Различные виды конструкций блоков цилиндров

Различные виды конструкций блоков цилиндров

У алюминиевых блоков цилиндров различные концепции и способы изготовления конкурируют друг с другом. При определении параметров блоков

цилиндров соответствующие технические и экономические преимущества и недостатки должны тщательно взвешиваться друг относительно друга.

Нижеследующие главы дают обзор различных видов конструкций блоков цилиндров.

Монолитные блоки

Под монолитными блоками понимаются конструкции блоков цилиндров, которые не имеют ни мокрых гильз, ни привёрнутых основных плит в форме корпуса коренных подшипников — опорной плиты (Bedplate) (изобр. 1). Для получения определённых поверхностей или прочности монолитные блоки могут иметь, однако, соответствующие заливаемые части в зоне отверстий цилиндров (вставки из серого чугуна, LOKASIL®-Preforms), а также заливаемые части из серого или ковкого чугуна и усиления волокном в зоне отверстий под коренные подшипники. Последние, однако, не отражают ещё состояния техники.

Изображение 1
PSA 4 Zyl. (ряд)

Блоки из двух частей (с опорной плитой)

У данной конструкции крышки коренных подшипников коленчатого вала размещены совместно в отдельной опорной плите (изобр. 2). Опорная плита соединена резьбовыми соединениями с картером и усилена залитым в алюминий шаровидным графитом с целью уменьшения люфта в коренных подшипниках, соответственно, чтобы компенсировать большее удельное температурное расширение алюминия. Таким путём достигаются чрезвычайно жёсткие конструкции блоков цилиндров. Как и у монолитных блоков цилиндров, здесь в зоне отверстий цилиндров могут также быть предусмотрены заливаемые части.

Изображение 2
Audi V8

Конструкция «Open-Deck» с отдельными, свободно стоящими цилиндрами

У данной конструкции рубашка охлаждения открыта к плоскости разъёма головки блока цилиндров, и цилиндры стоят свободно в блоке цилиндров (изобр. 3). Перенос тепла от цилиндров к охлаждающему веществу, благодаря омыванию со всех сторон, равномерный и выгодный. Относительно большое расстояние между цилиндрами влияет, однако, у многоцилиндровых двигателей отрицательно на их конструктивную длину. Благодаря открытой кверху, относительно просто сконструированной полости для охлаждающего вещества, при изготовлении можно отказаться от применения песчаных стержней. Поэтому блоки цилиндров могут изготавливаться как методом литья под низким давлением, так и литьём под давлением.

Конструкция «Open-Deck» с вместе отлитыми цилиндрами

Логическим выводом для уменьшения конструктивной длины блоков цилиндров со свободно стоящими цилиндрами является уменьшение расстояния между цилиндрами. Из-за сдвигания цилиндров они должны быть, однако, исполнены в совместной отливке (изобр. 4). Это положительно влияет не только на конструктивную длину двигателей, но при этом увеличивается и жёсткость в верхней части цилиндров. Таким путём, можно, напр., у шестицилиндрового рядного двигателя сэкономить 60-70 мм на конструктивной длине. Перемычка между цилиндрами может быть при этом уменьшена на 7-9 мм. Данные преимущества перевешивают тот недостаток, что при охлаждении рубашка охлаждения между цилиндрами получается меньше.

Изображение 4
Volvo 5 Zyl. (Diesel)

Конструкция «Closed-Deck»

При данной концепции блока цилиндров, в противоположность конструкции «Open-Deck», верх цилиндров до отверстий для входа воды со стороны головки блока цилиндров закрыт (изобр. 1). Это влияет особенно положительно на уплотнение головки блока цилиндров. Преимущества данной конструкции имеются, в особенности, и тогда, если существующий блок цилиндров из серого чугуна должен быть переведён в алюминий. Из-за сравнимой конструкции (уплотняемая поверхность головки блока цилиндров) головка блока цилиндров и уплотнение головки блока цилиндров не должны претерпеть никаких изменений, соотв., только незначительные.

По отношению к конструкции «OpenDeck» исполнение «Closed-Deck», естественно, труднее изготовить. Причиной является закрытая рубашка охлаждения и из-за этого необходимый песчаный стержень рубашки охлаждения. Также выдерживание узких полей допусков толщины стенок цилиндров усложняется при применении песчаных стержней. Блоки цилиндров «ClosedDeck» могут изготавливаться как методом свободного литья в формы, так и методом литья под низким давлением.

По причине соместно отливаемых цилиндров и возникающей благодаря этому более высокой жёсткости в верхней части цилиндров данная конструкция имеет, по сравнению с конструкцией «Open-Deck», большие резервы нагрузки.

Изображение 1
Mercedes 4 Zyl. (ряд)

Алюминиевые блоки цилиндров с мокрыми гильзами

Данные блоки цилиндров изготавливаются большей частью литьём из более дешёвого алюминиевого сплава и оснащаются мокрыми гильзами цилиндров из серого чугуна. Предпосылкой применения данной концепции является овладение конструкцией «Open-Deck» со связанной с ней проблематикой уплотнения. При этом речь идёт о конструкции, которая больше не применяется при серийном изготовлении двигателей легковых автомобилей. Типичным представителем производства KS был V6- блок PRV (Peugeot/Renault/Volvo) двигателя (изобр. 2).

Такие блоки цилиндров применяются в настоящее время только в спортивном и гоночном двигателестроении, где проблема затрат отступает, скорее, на второй план. Там применяются, однако, гильзы не из серого чугуна, а высокопрочные мокрые алюминиевые гильзы с рабочими поверхностями цилиндров, покрытыми никелем.

Изображение 2
PRV V6

Исполнения рубашки охлаждения

При переходе от блоков цилиндров из серого чугуна к блокам из алюминия стремились ранее к тем же конструктивным размерам при исполнении из алюминия, которые уже существовали в исполнении из серого чугуна. По этой причине глубина рубашки охлаждения (размер «X»), окружающей цилиндр, соответствовала у первых алюминиевых блоков вначале только до 95% длины отверстий цилиндров (изобр. 3).

Благодаря хорошей теплопроводности алюминия как рабочего материала глубина рубашки охлаждения (размер «X») смог быть выгодно уменьшен до величины от 35 до 65 % (изобр. 4). Благодаря этому был уменьшен не только объём воды, и, тем самым, вес двигателя, но и также был достигнут более быстрый нагрев воды для охлаждения. Благодаря укороченному, сберегающему мотор времени нагрева сокращается также время нагрева катализатора, что особенно благоприятно влияет на выделение вредных веществ.

В производственно-техническом отношении уменьшенные глубины рубашки охлаждения также принесли преимущества. Чем короче стальные литейные стержни для рубашки охлаждения, тем меньше тепла воспринимают они в процессе литья. Это сказывается как в большей стойкости формы, так и в увеличении производительности, благодаря уменьшению такта выпуска.

Болтовое соединение головки блока цилиндров

1. Усилие болта болтов крепления головки блока цилиндров /2. Уплотняющее усилие между головкой блока цилиндров и её уплотнением / 3. Деформация цилиндра (представлено очень утрированно) / 4. Находящаяся вверху резьба болта /5. Глубоко лежащая резьба болта

Для того, чтобы деформацию цилиндра при монтаже головки блока цилиндров поддерживать по возможности малой, бобышки под болты — утолщения для резьбовых отверстий болтов крепления головки блока цилиндров — связаны с наружной стенкой цилиндра. Прямой контакт со стенкой цилиндра вызвал бы несравненно большие деформации при затяжке болтов. Дальнейшие улучшения даёт также глубоко лежащая резьба. На изображениях 1 и 2 показаны различия деформаций цилиндров, получающиеся при находящейся вверху и глубоко лежащей резьбе болта.

Дальнейшие возможности — в применении заливаемых стальных гаек вместо обычных резьбовых отверстий, с целью избежать проблем перекоса и прочности (особенно у дизельных двигателей прямого впрыска). У некоторых конструкций применяются длинные стяжные болты,практически провёрнутые через плиту блока цилиндров (изобр. 3) или прямо соединённые с опорой подшипников (изобр. 4).

Jaguar S-Type Блок управления двигателя YW4T13B525BB

• 
• 
• 
• 
• 
• +95 запчасти

Все товары отправляются в страны Европейского Союза с курьером DPD.

Обычно товары доставляются в течение 1-8 рабочих дней в ЕС после заказа и подтверждения оплаты.

Обращаем ваше внимание на то, что из-за максимальной загруженности служб доставки посылок возможны задержки доставки.
Мы стараемся обеспечить своевременную доставку товара.

Если ваша страна не указана при оформлении заказа и вы все еще хотите купить выбранную вами деталь, заполните запрос с помощью скопированной ссылки на ваш товар и ваш адрес. Мы сделаем все возможное, чтобы отправить его Вам.

Приобрести использованные автомобильные запчасти ещё никогда не было так легко и просто. Выберите необходимую часть и нажмите кнопку «В корзину», и она будет добавлена в корзину покупок.

После того, как вы закончите выбирать детали, нажмите «Купить».

Останется только присоединиться к веб-сайту, а если у вас нету учётной записи, вы можете приобретать товары, просто введя информацию о доставке.

Выберите способ доставки и оплаты заказа. Помните, что вы можете рассчитаться за товары, после того как курьер доставит их к вашим дверям!

После получения частей, вы сможете заплатить наличными деньгами курьеру. А если не выходит закупиться, наша команда всегда вам поможет и подскажет как сделать заказ. В случае любых вопросов по заказу, звоните по номеру +37067334330 и мы вам поможем!

Блок цилиндров

Блок цилиндров и его головка — это самые крупные и тяжелые части двигателя, изготавливаемые с помощью литья с последующей механической обработкой. В двигателе с жидкостным охлаждением вокруг цилиндров располагаются каналы для прохода охлаждающей жидкости, которые образуют водяную рубашку.

Рис. Алюминиевый блок цилиндров двигателя V8 с запрессованными «сухими» гильзами.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения обычно изготавливаются отдельно и имеют ребра для увеличения площади охлаждаемой поверхности.
Нижняя часть блока цилиндров обычно обрабатывается для установки в блок коренных подшипников коленчатого вала и для присоединения поддона картера. Большое значение имеет расстояние между соседними цилиндрами. Увеличение расстояния дает возможность повысить жесткость блока и обеспечить возможность увеличения в дальнейшем [[Рабочий объем двигателя |рабочего объема двигателя]] путем увеличения диаметра цилиндров (наиболее простой способ получения модификаций двигателей различной мощности). С другой стороны, это приводит к увеличению габаритных размеров двигателя и его массы. В последнее время некоторые производители автомобильных двигателей изготавливают блоки цилиндров, в которых соседние цилиндры соприкасаются стенками (так называемые сиамские блоки). Такой способ дает возможность получить довольно жесткую конструкцию при сравнительно небольшом размере. Жесткость блока цилиндров в значительной степени определяет шумовые характеристики двигателя.

Рис. Цилиндр и поршень двухтактного двигателя воздушного охлаждения

Долгое время единственным материалом для изготовления блоков цилиндров служил чугун. Этот материал недорог, он обладает высокими прочностью и жесткостью при хороших литьевых качествах. Кроме того, обработанные хонингованием внутренние поверхности чугунных цилиндров обладают отличными антифрикционными свойствами и высокой износостойкостью. Существенными недостатками чугуна являются его большая масса и низкая теплопроводность. Стремление конструкторов к созданию более легких двигателей привело к разработке конструкции блоков цилиндров из алюминиевых сплавов. Алюминий значительно уступает чугуну в жесткости и износостойкости, поэтому блок из алюминия должен иметь большое количество ребер жесткости, а в качестве цилиндров обычно служат те же чугунные гильзы, которые вставляются в алюминиевый блок в процессе сборки, заливаются или запрессовываются в него при изготовлении. Если гильза цилиндра непосредственно омывается охлаждающей жидкостью, она называется «мокрой», а если нет — «сухой». Мокрые гильзы должны иметь надежное уплотнение с полостью охлаждения блока цилиндров.

Рис. Блок цилиндров с «сухой» гильзой. На разрезе хорошо видно, как вставлены в блок цилиндров «сухие» гильзы и выполненные в днищах поршней канавки, предохраняющие от касания поршня клапанами

Применение большого количества ребер жесткости и чугунных гильз в значительной мере сводит на нет преимущества от применения блоков цилиндров из алюминиевых сплавов. Использование в производстве современных технологий дает возможность изготовления легких «алюминиевых» двигателей, у которых блок цилиндров не имеет чугунных гильз. В рабочих поверхностях цилиндров в алюминиевых блоках электролитическим путем создается повышенное содержание кремния, а затем цилиндры подвергаются химическому травлению для создания на рабочей поверхности цилиндров износостойкой пористой пленки чистого кремния, хорошо удерживающей смазку. Кроме того, особенно часто в двухтактных двигателях на алюминиевый цилиндр наносится слой хрома или кремний-никелевого сплава (никасил).

Рис. Двигатель с алюминиевым блоком. Блок цилиндров этого компактного шестицилиндрового V-образного 24-клапанного двигателя, предназначенного для поперечной установки на автомобиль, полностью изготовлен из алюминиевого сплава

Жесткость алюминиевого блока цилиндров может быть повышена не только применением большого количества ребер жесткости, но и использованием специальных проставок лестничного типа в блоке. Такие проставки, соединенные с блоком, помимо значительного повышения жесткости самого блока, служат прочной основой для установки коренных подшипников коленчатого вала, что повышает его долговечность. Такая конструкция блока цилиндров становится нормой в при производстве бензиновых двигателей современных легковых автомобилей. При производстве дизелей, в которых из-за высоких нагрузок и большой шумности требуется большая жесткость блока, часто применяют чугунные блоки цилиндров.

Рис. Рама лестничного типа в блоке. Рамы лестничного типа заменяют привычные крышки коренных подшипников коленчатого вала в конструкции современных ДВС, придают высокую жесткость блоку цилиндров и продлевают жизнь коленчатому валу

Что такое тип блока двигателя

По внешним элементам и конструкции блок цилиндров 2103 мало чем отличается от блока ВАЗ 2106. Основным отличительным параметром, является диаметр цилиндров. Для ВАЗ 2103 он составляет – 76мм. а для ВАЗ 2106 -79мм.

С правой стороны, на поверхности «03» блока, имеется отлитая надпись — «2103» и соответственно «2106» — для «06». С левой стороны, возле верхней плоскости БЦ, напротив 3-го цилиндра, отлиты надписи «03» или «06».

С 2005 года, на блоках, в районе 3-го цилиндра, появился прилив. Однако на серийных двигателях, с блоками цилиндров 2103 и 2106, этот прилив так и не был задействован для размещения ни датчика детонации, ни для размещения другого навесного оборудования.

Для лучшей распознаваемости, блоки окрашиваются в различные цвета. Бл. цилинд. 2103 окрашен в серый цвет, а блок цилиндров 2106 — в голубой цвет.

При сборке двигателя, блоки цилиндров ВАЗ 2103 и ВАЗ 2106 комплектуются крышкой привода 2101-1002060-01. На «классических» двигателях в инжекторном исполнении устанавливается крышка привода — 21214-1002060.

Блок цилиндров 21213 уже в большей мере отличается от «03-го» и «06-го» блоков. Особенностью БЦ ВАЗ 21213 стал увеличенный диаметр цилиндров – 82 мм. Такой диаметр еще позволяет сохранить полости рубашки охлаждения между соседними цилиндрами. В дальнейшем, на базе этого блока были разработаны несколько других моделей. После проведения унификации формы отливки , можно говорить скорее о модификациях блока цилиндров 21213, чем об оригинальных изделиях — блоках 21214, 2123 или 2130.

На бл. цилинд. 21213 отсутствуют отверстия для крепления дополнительного навесного оборудования и датчиков, применяемых на инжекторных двигателях.

С правой стороны на корпусе имеется отлитая надпись — «21213», С этой же стороны, между вторым и третьим цилиндром появился прилив. На блоке 21213, на приливе отсутствует резьбовое отверстие. Может быть вариант, когда отверстие есть, но резьба не нарезана. На других моделях, с инжекторным вариантом двигателя, на этом приливе, имеется отверстие с резьбой М8 — под датчик детонации.

С левой стороны, на корпусе, в центре, надпись – «213». Рядом с местом установки масляного фильтра, ниже места установки бензонасоса, есть два необработанных прилива. Прилив в верхней части отливки, напротив третьего цилиндра, стал выше, чем на «03» или «06» блоках.

На карбюраторном двигателе, совместно с блоком 21213 применяется передняя крышка 2101. Изделие окрашивается в серый цвет.

Для БЦ 2130 используется та же отливка, что и для модели 21213. Особенностью блока цилиндров 2130, является увеличенная высота корпуса. ( см. Размеры блока цилиндров). Для внешнего отличия блок цилиндров 2130, в районе сапуна метится краской.

Других отличий между блоками 21213 и 2130 – нет.

На данный момент серийно выпускаются несколько модификаций двигателя ВАЗ 21214. Все они, являются инжекторными и на всех этих двигателях применяется блок цилиндров ВАЗ 21214. Блок цилинд. 21214 — это все тот же узнаваемый «21213-й» блок. На поверхности корпуса, с правой стороны, отлита надпись – «21213». На отливке присутствуют все приливы, которые имеются и на модели ВАЗ 21213. Особенностью блока ВАЗ 21214, является наличие отверстий на этих приливах. В первую очередь, это резьбовые отверстия под датчик детонации, кронштейн насоса ГУР и кронштейн модуля зажигания. Существует еще одно отличие блоков цилиндров 21214, 2123, 21213. Это отличие связанно с маркировкой изделий. (см. Конструкция блока цилиндров). Блок окрашивается в серый цвет.

На место распределителя зажигания устанавливается фиксатор шестерни привода масляного насоса. Совместно с блоком цилиндров 21214, на двигатель устанавливается крышка привода — 21214-1002060. На крышке имеется кронштейн для установки датчика положения коленчатого вала.

Отверстие под бензонасос закрывается специальной заглушкой 21214-1002043.

Особенностью блока цилиндров ВАЗ 2123 можно считать наличие дополнительных резьбовых отверстий для крепления кронштейна масляного фильтра( 2123-1012028 ). В остальном блок цилиндров 2123 ничем не отличается от «21214-го». Изделие окрашивается в серый цвет.

На все модификации двигателя ВАЗ 2123 устанавливается крышка привода — 2123-1002060-10. Крышка похожа на мод. 21214, но имеет три шпильки для крепления элементов привода вспомогательных агрегатов. Кроме этого, кронштейн крепления датчика выполнен более высоким, это смещение положения датчика вдоль оси коленчатого вала необходимо из-за использования на двигателе более широкого поликлинового ремня.

На блок цилиндров 2123 устанавливаются оригинальные кронштейны подвески двигателя.