Cylinder i en bil. Allt om förbränningsmotorns cylinderblock

Eftersom den rymmer alla de viktigaste komponenterna och aggregaten av motorn. Det är denna detalj som står för mest belastningar (upp till 50 procent). Därför måste cylinderblocket (inklusive VAZ 2114) vara tillverkat av det mest hållbara och slitstarka stålet på speciella högprecisionsmaskiner.

Funktioner

Denna mekanism utför flera funktioner samtidigt: den är grunden för de bifogade delarna av motorn (cylinderhuvud, vevhus, etc.), och fungerar också som ett hus för alla motordelar.

Material

Mest moderna bilar utrustad med cylinderblock i gjutjärn. Gjutjärn är utspätt med nickel- och kromtillsatser, vilket gör det hållbart och slitstarkt. De främsta fördelarna med detta material är dess motstånd mot överhettning och styvhet, vilket behövs när hög grad Den enda nackdelen med gjutjärnsblocket är dess tunga vikt, på grund av vilken bilens dynamik avsevärt försämras. För att accelerera bilen till erforderlig hastighet måste motorn producera mer kraft, vilket i sin tur medför ökad Men som regel förlorar bilen inte mer än 1-2 procent av sin totalt antal förbrukat bränsle.

Aluminium är ett mindre populärt material för tillverkning av dessa produkter. Ett slående exempel på användningen av aluminiumblock är inhemska GAZeller och vissa Zhiguli-modeller. De främsta fördelarna med detta material är dess låga vikt och bättre kylningsegenskaper. Men samtidigt noterar bilentusiaster ett problem med att söka erforderligt material, från vilken cylindern är gjord.

Mekanism design

Designen innebär placering av följande delar:

motorcylindrar;
vevhus

Och nu mer detaljerat om dessa enheter. Motorcylindrar inkluderar speciella foder som kan pressas direkt in i cylinderblocket (oftast i aluminiumanordningar) eller vara avtagbara (i fallet med en gjutjärnsmekanism). I sin tur delas avtagbara instrument in i "torr" och "våta".

Cylinderhuvudet är ett komplex av delar som finns på toppen av enheten. Blockhuvudet inkluderar en kylmantel, smörjkanaler, samt hål för tändstift (om det är bensin) och injektorer (om det är dieselmotor). Det finns även insugs- och avgasventilöppningar i cylinderhuvudet. Det finns ett litet anslutningsgap mellan huvudet och själva blocket, i vilket det är beläget. Om det inte byts ut i tid börjar motorn förlora sin kraft och dragkraft, och risken för fel på andra delar ökar.

Vevhuset är huvudkomponenten i en del som ett cylinderblock. Det är ett hus för vevaxeln. Vevhuset säkras underifrån med en specialpall. Angående motorblocket inre förbränning ligger längst ner.

Cylinderblocket (motorblocket) är den huvudsakliga och grundläggande delen av en förbränningsmotor, den bär huvuddelen av lasten och rymmer huvudkomponenterna och mekanismerna. Därför ställs stränga krav på cylinderblocket, det är tillverkat av material hög kvalitet och bearbetas på speciella högprecisionsmaskiner. I grund och botten är cylinderblock gjorda av perlitiskt grått gjutjärn med små tillägg av legeringselement, men i nyligen de kan ofta hittas av aluminium och till och med magnesium. Gjutjärn används främst för att tillverka block till lastbilar och traktorutrustning, och från aluminium - för personbilar och sportbilar. På högaccelererade sportmotorer med turboladdning tillverkas nu block av kombinerade material, vars inre del är gjuten av aluminium och den yttre delen (där kylmanteln sitter) är gjord av magnesium.
Aluminium och kombinerade block möjliggör en betydande viktminskning av hela motorn och fordonet som helhet, vilket är ett stort plus för sportbilar. På grund av den komplexa labyrinttypdesignen med en enorm mängd dolda hålrum cylinderblock gjuts under högtryck. Det är högtryck som gör att du kan få rätt form, förhindra bildandet av inhomogenitet och lufthåligheter i metallens "kropp".
Cylinderblock, som är gjorda av en kompositmetall, tillverkas på ett mer komplext sätt - först gjuts mittdelen under högt tryck av högrent aluminium, och först efter det yttre delen från magnesium. Tekniken för att tillverka block från kombinerade (Figur nr 1) metaller är mycket komplex och ansvarsfull, varför denna design endast används för mycket dyra bilar och som regel icke-serieproduktion, där det är motiverat att minska motorns vikt. Gjutjärnsblock tål dock högre belastningar, de är mer motståndskraftiga mot överhettning och har lägre värmekapacitet. Värmekapaciteten hos gjutjärn gör att motorn värms upp till driftstemperatur snabbare, vilket kommer att minska tiden förbränningsmotordrift under uppvärmning vid drift i vinterperiod. Glöm inte att värmeledningsförmågan hos gjutjärn är mycket lägre (cirka 4 gånger) än aluminium, varför kylsystemet i sådana motorer fungerar under svårare förhållanden.

Vid tillverkning av ett cylinderblock beaktas metoden för montering av cylinderfoder (Figur nr 3). Cylinderfoder är gjorda av stål av hög kvalitet. Cylinderfoder är antingen avtagbara eller ingjutna (inbyggda i blocket, för närvarande används oftast ingjutna foder). De gjutna fodren installeras i formen redan innan själva cylinderblocket bildas, vilket gjuts ihop med fodren, på grund av vilket diffusion av en metall till en annan sker. Denna metod för tillverkning av ett cylinderblock minskar kostnaden för att producera en förbränningsmotor, men minskar också underhållsbarheten för motorn som helhet. Vid haverier på grund av naturligt slitage eller andra faktorer är det inte möjligt att byta ut hylsan och hela enheten kasseras. Avtagbara ärmar kan vara antingen "våta" eller "torra". Det "våta" fodret är i kontakt med kylvätskan, medan det "torra" fodret är installerat i en extra intern hylsa och kommer inte i kontakt med vätskan. Också i aluminiummotorerna i den första serien fanns det ett akut problem med användningen av linerinstallationsteknik, så om fodret hälldes i eller installerades "torrt", så nitade fodret efter en tid cylinderblocket på grund av olika linjära vibrationer på grund av inverkan av temperaturer. På grund av detta gavs företräde åt "flytande" "våta" patroner. Sedan början av 1980-talet började man använda tekniken att pressa in en tunnväggig liner omgiven av aluminium i cylinderblocket. Men denna metod har många nackdelar.

Kylsystemjackan presterar mycket viktig roll i cylinderblocket på förbränningsmotorn - det ger tillgång till kylvätskan till de uppvärmda delarna av cylinderkolvgruppen. Kylmanteln består av hålrum i blockets inre hålrum och är utformad på ett sådant sätt att kylvätskan effektivt och jämnt kan ta bort värme från uppvärmda delar.
Även i cylinderblocket finns kanaler för tillförsel av smörjvätska ( motorolja), på alla gnuggytor. Oftast är sådana kanaler gjorda i en färdig gjutning, och onödiga uttag stängs med pluggar.
Cylinderblocket innehåller alla huvudkomponenterna i förbränningsmotorn: vevaxel, kolvar, timing drivmekanism, sump, etc. Det är mycket viktigt att behålla sin relativa position inom toleransen som anges på ritningen. Underlåtenhet att följa dessa krav leder till defekter eller en kraftig minskning av förbränningsmotorns livslängd. Vid tillverkning och bearbetning av ett cylinderblock är det mycket viktigt att upprätthålla toleranser för vinkelrätheten mellan cylinderaxlarna och axeln vevaxel. Det är därför det är viktigt när man bearbetar ett cylinderblock rätt val och förberedelse av baser som säkerställer konsistensen av installationen av delar i förhållande till verktygen och arbetsdelarna av maskinen i alla operationer. Oftast används plan med tillräckligt stor utsträckning och två hål placerade på största avståndet som installationsbaser vid bearbetning av block. För block väljs oftast fotens avskiljningsplan eller plan och monteringshål som monteringsbaser, och hålen för cylinderfoder och lagerhylsor väljs som grovbearbetningsbas.
Hylsar för montering av huvudlagerkapslar bearbetas vanligtvis med en uppsättning fräsar, följt av bearbetning med en prefabricerad brosch på speciella broschmaskiner och konventionella horisontella broschmaskiner utrustade med anordningar för att fästa delen och styra broschningen.
Ändytorna på stora block bearbetas på horisontella borrmaskiner.
Cylinderkåpans plan (huvuden) av block av stora motorer, särskilt i fall där ytorna på delarna har utsprång eller urtag, bearbetas på roterande maskiner. Planen av små block bearbetas på longitudinella brytningsmaskiner.

Bearbetningen av huvudhålen utförs på universella horisontella borrmaskiner och radiella borrmaskiner enligt markeringar.
Borrning av blinda hål utförs med hjälp av borrstänger fribärande i maskinspindeln. Vid bearbetning genom hål, samt för att säkerställa rätt plats och hålnoggrannhet är maskiner utrustade med anordningar där borrstänger styrs av fasta eller roterande bussningar.
I storskalig produktion utförs borrhål för hylsor i stora block med fixturer placerade på bordet i en horisontell borrmaskin med permanenta, styvt fixerade stöd för borrstänger och blocket installeras på permanenta basytor. I storskalig produktion, vid bearbetning av hål för hylsor i block av medelstora och små storlekar, används vertikala och flerspindliga maskiner i stor utsträckning. På dessa maskiner är delen monterad på den nedre kaviteten och kontrollhålen, och borrstänger med en uppsättning fräsar roterar i de övre och nedre styrbussningarna. Samtidigt med borrning av hålen för hylsorna trimmas flänsarna som hylsan vilar på. Dessa flänsar måste bearbetas exakt i höjdled och strikt vinkelrät mot axeln för hålen för fodren, eftersom detta bestämmer dimensionerna på kompressionskammaren och tillförlitligheten av tätningen vid förbindelsen mellan blocket och cylinderhuvuden.

Ett motorblock är en del av 2 eller fler cylindriga kolvmotorer. Cylinderblocket har två huvudfunktioner: det är ett hus för alla komponenter, mekanismer och motordelar. För det andra är cylinderblocket grunden för de bifogade motordelarna: vevhus, .

Cylinderblockmaterial

Gjutjärn– ett traditionellt material som block tillverkades av fram till nyligen. Gjutjärn används med tillsatser: nickel, krom. Positiva egenskaper hos ett cylinderblock i gjutjärn: mindre känslighet för överhettning, styvhet krävs i hög grad. Nackdelen är den stora massan som påverkar dynamiken i bilen.

Aluminium– ligger på andra plats i tillverkningen av cylinderblock. De positiva egenskaperna hos ett aluminiumblock är: lätthet och bättre kylning. Som en nackdel finns det ett problem med valet av material från vilket cylindern ska tillverkas.

I moderna förhållanden, för tillverkning av cylindrar i aluminiummotorcylinderblock, har teknologier utvecklats: Locasil - pressning av aluminium-kiselfoder, Nicasil - i form av en nickelbeläggning på cylinderblockets aluminiumyta.

Nackdelen med nickeltekniken är att om kolven brinner ut eller vevstaken går sönder så misslyckas nickelbeläggningen och cylinderblocket kan inte repareras. Det förändras som helhet. Till skillnad från gjutjärn, som också är föremål för en reparationssats.

Cylinderblock av magnesiumlegering kombinerar hårdheten hos gjutjärn och lättheten hos aluminium. Men ett sådant block är mycket dyrt och används inte i tillverkning av transportband.

Vart och ett av materialen har sina egna för- och nackdelar, så det är felaktigt att tydligt ange vilket som är bäst.

Grundkrav för motorns cylinderblock

hålen i alla sängar måste säkerställa inriktning;
sängar måste ha samma diameter. Undantaget är specialdesigner;
bäddarnas axlar och cylinderblockets plan måste vara helt parallella.

Översikt över cylinderblockets huvuddelar

Motorcylinder. Huvuddelen av en motorcylinder är fodret. Två typer av ärmar används:

liners pressade direkt in i cylinderblocket. Typiskt i aluminiumblock;
som är uppdelade i "vått" och "torrt".

Cylinderhuvud. Den innehåller: en förbränningskammare, kuggremsmonteringspunkter, en kylmantel och smörjkanaler, gängade hål för tändstift (injektorer), hål för inlopps- och utloppskanaler.

grund kolvmotor förbränning är cylinderblocket. Motorns cylinderblock används på förbränningsmotorer med 2 eller fler cylindrar. Cylinderblocket är gjort i form av en massiv gjuten del, som är avsedd för följande funktioner: det förenar alla motorcylindrar, är grunden för fästen (cylinderhuvud, vevhus) och har platser (bäddar) inuti strukturen för vevaxeln, kanaler för smörjning och kylsystem.

Vad är cylinderblocket gjort av?

Det vanligaste materialet för att tillverka ett motorblock är gjutjärn. Detta är ett traditionellt material. Näst på listan är aluminium i form av olika legeringar. Det sällsynta materialet för ett cylinderblock är magnesiumlegering.

Gjutjärn har sådana positiva egenskaper, såsom styvhet och låg känslighet för överhettning av motorn. Cylinderblock, en enhet som fungerar i permanent skift temperaturförhållanden, så gjutjärnsblocket är i täten här. Samtidigt finns det en stor nackdel med ett gjutjärnsblock - stor massa.
Aluminium har sådana positiva egenskaper som utmärkt motorkylning och låg vikt. En speciell egenskap hos aluminiumblock är valet och installationen av hylsor. Den vanligaste tekniken idag är Locasil - pressning av aluminium-kiselhylsor och Nicasil - nickelbeläggning. Nackdelen med den andra tekniken är att den inte går att reparera. Nikosil-teknikens cylinderblock är inte föremål för tråkning, utan ersätts som en montering. Detta är dyrt för bilägaren.
Magnesiumlegering används inte för transportbandstillverkning av cylinderblock på grund av dess höga kostnad. Fast är perfekt kombination styvheten och styrkan hos gjutjärn och lättheten hos aluminium.

Huvudkomponenter i cylinderblocket

Cylinderhuvud(cylinderhuvud). Den är fäst på toppen av blocket med hjälp av styrstift och cylinderhuvudsbultar. Mellan cylinderhuvudet och cylinderblocket finns en mycket viktig detalj– cylinderblockspackning.
Cylinderblockspackning Det kan vara asbestmetall, icke-asbest eller metall.
Motorcylinder– dessa är liners som används i två versioner: pressade direkt in i cylinderblocket med en industriell metod (vanligtvis för aluminiumblock); Avtagbara ärmar: "våta" och "torra" typer.
Carter. Är konstruktiv botten cylinderblock. Utför funktionen av ett hus för vevmekanismen (vevmekanismen). Vevhusets botten stängs med ett oljetråg.

I själva cylinderblocket finns hål och kanaler för motorns smörj- och kylsystem. Cylinderblockets avtappningsplugg är utformad för att tömma kylvätskan, medan det finns en plugg i oljetråget för att tömma motoroljan.