Блок картер двигателя что это

Блок картер двигателя что это

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

Сердце двигателя

Если двигатель – это сердце автомобиля, то блок цилиндров – это сердце двигателя. Это цельнолитая деталь, в которой расположены отверстия для цилиндров, внутри которых двигаются поршни и происходит сгорание топлива. Это центр всего устройства двигателя, поскольку именно к блоку цилиндров крепятся все остальные детали и механизмы. В первую очередь – распределительный вал и главная масляная магистраль. Нижняя часть блока является верхней частью картера.

Также блок цилиндров выполняет вспомогательные задачи – работает как основа смазочной системы двигателя, подавая масло к точкам смазки. В двигателях с жидкостным охлаждением имеется водяной насос, который создает циркуляцию охлаждающей жидкости, перегоняя ее от двигателя до радиатора охлаждения.

Чугун или алюминий?

Работа цилиндров идет в жестких условиях при температуре до 2500 0 С и скорости скольжения до 15 м/сек. Для обеспечения надежной работы блок цилиндров должен обладать высоким запасом прочности и устойчивости к трению. В большинстве случаев он изготавливается из чугуна, легированного никелем и хромом, а также из алюминия.

И тот и другой варианты имеют свои достоинства и издержки. В частности прочность чугуна очень высока, но зато и масса детали, литой из этого металла, велика. Блок цилиндров из алюминия значительно легче, но требуют применения дополнительных металлов для изготовления стенок цилиндра. Одна из технологий, применяемых сегодня – изготовление корпуса из алюминия и напрессовывание тонкостенных сухих гильз из легированного чугуна.

Составляющие блока цилиндров

Основной элемент блока – это гильзы цилиндра, специальные отверстия для работы поршней двигателя. Они представляют собой гладкие цилиндрические полости, которые впрессованы в литую поверхность. Если такие гильзы износятся и станут непригодными для использования, то замене подлежит весь блок цилиндров. Несмотря на это, такой способ производства двигателей внутреннего сгорания проще и экономически выгодней, поэтому наиболее распространен. Существуют гильзы, которые являются втулками, так называемые сменные. В зависимости от количества цилиндров в двигателе данная деталь оснащается двумя, четырьмя, восьмью и т.д. гильзами. Различают блоки цилиндров и по расположению поршней: рядные (R) и V-образные блоки, а также смешанные VR, в которых расположение цилиндров шахматное.

Блок цилиндров двигателя состоит также из отверстий (постели) для коленчатого и распределительного вала. К ним предъявляются такие требования, как: одинаковый диаметр каждого отверстия, их полная соосность, параллельность оси всех постелей с плоскостью блока.

Кроме того, блоки имеют разветвленную систему каналов для охлаждения двигателя, масляные магистрали, технологические отверстия для обслуживания, детали для крепления навесных деталей – головки блока цилиндров, поддона, картера и т.д. Большое количество разнообразных отверстий и каналов предъявляет повышенные требования к технологии производства. Для надежной и безотказной работы двигателя необходимо точное соблюдение всех стандартов, которые четко регламентируют расположение магистралей и полостей, их диаметр и размеры, а также другие параметры.

Преимущества покупки блока цилиндров двигателя в компании «Железяка»

Компания «Железяка» предлагает оригинальные блоки от производителей, что гарантирует высокое качество изготовления и полное соответствие всем нормам и требованиям. Приобретая данную деталь для своего автомобиля в нашем магазине автозапчастей, вы обеспечиваете долговечную и надежную работу двигателя.

Наша компания предлагает широкий выбор товара, поэтому у нас легко купить, как блок цилиндров ВАЗ, ЗМЗ, УАЗ, так и менее востребованные блоки для крупнотоннажного транспорта.

Блокировка двигателя

Блок двигателя — это конструкция, которая содержит цилиндры и другие части двигателя внутреннего сгорания . В ранних автомобильных двигателях блок цилиндров состоял только из блока цилиндров, к которому крепился отдельный картер . Современные блоки цилиндров обычно имеют картер двигателя, объединенный с блоком цилиндров как единый компонент. Блоки двигателя часто также включают в себя такие элементы, как каналы охлаждающей жидкости и масляные галереи.

Термин «блок цилиндров» часто используется как синоним блока цилиндров, хотя технически блок современного двигателя (то есть несколько цилиндров в одном компоненте) классифицируется как моноблок . Другой распространенный термин для блока цилиндров двигателя — просто «блок».

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Компоненты блока двигателя
  • 1.1 Блоки цилиндров
  • 1.2 Гильзы цилиндров
  • 1.3 Проходы охлаждающей жидкости
  • 1.4 Масляные каналы
  • 1.5 Картер
• 2 моноблока
  • 2.1 Встроенный блок-картер
  • 2.2 Встроенная головка блока цилиндров
  • 2.3 Интегрированная трансмиссия
• 3 Материал блока
• 4 См. Также
• 5 ссылки

Компоненты блока двигателя [ править ]

Основная конструкция двигателя (т.е. длинный блок , исключая любые движущиеся части) обычно состоит из цилиндров , каналов охлаждающей жидкости, масляных каналов, картера и головки (головок) цилиндров . Первые серийные двигатели с 1880 — х годов до 1920 — х годов , как правило , используются отдельные компоненты для каждого из этих элементов, которые были болтовых вместе во время сборки двигателя. Однако современные двигатели часто объединяют многие из этих элементов в один компонент, чтобы снизить производственные затраты .

Переход от отдельных компонентов к блоку двигателя, объединяющему несколько элементов ( моноблочный двигатель ), происходил постепенно на протяжении всей истории двигателей внутреннего сгорания. Интеграция элементов основана на развитии литейного производства и методов обработки . Например, практический недорогой двигатель V8 был невозможен до тех пор, пока компания Ford не разработала методы, используемые для создания двигателя Ford V8 с плоской головкой . Затем эти методы были применены к другим двигателям и производителям.

Блоки цилиндров

Блок цилиндров — это конструкция, которая содержит цилиндр , а также гильзы цилиндров и каналы для охлаждающей жидкости. В первые десятилетия развития двигателей внутреннего сгорания цилиндры обычно отливались индивидуально, поэтому блоки цилиндров обычно производились индивидуально для каждого цилиндра. После этого двигатели начали объединять два или три цилиндра в один блок цилиндров, при этом двигатель сочетал в себе несколько таких блоков цилиндров, объединенных вместе.

В ранних двигателях с несколькими рядами цилиндров — таких как двигатель V6 , V8 или 6- цилиндровый двигатель — каждый ряд обычно представлял собой отдельный блок цилиндров (или несколько блоков на ряд). С 1930-х годов были разработаны методы массового производства, позволяющие интегрировать оба ряда цилиндров в один и тот же блок цилиндров.

Гильзы цилиндров

В блоках цилиндров с мокрой гильзой используются полностью съемные стенки цилиндров, которые вставляются в блок с помощью специальных прокладок. Их называют «мокрыми гильзами», потому что их внешние стороны непосредственно контактируют с охлаждающей жидкостью двигателя. Другими словами, вкладыш — это вся стена, а не просто рукав.

Преимуществами мокрых футеровок являются меньшая масса, меньшая занимаемая площадь и то, что охлаждающая жидкость нагревается быстрее при холодном запуске, что снижает расход топлива при пуске и быстрее обеспечивает обогрев кабины автомобиля.

В блоках цилиндров с сухими гильзами используется либо материал блока, либо дискретная гильза, вставленная в блок, чтобы сформировать основу стенки цилиндра. Внутри вставляются дополнительные втулки, которые снаружи остаются «сухими» в окружении материала блока.

Как для мокрой, так и для сухой конструкции футеровки, футеровки (или гильзы) могут быть заменены, что потенциально позволяет проводить капитальный ремонт или восстановление без замены самого блока, хотя это часто не является практичным вариантом ремонта.

Проходы охлаждающей жидкости

Масляные каналы

Картер

Моноблоки [ править ]

Двигатель, в котором все цилиндры имеют общий блок, называется моноблочным двигателем . Большинство современных двигателей (включая легковые , грузовые , автобусы и тракторы ) используют моноблочную конструкцию того или иного типа, поэтому немногие современные двигатели имеют отдельный блок для каждого цилиндра. Это привело к появлению термина «блок двигателя», обычно подразумевающего моноблочную конструкцию, а сам термин «моноблок» используется редко.

В первые годы существования двигателя внутреннего сгорания технология литья могла производить либо большие отливки, либо отливки со сложными внутренними сердечниками, чтобы можно было использовать водяные рубашки, но не то и другое одновременно. В большинстве ранних двигателей, особенно с более чем четырьмя цилиндрами, цилиндры были отлиты как пары или тройки цилиндров, а затем прикреплены болтами к одному картеру.

По мере совершенствования технологий литья весь блок цилиндров из 4, 6 или 8 цилиндров можно было изготавливать как одно целое. Эта моноблочная конструкция была проще и дешевле в производстве. Для двигателей с рядной конфигурацией это означало, что все цилиндры, плюс картер, могли быть изготовлены из одного компонента. Одним из первых двигателей, производимых с использованием этого метода, является 4-цилиндровый двигатель Ford Model T , представленный в 1908 году. Этот метод распространился на рядные шестицилиндровые двигатели и широко использовался к середине 1920-х годов.

Вплоть до 1930-х годов в большинстве V-образных двигателей сохранялась отдельная отливка блока для каждого ряда цилиндров, причем оба они были прикреплены болтами к общему картеру (само по себе это отдельная отливка). Для экономии некоторые двигатели были спроектированы так, чтобы использовать одинаковые литые детали для каждого берега, левого и правого. [2] ( p120 ) Редкое исключение — узкоугольный V12 Lancia 22½ ° 1919 года, в котором использовался цельный блок, объединяющий оба берега. [2] ( pp50-53 ) Форд Флэтхед V-8 ,- представленный в 1932 году — представляет собой значительный шаг вперед в производстве доступных V-образных двигателей. Это был первый двигатель V8 с монолитным блоком цилиндров, впервые сделавший V8 доступным автомобилем. [3]

Общая водяная рубашка моноблочной конструкции позволила уменьшить расстояние между цилиндрами. Моноблочная конструкция также улучшила механическую жесткость двигателя на изгиб и все более важное значение крутильного скручивания по мере увеличения количества цилиндров, длины двигателя и номинальной мощности.

Интегрированный блок-картер

Большинство блоков двигателей сегодня, за исключением некоторых необычных V-образных или радиальных двигателей и больших судовых двигателей, представляют собой моноблоки для всех цилиндров плюс интегрированный блок-картер. В таких случаях юбки рядов цилиндров образуют своего рода область картера, которую до сих пор часто называют картером, несмотря на то, что она больше не является отдельной частью.

Использование стальных гильз цилиндров и вкладышей подшипников сводит к минимуму влияние относительной мягкости алюминия. В некоторых конструкциях двигателей для снижения веса вместо гильз цилиндров используется плазменно-дуговое термическое напыление . Они также могут изготавливаться из чугуна с компактным графитом (CGI), например, в некоторых дизельных двигателях. [4]

Блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Что такое блок цилиндров, какие функции он выполняет и как изготавливается?

Блок цилиндров (блок двигателя) является основной и базовой деталью двигателя внутреннего сгорания, на него приходится основная часть нагрузки и в нем размещаются основные узлы и механизмы. Поэтому к блоку цилиндров предъявляют жесткие требования, его производят из материалов высокого качества и обрабатывают на специальных высокоточных станках. В основном блоки цилиндров выполняют из перлитного серого чугуна с небольшими добавками легирующих элементов, но в последнее время их часто можно встретить из алюминия и даже магния. Из чугуна, в основном, изготавливают блоки для грузовых автомобилей и тракторной техники, а из алюминия — для легковых и спортивных автомобилей. На высокофорсированных спортивных двигателях с турбонаддувом в настоящее время стали выполнять блоки из комбинированных материалов, внутренняя часть которых отлита из алюминия, а внешняя (где располагается рубашка охлаждения) — из магния.
Алюминиевые и комбинированные блоки позволяют добиться серьезного снижения веса всего двигателя и автомобиля в целом, что является большим плюсом для спортивных автомобилей. За счет сложной конструкции лабиринтного типа с огромным количеством скрытых полостей блоки цилиндров отливают под высоким давлением. Именно высокое давление позволяет получить правильную форму, предотвратить образование неоднородности и воздушных полостей в «тело» металла.
Блоки цилиндров, которые изготавливают из комбинированного металла, получают более сложным способом – сначала отливают среднюю часть под высоким давлением из алюминия высокой чистоты, и только после этого внешнюю часть из магния. Технология изготовления блоков из комбинированных (Рисунок №1) металлов очень сложна и ответственна, именно поэтому такую конструкцию применяют только на очень дорогих автомобилях и, как правило, несерийного производства, где снижение веса двигателя оправдано. Однако чугунные блоки выдерживают более высокие нагрузки, они устойчивее к перегревам и обладают меньшей теплоемкостью. Теплоемкость чугуна позволяет быстрее прогреться двигателю до рабочей температуры, что позволит сократить время работы ДВС во время прогрева при эксплуатации в зимний период. Не стоит забывать, что и теплопроводность чугуна намного ниже (примерно в 4 раза) алюминия, из-за чего система охлаждения в таких двигателях работает в более сложных условиях.

Рисунок №1 — Блок цилиндров автомобиля Ferrari 911

Читайте также

При изготовлении блока цилиндров учитывают способ монтажа гильз цилиндров (рисунок №3). Гильзы цилиндров изготавливают из высоких сортов стали. Гильзы цилиндров бывают либо съемные, либо влитые (вмонтированные в блок), в настоящее время чаще всего используют влитые гильзы. Влитые гильзы устанавливают в форму еще до образования самого блока цилиндров, который отливают вместе с гильзами за счет чего происходит диффузия одного металла в другой. Такой способ изготовления блока цилиндров снижает затраты на производство ДВС, но также снижает и ремонтопригодность двигателя в целом. В случае поломки вследствие естественного износа или других факторов, заменить гильзу не представляется возможным, и блок утилизируется целиком. Съемные гильзы могут быть как «мокрым», так и «сухими». «Мокрая» гильза соприкасается с охлаждающей жидкостью, а «сухая» устанавливается в дополнительную внутреннюю втулку и не соприкасается с жидкостью. Также в алюминиевых двигателях первых серий существовала острая проблема в использовании технологии установки гильзы, так, если гильзу вливали или устанавливали «сухую», то через некоторое время гильза расклепывала блок цилиндров за счет разных линейных колебаний вследствие воздействия температур. Из-за этого было отдано предпочтение «плавающим» «мокрым» гильзам. С начала 1980-х годов начали применять технологию запрессовки тонкостенной гильзы, окруженной алюминием, в блок цилиндров. Но у такого способа есть много недостатков.

Рисунок №2 — Краткое описание устройства двигателя ЯМЗ 240 (жирным показан блок цилиндров) 1. блок цилиндров, 2. стартер, 3. вал коленчатый, 4. маховик, 5. кожух маховика, 6. шатун, 7. цилиндр, 8. поршень, 9. головка блока цилиндров, 10. крашка клапанная, 11. коллектор выпускной, 12. топливный насос высокого давления, 13. поддон картера, 14. маслозаборник, 15. масленный насос, 16. коллектор впускной, 17. фильтр тонкой очистки топлива, 18. форсунка высокого давления, 19. вал распределительный, 20. толкатель, 21. коромысло.

Рубашка системы охлаждения выполняет очень важную роль в блоке цилиндров ДВС — она предоставляет доступ охлаждающей жидкости к нагретым деталям цилиндро-поршневой группы. Рубашка охлаждения представляет собой пустоты во внутренних полостях блока и проектируется таким образом, чтобы охлаждающая жидкость смогла эффективно и равномерно отводить тепло от нагретых деталей.
Также в блоке цилиндров расположены каналы для подачи смазывающей жидкости (моторного масла), ко всем трущимся поверхностям. Чаще всего такие каналы изготавливают в готовой отливке, а ненужные выходы закрывают пробками.
В блоке цилиндров располагаются все основные узлы двигателя внутреннего сгорания: коленчатый вал, поршни, приводной механизм ГРМ, поддон и т.д. Их относительное положение очень важно выдерживать в пределах допуска, указанного на чертеже. Несоблюдение этих требований приводит к браку или к резкому снижению ресурса работы ДВС. При изготовлении и обработке блока цилиндров очень важно соблюдать допуски на перпендикулярность осей цилиндров и оси коленчатого вала. Именно поэтому при обработке блока цилиндров важное значение имеет правильный выбор и подготовка баз, обеспечивающих постоянство установки деталей относительно инструментов и рабочих органов станка на всех операциях. Наиболее часто в качестве установочных баз при обработке блоков применяют плоскости достаточно большой протяженности и два отверстия, расположенные на наибольшем расстоянии. У блоков чаще всего в качестве установочных баз выбирают плоскости разъема или плоскости лап и отверстий для крепления, а в качестве черновой базы – отверстия под гильзы цилиндров и гнезда подшипников.
Гнезда для установки крышек коренных подшипников обычно обрабатывают набором фрез с последующей обработкой сборной протяжкой на специальных протяжных станках и обычных горизонтальных протяжных станках, оснащенных приспособлениями для закрепления детали и направления протяжки.
Торцовые поверхности крупных блоков обрабатывают на горизонтально-расточных станках.
Плоскости крышек цилиндров (головок) блоков крупных двигателей, особенно в тех случаях, когда поверхности деталей имеют выступы или выемки, обрабатывают на карусельных станках. Плоскости небольших блоков обрабатывают на продольно-шлифовальных протяжных станках.

Рисунок №3 — типы гильз цилиндров. А — сухая без упорного буртика, Б — сухая с упорным буртиком, В — мокрая с верхним упорным фланцем, Г — мокрая с нижним упорным буртиком, Д — мокрая со средним упорным буртиком.

Обработка основных отверстий производится на универсальных горизонтально-расточных и радиально-сверлильных станках по разметке.
Растачивание глухих отверстий ведется борштангами, консольно закрепленными в шпинделе станка. При обработке сквозных отверстий, а также для обеспечения правильного расположения и точности отверстий, станки оснащают приспособлениями, в которых расточные борштанги направляются неподвижными или вращающимися втулками.
В крупносерийном производстве растачивание отверстий под гильзы в крупных блоках производят на приспособлениях, размещенных на столе горизонтально-расточного станка с постоянными жестко закрепленными опорами борштанг и установкой блока на постоянные базовые поверхности. В крупносерийном производстве при обработке отверстий под гильзы в блоках средних и малых размеров широко применяются вертикальные и многошпиндельные станки. На этих станках деталь устанавливается на нижнюю полость и контрольные отверстия, а борштанги с набором резцов вращаются в верхних и нижних направляющих втулках. Одновременно с растачиванием отверстий под гильзы производится подрезание буртиков, на которые опирается гильза. Эти буртики должны быть точно обработаны по высоте и строго перпендикулярны оси отверстий под гильзы, так как это определяет размеры камеры сжатия и надежность уплотнения стыка блока с головками цилиндров.