блоке — тем больше вес мотора. Поэтому количество цилиндров двигателя — ограниченная величина

При отливке в блоке цилиндров предусматривают каналы для циркуляции охлаждающей жидкости и подачи масла. Сверху на блок цилиндров крепится головка блока, снизу присоединяется поддон картера. Помимо этого блок цилиндров служит основой для подсоединения КПП и всего навесного оборудования: генератора, стартера, карбюратора, и прочего.

Блок цилиндров, поршень.

Описанная конструкция двигателя с отдельными блоком и головкой результат длительной эволюции. Ранее блоку отводилось больше функций и то, что сегодня находится в головке блока, было расположено в нем самом. В относительно недавно выпускавшихся двигателях в блоке располагался распределительный вал, а в более ранних конструкциях там же находился и клапанный механизмам. Головка блока цилиндров в так называемых нижнеклапанных моторах выполняла простую роль крышки с отверстиями для свечей зажигания.

Возможное количество цилиндров в блоке

Количество цилиндров это очень важный показатель двигателя и может варьироваться от 1 до 16. Конструктивно увеличение количества цилиндров обсусловлено желанием инженеров увеличить мощность двигателя.

Если поднимать мощность двигателя, не увеличивая количество цилиндров, то необходимо увеличивать диаметр поршней, и делать более массивным блок цилиндров двигателя, что ведет к увеличению массы автомобиля и росту расхода топлива. Получается, что, увеличивая мощность двигателя, мы получаем проигрыш в массе, а значит, в динамике, и нужно снова увеличивать мощность. Это типичный замкнутый круг.

Картер блока цилиндров «Запорожца» выполнен из дорогостоящего авиационного алюминиевого сплава

Инженеры задачу увеличения мощности решили с помощью увеличения количества цилиндров в блоке двигателя. Поршни при этом уменьшают в диаметре, что снижает потери от трения, а значит, мощность двигателя растет.

Материал для блока цилиндров

На сегодняшний день изготавливают чугунные, алюминиевые и магниевые блоки цилиндров с добавлением различных сплавов.

Выбор материала обусловлен присущими ему свойствами. Например, блок из чугуна самый прочный, более пригоден для форсирования, и менее других чувствителен к перегреву.

Блоки из магниевого сплава сочетают в себе твердость чугуна и легкость алюминия, но так как магний редок и дорог, он применяется в основном для автоспорта. Как ни удивительно, из авиационного магниевого сплава МЛ-5 был выполнен картер мотор «Запорожца», на который ставились чугунные или алюминиевые цилиндры.

Блоки из алюминия отличаются малым весом и хорошей способностью к охлаждению, но требуют усиления стенок цилиндров. Если в алюминиевый цилиндр вставить поршня из стали или чугуна, стенки очень быстро износятся. Применить алюминий для изготовления поршней также нельзя, так как они сразу же прикипят к зеркалу цилиндра, и двигатель заклинит.

Блоки цилиндров некоторых моделей BMW не поддаются капремонту, потому что внутренние стенки цилиндров покрыты невозобновляемым составом — Никасилом

По этим причинам алюминиевые блоки на первом этапе их применения оснащали «мокрыми» гильзами из серого чугуна. Однако слабо закрепленные «мокрые» гильзы из чугуна быстро разбивали алюминиевый блок, поэтому он плохо переносил форсировку и был чувствителен к перегреву.

На смену «мокрым» гильзам пришли тонкостенные «сухие» гильзы. Подобная технология предусматривает запрессовку тонкостенных чугунных или композитных гильз в тело блока, где они сидят «как влитые».

Альтернативные решения

Существует и несколько альтернативных решений упрочнения стенок цилиндров с применением новейших технологий. Это метод нанесения кристаллов кремния на внутреннюю поверхность цилиндра или, к примеру, применение готовых алюминий-кремниевых гильз по технологии Locasil фирмы Kolbenschmidt.

Еще одна технология, названная Nicasil, предусматривает нанесение на алюминиевые стенки цилиндра никелевого покрытия с напылением кристаллов карбида кремния. Технология в основном применялась в двигателях дорогих спортивных автомобилей, в частности, болидов Формулы-1, не подлежащих многоразовому капитальному ремонту.

Блок двигателя: что это такое, из чего делается, детали, виды, изготовление

Блок двигателя – самая важная часть нашей машины. Знание этого поможет нам узнать, что скрыто под капотом, и понять, как работает наш автомобиль. Для его строительства требуется отличная инженерная работа для его оптимальной работы.

Индекс

1 Что такое блок двигателя
2 Как изготавливается блок двигателя
3 Из чего сделан блок двигателя
4 части блока двигателя
- 4. 1 цилиндры
- 4.2 каналы охлаждения
- 4.3 масляные галереи
- 4.4 муфты
- 4.5 подшипник коленчатого вала
- 4.6 другие полости
5 Типы блоков двигателя
- 5.1 Открытый или закрытый
- 5.2 По расположению цилиндров
- 5.3 Открытая колода или закрытая колода
6 Элементы, соединенные с блоком двигателя
- 6.1 Руководитель
- 6.2 Скамейка или Картер
- 6.3 Другие детали двигателя

Что такое блок двигателя

блок двигателя es самая важная часть двигателя. Это структура, на которой размещены остальные элементы, такие как приклад вверху, поршни на внутренней стороне и основание (если оно есть) на дне.

Как вы можете видеть на основном изображении, речь идет о единая деталь со всеми необходимыми полостями для крепления: цилиндров, магистралей охлаждающей жидкости и масла, отверстий под болты и прокладки и т. д. Чтобы сделать такой сложный блок цельным, его изготавливают из песчаной формы.

Как изготавливается блок двигателя

Для изготовления этой формы на заводе смешивают циркониевый песок, клей и отвердитель. Этот песок используется потому, что он имеет очень высокую температуру плавления (около 2.500ºC). Основными этапами изготовления блока двигателя являются:

Подпишитесь на наш Youtube-канал

Эта смесь песка попадает в мастер-формы для придания ему нужной формы и вводят газ, затвердевающий смесь. Затем разные получившиеся формы собирают, склеивая детали специальным клеем, выдерживающим сильный нагрев. Таким образом получается полная форма, в которую впрыскивается расплавленный металл.

Этот металл получают из слитки, помещаемые в плавильную печь. В случае с алюминием его нагревают до 800ºC, чтобы превратить в жидкость. Поскольку в этом состоянии он расширяется, мы должны использовать больше металла чтобы компенсировать усадку, возникающую при затвердевании.
то, впрыскивается в пресс-форму снизу, чтобы избежать загрязнения оксидом алюминия. Вещество, которое образуется при контакте расплавленного алюминия с воздухом. Если бы это делалось сверху, то само действие разряда порождало бы ржавчину из-за его большего контакта с воздухом.
Следующий шаг — бросить отдых в течение шести часов в термической рекуперационной печи. Это разрушает клей, так что песок отрывается. Кроме того, этот дополнительный нагрев в течение нескольких часов упрочняет металл.
После этого блок кладут лицевой стороной вниз и встряхивают, чтобы разрыхлить песок. Таким образом, алюминиевый блок открыт и требует всего несколько этажей. твики:
- Первый срезать лишний металл который был помещен в форму, чтобы компенсировать 7-процентную усадку, возникающую при затвердевании алюминия.
- Второй, полировать поверхности с высокой точностью, чтобы придать им правильную отделку для их использования.
Наконец, как и большинство частей автомобиля, он проходит осмотр, чтобы убедиться, что все находится в идеальном состоянии.

Из чего сделан блок двигателя

Обычно блок двигателя обычно из чугуна или алюминия. С первым сопротивление больше при равном объеме, а со вторым экономится вес и улучшается охлаждение.

Однако это не относится ко всем двигателям. общая тенденция — переход на алюминий, по многим причинам. Например, улучшенная конструкция и более высокое качество сборки позволяют алюминиевым блокам двигателя иметь очень высокую прочность. Кроме того, преимущества этого материала очень желательны для преобладающего сегодня сокращения выбросов (уменьшение веса

По поводу его проводимости. Алюминиевые блоки имеют меньшую тепловую инерцию. Что подразумевает, что требуется меньше времени для нагрева и меньше времени для остывания. Что добавило к хорошему дизайну система охлаждения и блок позволяет всему двигателю быстрее достигать рабочей температуры и более эффективно рассеивать тепло, когда это необходимо.

Примером прямо противоположного являются некоторые двигатели Ford EcoBoost. Сохраняя чугунные блоки, которые дольше нагреваются, им нужны вторичные каналы для охлаждающей жидкости. Таким образом, они могут равномерно распределять тепло по всему блоку с самого начала и избегать вредных температурных перепадов.

К этому надо добавить, что более легкий двигатель из алюминия, облегчает достижение лучшего баланса веса между передней и задней осью. Что может предполагать улучшение динамических качеств автомобиля.

части блока двигателя

Хотя это указано на некоторых веб-страницах, не является частью блока цилиндров такие штуки, как прокладка головки блока цилиндров, поршни, кольца, пальцы или Биелас. Это все части двигателя, но не сам блок двигателя. Правильным способом разделения важных частей блока цилиндров являются его полости:

цилиндры

Внутри Блок двигателя мы встретились цилиндры. Именно здесь расположены поршни, которые создают движение двигателя со взрывами.

Они могут идти голыми, то есть прямо со стенками блока на воздухе, или прикрытыми рубашками. Что они представляют собой не что иное, как какие-то трубки, закрывающие цилиндры для предотвращения их износа из-за трения о цилиндры. поршневые кольца. Что-то, что не очень распространено в обычных двигателях легковых автомобилей.

Теме статьи:

Мокрые, сухие и прямые гильзы: отличия и установка на двигатель

Размер цилиндров варьируется в зависимости от хода и размера поршня. С другой стороны, толщина стенок, образующих цилиндры, зависит от рабочего давления, которому подвергается двигатель. Принимая это во внимание, мы можем сказать, что лос дизельные двигатели имеют более толстые стенки цилиндров и/или стойкие, так как они работают при более высоком давлении, чем в бензиновых двигателях

каналы охлаждения

Вокруг цилиндров все каналы охлаждения где циркулирует антифриз. Его конструкция должна быть очень точной, чтобы рассеивать тепло при контакте с жидкостью, не теряя при этом слишком большого сопротивления стенок.

Кроме того, как мы уже говорили ранее, отбор тепла должен поддерживать достаточно ровные температуры между различными точками двигателя. В противном случае разница в расширении может вызвать проблемы.

масляные галереи

другие каналы куда пойдет масло требуется для каждой части двигателя. Без них я не знаю будет смазывать движущиеся части и мотор скоро придет в негодность.

Его конструкция очень важна, т. поддерживать правильное давление масла на протяжении всего тура. Таким образом поток будет поступать в нужном количестве к каждой части.

муфты

Это поверхности, предназначенные для прикрепите другие детали двигателя. Например: муфта Помпа, муфта распределителя, муфта бензонасоса, опора масляного фильтра… и другие, если этого требует конструкция двигателя.

Как видите, все они являются очень важными для работы двигателя деталями, которые необходимо правильно закрепить на блоке. Идти свинчены и уплотнены прокладками которые выдерживают высокие температуры. Как и в случае с прокладкой ГБЦ, которая больше всего страдает при перегреве автомобиля.

подшипник коленчатого вала

Это внизу, и это где находится коленвал. То есть тот, кто отвечает за преобразование линейного движения поршней во вращательное движение, необходимое для движения транспортного средства.

Подшипник — это полумесяц, который обнимает коленчатый вал сверху а подшипник — это полумесяц, который окружает его снизу и прикручивается к блоку. Эта деталь имеется только на закрытых блоках цилиндров. Мы поговорим об этом в разделе «Типы блоков» (ниже).

другие полости

В зависимости от конструкции двигателя блок должен иметь те или иные полости. Например, полости толкателей клапанов.

Теме статьи:

Роль клапанов двигателя

Типы блоков двигателя

Открытый или закрытый

Un открытый блок это тот не включает опору коленчатого вала. Так он помещается в Подвеска двигателя o прямо в картере, как задумано.
Un закрытый блок это тот да, он включает в себя опору для коленчатого вала, так что у него есть полукруглая часть внизу, чтобы собрать его (подшипник), а затем несколько винтовых подшипников, чтобы закрепить его на блоке.

По расположению цилиндров

Форма блока, а также его структура, в основном зависит от типа конструкции что двигатель имеет, согласно типы двигателей. Следовательно, эта категоризация такая же, как и для двигателей внутреннего сгорания:

В линии: Цилиндры расположены один за другим вертикально.
V-образный : цилиндры расположены по диагонали и попарно. Таким образом, два шатуна соединены с одной и той же шатунной шейкой. Вариантом являются блоки VR, которые имеют V, но очень закрытые.
в W: это как два V-образных двигателя вместе в одном блоке.
Боксеры: блок цилиндров с горизонтальными и обращенными друг к другу цилиндрами.

Открытая колода или закрытая колода

Эта дифференциация относится к расположению охлаждающих каналов. открытая палуба это означает, что цилиндры Estan окружен охлаждающими каналами. Так легче отводить тепло.

В случае блоков типа Закрытая колода, эти воздуховоды не окружайте цилиндры, поэтому они более устойчивы к давлению, но их охлаждение сложнее. Существуют также полуоткрытые или полузакрытые колоды, которые представляют собой комбинацию обоих типов. Поэтому каналы охлаждения частично окружают цилиндры.

Элементы, соединенные с блоком двигателя

Руководитель

задница, обычно расположенный на блоке цилиндров, Это самый сложный компонент. при проектировании двигателя. Кроме того, это деталь, которая представляет наибольшую хрупкость, поскольку она должна выдерживать высокие нагрузки и очень высокие температуры в камере сгорания. Внутри головки блока цилиндров находятся клапаны и Распределительные валы, среди прочих элементов.

Материал, используемый для изготовления головки блока цилиндров, очень похоже на блок двигателя. Для конструкции камеры сгорания, расположенной в головке блока цилиндров, учитывается степень сжатия, при которой будет работать двигатель, а также расположение клапанов.

Между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров находится прокладка головки блока цилиндров. Миссия этого совета состоит в том, чтобы предоставить теснота и герметичность. Благодаря прокладке головки блока цилиндров также можно предотвратить утечку антифриза или масла из соответствующих каналов смазки.

Скамейка или Картер

В зависимости от конструкции двигателя блок может иметь скамья, соединенная внизу, где будет лежать коленчатый вал (открытый блок + кровать). Si нет, будет прикреплен непосредственно картер, где находится масло и откуда оно берется для смазывания остальной части двигателя.

Другие детали двигателя

Опять же, в зависимости от конструкции двигателя, к блоку будут прикреплены разные детали для правильной работы. Их может быть много, но самые распространенные Водяной насос, топливный насос высокого давления, el кронштейн масляного фильтра, И т.д.

Изображения — нжамстарС, Пол Шульц, OK Foundry Company, Inc., Колин, Рамсей Томсон, Эрик Килби, DieselDemon

Что такое блок двигателя и для чего он нужен

Блок двигателя, также известный как блок цилиндров, содержит все основные компоненты, в которых происходит процесс сгорания в поршневом двигателе.

Обычно изготавливается из алюминиевого сплава (в старых двигателях из чугуна). В нем размещаются цилиндры и их компоненты, система водяного охлаждения и картер.

Его металлическая конструкция придает ему прочность и способность эффективно передавать тепло от процессов сгорания к встроенной системе охлаждения.

Эта водяная рубашка, как ее иногда называют, снабжена радиатором автомобиля, который охлаждает воду перед тем, как она закачивается обратно в блок двигателя.

Без охлаждения двигатель быстро теряет эффективность и в конечном итоге может заклинить.

Водяная рубашка окружает цилиндры двигателя, которых обычно четыре, шесть или восемь и которые содержат поршни.

Когда головка блока цилиндров находится на месте (она крепится к блоку цилиндров), вместе с распределительным валом поршни двигаются вверх и вниз внутри цилиндров и вращают коленчатый вал, который в конечном итоге приводит в движение колеса.

Масляный поддон находится в основании блока цилиндров. Этот резервуар обеспечивает смазку движущихся частей двигателя, а его уровень контролируется электронным способом, через приборную панель автомобиля или с помощью щупа, установленного в блоке цилиндров.

Масло в двигателе следует менять через определенные промежутки времени – это делается через маслоотстойник, расположенный на основании блока, или с помощью вакуумного насоса и шланга, вставленного в отверстие для щупа. Масляный фильтр следует менять одновременно.

Блок двигателя 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 под двигателем? Это может быть вызвано дырявым шлангом или утечкой из водяного насоса. Иногда это более серьезно, и сам блок двигателя мог треснуть из-за перегрева или замерзания.

Внутренняя утечка охлаждающей жидкости двигателя
Обычно возникает из-за неисправной прокладки, из-за которой вода смешивается с моторным маслом, симптомами являются капля охлаждающей жидкости в расширительном бачке и кремообразный майонез под крышкой маслозаливной горловины.

Пористый блок цилиндров
Образующиеся в процессе производства загрязнения, пустоты в отливке часто не вызывают никаких проблем. Однако иногда они вызывают вторичные проблемы с прокладками, и для заполнения пустоты необходимо использовать герметик, прежде чем можно будет установить новую прокладку.

Ничего не поделаешь с пористым блоком цилиндров, потому что он испорчен со дня изготовления. При этом любые утечки, которые могут возникнуть из-за пористого блока, будут незначительными, и если они обнаружатся в течение гарантийного срока производителя, двигатель следует заменить бесплатно.

Сломанная пломба считается быстроизнашивающимся элементом, поэтому на нее не распространяется гарантия вашего автомобиля. Прокладка — дешевая деталь для ремонта, но труд — особенно для прокладки головки блока цилиндров — будет дорогостоящим, потому что ремонт занимает несколько часов.

Что такое блок двигателя – x-engineer.org

Блок двигателя является одним из самых больших, тяжелых и важных компонентов двигателя внутреннего сгорания. Блок двигателя фиксируется на кузове автомобиля с помощью пассивных упругих опор или более совершенных активных гидравлических демпферов. Блок двигателя иногда называют блок цилиндров но имеет такое же значение.

Основные функции блока цилиндров:

содержит некоторые из движущихся частей двигателя: поршень, шатун, коленчатый вал
содержит часть контура охлаждения
вместе с головкой блока цилиндров образует камеру сгорания
опора части контура смазки: масляного поддона, масляного насоса, масляного фильтра
опора вспомогательных устройств: стартера, компрессора кондиционера, генератора, впускного и выпускного коллекторов и т. д.

Изображение: основные компоненты ДВС

крышка головки блока цилиндров
головка блока цилиндров
блок цилиндров
масляный поддон

Головка блока цилиндров устанавливается сверху блока цилиндров. Крепится он с помощью длинных болтов, которые проходят через головку блока цилиндров и вкручиваются в блок двигателя. Между головкой блока цилиндров и блоком цилиндров находится прокладка головки блока цилиндров , которая помогает герметизировать камеру сгорания и контуры охлаждения.

В зависимости от двигателя блок цилиндров может быть цельным или разделенным на два, верхний и нижний блоки.

Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo Алюминиевое литье блока цилиндров
Источник: GM

Опора крепления коленчатого вала
Канал контура охлаждающей жидкости
Цилиндр
Резьбовое отверстие (для болтов контура смазки головки блока цилиндров)
3
3
Опора вспомогательного оборудования

Во время работы двигателя на блок двигателя действуют высокие механические и термические нагрузки. Блок двигателя должен выдерживать очень высокие нагрузки, давления, вибрации и температуры. Цилиндры должны иметь низкий коэффициент трения, но высокую жесткость. В то же время масса блока цилиндров должна быть как можно меньше.

Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo Нижний и верхний алюминиевые отливки блока цилиндров
Источник: GM

Обычно блок цилиндров изготавливается из литого легированного чугуна. Это экономичное решение. Двигатели Performance изготовлены из алюминиевого сплава, который по сравнению с блоками цилиндров из железа имеет следующие преимущества:

меньшая масса
более высокая теплопроводность
лучшая износостойкость
более простые в изготовлении

Самым главным недостатком блока цилиндров на алюминиевой основе является более высокая стоимость.

В зависимости от конфигурации цилиндров могут быть разные геометрии блоков цилиндров:

вертикальный блок цилиндров (например, I-4, GM Ecotec): все цилиндры в один ряд (прямые двигатели)
«V» блок цилиндров (например, V8, Ford Mustang): с двумя рядами цилиндров (смещены под углом 90° – 120°)
горизонтальный блок цилиндров (например, 4-цилиндровый оппозитный двигатель, Subaru): расположение цилиндров с противоположным расположением цилиндров на 180° (оппозитный двигатель)
Блок цилиндров «W» (например, W16, Bugatti Veyron): два V-образных ряда цилиндров, смещенных под углом

Изображение: 7.