Блок цилиндров является основой любого двигателя и именно в нем происходит процесс получения и преобразования энергии для движения автомобиля.
Блок цилиндров двигателя представляет собой цельнолитую деталь, с определенным количеством цилиндров и может быть как рядного исполнения, так и V – образным с различным углом развала.
Помимо этого в блоке цилиндров отлиты специальные приливы для установки коленчатого вала и каналы для охлаждающей жидкости и циркуляции масла.
Обработка постелей коленчатого вала в блоке цилиндров двигателя производится при полностью зажатых предписанным моментом коренных крышках (бугелях) специальной фрезой за один заход. Затем каждая коренная крышка помечается по месту крепления ( например 1, 2, 3 и т.д) , т.е. становится "родной" для своего отлива в блоке цилиндров и перестановка крышек недопустима, так как это приведет к заклинванию коленчатого вала.
Сверху на блок цилиндров крепится головка блока цилиндров двигателя, а снизу поддон картера, образуя тем самым единый механизм двигателя. К блоку также крепится коробка переключения передач и различное навесное оборудование: генератор, стартер, карбюратор или инжектор, а также различные привода и системы.
Блок может объединять в себе от 2 до 16 цилиндров, где общий объем двигателя при этом будет равен сумме всех отдельно взятых цилиндров.
В каждом цилиндре помещен поршень, который через шатун связан с коленчатым валом двигателя. После подачи топливной смеси в камеру сгорания, она поджигается от искры производимой свечой зажигания. Происходит взрывное воспламенение топлива и расширяющиеся газы начинают с огромной скоростью толкать поршень вниз по стенкам цилиндра.
Поршень в свою очередь через шатун , соединенный с коленвалом. передает усилие на шейку (представляющей кривошип) коленчатого вала, проворачивая ее вокруг оси вала, заставляя его вращаться.
Таким образом, в цилиндрах блока происходит преобразование энергии сгорания топлива в энергию вращения коленчатого вала, который через трансмиссию передает вращение на колеса автомобиля, приводя его в движение.
В момент сгорания топлива, стенки цилиндров блока испытывают колоссальные нагрузки от высокой температуры и давления газов. По этой причине стенкам цилиндров уделяется повышенное внимание при их изготовлении.
Материал блока цилиндров
Сам блок цилиндров двигателя может отливаться из чугуна, алюминия или в редких случаях из магния, с различного рода добавками.
Чугунный блок самый прочный, хорошо выдерживает нагрузки и подлежит форсированию, но и в то же время он самый тяжелый.
Алюминиевый блок цилиндров двигателя отличается легкостью, но имеет проблемы с материалом стенок цилиндров. Если применять в таких цилиндрах алюминиевые поршня, то они сразу же «схватятся» со стенками цилиндров и это приведет к заклиниванию двигателя.
Установка стальных или чугунных поршней быстро износит зеркало цилиндров, и двигатель также выйдет из строя. Поэтому в первых блоках из алюминиевого сплава устанавливались «мокрые» гильзы, отлитые из специального чугуна, которые омывались, снаружи охлаждающей жидкостью, циркулирующей по рубашке охлаждения блока цилиндров.
Подобная конструкция алюминиевых двигателей достаточно долго применялась в автомобильной промышленности, где неоспоримым преимуществом было легкость ремонта блока цилиндров. Для этого было достаточно лишь заменить в блоке комплект гильз.
Но подобное решение компановки блока имело и свои недостатки. Блок не имел должной жесткости, плохо поддавался форсировке и чутко реагировал на перегрев. К тому же минус алюминиевых блоков затяжка головки блока цилиндров должна выполнятся очень аккуратно, так как для крепления головки блока применялись шпильки , которые легко можно было выкрутить из блока или сорвать при излишнем усилии.
В дальнейшем «мокрые» гильзы уступили место «сухим» гильзам, которые запрессовывались в тело блока и не имели прямого контакта с охлаждающей жидкостью. Подобная конструкция алюминиевых блоков существует по сегодняшний день и применяется на многих моделях двигателей. В таких блоках допускается расточка блока цилиндров путем обработки гильз под ремонтный размер поршней.
Помимо рядных и V-образных блоков двигателей существуют блоки с углом развала 180 градусов, это так называемые оппозитные двигатели, наглядным представителем которых является автомобиль Субару.
Концерн Volkswagen создал VR –рядно V-образный блок цилиндров, где цилиндры располагаются одновременно последовательно и наклонены в то же время от своей оси. Наклон предельно мал и составляет порядка 15 градусов.
К слову сказать, Volkswagen лишь возродил разработку компании Lancia, которая была изобретена еще в 30 годы прошлого столетия, но тогда не хватило технической базы и должного оснащения, чтобы довести разработку до серийного уровня.
Инженеры Volkswagen настолько компактно все расположили, что им удалось закрыть V-образный двигатель одной головкой блока.
Еще одна разработка от компании Volkswagen, это двигатель автомобиля Bugatti Veyron EB 16.4, где W16 скомпонован из 2-х V-образных блоков по 8-цилиндров(всего 4- блока, по 4 цилиндра в каждом). Объем двигателя составляет 7993 см3. Двигатель имеет 4 -распредвала и 64 клапана и имеет мощность 1001 л.с. и 1250 Нм максимального крутящего момента.
Справка. Модификация Bugatti Veyron - Super Sport летом 2010 года поставила мировой рекорд максимальной скорости в 431 км/ч.
Так как мощность двигателей постоянно растет, разработчики внедряют новые методы в конструкцию блоков двигателей. Так если раньше коленчатый вал закреплялся в постели блока крышками на каждой коренной шейке, то была применена технология предусматривающая общую крышку для всех шеек коленчатого вала. Это позволило поднять нагрузку на двигатель и увеличить жесткость конструкции блока.
Также для увеличения жесткости и прочности конструкции на отдельных моделях блоков коренные крышки стали крепится еще и сбоку через тело блока, служа гарантией надежного соединения.
Блок цилиндров двигателя представляет собой цельнолитую деталь, с определенным количеством цилиндров и может быть как рядного исполнения, так и V – образным с различным углом развала.
Помимо этого в блоке цилиндров отлиты специальные приливы для установки коленчатого вала и каналы для охлаждающей жидкости и циркуляции масла.
Обработка постелей коленчатого вала в блоке цилиндров двигателя производится при полностью зажатых предписанным моментом коренных крышках (бугелях) специальной фрезой за один заход. Затем каждая коренная крышка помечается по месту крепления ( например 1, 2, 3 и т.д) , т.е. становится "родной" для своего отлива в блоке цилиндров и перестановка крышек недопустима, так как это приведет к заклинванию коленчатого вала.
Сверху на блок цилиндров крепится головка блока цилиндров двигателя, а снизу поддон картера, образуя тем самым единый механизм двигателя. К блоку также крепится коробка переключения передач и различное навесное оборудование: генератор, стартер, карбюратор или инжектор, а также различные привода и системы.
Блок может объединять в себе от 2 до 16 цилиндров, где общий объем двигателя при этом будет равен сумме всех отдельно взятых цилиндров.
В каждом цилиндре помещен поршень, который через шатун связан с коленчатым валом двигателя. После подачи топливной смеси в камеру сгорания, она поджигается от искры производимой свечой зажигания. Происходит взрывное воспламенение топлива и расширяющиеся газы начинают с огромной скоростью толкать поршень вниз по стенкам цилиндра.
Поршень в свою очередь через шатун , соединенный с коленвалом. передает усилие на шейку (представляющей кривошип) коленчатого вала, проворачивая ее вокруг оси вала, заставляя его вращаться.
Таким образом, в цилиндрах блока происходит преобразование энергии сгорания топлива в энергию вращения коленчатого вала, который через трансмиссию передает вращение на колеса автомобиля, приводя его в движение.
В момент сгорания топлива, стенки цилиндров блока испытывают колоссальные нагрузки от высокой температуры и давления газов. По этой причине стенкам цилиндров уделяется повышенное внимание при их изготовлении.
Материал блока цилиндров
Сам блок цилиндров двигателя может отливаться из чугуна, алюминия или в редких случаях из магния, с различного рода добавками.
Чугунный блок самый прочный, хорошо выдерживает нагрузки и подлежит форсированию, но и в то же время он самый тяжелый.
Алюминиевый блок цилиндров двигателя отличается легкостью, но имеет проблемы с материалом стенок цилиндров. Если применять в таких цилиндрах алюминиевые поршня, то они сразу же «схватятся» со стенками цилиндров и это приведет к заклиниванию двигателя.
Установка стальных или чугунных поршней быстро износит зеркало цилиндров, и двигатель также выйдет из строя. Поэтому в первых блоках из алюминиевого сплава устанавливались «мокрые» гильзы, отлитые из специального чугуна, которые омывались, снаружи охлаждающей жидкостью, циркулирующей по рубашке охлаждения блока цилиндров.
Подобная конструкция алюминиевых двигателей достаточно долго применялась в автомобильной промышленности, где неоспоримым преимуществом было легкость ремонта блока цилиндров. Для этого было достаточно лишь заменить в блоке комплект гильз.
Но подобное решение компановки блока имело и свои недостатки. Блок не имел должной жесткости, плохо поддавался форсировке и чутко реагировал на перегрев. К тому же минус алюминиевых блоков затяжка головки блока цилиндров должна выполнятся очень аккуратно, так как для крепления головки блока применялись шпильки , которые легко можно было выкрутить из блока или сорвать при излишнем усилии.
В дальнейшем «мокрые» гильзы уступили место «сухим» гильзам, которые запрессовывались в тело блока и не имели прямого контакта с охлаждающей жидкостью. Подобная конструкция алюминиевых блоков существует по сегодняшний день и применяется на многих моделях двигателей. В таких блоках допускается расточка блока цилиндров путем обработки гильз под ремонтный размер поршней.
Помимо рядных и V-образных блоков двигателей существуют блоки с углом развала 180 градусов, это так называемые оппозитные двигатели, наглядным представителем которых является автомобиль Субару.
Концерн Volkswagen создал VR –рядно V-образный блок цилиндров, где цилиндры располагаются одновременно последовательно и наклонены в то же время от своей оси. Наклон предельно мал и составляет порядка 15 градусов.
К слову сказать, Volkswagen лишь возродил разработку компании Lancia, которая была изобретена еще в 30 годы прошлого столетия, но тогда не хватило технической базы и должного оснащения, чтобы довести разработку до серийного уровня.
Инженеры Volkswagen настолько компактно все расположили, что им удалось закрыть V-образный двигатель одной головкой блока.
Еще одна разработка от компании Volkswagen, это двигатель автомобиля Bugatti Veyron EB 16.4, где W16 скомпонован из 2-х V-образных блоков по 8-цилиндров(всего 4- блока, по 4 цилиндра в каждом). Объем двигателя составляет 7993 см3. Двигатель имеет 4 -распредвала и 64 клапана и имеет мощность 1001 л.с. и 1250 Нм максимального крутящего момента.
Справка. Модификация Bugatti Veyron - Super Sport летом 2010 года поставила мировой рекорд максимальной скорости в 431 км/ч.
Так как мощность двигателей постоянно растет, разработчики внедряют новые методы в конструкцию блоков двигателей. Так если раньше коленчатый вал закреплялся в постели блока крышками на каждой коренной шейке, то была применена технология предусматривающая общую крышку для всех шеек коленчатого вала. Это позволило поднять нагрузку на двигатель и увеличить жесткость конструкции блока.
Также для увеличения жесткости и прочности конструкции на отдельных моделях блоков коренные крышки стали крепится еще и сбоку через тело блока, служа гарантией надежного соединения.
Смотрите также связанные новости
