Блока цилиндров: Конструкция и устройство блоков цилиндров

Содержание

Конструкция и устройство блоков цилиндров

Главная страница→→

Сердце двигателя

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

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

Чугун или алюминий?

Работа цилиндров идет в жестких условиях при температуре до 2500 ⁰С и скорости скольжения до 15 м/сек.

Для обеспечения надежной работы блок цилиндров должен обладать высоким запасом прочности и устойчивости к трению. В большинстве случаев он изготавливается из чугуна, легированного никелем и хромом, а также из алюминия.

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

Составляющие блока цилиндров

Основной элемент блока – это гильзы цилиндра, специальные отверстия для работы поршней двигателя. Они представляют собой гладкие цилиндрические полости, которые впрессованы в литую поверхность. Если такие гильзы износятся и станут непригодными для использования, то замене подлежит весь блок цилиндров.

Несмотря на это, такой способ производства двигателей внутреннего сгорания проще и экономически выгодней, поэтому наиболее распространен. Существуют гильзы, которые являются втулками, так называемые сменные. В зависимости от количества цилиндров в двигателе данная деталь оснащается двумя, четырьмя, восьмью и т.д. гильзами. Различают блоки цилиндров и по расположению поршней: рядные (R) и V-образные блоки, а также смешанные VR, в которых расположение цилиндров шахматное.

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

Кроме того, блоки имеют разветвленную систему каналов для охлаждения двигателя, масляные магистрали, технологические отверстия для обслуживания, детали для крепления навесных деталей – головки блока цилиндров, поддона, картера и т.д. Большое количество разнообразных отверстий и каналов предъявляет повышенные требования к технологии производства.

Для надежной и безотказной работы двигателя необходимо точное соблюдение всех стандартов, которые четко регламентируют расположение магистралей и полостей, их диаметр и размеры, а также другие параметры.

Преимущества покупки блока цилиндров двигателя в компании «Железяка»

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

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

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 / Новые авто Все потенциальные новинки 2023 года в России: гибрид, пикап и премиум под красным флагом В первой части материала о китайских новинках российского рынка мы назвали те модели, которые появятся в продаже в 2023 году почти со стопроцентной вероятностью. С момента публикации прошла… 87 0 0 17.

04.2023

Статьи / Популярные вопросы Как продать или купить автомобиль по доверенности и в чем может быть подвох Иногда в объявлениях о продаже машин встречаются фразы вроде «продается по гендоверенности», «только по генералке» или «продажа по доверенности». Стоит ли обращать внимание на такие варианты… 64 0 0 17.04.2023

Статьи / Интервью Проект АТОМ: что это будет за автомобиль, кто его разрабатывает и когда он появится Новый отечественный проект АТОМ – один из самых свежих на современной сцене, и при этом один из самых непрозрачных. Имеет ли он отношение к Кама-1 и будет ли ее прямым развитием? Что за авто… 515 0 0 16. 04.2023

Блоки двигателя в сборе на Summit Racing

Собираете ли вы новый двигатель или восстанавливаетесь после инцидента под капотом, о котором вы скорее забудете, изучите наш широкий выбор блоков цилиндров послепродажного обслуживания.

Независимо от того, построить новый двигатель или восстановиться после инцидента под капотом, о котором вы скорее забудете, изучите наш большой выбор блоков цилиндров послепродажного обслуживания, чтобы завершить свой проект новой силовой установки. У нас есть блоки двигателей V6, V8 и L4, а также голые блоки из различных материалов, включая алюминий, алюминиевые заготовки, сталь, чугун и ковкий чугун. Найдите идеальную основу для своих двигателей Chevy, Ford или Mopar, включая двигатели Chevy 350 и 454, Ford 302 и 351w, Hemi, Corvette, LS и LSX. Исследуйте огромный выбор Summit Racing уже сегодня!

Независимо от того, строите ли вы новый двигатель или восстанавливаетесь после инцидента под капотом, который вы скорее забудете, изучите наш широкий выбор блоков двигателя без запчастей, чтобы завершить свой проект новой силовой установки. У нас есть блоки двигателей V6, V8 и L4, а также голые блоки из различных материалов, включая алюминий, алюминиевые заготовки, сталь, чугун и ковкий чугун. Найдите идеальную основу для своих двигателей Chevy, Ford или Mopar, включая двигатели Chevy 350 и 454, Ford 302 и 351w, Hemi, Corvette, LS и LSX. Исследуйте огромный выбор Summit Racing уже сегодня!

Результаты 1–25 из 384

27″> 2714,27 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: Вторник, 18.04.2023 Расчетная дата международной отправки: 5 мая 2023 г.

3840,20 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 6 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

54″> 2337,54 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 7 августа 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

2856,25 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 24 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 24 августа 2023 г. если заказать сегодня

2337,54 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 10 июля 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

2218,67 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

21″> 3264,21 доллара США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 1 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 1 мая 2023 г.

1125,99 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 10 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 11 мая 2023 г.

3285,21 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 21 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

3345,92 долларов США

В настоящее время недоступен

Этот продукт нельзя заказать в настоящее время. Доступность в будущем неизвестна. Приносим извинения за неудобства

3288,82 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 22 июня 2023 г.

5001,03 доллара США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 8 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 8 июня 2023 г. если заказать сегодня

3748,48 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 5 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 4 июня 2023 г. если заказать сегодня

1987,99 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 8 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 8 мая 2023 г. если заказать сегодня

4045,62 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 17 августа 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 17 августа 2023 г. если заказать сегодня

3150,46 долларов США

3730,56 долларов США

2385,00 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 30 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 30 мая 2023 г. если заказать сегодня

2514,30 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 22 мая 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

2425,00 долларов США

3730,56 долларов США

3748,48 долларов США

Предполагаемая дата отгрузки в США: 19 июня 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 18 июня 2023 г. если заказать сегодня

2856,25 долларов США

В настоящее время недоступен

2337,54 долларов США

В настоящее время недоступен

Блок цилиндров | Энциклопедия МДПИ

Блок цилиндров представляет собой интегрированную конструкцию, включающую цилиндр(ы) поршневого двигателя и часто некоторые или все связанные с ними окружающие конструкции (каналы для охлаждающей жидкости, впускные и выпускные каналы и порты, а также картер). Термин « блок цилиндров » часто используется как синоним «блока цилиндров» (хотя технически можно провести различие между блочными цилиндрами как отдельным блоком и конструкциями блока цилиндров с еще большей интеграцией, которые также включают картер). С точки зрения основных элементов машин различные основные части двигателя (такие как цилиндр(ы), головка(и) цилиндров, каналы охлаждающей жидкости, впускные и выпускные каналы и картер) концептуально различны, и все эти элементы могут быть изготавливаются в виде отдельных частей, которые соединяются болтами. Такая конструкция была очень широко распространена в первые десятилетия коммерциализации двигателей внутреннего сгорания (1880–1919 гг.).20s), и он до сих пор иногда используется в определенных приложениях, где он остается выгодным (особенно для очень больших двигателей, а также для некоторых небольших двигателей). Однако это больше не является обычным способом создания большинства бензиновых и дизельных двигателей, потому что для любой данной конфигурации двигателя существуют более эффективные способы проектирования для производства (а также для обслуживания и ремонта). Обычно они включают интеграцию нескольких элементов станка в одну отдельную деталь и выполнение изготовления (например, литье, штамповка и механическая обработка) нескольких элементов в одной установке с одной системой координат станка (станка или другой части производственного оборудования). Это снижает себестоимость единицы продукции (и/или технического обслуживания и ремонта). Сегодня большинство двигателей для легковых автомобилей, грузовиков, автобусов, тракторов и т. д. построены с довольно высокоинтегрированной конструкцией, поэтому слова «моноблочный» и «единый блок» редко используются при их описании; такая конструкция часто является неявной. Таким образом, термины «блок двигателя», «блок цилиндров» или просто «блок» можно услышать в гараже или на улице.

1. Контекст разработки

Переход от широкого использования отдельных элементов (через отдельные отливки) к широкой интеграции элементов (например, в большинстве современных блоков двигателя) был постепенным прогрессом, прошедшим через различные этапы разработки моноблочных двигателей, в которых некоторые элементы были интегрированы, а другие остались дискретными. Эта эволюция происходила на протяжении всей истории поршневых двигателей, и здесь и там сосуществовали различные экземпляры каждой концептуальной вариации. Увеличение распространенности все более интегрированных конструкций зависело от постепенного развития литейного производства и методов механической обработки для массового производства. Например, практичный недорогой двигатель V8 был невозможен до тех пор, пока Форд не разработал методы, используемые для создания двигателя Ford с плоской головкой V8, которые вскоре также были распространены в обществе в целом. Сегодня литейные и механические процессы для производства двигателей обычно высоко автоматизированы, и несколько квалифицированных рабочих управляют изготовлением тысяч деталей.

2. Цилиндры, объединенные в один или несколько блоков цилиндров

Цилиндры отлиты тремя парами.

Цилиндры отлиты в два блока по три

Перевернутый авиадвигатель DB 605 времен Второй мировой войны с моноблочными блоками цилиндров и головками. CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=206469

Блок цилиндров представляет собой узел, состоящий из нескольких цилиндров (включая их стенки цилиндров, каналы охлаждающей жидкости, гильзы цилиндров, если любой и так далее). В первые десятилетия разработки двигателей внутреннего сгорания моноблочная конструкция цилиндра была редкостью; цилиндры обычно отливались индивидуально. Объединение их отливок в пары или тройки было ранней победой моноблочной конструкции.

Каждый ряд цилиндров V-образного двигателя (т. е. каждая сторона V-образного двигателя) обычно состоял из одного или нескольких блоков цилиндров до 1930-х годов, когда были разработаны методы массового производства, позволившие создать современный форм-фактор с наличием обоих рядов плюс картер полностью интегрирован.

Мокрая гильза Блок цилиндров имеет полностью съемные стенки цилиндра, которые входят в блок с помощью специальных прокладок. Их называют «мокрыми гильзами», потому что их внешние стороны вступают в непосредственный контакт с охлаждающей жидкостью двигателя. Другими словами, вкладыш представляет собой всю стену, а не просто рукав. Преимущества заключаются в том, что охлаждающая жидкость нагревается быстрее при холодном запуске, сокращая время обогащения топлива, что приводит к снижению расхода топлива и более быстрому прогреву отопителя автомобиля. Другие имеют меньший вес и объем. Конструкции мокрых вкладышей популярны у европейских производителей, в первую очередь у Renault и Peugeot, которые продолжают использовать их до сих пор. Сухая гильза В конструкциях используется либо материал блока, либо дискретная гильза, вставленная в блок для формирования основы стенки цилиндра. Внутрь вставляются дополнительные гильзы, которые снаружи остаются «сухими», окруженными материалом блока. В конструкциях вкладышей с мокрым или сухим покрытием вкладыши (или втулки) могут быть заменены, что потенциально позволяет проводить капитальный ремонт или восстановление без замены самого блока; но на самом деле их трудно снимать и устанавливать, и для многих применений (например, для большинства автомобилей и грузовиков последних моделей) двигатель никогда не подвергается такой процедуре за свой срок службы. Скорее всего, его утилизируют, а новое оборудование — двигатель или весь автомобиль — заменит его.

3. Блоки цилиндров и картер интегрированы

Двигатель с плоской головкой, цельным блоком цилиндров и картером. Голова наклонена вверх, чтобы открыть колоду. Этот пример типичен для двигателей 1930–1950-х годов.

Технология литья на заре двигателей внутреннего сгорания позволяла надежно отливать либо большие отливки, либо отливки со сложными внутренними стержнями, позволяющими использовать водяные рубашки, но не то и другое одновременно. В большинстве ранних двигателей, особенно с более чем четырьмя цилиндрами, цилиндры были отлиты в виде пар или троек цилиндров, а затем прикреплены болтами к единому картеру.

По мере совершенствования методов литья весь блок цилиндров из 4, 6 или 8 цилиндров можно было отливать как один. Это была более простая конструкция, а значит, и менее дорогая (в расчете на единицу) в изготовлении. Для рядных двигателей это означало, что теперь один блок цилиндров мог включать 90 233 всех 90 234 цилиндров плюс картер. Моноблочные рядные четверки, необычные, когда Ford Model T был представлен с одним в 1908 году, стали обычным явлением в течение следующего десятилетия, а вскоре после этого последовали моноблочные рядные шестерки. К середине 1920, оба были обычным явлением, а рядные шестерки General Motors (наряду с другими особенностями, которые отличали различные марки и модели GM от Model T) отбирали долю рынка у Ford. (Все это были конструкции с плоской головкой.) В течение того десятилетия в двигателях V сохранялась отдельная отливка блока для каждого ряда цилиндров, при этом оба были прикреплены болтами к общему картеру (сам по себе это отдельная отливка). В целях экономии в некоторых двигателях использовались одинаковые отливки для каждого ряда, левого и правого. ^[1] Сложные воздуховоды, необходимые для впуска и выпуска, были слишком сложными, чтобы можно было интегрировать ряды цилиндров, за исключением нескольких редких двигателей, таких как узкоугольный двигатель Lancia 22½° V12 1919 года, в которых удалось использовать цельнолитой блок для оба берега. ^[2] Препятствия, связанные с интеграцией V-образных рядов в обычные доступные автомобили, были впервые преодолены Ford Motor Company с выпуском Ford Flathead V-8, представленного в 1932 году и ставшего первым V-8 с одним двигателем. блочное литье, впервые поместив доступный V-8 в доступный автомобиль. ^[3]

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

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

Блоки цилиндров обычно отливают либо из подходящего сорта железа, либо из алюминиевого сплава. Алюминиевый блок намного легче по весу и имеет лучшую теплоотдачу к теплоносителю, но железные блоки сохраняют некоторые преимущества и продолжают использоваться некоторыми производителями. Использование стальных гильз цилиндров и вкладышей подшипников сводит к минимуму эффект относительной мягкости алюминия. В некоторых конструкциях двигателей вместо гильз цилиндров используется плазменное термическое напыление проволочной дугой для снижения веса. Они также могут быть изготовлены из чугуна с уплотненным графитом (CGI), например, некоторые дизельные двигатели от Navistar International. ^[4]

4. Комбинированный блок, головка и картер

В маломощных двигателях Honda потребительского класса семейства GC используется моноблочная конструкция, в которой головка блока цилиндров, блок и половина картера имеют одну и ту же отливку, Хонда назвала его «униблоком». ^[5] Одной из причин этого, помимо стоимости, является уменьшение общей высоты двигателя. Благодаря конструкции OHC с воздушным охлаждением это возможно благодаря современным технологиям литья алюминия и отсутствию сложных полых пространств для жидкостного охлаждения. Клапаны расположены вертикально, что позволяет производить сборку в ограниченном пространстве. С другой стороны, выполнение элементарного ремонта становится настолько трудоемким, что двигатель можно считать одноразовым. Коммерческие двигатели семейства Honda GX (и многие их популярные подделки) имеют более традиционную конструкцию: единый картер и отливка цилиндра с отдельной головкой блока цилиндров.

Honda производит множество других моноблоков головки блока цилиндров под несколькими названиями, например, серия GXV. Все они могут быть внешне идентифицированы прокладкой, которая делит коленчатый вал пополам под углом приблизительно 45°.

Выход из строя выпускного клапана является распространенным явлением и, благодаря моноблочной конструкции, настолько трудоемок в ремонте, что двигатель обычно выбрасывается.

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

Во многих конструкциях сельскохозяйственных тракторов блок двигателя, картер трансмиссии и картер заднего моста используются в качестве элементов рамы.

Разное