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

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 цилиндров: как он появился, развивался и зачем вообще нужен

Главная
Статьи
Блок цилиндров: как он появился, развивался и зачем вообще нужен

Автор: Борис Игнашин

На первый взгляд, поставленный в заголовке вопрос выглядит бессмысленно. Что значит «зачем вообще нужен блок цилиндров»? Он представляется как некая вечная данность, как основа всего и вся. А ведь у первых автомобилей с ДВС никакого блока цилиндров не было! Сейчас, долгими январскими вечерами, самое время вернуться к самым-самым истокам, вспомнить «лихие 30-е» и проследить эволюцию от примитивных конструкций конца XIX века до современных алюсиловых моторов. И убедиться, насколько много общего они имеют.

Гражданское моторостроение – это очень консервативная отрасль. Все те же коленчатый вал, поршни, цилиндры, клапаны, как и 100 лет назад. Удивительные бесшатунные, аксиальные и другие схемы никак не хотят внедряться, доказывая свою непрактичность. Даже двигатель Ванкеля, большой прорыв шестидесятых, фактически остался в прошлом.

Все современные «новшества», если присмотреться, лишь внедрение гоночных технологий пятидесятилетней давности, приправленное дешевой в производстве электроникой для более точного управления «железяками». Прогресс в строительстве двигателей внутреннего сгорания – скорее в синергии небольших изменений, чем в глобальных прорывах.

И жаловаться-то вроде бы грех. Про надежность и ремонтопригодность в этот раз не будем, а мощость, чистота и экономичность современных двигателей для человека из семидесятых годов показались бы истинным чудом. А если отмотать еще несколько десятилетий?

Сотню лет назад моторы были еще карбюраторные, с зажиганием от магнето, обычно нижнеклапанные или даже с «автоматическим» впускным клапаном… И ни о каких наддувах еще и не думали. А еще старые-старые двигатели не имели детали, которая сейчас является главным его компонентом – блока цилиндров.

До внедрения блока

Первые моторы имели картер, цилиндр (или несколько цилиндров), но блока у них не было. Вы удивитесь, но основа конструкции – картер – частенько был негерметичным, поршни и шатуны были открыты всем ветрам, а смазывались из масленки капельным способом. Да и само слово «картер» сложно применимо к конструкции, сохраняющей взаимное положение коленчатого вала и цилиндра в виде ажурных кронштейнов.

У стационарных двигателей и судовых подобная схема сохраняется и по сей день, а автомобильные ДВС все же нуждались в большей герметичности. Дороги всегда были источником пыли, которая сильно вредит механизмам.

Первопроходцем в области «герметизации» считается компания De Dion-Bouton, которая в 1896 году запустила в серию мотор с цилиндрическим закрытым картером, внутри которого размещался кривошипно-шатунный механизм.

На фото: мотор Де-Дион

Правда, газораспределительный механизм с его кулачками и толкателями размещался еще открыто – это было сделано ради лучшего охлаждения и ремонта. Кстати, к 1900 году эта французская компания оказалась крупнейшим производителем машин и ДВС в мире, выпустив 3 200 моторов и 400 автомобилей, так что конструкция оказала сильное влияние на развитие моторостроения.

…и тут появляется Генри Форд

Первая массовая конструкция с цельным блоком цилиндров до сих пор остается одной из самых массовых машин в истории. Модель Ford T, появившаяся в 1908 году, имела четырехцилиндровый мотор, с чугунной головкой блока, нижними клапанами, чугунными поршнями и блоком цилиндров – опять же из чугуна. Объем мотора был вполне «взрослый» по тем временам, 2,9 литра, а мощность в 20 л. с. еще долго считали вполне достойным показателем.

На фото: двигатель Ford T

Более дорогие и сложные конструкции в те годы щеголяли раздельными цилиндрами и картером, к которому они крепились. Головки цилиндров часто были индивидуальными, и вся конструкция из головки цилиндра и самого цилиндра крепилась к картеру шпильками. После появления тенденции к укрупнению узлов картер часто оставался отдельной деталью, но блоки по два-три цилиндра все еще были съемными.

В чем смысл разделения цилиндров?

Конструкция с отдельными съемными цилиндрами выглядит сейчас несколько необычно, но до Второй мировой войны, несмотря на нововведения Генри Форда, это была одна из наиболее распространенных схем. У авиационных моторов и двигателей воздушного охлаждения она сохранилась и поныне. А у «воздушного оппозитника» Porsche 911 series 993 вплоть до 1998 года никакого блока цилиндров не было. Так зачем же разделять цилиндры?

Цилиндр в виде отдельной детали – штука вообще-то достаточно удобная. Его можно сделать из стали или любого другого подходящего материала, например, бронзы или чугуна. Внутреннюю поверхность можно покрыть слоем хрома или никельсодержащих сплавов, при необходимости сделав ее очень твердой. А снаружи нарастить развитую рубашку для воздушного охлаждения. Механическая обработка сравнительно компактного узла будет точной даже на достаточно простых станках, а при хорошем расчете крепления тепловые деформации будут минимальны. Можно сделать гальваническую обработку поверхности, благо деталь небольшая. Если у такого цилиндра появился износ или другие повреждения, то его можно снять с картера мотора и поставить новый.

Минусов тоже хватает. Помимо более высокой цены и высоких требований к качеству сборки моторов с раздельными цилиндрами серьезным недостатком является низкая жесткость такой конструкции. А значит – повышенные нагрузки и износ поршневой группы. Да и с водяным охлаждением сочетать «принцип раздельности» получается не очень удобно.

Из мейнстрима моторы с раздельными цилиндрами ушли уже очень давно – минусы перевесили. К середине тридцатых годов в автомобилестроении подобные конструкции уже почти не встречались. Разнообразные комбинированные конструкции – например, с блоками из нескольких цилиндров, общим картером и головкой блока – попадались на мелкосерийных люксовых авто с объемными моторами (можно вспомнить подзабытую марку Delage), но к концу 30-х это все вымерло.

Победа цельночугунной конструкции

Привычная нам сегодня конструкция победила благодаря своей простоте и низкой стоимости изготовления. Большая отливка из дешевого и прочного материала после точной механообработки получается все равно дешевле и надежнее, чем отдельные цилиндры и тщательная сборка всей конструкции. А на нижнеклапанных моторах клапаны и распределительный вал располагаются тут же, в блоке, что еще больше упрощает конструкцию.

Рубашка системы охлаждения отливалась в виде полостей в блоке. Для особых случаев можно было применить и отдельные гильзы цилиндров, но мотор на Ford T таких изысков не имел. Чугунные поршни со стальными компрессионными кольцами работали прямо по чугунному цилиндру. И кстати, маслосъемное кольцо в привычном нам виде там отсутствовало, его роль выполняло нижнее третье компрессионное, расположенное ниже поршневого пальца.

На фото: Ford Model T

Такая «цельночугуниевая» конструкция доказала свою надежность и технологичность за много лет производства. И была перенята у Форда такими массовыми производителями, как GM, на долгие последующие годы.

Правда, отливка блоков с большим числом цилиндров оказалась технологически сложной задачей, и многие моторы имели по два-три полублока с несколькими цилиндрами в каждом. Так, рядные «шестерки» тридцатых годов иногда имели два трехцилиндровых полублока, а уж рядные «восьмерки» и подавно изготавливали по такой схеме. Например, мощнейший мотор Duesenberg Model J был изготовлен именно так: два полублока были накрыты единой головкой.

На фото: двигатель Duesenberg J

Впрочем, к началу сороковых годов прогресс позволил создавать и цельные блоки такой длины. Например, блок Chevrolet Straight-8 «Flathead» был уже цельным, что снижало нагрузку на коленчатый вал.

Чугунные гильзы в чугунном же блоке тоже были достаточно удачным решением. Высокопрочный легированный химически стойкий чугун стоил дороже обычного, и отливать из него весь большой блок не имело смысла. А вот сравнительно небольшая «мокрая» или «сухая» гильза оказалась хорошим вариантом.

Освоенная в довоенные еще годы принципиальная конструкция моторов не меняется много десятилетий подряд. Блоки цилиндров многих современных моторов отлиты из серого чугуна, иногда со вставками из высокопрочного в зоне верхней мертвой точки. Например, чугунный блок имеет вполне современный Renault Kaptur с мотором F4R, об обслуживании которого мы писали на днях. Чугун хорош, в частности, тем, что блок из него легко поддается капремонту расточкой цилиндров большего диаметра. Если, конечно, производитель выпускает поршни «ремонтного» размера.

На фото: двигатель F4R

Правда, с годами блоки становятся все более «ажурными» и менее массивными. По ранним блокам цифры найти сложно, но давайте возьмем два семейства моторов с разницей чуть более чем в 10 лет. У блока серии GM Gen II середины 90-х толщина стенки моторов колебалась от 5 до 9 мм. У современного VW EA888 конца 2000-х – уже от 3 до 5. Но мы явно забегаем вперед…

Делаем блок легче

Утончение стенок, чем вовсю занимаются конструкторы в последние годы – это, как вы понимаете, не единственный способ снизить вес блока. В 20-30-е годы о экономии массы и топлива думали существенно меньше, чем сейчас, но первые попытки облегчения делались. И уже тогда додумались использовать алюминий.

На гоночных и спортивных машинах той эпохи можно было встретить симбиоз из алюминиевого картера и головки блока с чугунной отливкой блоков цилиндров. Затем прогресс в металлообработке позволил создать более удобный вариант подобного симбиоза. Блок цилиндров оставался цельным, но отливался из алюминия, что снижало его массу в три-четыре раза, в том числе и за счет лучших литьевых качеств металла. Сами же цилиндры изготавливали в виде чугунных гильз, которые запрессовывали в блок.

Гильзы делились на «сухие» и «мокрые», разница в общем-то понятна из названия. В блоках с сухой гильзой она вставлялась в алюминиевый цилиндр (или вокруг нее отливался блок) с натягом, а «мокрая» гильза просто закреплялась в блоке нижним концом, а при установке ГБЦ полость вокруг превращалась в рубашку охлаждения. Второй вариант оказался перспективнее на тот момент, поскольку упрощал отливку и снижал массу деталей. Но в дальнейшем рост требований к жесткости конструкции, а также сложность сборки подобных двигателей оставили эту технологию «за бортом» прогресса.

Сухие же гильзы в алюминиевом блоке – это и сейчас самый распространенный вариант изготовления детали. И один из самых удачных, ведь чугунная гильза изготавливается из высококачественного легированного чугуна, алюминиевый блок жесткий и легкий. К тому же теоретически эта конструкция еще и ремонтопригодна, как и чугунные блоки. Ведь изношенную гильзу можно «вынуть» и запрессовать новую.

Что дальше?

Единственная принципиально новая технология последних лет – это еще более легкие блоки с напылением сверхпрочного и сверхтонкого слоя на внутреннюю поверхность цилиндров. Подробно о плюсах и минусах, и даже о способах капремонта подобных конструкций я уже писал – повторяться смысла нет. Концептуально мы имеем все тот же ДВС образца 30-х годов. И есть все основания полагать, что до конца «эры внутреннего сгорания», когда доведут до ума электромобили, моторы на жидких углеводородах останутся примерно такими же.

практика ремонт

Новые статьи

Статьи / Шины и диски Правда или действие: стоит ли ремонтировать шины при помощи жгута Ремонт шины при помощи жгута сродни игре «правда или действие». «Правда» говорит о ненадежности и порой даже опасности экспресс-ремонта колес своими руками. Ну а «действие» позволяет рискнут… 341 0 1 29. 09.2022

Статьи / Владимир Шмаков, Chery: в ценообразовании важна не только разница курсов валют По итогам прошлого года марка Chery оказалась в лидерах по продажам среди китайских брендов. В этом году в Chery намерены повторить успех, а суббренд Exeed продолжает набирать обороты. Но це… 805 1 0 25.09.2022

Статьи / Практика Снижаем октан: действительно ли можно ли ездить на 95-м бензине вместо 98-го В Сети можно найти немало случаев, когда «серьёзный технический эксперт» утверждает, что нет ничего страшного в том, чтобы в целях экономии ездить на бензине, октановое число которого чуть н… 4360 0 1 23. 09.2022

Блок цилиндров | это… Что такое Блок цилиндров?

«голый» блок цилиндров

Блок цилиндров — основная деталь 2-х и более цилиндрового поршневого двигателя внутреннего сгорания. Является цельнолитой деталью, объединяющей собой цилиндры двигателя. Отливается как правило — из чугуна, реже — алюминия. На блоке цилиндров имеются опорные поверхности для установки коленчатого вала, к верхней части блока, как правило, крепится головка блока цилиндров, нижняя часть является частью картера. Таким образом, блок цилиндров является основой двигателя, на которую навешиваются остальные детали.

Сами цилиндры в блоке цилиндров могут являться как частью отливки блока цилиндров, так и быть отдельными сменными втулками, которые могут быть «мокрыми» или «сухими». Помимо образующей части двигателя, блок цилиндров несет дополнительные функции, такие как основа системы смазки — по отверстиям в блоке цилиндров масло под давлением подается к местам смазки, а в двигателях жидкостного охлаждения основа системы охлаждения — по аналогичным отверстиям жидкость циркулирует по блоку цилиндров.

Стенки внутренней полости цилиндра служат также направляющими для поршня при его перемещениях между крайними положениями. Поэтому длина образующих цилиндра предопределяется величиной хода поршня.

Цилиндр работает в условиях переменных давлений в надпоршневой полости. Внутренние стенки его соприкасаются с пламенем и горячими газами, раскаленными до температуры 1500—2500°С. К тому же средняя скорость скольжения поршневого комплекта по стенкам цилиндра в автомобильных двигателях достигает 12— 15 м/сек при недостаточной смазке. Поэтому материал, употребляемый для изготовления цилиндров, должен обладать большой механической прочностью, а сама конструкция стенок повышенной жесткостью. Стенки цилиндров должны хорошо противостоять истиранию при ограниченной смазке и обладать общей высокой стойкостью против других возможных видов износа (абразивного, коррозионного и некоторых разновидностей эрозии), уменьшающих срок службы цилиндров (Износ цилиндров автомобильных двигателей является следствием комплексного воздействия на стенки многочисленных физических и химических быстротекущих процессов, которые по характеру проявления разделяются на три основных вида износа: эрозивный, возникающий вследствие механического истирания, схватывания и других разрушающих процессов при непосредственном контакте металлических трущихся поверхностей; коррозионный, возникающий при всякого рода окислительных процессах на поверхностях трения; абразивный, вызывающий разрушение поверхностей трения при наличии между ними твердых или, как говорят, абразивных частичек, в том числе и продуктов износа). Материалы, применяемые для изготовления цилиндров, должны обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках.

В соответствии с этими требованиями в качестве основного материала для цилиндров применяют перлитный серый чугун с небольшими добавками легирующих элементов (никель, хром и др.). Применяют также высоколегированный чугун, сталь, магниевые и алюминиевые сплавы. Блоки, изготовленные из этих материалов, отнюдь не равноценны по своим свойствам.

Так, чугунный блок наиболее жёсткий, а значит — при прочих равных выдерживает наиболее высокую степень форсировки и наименее чувствителен к перегреву. Теплоёмкость чугуна примерно вдвое ниже, чем алюминия, а значит двигатель с чугунным блоком быстрее прогревается до рабочей температуры. Однако, чугун весьма тяжёл (в 2,7 раза тяжелее алюминия), склонен к коррозии, а его теплопроводность примерно в 4 раза ниже, чем у алюминия, поэтому у двигателя с чугунным картером система охлаждения работает в более напряжённом режиме.

Алюминиевые блоки цилиндров лёгкие и лучше охлаждаются, однако в этом случае возникает проблема с материалом, из которого выполнены непосредственно стенки цилиндров. Если поршни двигателя с таким блоком сделать из чугуна или стали, то они очень быстро износят алюминиевые стенки цилиндров. Если же сделать поршни из мягкого алюминия, то они просто «схватятся» со стенками, и двигатель мгновенно заклинит.

Поэтому на первом поколении двигателей с алюминиевым блоком применяли вставленные в блок «мокрые» гильзы из серого чугуна, «плавающие» в охлаждающей жидкости и служащие непосредственно в качестве стенок цилиндров. Эта конструкция, разработанная в 1930-х годах, получила широкое распространение в 1950-х, причём только в СССР, не испытывавшем недостатка в лёгких металлах, она стала применяться практически на всех автомобилях, включая грузовики, что, помимо вышеуказанных преимуществ, давало возможность капитально ремонтировать блок цилиндров просто заменяя гильзы, давая большой экономический эффект. Тем не менее, у неё были и свои недостатки: алюминиевый блок с мокрыми гильзами получается намного менее жёстким, чем цельнолитой чугунный, и поэтому достаточно чувствителен к перегреву и хуже переносит форсировку. Кроме того, алюминий дорог и на большей части территории Земли дефицитен. Поэтому на большинстве двигателей до 80-х — 90-х годов блоки были всё же отлиты из чугуна, несмотря на явно избыточную массу. На высокофорсированных двигателях также часто использовались более прочные чугунные блоки.

В 1980-х годах стала получать всё большее распространение технология, при которой в алюминиевый блок запрессовывались тонкостенные «сухие» чугунные или композитные гильзы, со всех сторон окружённые алюминием. Такие двигатели сегодня достаточно распространены. Тем не менее, и они не лишены недостатков, так как коэффициенты температурного расширения чугуна и алюминия не совпадают, что требует особых мер для предотвращения отрыва гильзы от блока при прогреве мотора.

Альтернативный подход предполагает цельноалюминиевый блок, стенки цилиндров которого специально упрочняют. Например, на пионере этого направления — двигателе Chevrolet Vega 1971 года — блок отливался из сплава с содержанием до 17 % кремния (фирменное название Silumal), а специальная обработки стенок цилиндров обогащала их кристаллами кремния (химическим травлением — специально подобранного состава кислота вымывает алюминий с поверхности стенки, не трогая кремний), доводя до требуемой твёрдости (кремний намного твёрже чугуна). Тем не менее, опыт оказался неудачным: мотор оказался очень чувствителен к качеству смазочных материалов и перегреву, имел неудовлетворительный ресурс и часто полностью выходил из строя из-за износа стенок цилиндра, восстановление которых вне заводских условий оказалось, в отличие от привычных в то время чугунных блоков, невозможно. Это повлекло за собой громкий скандал и миллионные убытки для компании GM. Впоследствии данная технология была доведена до совершенства европейскими производителями — Mercedes-Benz, BMW, Porsche, Audi, и в 80-х — 90-х годах была применена на их серийных моделях. Такой блок можно даже в ограниченных пределах растачивать, так как толщина упрочненного слоя алюминия составляет порядка нескольких микрон. Тем не менее, чувствительность цельноалюминиевых блоков к перегреву и качеству смазочных материалов никуда не делась — такие двигатели требуют высокой культуры обслуживания, а за их температурным режимом зорко следит управляющая электроника.

Сравнительно недавно немецкая фирма Kolbenschmidt разработала и технологию, при которой в обычный алюминиевый блок запрессовываются готовые алюминий-кремниевые гильзы с повышенным (до 27 %) содержанием кремния упрочненными стенками (технология Locasil), — это позволяет снизить стоимость.

Альтернативной является технология Nicasil — никелевое покрытие на алюминиевых стенках цилиндров с напылением кристаллов карбида кремния, её цель всё та же — повышение твёрдости. Её ограниченно применяли ещё в 60-е — 70-е годы для двигателей очень дорогих спортивных автомобилей, в частности — используемых в Formula 1. Из современных двигателей, такие блоки имели М60 и М52 фирмы BMW, причём их продажи в некоторых странах сопровождались скандалом — «никасил» разрушался от реакции с некоторыми видами топлива с высоким содержанием серы (что характерно, в частности, для некоторых регионов США и России). Главный же недостаток «никасила» — тонкое никелевое покрытие легко повреждается например при обрыве шатуна или прогаре поршня, и уже не подлежит восстановлению. Капремонт также невозможен — только замена блока (поршней ремонтного размера для таких моторов не делают).

Блоки из магниевого сплава сочетают твёрдость чугунных и лёгкость алюминиевых. К сожалению, магний редок и дорог, поэтому используется крайне редко, обычно на спортивных моторах. Некоторое исключение — двигатель «Запорожца» с картером из авиационного магниевого сплава МЛ-5 (и отдельными чугунными цилиндрами).

Виды блоков цилиндров (разновидности конструкций)

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.

Изображение 3

Изображение 4

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).

1. Подкладная шайба

2. Болт крепления головки блока цилиндров

3. Стальная резьбовая вставка

4. Стяжной болт

5. Крышка коренных подшипников

Изображение 3

Изображение 4

1. Подкладная шайба

2. Стяжной болт

3. Опора подшипников

4. Крышка коренных подшипников

Монтажные отверстия поршневого пальца в стенке цилиндра

У оппозитных двигателей возникают, в силу их конструктивных особенностей, при монтаже проблемы сборки поршневых пальцев одного ряда цилиндров. Причиной этого является то, что обе половины картера должны быть соединены болтами для того, чтобы смонтировать поршни второго ряда цилиндров, соотв., соединить шатуны с соответствующими шатунными шейками. Поскольку после соединения болтами обеих половин картера не будет больше доступа к коленчатому валу, шатуны без поршней приворачиваются к соответствующим шатунным шейкам, а поршни монтируются после соединения болтами обеих половин картера. Недостающие ещё поршневые пальцы вдвигаются после этого через поперечные отверстия в нижней части цилиндра (изобр. 5) для соединения поршней с шатунами. Монтажные отверстия пересекают рабочие поверхности цилиндров в зоне, которую не проходят поршневые кольца.

Вентиляционные отверстия картера

Изображение 1

Изображение 2

Более новые картеры снабжаются вентиляционными отверстиями поверх коленчатого вала и под цилиндрами (изобр. 1 и 2).

Вентиляции в зоне кривошипов при вытянутых вниз боковых стенках и связанных с ними элементами жёсткости коренных подшипников препятствуется. Благодаря вентиляционным отверстиям вытесненный воздух, который при движении поршня от верхней мёртвой точки в направлении нижней мёртвой точки находится под поршнем, может уйти в сторону и, тем самым, вытесняется туда, где поршень как раз движется в направлении верхней мёртвой точки. Тем самым воздухообмен осуществляется быстрее и эффективнее, поскольку воздуху больше не нужно проходить длинного пути вокруг коленчатого вала. Благодаря уменьшившемуся сопротивлению воздуха достигается, кроме того, значительное увеличение мощности. В зависимости от расстояния цилиндров до коленчатого вала, вентиляционные отверстия находятся либо в зоне прилегания коренных подшипников ниже рабочих поверхностей цилиндров, либо в зоне рабочих поверхностей цилиндров или где-либо между данными зонами.

Блок цилиндров в сборе

16.05.2010

Блок цилиндров в сборе

Блок цилиндров — это главный несущий элемент двигателя. Почти каждый элемент двигателя или подсоединяется к блоку цилиндров или крепится на нем. Поршни, шатуны и коленчатый вал работают внутри блока цилиндров.

В зависимости от расположения отдельных цилиндров блок цилиндров может быть или рядным или иметь V-образную конструкцию.

Внутри блока цилиндров имеются цилиндры, внутренние каналы для прохождения охлаждающей жидкости и смазочного моторного масла. На нем имеются установочные поверхности для подсоединения таких аксессуаров двигателя, как масляный фильтр и насос охлаждающей жидкости. Сверху на блок цилиндров устанавливается головка цилиндров, а снизу к нему крепится масляный картер.

Основные элементы

Рядный блок цилиндров

Однорядные двигатели обычно имеют 3, 4, 5 или 6 цилиндров.

V-образный блок цилиндров

V-образный двигатель имеет два ряда цилиндров, размещаемых по V-образной конфигурации. Хотя цилиндры и располагаются в двух рядах, они все равно соединяются с общим коленчатым валом.

V-образные двигатели обычно имеют 6, 8 и иногда 12 цилиндров.

Блок цилиндров и гильза

Гильзы цилиндров

В некоторых конструкциях двигателей используются гильзы цилиндров. Гильза цилиндра — это полый цилиндр из закаленной стали, который вставляется в блок цилиндров. Гильзы требуются не для всех блоков цилиндров. Они изготавливаются из твердого материала, что позволяет противостоять тепловому воздействию в процессе сгорания внутри цилиндров и свести к минимуму степень износа в результате трения поршневых колец. Имеются два типа гильз цилиндров: мокрые гильзы (омываемые охлаждающей жидкостью) и сухие гильзы.

Мокрые гильзы

Мокрыми гильзы называются потому, что они напрямую контактируют с охлаждающей жидкостью двигателя. Для предотвращения проникновения охлаждающей жидкости к картеру двигателя используются уплотнения. Конструкция с мокрыми гильзами легко ремонтируется, т.к. эти гильзы можно довольно легко заменить. Это делает ненужным механическую обработку цилиндра и исключает потребность в поршнях с увеличенными ремонтными размерами. Мокрые гильзы вследствие своей конструкции имеют повышенную вероятность коррозии.

Сухие гильзы

Сухие гильзы не имеют прямого контакта с охлаждающей жидкостью двигателя. Сухие гильзы устанавливаются в блок цилиндров или посредством запрессовки или с использованием усадки.

Процесс с использованием усадки основывается на способности металлов сужаться при воздействии холода и расширяться в горячем состоянии. Для установки сухой гильзы она охлаждается, а блок цилиндров нагревается, затем гильза вставляется в блок цилиндров. Этот метод облегчает возможность замены гильз.

Картер двигателя

Картер двигателя поддерживает коленчатый вал и коренные подшипники. Нижняя часть блока цилиндров образует верхнюю часть картера. Нижнюю часть картера образует масляный картер, подсоединенный к нижней части блока цилиндров. Картер двигателя имеет несколько опорных поверхностей для установки коленчатого вала. Количество опорных мест варьируется в зависимости от длины коленчатого вала и расположения цилиндров. Например, двигатель с четырьмя цилиндрами обычно имеет пять таких опорных поверхностей. Коленчатый вал опирается на подшипники скольжения (вкладыши), которые устанавливаются на опорные поверхности и фиксируются крышками подшипников. Опоры имеют смазочные каналы, которые обеспечивают смазку коленчатого вала в процессе его быстрого вращения в этих подшипниках. Эти каналы совмещены со смазочными отверстиями в подшипниках. В блоке цилиндров имеется канавка для заднего масляного уплотнения коленчатого вала (если так можно выразиться «коренного» заднего масляного уплотнения), которое препятствует утечке масла в задней части коленчатого вала. Термин «коренной» относится к подшипникам, уплотнениям и другим опорным элементам, используемым на коленчатом вале. Эпитет «коренной» отличает эти опорные элементы от других опорных элементов, которые соединяются с коленчатым валом (таких как подшипники шатунов).

Коленчатый вал

Коленчатый вал преобразовывает возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение, необходимое для обеспечения вращения колес автомобиля. Коленчатый вал устанавливается в блоке цилиндров на U-образных опорах, которые отлиты в блоке цилиндров. Чтобы зафиксировать коленчатый вал в блоке цилиндров, к опорам крепятся болтами крышки подшипников, называемые крышками коренных подшипников. Между коленчатым валом и его опорными поверхностями располагаются вкладыши подшипников, в которых коленчатый вал фиксируется и может быстро вращаться. При изготовлении блока цилиндров поверхности для установки вкладышей коренных подшипников механически обрабатываются, что позволяет обеспечить их точную параллельность коленчатому валу. По этой причине крышки коренных подшипников никогда не следует менять друг с другом местами.

Коленчатый вал при выполнении рабочих ходов поршней испытывает огромные нагрузки. Обычно коленчатый вал изготавливается из тяжелого, высокопрочного чугуна. Коленчатые валы, предназначенные для двигателей с высокими динамическими характеристиками или двигателей для тяжелых режимов эксплуатации, обычно изготавливаются из кованной стали. Некоторые коленчатые валы имеют противовесы, расположенные напротив шатунных шеек. Противовесы балансируют коленчатый вал и предотвращают возникновение вибрации в процессе вращения с высокой частотой.

Коренные шейки

Коренные шейки коленчатого вала тонко полируются и имеют минимальное отклонение от округлой формы, что обеспечивает правильное вращения коленчатого вала во вкладышах подшипников. Масло в смазочные каналы, просверленные в коренных шейках, поступает из каналов, имеющихся в соответствующих опорных поверхностях блока цилиндров. Для смазки подшипников шатунов в вале просверлены наклонные смазочные каналы, идущие от коренных шеек к шатунным шейкам.

Упорные подшипники

Кроме того, одна из коренных шеек (обычно в середине или сзади) обработана таким образом, что имеет упорную поверхность в осевом направлении. Эта поверхность предназначена для специальных упорных полуколец (упорных подшипников), которые ограничивают перемещение коленчатого вала в двух направлениях вдоль собственной оси.

Шейки коленчатого вала

Шейки коленчатого вала — это элементы, которые служат как опорные поверхности для установки самого коленчатого вала или шатунов, которые подсоединяются к коленчатому валу. Шейки для коренных подшипников называются коренными шейками. Шейки для шатунов называются шатунными шейками.

Типичный коленчатый вал для 4-цилиндрового рядного двигателя имеет пять коренных шеек и четыре шатунные шейки. С каждой шатунной шейкой посредством шатуна соединяется один поршень. На V-образных двигателях к каждой шатунной шейке подсоединяются два шатуна

Коренные подшипники

Коренные подшипники, используя крышки коренных подшипников, поддерживают коленчатый вал в зоне его коренных шеек. Коренные подшипники коленчатого вала представляют собой полукруглые вкладыши, которые охватывают коренные шейки коленчатого вала. Верхний вкладыш подшипника имеет одно или несколько смазочных отверстий, которые позволяют смазке покрывать внутреннюю поверхность подшипника. Верхний вкладыш устанавливается в коренную опору на нижней поверхности блока цилиндров. Нижний вкладыш подшипника устанавливается в крышку подшипника. Рабочие поверхности вкладышей изготавливаются из менее твердого материала, чем коленчатый вал. Это способствует уменьшению трения и позволяет обеспечить «притирку» любых неровностей на коренной шейке. Кроме того, если имеет место износ, то ему подвергается вкладыш подшипника, заменить который дешевле, чем заменить коленчатый вал.

Смазка подшипников

В большинстве двигателей верхние и нижние вкладыши подшипников не взаимозаменяемы. Верхний вкладыш обычно имеет смазочное отверстие, которое позволяет маслу течь к рабочей поверхности коренной шейки. Т. к. диаметр коренной шейки коленчатого вала на несколько сотых миллиметра меньше чем внутренний диаметр, создаваемый вкладышами подшипника, масляная пленка покрывает всю рабочую поверхность подшипника.

Радиальный зазор подшипника

Зазор между вкладышами подшипника и шейкой коленчатого вала называется радиальным зазором подшипника. Радиальный зазор — это один из наиболее важных размеров для двигателя. Масло, которое смазывает подшипники, фактически не имеет форму статичной масляной пленки. По мере вращения коленчатого вала масло течет к наружным краям подшипников, откуда и сбрасывается в картер двигателя. Новое масло постоянно поступает через смазочное отверстие, заменяя сбрасываемое масло. Постоянное течение масла через подшипники помогает охлаждать их и смывать продукты износа и грязь с рабочих поверхностей подшипников. Если радиальный зазор слишком мал, количество масла для смазки подшипников будет недостаточным. Как результат этого, трение быстро приведет к износу подшипников. Если радиальный зазор слишком велик, через подшипники проходит слишком много масла. Давление масла падает, и шейка коленчатого вала может начать «бить» в подшипнике, а не быстро вращаться в нем. Чтобы предотвратить повреждение подшипников и коленчатого вала, зазоры в подшипниках точно выставляются при каждом ремонте подшипников или коленчатого вала.

Упорные подшипники

В дополнение к вращению коленчатый вал имеет склонность перемещаться вперед — назад. Т.к. это движение оказывает отрицательное влияние на коленчатый вал, для ограничения этого перемещения предпринимаются соответствующие меры. Одна из коренных шеек коленчатого вала предназначена для установки упорного подшипника. Упорный подшипник предохраняет коленчатый вал от перемещения вперед — назад. Верхний и нижний вкладыши упорного подшипника имеют смазочные масляные канавки, которые позволяют маслу смазывать шейку.

Гаситель колебаний (демпфер) коленчатого вала

Коленчатый вал, хотя и является очень прочным, имеет некоторую «податливость». В процессе рабочего хода коленчатый вал фактически слегка скручивается, затем «спружинивает» в исходное состояние. При нормальной работе горячего двигателя в режиме холостого хода, это скручивание и возвращение в исходное состояние может повторяться до пяти раз в секунду. При ускорении под нагрузкой, цикличность может возрастать до 25 — 30 раз в секунду. Скручивание и возвращение в исходное состояние становится причиной колебаний/ вибраций. Для минимизации этих колебаний/вибраций коленчатого вала предназначается гаситель вибраций (демпфер), который обычно закрепляется на переднем конце коленчатого вала.

Шатуны

Шатун передает движение поршня шатунной шейке коленчатого вала. Поршень соединяется с шатуном посредством стального поршневого пальца. Поршневой палец обеспечивает шарнирное закрепление поршня на верхней головке шатуна. Нижняя (большая) головка шатуна соединяется с коленчатым валом посредством крышки подшипника шатуна. Крышка очень похожа по конструкции на крышку коренного подшипника. Подшипники шатунов по конструкции аналогичны коренным подшипникам коленчатого вала.

Смазка стенок цилиндров

Смазочное отверстие в шатуне смазывает стенки цилиндра и охлаждает поршень. В некоторых конструкциях двигателя для смазывания и охлаждения стенок цилиндров используется разбрызгивание масла. Смазочные каналы коленчатого вала подают масло к шатунным шейкам коленчатого вала. Когда отверстия во вкладышах подшипника совпадают со смазочными каналами в шатунных шейках коленчатого вала, струя масла под давлением выходит через смазочное отверстие в головке шатуна.

Поршни

Верхняя поверхность поршня образует в цилиндре днище камеры сгорания. Поршень передает энергию, создаваемую в результате сгорания воздушно-топливной смеси, к коленчатому валу.

Верхняя поверхность поршня называется днищем или головкой поршня. В верхней части поршня имеется несколько канавок для установки компрессионных колец и маслосъемного кольца. Нижняя часть поршня (под кольцами) называется юбкой. Опорные поверхности юбки направляют поршень в канале цилиндра и предотвращают раскачивание поршня в цилиндре. Большинство поршней имеет маркировку на стенке или сверху, которая указывает сторону поршня, которая должна быть обращена к передней стороне двигателя.

Поршневой палец вставляется в отверстие в цилиндре, специально предназначенное для поршневого пальца. Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. В некоторых конструкциях поршня отверстие для поршневого пальца слегка смещено от центра поршня. Такое смещение помогает стабилизировать поршень в процессе его возвратно-поступательного перемещения в цилиндре.

Радиальный зазор поршня

Хотя поршень и устанавливается в цилиндре плотно, он полностью не герметизирует камеру сгорания. Герметизация обеспечивается посредством поршневых колец, устанавливаемых в соответствующие канавки около днища поршня. Чтобы создать пространство для поршневых колец и смазки, между наружной поверхностью поршня и стенкой цилиндра должен поддерживаться радиальный зазор. Этот зазор позволяет смазочному маслу поступать в верхнюю часть цилиндра. Зазор также предотвращает заедание двигателя в том случае, если один из поршней слишком сильно расширяется в результате перегревания. Для компенсации теплового расширения используются два типа поршневых колец: сведенные на конус и со шлифовкой по копиру.

Сведенные на конус поршни

Чтобы обеспечить постоянство радиального зазора поршня по всей длине цилиндра, поршень обычно имеет слегка сведенную на конус форму. Когда поршень находится в холодном состоянии, диаметр верхней части поршня немного меньше, чем диаметр нижней части. Когда двигатель работает, верхняя часть поршня становится намного горячей, чем нижняя, и тепловое расширение верхней части поршня выравнивает диаметры.

Поршни со шлифовкой по копиру

Чтобы улучшить посадку поршня в цилиндре и компенсировать тепловое расширение используется другая технология, называемая шлифовкой по копиру. Поршни со шлифовкой по копиру изготавливаются таким образом, чтобы иметь слегка овальную форму. Поршень рассчитывается таким образом, чтобы при нагревании расширяться в направлении малого диаметра, делая поршень более круглым, и в основном без увеличения общего диаметра.

Поршневые кольца

Поршневые кольца герметизируют камеру сгорания, в которой происходит сгорание воздушно-топливной смеси. В дополнение к герметизации камеры сгорания поршневые кольца снимают масло со стенок цилиндра и направляют его обратно в картер двигателя. Кроме того, поршневые кольца помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.

Два верхних кольца называются компрессионными кольцами. Обычно они изготавливаются из чугуна с хромированием поверхности, обращенной к стенке цилиндра. В сечении компрессионные кольца могут иметь различную форму. Нижнее кольцо называется маслосъемным кольцом. Маслосъемное кольцо обычно собирается из нескольких элементов, собранных в определенной последовательности водной поршневой канавке. Типичное маслосъемное кольцо собирается из двух рабочих колец, разделенных расширительным кольцом.

Компрессионные кольца

Компрессионные кольца герметизируют камеру сгорания, очищают стенки цилиндра и передают тепло от поршня к стенке цилиндра. Когда на ходе впуска поршень перемещается по цилиндру вниз, нижние кромки компрессионных колец снимают любое масло, которое не было возвращено маслосъемным кольцом. На ходах сжатия и выпуска компрессионные кольца скользят по масляной пленке, таким образом не выжимая масло в камеру сгорания. На рабочем ходе кольца создают герметичное уплотнение камеры сгорания. Кроме того, кольца обеспечивают отвод тепла от поршня к стенкам цилиндра.

Маслосъемные кольца

Маслосъемные кольца обеспечивают смазку стенок цилиндра и направляют масло обратно к картеру двигателя. Масло постоянно разбрызгивается на стенки цилиндров, чтобы обеспечить смазку между стенкой цилиндра и поршневыми кольцами. Когда поршень перемещается в направлении н.м.т., масло, имеющееся на стенке цилиндра, не может попасть в пространство между поршнем и цилиндром и поэтому требуется определенное место для прохода масла. Маслосъемное кольцо обеспечивает проход для возвращения масла к картеру двигателя.

По мере того, как масло снимается со стенки цилиндра компрессионными кольцами, оно поступает за верхнее расширительное кольцо и далее в отверстия, имеющиеся в канавке маслосъемного кольца. Эти отверстия направляют масло в открытое пространство внутри юбки поршня. Затем масло сливается назад в картер двигателя.

Для правильной герметизации цилиндра в целях обеспечения компрессии и для управления прохождением масла зазоры в стыках поршневых колец располагаются со смещением относительно друг друга.

автозапчасти в москве

← Бензиновый двигатель внутреннего сгорания Клапанный механизм →

Из чего делают современные двигатели: новые материалы на службе автопроизводителей

На протяжении многих десятков лет моторы изготавливали из самых обычных материалов — стали, чугуна, меди, бронзы, алюминия. Совсем немного пластика, иногда какие-то мелкие элементы, вроде корпусов карбюраторов, — из магниевых сплавов. На волне тенденции к всемерному облегчению конструкций и увеличению мощности при улучшении экологической составляющей состав материалов с тех времен заметно изменился. Из чего же сегодня делают двигатели? Разбираемся.

Большая часть автовладельцев наверняка знает главный тренд современного автомобилестроения: увеличение мощности двигателя при постоянном уменьшении его объема и массы. Секрет такого сочетания кроется в том числе в новых материалах и конструктивах. Ну и, разумеется, тщательной проработке всех элементов силового агрегата, а также уже не скрываемом отсутствии избыточных (читай: невыгодных) запасов прочности.

Как ни странно, всевозможные нанотрубки и прочий хай-тек, о котором постоянно говорят в СМИ, в моторостроении на самом деле почти не применяются. В серийных моторах самыми дорогими и сложными материалами являются кремнийникелевые покрытия, металлокерамический композит (например, известный как FRM у Honda), различные полимерно-углеродные композиции и постепенно появляющиеся в серийных двигателях титановые сплавы, а также сплавы с высоким содержанием никеля, например Inconel. В целом же двигателестроение остается очень консервативной областью машиностроения, где смелые эксперименты в серийном производстве не приветствуются.

Прогресс обеспечивается в основном «тонкой настройкой» и применением давно известных технологий по мере их удешевления. Основная масса серийных агрегатов состоит в основном из чугуна, стали и алюминиевых сплавов — по сути, самых дешевых материалов в машиностроении. Однако тут все же есть место для новых технологий.

Самая крупная деталь любого мотора — блок цилиндров. Она же самая тяжелая. Долгие десятки лет основным материалом для блоков служил чугун. Он достаточно прочен, хорошо льется в любую форму, его обработанные поверхности обладают высокой износостойкостью. Список достоинств включает и невысокую цену. Современные моторы небольшого рабочего объема по-прежнему льются из чугуна, и вряд ли в ближайшее время индустрия полностью откажется от этого материала.

Основная задача в совершенствовании сплавов чугуна — это сохранение высокой твердости поверхности при улучшении его вспомогательных качеств, иначе это может привести к необходимости использования чугунных же гильз для блока цилиндров из более износостойкого сплава. Так изредка делают, но в основном на грузовых моторах, где эта технология финансово оправданна.

Алюминий в качестве материала блока применяется также очень давно и совершенствуется примерно в том же направлении. Усилия направлены в основном на улучшение возможностей его обработки, на снижение коэффициента расширения при сохранении необходимой пластичности материала, повышение необходимых аспектов прочности сплавов.

Также развиваются технологии использования вторичного алюминия низкой очистки. Для таких сплавов применяются технологии, отличные от литья, причем налицо тенденция к изготовлению из алюминия блоков цилиндров более компактных моторов. Например, двигатель Volkswagen серии EA211 сегодня имеет алюминиевый блок, который оказался на 40% легче чугунного.

Магниевые сплавы значительно менее популярны. Они легче алюминиевых, но имеют значительно более низкую коррозийную стойкость, не переносят контакта с горячей охлаждающей жидкостью, со стальными крепежными деталями повышенной температуры. На рядных шестицилиндровых блоках моторов BMW серий N52 и N53, например, из магниевого сплава выполнена только внешняя часть блока, «рубашка» системы охлаждения. Для сравнительно длинного блока шестицилиндрового мотора это дает выигрыш в массе порядка 10 кг по сравнению с цельноалюминиевой конструкцией. Также магниевые сплавы используют для блок-картеров моторов с отъемными цилиндрами. В основном это двигатели мотоциклов.

Компоненты двигателя

Если с самой большой деталью мотора новые технологии и материалы не очень «дружат» в целом, то в частностях возможны интересные сюрпризы. Гильзы цилиндров у любого блока являются точкой приложения всех новейших технологий и материалов. Высокопрочный чугун, методы поверхностного упрочнения алюминиевых высококремнистых сплавов, гальванические покрытия на основе сплава карбида кремния с никелем, металлокерамические матрицы и стальное напыление широко используются даже на серийных моторах. Про чугун и высококремнистый алюминий говорить не будем, все же сами технологии не только старые, но и массовые. А вот про остальные материалы лучше рассказать чуть подробнее.

Упрочненные чугунные гильзы по технологии CGI (Compacted Graphite Iron) появились для реализации экстремально высокой степени форсирования у дизельных моторов. Этот чугун сильно отличается от распространенного серого чугуна. У него на 75% выше прочность на разрыв, на 40% выше модуль упругости, и он в два раза устойчивее к знакопеременным нагрузкам. А его сравнительно невысокая стоимость и прочность позволяют создавать литые чугунные блоки с массой меньше, чем у алюминиевых. Но в основном его применение ограничено гильзами и коленчатыми валами. Гильзы получаются очень тонкими, теплопроводными и при этом столь же технологичными и надежными, как обычные гильзы из чугуна. А коленчатые валы по прочности соперничают с коваными стальными при заметно меньшей себестоимости.

Покрытие по технологии Nicasil, в общем-то, не редкость и далеко не новинка, но оно остается одним из самых высокотехнологичных и перспективных в своей сфере. Изобрели его еще в 1967 году для роторно-поршневых двигателей, и засветиться в массовом автомобилестроении оно успело. Porsche его применял для гильз цилиндров с 1970-х, а в 1990-е его попытались применить и на более массовых моторах, например в BMW и Jaguar, но недостатки технологии и высокая цена заставили отказаться от него в пользу более дешевых методов поверхностного упрочнения высококремниевых сплавов, например по технологии Alusil.

Причем более вероятной причиной отказа является как раз повышенная стоимость блоков цилиндров с этим покрытием, связанная с низкой технологичностью процесса гальванического нанесения и высоким процентом не выявляемого сразу брака, который потом успешно списали на высокосернистые бензины.

Тем не менее это покрытие все еще остается лучшим выбором для создания рабочей поверхности в любом мягком металле, потому под различными торговыми наименованиями применяется в массовом и особенно гоночном двигателестроении. Например, под маркой SCEM в моторах Suzuki. Его недостатки в основном связаны с очень высокой стоимостью обработки и слабой приспособленностью к массовому производству при использовании с крупными многоцилиндровыми блоками.

Металлокерамическая матрица (MMC), более известная как FRM в моторах Honda, — еще один оригинальный и интересный материал. Например, двигатель на суперкаре NSX имел гильзы, выполненные по такой технологии. Опять же технология далеко не новая, но, как и материал, очень перспективная. Покрытие типа Nicasil тоже относится к MMC, но его приходится наносить гальваническим методом, и в качестве матрицы выступает достаточно твердый никель.

В технологии FRM материалом матрицы служит алюминий, а MMC получается в процессе заливки гильзы из волокнистого материала на основе карбоновой нити в алюминиевый блок. Использование углеродного волокна более технологично. К тому же матрица получается намного более толстой, чуть более мягкой, намного более упругой и абсолютно интегрированной в материал блока. Отслоение, как это происходило с Nicasil, попросту невозможно. Задиры и локальные повреждения в силу структуры материала ему почти не страшны, а в случае износа цилиндр можно расточить благодаря большому запасу по толщине.

Минусы у такого покрытия тоже имеются. Во-первых, немалая цена, во-вторых, жесткое отношение к поршневым кольцам, поскольку его структура плохо «настраивается». Тут не создать полноценной сетки хона, правда, масло хорошо удерживается в волокнах и без того. Края волокон очень жесткие, и даже сверхтвердые кольца имеют ограниченный ресурс, а поршень в местах контакта интенсивно изнашивается при малейшем биении, что подразумевает использование поршней с минимальным зазором и очень короткой юбкой. К тому же покрытие очень маслоемкое. В итоге у моторов постоянно наблюдался повышенный расход масла, что на определенном этапе не позволило выполнять жесткие экологические требования.

Впрочем, сейчас эта проблема уже не актуальна, новые катализаторы и новые поколения малозольных масел позволяют об этом не беспокоиться. Ну и, разумеется, цена нанесения покрытия такого типа заметно выше, чем у алюсила или чугунных гильз, но все же меньше, чем у Nicasil-подобных материалов.

Покрытия MMC разных типов также используются в целом ряде деталей двигателей. Например, в седлах клапанов в ГБЦ, упрочнениях крайних постелей распредвалов, особо нагруженных местах креплений элементов конструкции. Это позволяет широко применять цельноалюминиевые детали и снижать массу конструкции за счет упрощения. Некоторые детали двигателей могут иметь крупные элементы из MMC, например клапаны. Но это и сейчас удел не серийных конструкций.

Титановые сплавы также давно пытаются использовать в конструкции машин. В двигателях этот прочный, легкий и очень эластичный материал с превосходной химической стойкостью применяется очень ограниченно в силу высокой стоимости. Но можно найти серийные конструкции с деталями из титана. Титановые шатуны, например, давно устанавливаются в моторах Ferrari и тюнинговом подразделении AMG. Еще титан — неплохой выбор для пружин, шайб, рокеров и прочих элементов ГРМ, деталей теплообменников EGR, а также разных крепежных элементов. Кроме того, он используется для производства рабочих элементов высокопроизводительных турбин, а иногда —— для производства клапанов и даже поршней.

Теоретически детали из высококремнистых титановых сплавов с высоким содержанием интерметаллидов и сицилидов могут применяться в двигателях, но у большинства титановых сплавов наблюдается серьезная потеря прочности уже при температурах свыше 300 градусов — изменение пластичности в больших пределах и большой коэффициент расширения, что не позволяет создавать из них долговечные детали с низкой массой. Ограниченное применение имеет в двигателестроении и 3D-печать из титановых сплавов, например для создания выпускных систем на спорткарах.

А вот покрытия из нитрида титана — одни из самых популярных средств упрочнения поршневых колец. Этот материал отлично работает по кремниевому упрочненному слою гильз цилиндров. Его же используют как напыление на фаски клапанов, в том числе титановых, на торцы толкателей клапанного механизма и другие узлы двигателя. Начиная с 1990-х годов использование этого метода упрочнения неуклонно возрастает, и он вытесняет хромирование, азотирование и ТВЧ-закалку. Также нитрид титана является перспективным типом покрытия для гильз цилиндров: он может наноситься методом PA-CVD (плазмохимическое осаждение из газовой фазы), а значит, такие технологии могут стать серийными в ближайшее время, если будет спрос на новые износостойкие покрытия цилиндров.

Уже упомянутая 3D-печать также активно применяется для создания высокопрочных и высокоточных жаростойких деталей сплав Inconel. Это семейство никельхромовых жаростойких сплавов давно служит материалом для создания выпускных клапанов, верхних компрессионных колец, пружин и даже выпускных коллекторов, корпусов турбин и крепежного материала для высокотемпературного применения.

В последние годы, в связи с развитием технологий 3D-печати и активным использованием в них Inconel-сплавов, мелкосерийные ДВС все чаще обзаводятся деталями из этого очень перспективного материала. Рабочий диапазон деталей из него минимум на 150–200 градусов выше, чем у самых жаростойких сталей, и доходит до 1200 градусов. Как материал упрочнения сплавы Inconel используются серийно уже достаточно давно, так, в моторах Mercedes-Benz покрытие из Inconel применяется на моторах серий M272/M273.

Пластмассы также продолжают внедрять в конструкции двигателей. Выполненные из пластика элементы системы впуска и охлаждения — дело уже привычное. Но дальнейшее расширение номенклатуры маслостойких и теплостойких пластмасс с низким короблением позволило создать пластмассовые картеры ДВС, клапанные крышки, направляющие, корпуса малых конструкций внутри двигателя. Концепты моторов с блоком цилиндров из пластмассы, а точнее, из полимерно-углеродных композиций, уже были представлены публике. При незначительно меньшей прочности, чем у легких сплавов, пластик в производстве обходится дешевле и значительно лучше перерабатывается.

Каков итог?

Изучение вопроса применяемости материалов в двигателестроении показывает четкую направленность: для снижения массы и улучшения других характеристик применение каких-то суперматериалов либо не особо требуется, либо невозможно в принципе в силу физических и химических свойств. Развитие технологий идет путем эволюционным — усовершенствования как самого производства, так и традиционных материалов, реорганизации рабочего процесса и конструкторской оптимизацией. Так что даже в среднесрочной перспективе мы вряд ли увидим революцию в производстве ДВС, скорее речь будет идти о постепенном отказе от этого типа двигателя в принципе в пользу электротехнологий, хотя и там пока не наблюдается бурного технологического прорыва.

Что такое блок цилиндров? | Материалы блока цилиндров и гильзы

Важный момент

Что такое блок цилиндров?

Блоки цилиндров являются неподвижной, составной частью кривошипно-шатунного механизма, именуемого в дальнейшем КМ, соединяющего цилиндры двигателя. Изготавливается методом литья из чугуна. Иногда блок цилиндров отливают из литого алюминия, а также магниевых сплавов. В блоке цилиндров коленчатый вал установлен на специальных опорных поверхностях.

Верхняя часть блоков цилиндров закрыта головкой блока цилиндров. А картер крепится к нижней части блока цилиндров. Все основные компоненты двигателя установлены на блоке цилиндров или внутри него. Эти компоненты, включая отверстия цилиндров, обработаны очень точно.

Они должны думать достаточно, чтобы сдержать давление горящей топливной смеси. Между основанием цилиндра и поршневыми кольцами должна быть обеспечена плотная посадка, чтобы поршневые кольца могли герметизировать горючий газ.

Если цилиндры из-за износа приобретают овальную форму, через поршневые кольца выходит некоторое количество газа. Утечка газа через поршневые кольца называется прорывом картерных газов. Прорыв газов снижает КПД двигателя. Отделка стенок цилиндра также влияет на кольцевое уплотнение.

Стенка цилиндра обеспечивает очень гладкую поверхность. Специальные шлифовальные камни делают в стенках цилиндров небольшие канавки, в которые собирается масло. Эти канавки помогают смазывать поршневые кольца и юбку поршня. Раньше большинство блоков цилиндров изготавливались из чугуна или серого чугуна, так как этот материал был легче для машины.

Алюминиевые поршни очень хорошо изнашиваются относительно чугунных стенок цилиндров. Основным недостатком железа является его вес, поскольку блоки двигателя теперь отлиты из легкого алюминия. Алюминиевые блоки весят намного меньше, чем чугунные блоки. Алюминиевая обшивка поршня, трущаяся об алюминиевую стенку цилиндра, очень быстро изнашивается. Большинство алюминиевых блоков цилиндров оснащены гильзами цилиндров из стали или ковкого чугуна.

Также прочтите: Что такое гильза цилиндра? | Материал для гильзы цилиндра | Функция гильзы цилиндра | Типы гильз цилиндров

Материалы блока цилиндров и гильзы:

Как правило, производители иногда используют серый чугун для блоков цилиндров с добавлением никеля и хрома. В настоящее время они также используют алюминий для снижения веса и повышения производительности. Однако в алюминиевых блоках на цилиндре используются чугунные или стальные гильзы. Большинство двигателей предпочитают чугун для стенок цилиндров, так как он менее подвержен износу.

В некоторых небольших двигателях для покрытия стенок цилиндров используется хром для уменьшения износа и увеличения срока службы. В зависимости от рабочего объема и других технико-эксплуатационных характеристик назначения существует несколько вариантов компоновки расположения цилиндров двигателя, а также ряд материалов изготовления блоков и цилиндров. Так как в цилиндре над полостью поршня возникают различные условия давления, внутренняя поверхность стенки цилиндра подвергается воздействию пламени и горячих газов, температура которых колеблется в пределах 1500-2500 °С; такая деталь должна быть высокой. Изготовлена из высокопрочного материала с механической прочностью.

Скорости скольжения поршневых колец по стенкам цилиндров достаточно велики, в пределах от 12 до 15 м/с, поэтому жесткость во внутренних стенках цилиндров должна была увеличиться. В этом случае срок службы цилиндровой линии увеличится, а деталь будет более устойчива к различным видам износа, абразивам, коррозии и эрозии. При износе поверхности блоков цилиндров сверх допустимого предела, определяемого методом дефектов блоков цилиндров, необходимо произвести ремонт блоков цилиндров.

При отсутствии ограничения по массе двигателей, например, тракторного двигателя, блоки цилиндров изготавливаются из перлитного чугуна. На транспортных двигателях, где есть ограничения по весу, для изготовления блоков цилиндров я использую легкие алюминиевые и магниевые сплавы.

Читайте также: Что такое обработка коленчатого вала? | Обработка коленчатого вала | Способ обработки коленчатого вала | Детали обработки коленчатого вала

Состав блока цилиндров:

The structure of the cast-iron cylinder block is as follows:

Iron 95%
Carbon 2.2%
Silicon 1.2%
Manganese 0.63%
Sulfur 0.12%
Phosphorus 0.85%

A typical

Алюминий 91%
Олово 2%
Медь 7%

Читайте также: Что такое турбокомпрессор? | Типы турбокомпрессора | Работа турбокомпрессора

Конструкция блока цилиндров:

Кроме того, головка крепится к верхней поверхности блока цилиндров шпильками/болтами. Прокладки используются между головкой и блоком для обеспечения уплотнения, предотвращающего утечку газов. Кроме того, в блоке также есть порты, масляные каналы и водяные рубашки, вырезанные внутри него для обеспечения смазки и охлаждения. Однако некоторые блоки цилиндров также имеют распределительный вал и приспособления для установки соответствующих деталей. Кроме того, блок цилиндров с Г-образной головкой также имеет отверстия для клапанов и портов клапанов.

Нижняя часть блока также поддерживает коленчатый вал и масляный поддон. В большинстве двигателей блоки также поддерживают распределительные валы с помощью втулок, которые входят в просверленные отверстия. В некоторых двигателях впускной и выпускной коллекторы прикреплены к бокам блока. Другие детали, установленные на блоках, включают водяной насос, распределительный механизм спереди и маховик, картер сцепления (оба сзади). Сюда также входят зажигание, распределитель и топливный насос.

Также читайте: Что такое центробежный нагнетатель? | Центробежные нагнетатели | Работа центробежного нагнетателя | Основные части центробежного нагнетателя

Функции блока цилиндров:

Блок цилиндров является основным неподвижным органом автомобильного двигателя и служит его фундаментом. Они служат опорой и ограждением для движущихся частей. В настоящее время блок цилиндров и картер отлиты в единой отливке, что дает жесткую конструкцию.

Блоки цилиндров могут также иметь отдельный картер для коленчатого вала, что в основном ограничивается более крупными двигателями, морскими и стационарными двигателями. Отдельный картер из алюминия предпочтительнее из-за малого веса, дешевой и быстрой замены.

Основная функция блоков цилиндров заключается в том, что они охватывают шатун, поршень и коленчатый вал. Его личная работа происходит внутри блока. Он поддерживает другие основные компоненты и аксессуары автомобильных двигателей, такие как компрессор кондиционера, генератор переменного тока, впускной и выпускной коллектор и т. д. Он включает в себя компоненты механизма смазки, такие как масляный поддон, масляный насос, масляный фильтр и т. д. Он также помогает в контуре охлаждения.

Также прочтите: Молоток и его применение | Части молота | 51 Тип молотков

Типы двигателей и блоков цилиндров:

Блоки двигателей классифицируются на основе конфигурации цилиндров двигателя. Ниже приведены типы блоков цилиндров:

#1. V-образный цилиндр двигателя

Это популярный тип цилиндра двигателя, который широко используется в настоящее время. В этой конфигурации двигатели расположены в два ряда. Две линии расположены под углом друг к другу. Углы V остаются небольшими, обычно от 15° до 20°, потому что больший угол затрудняет балансировку двигателя. Трудно сбалансировать этот тип двигателя с противовесом на коленчатом валу.

Коленчатый вал состоит всего из двух кривошипов, в которых шатуны от противоположных цилиндров соединены с одной и той же шатунной шейкой в два ряда. Каждый из двух шатунов соединен с шатунной шейкой. Существуют различные типы двигателей V; для тяжелых автомобилей в качестве блоков цилиндров используются двигатели V16, V8, а для небольших мотоциклов — V4.

№2. Оппозитный и оппозитный цилиндры двигателя

Оппозитный двигатель представляет собой V-образный двигатель с плоским прессованием. Эти блоки цилиндров состоят из двух рядов по два цилиндра, каждый из которых обращен друг к другу. Эта конструкция также известна как двигатель-блин. Для этого требуется очень мало места над головой, так что моторный отсек может быть очень компактным. Двигатели Volkswagen имеют такой тип расположения 4 цилиндров. Он имеет воздушное охлаждение и установлен в задней части автомобиля. Этот блок двигателя также используется на Porsche и Subaru, а также на некоторых других более мощных двигателях.

№3. Цилиндр рядного двигателя

Блок цилиндров рядного двигателя, ряд цилиндров, расположенных таким образом, что они работают в одной линии. Автомобили с таким типом блока цилиндров работают плавно; По этой причине они в основном используются там, где требуются высокие обороты. В основном используется в легковых автомобилях.

Также прочтите: Что такое главный цилиндр? | Типы главных цилиндров | Принцип работы главных цилиндров | Детали главных цилиндров

Проблемы блока цилиндров:

Внешняя утечка охлаждающей жидкости двигателя:- Эта утечка может происходить из водяного насоса, радиатора, радиатора отопителя или ослабленного шланга. Иногда это также может быть связано с блокировкой двигателя из-за трещин.

Изношенный/треснувший цилиндр:- После того, как цилиндр проработал в течение длительного времени, износ внутри цилиндра является обычным явлением. Это может повредить гладкую обработанную стену. Это влияет на уплотнение поршневыми кольцами. Эти проблемы могут быть решены за счет увеличения диаметра отверстия.

Пористый блок двигателя:- Этот отказ блока двигателя обычно вызывается попаданием загрязнителя в металл. Часто это происходит в процессе производства. У этой проблемы нет решения, потому что эта проблема связана с тем, что блок цилиндров произошел от него.

Также прочтите Разряд батареи дистанционного управления без ключа | Когда замена батареи брелока замена? | Как заменить батарею пульта без ключа

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Блок цилиндров

Блок цилиндров является одним из центральных компонентов вашего двигателя. Он играет ключевую роль в смазке, контроле температуры и стабильности двигателя, и он должен быть самого высокого качества, чтобы не было места ярлыкам.

Что такое блок двигателя?

Блок цилиндров, также известный как блок цилиндров, содержит все основные компоненты, составляющие нижнюю часть двигателя. Здесь вращается коленчатый вал, а поршни двигаются вверх и вниз в отверстиях цилиндров, воспламеняясь от сгорания топлива.

Типы двигателей

Вероятно, наиболее интуитивный способ различать их — это тип энергии, которую каждый двигатель использует для питания.

Тепловые двигатели. Двигатели внутреннего сгорания (двигатели внутреннего сгорания) Двигатели внешнего сгорания (двигатели ЕС) Реактивные двигатели.
Электрические двигатели.
Физические двигатели.

Двигатель типа V

Двигатель типа V имеет два ряда цилиндров, обычно образующих угол 60° или 9°. 0° между двумя берегами. Двигатели V-8 (восемь цилиндров) обычно относятся к типу 90°.

Блоки цилиндров: все, что вам нужно знать

блок двигателя , также называемый блок цилиндров или просто блок , является самой большой и тяжелой частью двигателя. Снимите все с двигателя, и этот кусок литого металла останется последним. Его основная цель состоит в том, чтобы разместить цилиндры, в которых работают поршни, а также он содержит каналы, через которые перекачиваются масло и охлаждающая жидкость. Практически все современные блоки также образуют корпус для коленчатого вала, область, называемую картер .

Поскольку блок большой и прочный, он представляет собой идеальное место для установки многих других частей двигателя — генератор переменного тока, водяной насос, насос гидроусилителя руля и стартер прикручены к блоку болтами.

Блоки представляют собой цельную отливку из чугуна или алюминиевого сплава. За последние два десятилетия алюминиевый сплав все чаще использовался для изготовления блоков цилиндров из-за его легкого веса. До этого блок был сделан из чугуна, который намного тяжелее. Чугунные блоки прочнее алюминия и до сих пор широко используются, особенно в дизельных двигателях, из-за более высоких сил сжатия при работе.

Компоненты блока цилиндров

Цилиндры

Цилиндры пространства, в которых перемещаются поршни. Это большие, точно сформированные отверстия, которые проходят через весь блок, с гладкими стенками для создания уплотнения с поршнем.

В блоках, изготовленных из чугуна, цилиндры обычно втачиваются непосредственно в блок, при этом стенки просверливаются до гладкости, а затем завершаются в процессе, называемом хонингованием. Алюминий мягче и более подвержен износу, поэтому в блоках из алюминиевого сплава будут использоваться гильзы цилиндров или гильзы из более твердого металла, которые помещаются в форму перед заливкой или закачкой расплавленного алюминия. Такие гильзы иногда также используются там, где цилиндр необходимо отремонтировать. или сделать крупнее. Стенки цилиндров могут иметь специальное покрытие для уменьшения трения и улучшения теплопроводности.

Чистота поверхности стенок цилиндра имеет жизненно важное значение, поскольку на трение между поршнем и стенками цилиндра обычно приходится 20% трения в двигателе. Когда поршень движется вверх и вниз по цилиндру, он должен перемещаться по масляной пленке, избегая любого контакта металла с металлом. Поэтому нам нужны гладкие стенки, чтобы избежать трения, но если стенки слишком гладкие, масло не будет на них цепляться. Слишком шероховатые стенки повредят поршневые кольца в местах контакта. Необходима тонкая штриховка, которая создает миллионы крошечных ромбовидных областей, которые могут действовать как резервуары.

Размер и количество цилиндров являются основным показателем объема двигателя. Больше цилиндров и большие цилиндры дадут больше мощности.

охлаждающая жидкость

При работающем двигателе стенки цилиндров сильно нагреваются — и намеренно; одна из их основных функций — отводить тепло от поршня. Цилиндры окружены полостями, называемыми водяные рубашки через который охлаждающая жидкость прокачивается водяным насосом. Как только двигатель прогреется до нужной температуры, эта охлаждающая жидкость будет проходить через радиатор, где она охлаждается.

Каналы сконструированы таким образом, чтобы можно было полностью слить воду из всей системы и избежать образования карманов, в которых может задерживаться воздух и образовываться пар.

Общий поток охлаждающей жидкости в двигателе направлен вверх из-за того, что горячие жидкости естественным образом поднимаются над холодными. В двигателе есть две схемы потока: при последовательном расположении охлаждающая жидкость течет через все цилиндры, а затем вверх в головку и обратно к передней части двигателя. Параллельным потоком охлаждающая жидкость поступает в головку через отверстия рядом с каждым цилиндром.

Масляные каналы

Масляные каналы внутри двигателя называются галереи . Масло откачивается из поддона и по галереям масляным насосом. Эти проходы позволяют маслу достигать коленчатого вала и головки блока цилиндров. В этом двигателе Mazda есть каналы, по которым масло поступает к маленьким форсункам, которые распыляют нижнюю часть поршней, чтобы они оставались прохладными.

Нефтяные галереи просверливаются в блоке после его отливки. Будут заглушки, которые вставляются, чтобы заглушить концы галерей после их механической обработки.

Масляный фильтр и датчик давления масла, вероятно, будут прикреплены к блоку. В показанном двигателе Mazda оба находятся на блоке.

Палуба

Верхняя поверхность блока, где находится головка блока цилиндров, называется дека . Он идеально плоский и сопрягается с нижней поверхностью корпуса. головка блока цилиндров . Между блоком и головкой будет прокладка головки . На двигателе с более чем одной головкой цилиндров, например, с V-образной, W-образной или плоской компоновкой, будет палуба, где каждая из головок цилиндров встречается с блоком.

Головка цилиндра плотно прикручена к блоку, потому что пространство, образованное между стенками цилиндра, головкой и верхней частью поршня, является камерой сгорания и воспринимает огромную силу детонации топлива. Поскольку блок массивный и сделан из чугуна, он редко деформируется, и поэтому поверхность блока редко требует механической обработки при восстановлении двигателя. Это контрастирует с нижней частью меньшей, более податливой головки блока цилиндров, которая может легко деформироваться.

Картер

Почти все современные блоки цилиндров имеют нижнюю часть, в которой находится коленчатый вал . Эта область, окружающая коленчатый вал, называется картер .

Коленчатый вал установлен в седлах, окружен подшипниками и зажат крышками коренных подшипников.

Отверстие в нижней части картера закрывается масляным поддоном или поддоном, в котором находится моторное масло. Между масляным поддоном и блоком может быть прокладка или, у этой Мазды, масляный поддон уплотнен жидким уплотнителем, который по сути похож на силиконовый герметик.

Крепления двигателя

Блок двигателя используется в качестве точки крепления между двигателем и шасси. Кронштейны, называемые опорами двигателя, крепятся болтами к блоку двигателя, а затем через резиновые опоры к шасси или подрамнику.

Основные заглушки

По внешней стороне блока имеются отверстия, заглушенные металлом заглушки , также называемый заглушки или же расширительные заглушки . Несмотря на свое название, эти заглушки являются всего лишь остатками процесса литья: форма для блока использует прессованный песок для формирования внутренних пространств, таких как водяные рубашки. Когда металл затвердевает, этот песок вытряхивается и вымывается из двигателя через эти большие отверстия. Иногда механическую обработку выполняют и через отверстия. Затем в отверстие вдавливается тонкая металлическая заглушка, чтобы закрыть его. Если охлаждающая жидкость внутри блока замерзнет, из-за недостаточного для наружной температуры антифриза, то он расширится. В этой ситуации возможно, что заглушки выскочат до того, как блок треснет, хотя это ни в коем случае не обязательно, и на самом деле наличие заглушек является незначительным побочным преимуществом.

Эти заглушки могут подвергаться коррозии в течение срока службы блока и могут начать течь. Их можно снимать и заменять. Во время ремонта двигателя может потребоваться снять свечи, чтобы полностью промыть двигатель.

Дополнительные крепления

В различных точках блока имеются резьбовые отверстия с плоскими поверхностями. Эти точки крепления называются боссы .

Неисправности

Сам блок очень прочный. Он вряд ли деформируется из-за своей массы, да и коррозия снаружи мало на что влияет. Блок двигателя редко нуждается в техническом обслуживании в течение срока службы обычного автомобиля, неисправности обычно замечаются и исправляются только во время полного восстановления двигателя. Устранение неисправностей блока цилиндров может быть очень дорогим, в основном из-за трудозатрат на разборку двигателя для ремонта.

Трещины

Трещины могут образовываться в блоке цилиндров как внутри, так и снаружи. Если подозревается наличие трещины, перед разборкой двигателя можно добиться некоторого успеха с помощью химического герметика. Это химические добавки, которые добавляются в охлаждающую жидкость и могут заделывать небольшие бреши в системе охлаждения.

Чугунный блок проверяется на наличие трещин с помощью процесса, называемого магнитным флюсом, при котором на блок насыпается цветной металлический порошок, при этом подается ток для создания магнитного поля. Это поле сильнее вокруг трещин и притягивает порошок в мелкие трещины, делая их хорошо видимыми.

Алюминиевые блоки проверяются на наличие трещин с помощью набора для проверки пенетранта. В них используется цветной краситель, который проникает в трещины и делает их более заметными.

После того, как трещина обнаружена, ее можно заварить, но это работа специалиста, потому что литые материалы сложно сваривать, не ослабляя окружающую область.

Износ цилиндра

Под воздействием тепла со временем на стенках цилиндров образуется глазурь. Если двигатель перестраивается, то цилиндры должны быть деглазированы и осмотрены. Деглазирование можно произвести, протирая стены денатуратом или растворителями для краски, также можно использовать хонинговальный инструмент.

Цилиндры могут приобретать коническую форму, когда верхняя часть цилиндра сужается от нижней. Это связано с тем, что основной износ происходит в местах контакта поршневых колец со стенкой цилиндра. Цилиндры также могут иметь некруглую или овальную форму. В обоих случаях, если это превышает допуск производителя, цилиндры необходимо будет обработать. Диаметры цилиндров следует измерять циферблатным индикатором.

Подшипники коленчатого вала

Седла коленчатого вала могут изнашиваться или смещаться из-за деформации. Это приводит к неравномерному зажатию коленчатого вала. Процесс механической обработки для увеличения и выравнивания седел коленчатого вала называется линейным растачиванием.

Модификации и обновления

Расточка двигателя

Одним из способов увеличения мощности двигателя является увеличение его мощности, то есть количества места для топлива и воздуха над поршнем. Объем внутри цилиндров можно увеличить, сделав их шире, в процессе, известном как расточка двигателя или расточка . Механический цех расточит цилиндры, чтобы увеличить диаметр, при этом гарантируя, что цилиндр будет двигаться точно перпендикулярно коленчатому валу. Как только это будет сделано, двигателю потребуются увеличенные поршни и поршневые кольца, чтобы соответствовать цилиндру нового размера.

Как изготавливается блок двигателя

Все блоки, за исключением крайне специализированных, отливают методом заливки расплавленного металла в формы. Исторически двигатели отливались из чугуна, но все чаще используется алюминиевый сплав из-за его меньшего веса. В этом видео показан процесс изготовления блока цилиндров.

Литье блоков цилиндров — это процесс массового производства, поэтому специальные блоки, как правило, одноразовые для индивидуальной сборки, фрезеруются из цельного куска алюминия. Это известно как блок двигателя из заготовок, после куска твердого алюминия.

В этом видео цельный алюминиевый блок весом 170 кг превращается в блок двигателя.

Как работает блок двигателя?

Содержание

1 Что такое блок цилиндров?
2 Функции блока цилиндров
3 Детали блока цилиндров
- - 3.0.1 1) Цилиндры
  - 3.0.2 2) Масляные каналы и галереи
  - 3.04 90 Насосная установка 3.04 90 Водяная помпа 4) Дека
  - 3.0.5 5) Масляный фильтр
  - 3.0.6 6) Head Studs
  - 3.0,7 7) Crankcase
  - 3. 0,8 8) Ядра
  - 3,0,9 9) Коленчатый вал
4 Материал, используемый для цилиндрного блока. блоков цилиндров
- 5.1 1) V-образный цилиндр
- 5.2 2) Рядный цилиндр
- 5.3 3) Оппозитный или оппозитный цилиндр
6 Какие проблемы с блоком цилиндров?
7 Состав блока цилиндров
8 Преимущества V-образного блока цилиндров по сравнению с рядным блоком цилиндров
9 Раздел часто задаваемых вопросов
- 9.1 Какие бывают типы блоков цилиндров?
- 9.2 Где находится блок цилиндров в двигателе?
- 9.3 Какова функция блока цилиндров?
- 9.4 Сколько стоит замена блока цилиндров?
- 9.5 Что вызывает повреждение блока цилиндров?
- 9.6 Что такое подогреватель блока цилиндров?
- 9.7 Как слить охлаждающую жидкость из блока цилиндров?
- 9.8 Каковы симптомы неисправности блока цилиндров?

Двигатель внутреннего сгорания (ВС) является наиболее часто используемым типом двигателя. Двигатели внутреннего сгорания используются в различных типах транспортных средств, таких как автобусы, мотоциклы, тракторы, автомобили и многие другие транспортные средства. Эти типы двигателей состоят из разных компонентов, и блок цилиндров является одним из них. Блок двигателя также называют блоком цилиндров. Блок цилиндров является наиболее важным компонентом, который обеспечивает безопасность многих других внутренних частей двигателя. В этой статье в основном описываются различные аспекты блока цилиндров.

Что такое блок двигателя?

Блок двигателя является частью двигателя IC , который содержит цилиндр, поршень и другие компоненты двигателя. Блок цилиндров также называют блоком цилиндров .

В более ранних двигателях автомобилей блок цилиндров состоял только из блока цилиндров, соединенного с отдельным картером. В то время как в последнем двигателе картер также интегрируется с блоком цилиндров как единое целое.

Блоки цилиндров также имеют масляные каналы и каналы для охлаждающей жидкости. Головка блока цилиндров используется для закрытия верхней части блока цилиндров. Картер соединяется с основанием блока цилиндров. Многие другие компоненты двигателей монтируются внутри или на блоках цилиндров.

Эти блоки также имеют отдельный картер для коленчатого вала, используемого в стационарных двигателях, судовых двигателях и больших двигателях. Этот отдельный алюминиевый картер помогает снизить вес и обеспечивает быструю и дешевую замену.

Когда в двигателе происходит износ, он из-за этого превращается в овал; поршневое кольцо выпускает газ. Эта утечка газа из поршневого кольца известна как прорыв газов. Эти газы снижают КПД двигателя. Отделка стенок цилиндра также влияет на уплотнительные кольца.

Эта цилиндрическая стенка обеспечивает очень гладкую отделку. Специальные шлифовальные камни создают небольшую канавку в стенке цилиндра для сбора масла. Эти канавки помогают смазывать юбки поршня и поршневые кольца.

В прошлом для изготовления блоков цилиндров использовался серый чугун или чугун. Это потому, что обработка этих материалов была очень простой.

Функции блока цилиндров

Блок цилиндров — это конструкция, содержащая цилиндры и другие компоненты двигателя внутреннего сгорания.

Конструкция блока цилиндров зависит от особенностей и типа выпускаемой модели двигателя. Сюда входят каналы охлаждающей жидкости, гильзы цилиндров и стенки цилиндров.

Двигатель с водяным охлаждением имеет множество проходов вокруг цилиндров, свечей зажигания и клапанов.

Блок цилиндров с Г-образной головкой имеет разные отверстия для клапана и портов клапана. Основание блока цилиндров также помогает масляному поддону и коленчатому валу. В максимальных двигателях втулка используется для поддержки распределительного вала. Эта втулка фиксируется в отверстии блока цилиндров.

В рядных двигателях с Г-образной головкой выпускной коллектор и впускной коллектор соединяются с боковыми сторонами блока цилиндров.

В двигателе с двутавровой головкой впускной и выпускной коллекторы крепятся к головке блока цилиндров. Другие компоненты (например, топливный насос, распределитель зажигания, картер сцепления, маховик, распределительный механизм и водяной насос) соединены с блоком цилиндров.

Как видно из названия головки блока цилиндров, она устанавливается на головку или верхнюю часть блока цилиндров. Многие другие компоненты соединяются с блоком через прокладку. Эта прокладка обеспечивает превосходную герметизацию, препятствующую утечке газа, масла или воды. Некоторые другие компоненты соединяются с болтами, а остальные соединяются с помощью гаек и шпилек.

Конструкция блока цилиндров позволяет выдерживать различные нагрузки и температуры для поддержания смазывающей способности и стабильности двигателя. Этот блок имеет много масляных каналов для циркуляции масла в двигателе.

Блок также имеет водяные галереи для охлаждения двигателя и контроля оптимальной рабочей температуры.

Циркуляционная вода помогает двигателю работать при нормальной рабочей температуре, останавливает ненужную деформацию и расширение и, в конечном счете, предотвращает неисправность связанных движущихся компонентов.

Читать также: симптомы плохой прокладки

Части блока цилиндра

Блок двигателя имеет следующие основные детали:

Cylinders
масля.
Шпильки головки
Картер
Платформа
Масляные каналы и галереи
Каналы охлаждающей жидкости
Втулки
Картер
6
50003
1) Цилиндры
Цилиндр является наиболее важным компонентом двигателя и блока цилиндров. Он также известен как компрессионный цилиндр. Этот цилиндр имеет поршень, который движется вверх и вниз внутри цилиндра. В процессе всасывания в цилиндр сначала поступает топливовоздушная смесь, а возвратно-поступательный поршень сжимает топливовоздушную смесь.
Эти цилиндры имеют несколько отверстий для прочного прилегания к поршню. Имеют большой размер. Количество цилиндров в двигателе зависит от типа двигателя и требований к мощности.
Читайте также: Различные типы двигателей
2) Масляные каналы и галереи
Смазка деталей двигателя очень важна для их технического обслуживания и правильной работы. Масляные каналы и галереи блока цилиндров используются для смазки различных частей двигателя. Они используются для подачи масла к различным частям двигателя (таким как коленчатый вал и головка блока цилиндров) и гидравлическим силовым системам.
3) Крепление водяного насоса
Водяной насос устанавливается в конце блока. Он соединяется с корпусом охлаждающей жидкости. Используется для подачи воды в двигатель. Этот насос подает воду, чтобы двигатель мог поддерживать охлаждение и работать при нормальной температуре.
Читайте также: Различные типы насосов
4) Дека
Дека — это верхняя часть блока, где остаются концы цилиндра.
5) Масляный фильтр
Масляный фильтр обычно устанавливается сбоку или под блоком цилиндров. Эти фильтры доступны для удаления как можно большего количества загрязняющих веществ из циркулирующего смазочного масла двигателя.
6) Шпильки
Для изготовления шпильки используется круглый стержень из легированной стали. На обоих концах шпильки есть резьба. Эти резьбы обеспечивают плотную посадку шпильки в блоке и предотвращают ослабление шпильки при снятии гаек шпильки.
7) Картер
Этот компонент окружает коленчатый вал. Он устанавливается под блоком в последнем двигателе.
Читайте также: Работа картера
8) Пробки сердечника
Пробка сердечника действует как крышка блока цилиндров в конце канала охлаждающей жидкости, предотвращая утечку воды и охлаждающей жидкости из двигателя.
9) Коленчатый вал
Вращающийся компонент двигателя внутреннего сгорания. Он соединяется с поршнем через шатун.
Подробнее: Работа коленчатого вала
Материал, используемый для конструкции блока цилиндров
Серый чугун используется для изготовления блока цилиндров. В некоторых случаях он также изготавливается из хрома и никеля. Иногда блоки изготавливают из алюминия, с добавлением стальных гильз или чугуна.
Чугун обладает более высокой износостойкостью по сравнению с другими материалами. Поэтому он считается наиболее подходящим материалом для изготовления стенок цилиндров.
Некоторые небольшие двигатели имеют хромированные стенки цилиндров. Это связано с тем, что хром является очень твердым металлом, который увеличивает срок службы блока цилиндров и снижает износ стенок.
Алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния были испытаны для определения их потенциала в качестве материалов для картера и блока цилиндров. Эти сплавы обладают высокой износостойкостью и низким коэффициентом теплового расширения.
Типы блоков цилиндров
Двигатель или блок цилиндров бывают следующих основных типов:
1. Блок цилиндров рядного двигателя
2. Двигатель V Цилиндр
3. Оппозитный блок цилиндров двигателя

Разное

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

Блок цилиндров

История создания блока цилиндров

Конструкция блока цилиндров двигателя

Возможное количество цилиндров в блоке

Материал для блока цилиндров

Альтернативные решения

Блок цилиндров: как он появился, развивался и зачем вообще нужен

До внедрения блока

…и тут появляется Генри Форд

В чем смысл разделения цилиндров?

Победа цельночугунной конструкции

Делаем блок легче

Что дальше?

Новые статьи

Популярные тест-драйвы

Блок цилиндров | это… Что такое Блок цилиндров?

Виды блоков цилиндров (разновидности конструкций)

Монолитные блоки

Блоки из двух частей (с опорной плитой)

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

Конструкция «Open-Deck» с вместе отлитыми цилиндрами

Конструкция «Closed-Deck»

Исполнения рубашки охлаждения

Болтовое соединение головки блока цилиндров

Монтажные отверстия поршневого пальца в стенке цилиндра

Вентиляционные отверстия картера

Блок цилиндров в сборе

Из чего делают современные двигатели: новые материалы на службе автопроизводителей

Компоненты двигателя

Каков итог?

Что такое блок цилиндров? | Материалы блока цилиндров и гильзы

Что такое блок цилиндров?

Материалы блока цилиндров и гильзы:

Состав блока цилиндров:

Конструкция блока цилиндров:

Функции блока цилиндров:

Типы двигателей и блоков цилиндров:

#1. V-образный цилиндр двигателя

№2. Оппозитный и оппозитный цилиндры двигателя

№3. Цилиндр рядного двигателя

Проблемы блока цилиндров:

Блок цилиндров

Что такое блок двигателя?

Типы двигателей

Двигатель типа V

Блоки цилиндров: все, что вам нужно знать

Компоненты блока цилиндров

Цилиндры

охлаждающая жидкость

Масляные каналы

Палуба

Картер

Крепления двигателя

Основные заглушки

Дополнительные крепления

Неисправности

Трещины

Износ цилиндра

Подшипники коленчатого вала

Модификации и обновления

Расточка двигателя

Как изготавливается блок двигателя

Как работает блок двигателя?

6

Композиция блока цилиндра

Какие существуют типы блоков цилиндров?

Где находится блок цилиндров в двигателе?

Какова функция блока цилиндров?

Сколько стоит замена блока цилиндров?

Что вызывает повреждение блока цилиндров?

Что такое подогреватель блока цилиндров?

Как слить охлаждающую жидкость из блока цилиндров?

Каковы симптомы неисправности блока цилиндров?

Блок цилиндров | Энциклопедия MDPI

1. Контекст разработки

2. Цилиндры, объединенные в один или несколько блоков цилиндров

3. Блоки цилиндров и картер интегрированы

4. Комбинированный блок, головка и картер

5. Блок двигателя, картер трансмиссии и картер заднего моста в качестве элементов рамы