Как называется система каналов в блоке цилиндров
Перейти к содержимому

Как называется система каналов в блоке цилиндров

  • автор:

4.6 Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров — это корпус, в котором находятся распределительные валы, клапаны, впускные и выпускные каналы, а также каналы для охлаждающей жидкости, связанные с рубашкой блока цилиндров и масляные каналы системы смазки. Существуют различные схемы расположения распределительных валов в головке блока цилиндров. Так, если говорят: «Двигатель с верхним распредвалом», то имеют в виду, что распределительный вал расположен в головке блока цилиндров. Обозначают зачастую как OHC (Overhead Camshaft) или SOHC (Single Overhead Camshaft), то есть в головке блока установлен один распредвал. Если в головке блока установлены два распределительных вала – впускной и выпускной (открывающие впускные и выпускные клапаны, соответственно), то данная схема называется DOHC (Double Overhead Camshaft). Различные схемы привода клапанных механизмов приведены на рисунке 4.24.

Различные способы привода клапанных механизмов

Рисунок 4.24 Различные способы привода клапанных механизмов.

Примечание
Стоит также упомянуть, мягко говоря, устаревшую конструкцию с нижним расположением распределительного вала и клапанами в головке блока цилиндров. Данная схема расположения ГРМ не потеряла актуальности для отдельных моделей автомобилей с пропиской в США — она получила название OHV (Overhead Valve).

В головке над цилиндрами сделаны углубления, образующие камеры сгорания*, как показано на рисунке 4.25. Кроме того, в головке блока расположены гнезда клапанов в которые устанавливаются седла (о них мы говорили, когда рассматривали клапанный механизм) и отлиты впускные и выпускные каналы. В головке имеются отверстия для вкручивания свечей зажигания.

Головка блока цилиндров

Рисунок 4.25 Головка блока цилиндров.

Примечание
* В двигателе, работающем на дизельном топливе, камера сгорания расположена в днище поршня, а поверхность головки блока плоская.

Головка у большинства двигателей отливается из алюминиевого сплава. Такая головка обладает высокой теплопроводностью, вследствие чего снижается температура рабочей смеси в цилиндрах двигателя в конце тактов сжатия. Поэтому представляется возможным повысить степень сжатия двигателя без появления детонационного сгорания топлива при работе двигателя.

Головка крепится к блоку гайками на шпильках или болтами. Между блоком и головкой установлена уплотняющая прокладка, устраняющая пропуск газов из цилиндров и протекание воды из водяной рубашки в месте стыка головки и блока.

Полезно знать
Каждый раз после снятия головки блока цилиндров необходимо очищать и промывать контактные поверхности на блоке и головке блока цилиндров. Также необходимо всегда после снятия головки блока цилиндров заменять прокладку головки блока, так как для лучшего уплотнения цилиндров на прокладке имеются специальные сминаемые металлические кольца, а они, к сожалению, одноразовые.

К головке блока цилиндров крепится впускной и выпускной коллекторы, о которых мы поговорим ниже в главе «Система впуска и выпуска». Также на головку блока может крепиться различное дополнительное оборудование, необходимое для надлежащего функционирования всех систем ДВС, упоминать о котором пока нет смысла.

Устройство блока и головки блока цилиндров двигателя

Блок цилиндров (БЦ) и головка блока цилиндров (ГБЦ) двигателя являются основными частями любого ДВС. В них находятся механизмы и узлы, обеспечивающие работу мотора. При работе БЦ и ГБЦ подвергаются серьезным нагрузкам и перепадам температур, поэтому очень важны материалы и качество их изготовления. Также важным фактором является точность и степень механической обработки.

Блок цилиндров

Блок цилиндров или шорт-блок является самой большой частью двигателя. Остальные элементы, так или иначе, крепятся к нему. В верхней части БЦ находятся колодцы цилиндров. Вокруг них выполнены полости для жидкостного охлаждения (рубашка охлаждения). В нижней части, которая называется картером, располагается коленчатый вал, к которому крепятся шатуны и поршни. То есть блок является местом расположения всего кривошипно-шатунного механизма. Также в нем выполнены каналы системы смазки.

Блок цилиндров

БЦ изготавливают цельной деталью при помощи литья. В качестве основного материала для изготовления служит чугун или алюминиевые сплавы. БЦ из алюминиевых сплавов значительно легче по весу, но проигрывает в прочности и цене. Чугун доступнее и прочнее.

Цилиндры и хонингование

Рабочие цилиндры могут быть выполнены непосредственно как часть блока, а могут применяться гильзы. На поверхность цилиндров наносится специальный никелькремниевый сплав – никасил. Это очень прочный материал, защищающий кольца поршня от трения. Поверхность полируется до зеркала, чтобы свести к минимуму трение в условиях ограниченного поступления масла.

хонингование

Для улучшения смазки внутренней поверхности цилиндров применяют хонингование. Хон наносится специальным инструментом с головкой и абразивными брусками. В итоге на поверхности образуется выгравированная сетка. В ее желобках лучше удерживается масло. На внутренних стенках с хоном образуется масляная пленка, в результате чего значительно снижается трение и повышается ресурс деталей. Повторное хонингование, как правило, делается во время расточки двигателя или замены гильз.

Гильзы

Гильзы применяются в блоках из алюминиевых сплавов, так как алюминий менее стоек к нагрузкам и тяжелым температурным режимам, в отличие от чугуна. Они бывают съемными и несъемными. Последние выполняются путем запрессовки в блок. Также гильзы делят на «мокрые» и «сухие». «Мокрыми» называют гильзы, которые непосредственно соприкасаются своими стенками с охлаждающей жидкостью в рубашке охлаждения блока. Таким образом, достигается лучшее охлаждение. «Мокрые» гильзы легко заменить. Часто их применяют на сельхозтехнике, тягачах и другом спецтранспорте.

Гильзы

«Сухие» гильзы чаще всего несъемные и запрессованы в тело цилиндра, что обеспечивает цельность и жесткость всего блока. Но «сухие» гильзы хуже отводят тепло, чем «мокрые».

Расточка и гильзовка блока цилиндров

После появления дефектов и выработки на стенках применяют расточку цилиндров. Со стенок снимается металл определенной толщины, а затем устанавливаются другие ремонтные поршни и кольца под новый размер. Число расточек ограничено, так как объем постепенно увеличивается, а прочность снижается.

После максимального числа расточек применяют гильзовку. Это сложный процесс, который можно сделать только при наличии специального оборудования. «Мокрые» гильзы поменять намного легче, даже в полевых условиях. Если установлены «сухие» гильзы или это монолитный чугунный блок, то он растачивается под новые гильзы, которые запрессовываются с высокой точностью. Сам блок нагревается до 150-200 градусов, а новая гильза охлаждается. Так достигается наиболее плотная и точная посадка.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров устанавливается сверху блока и является, по сути, крышкой, которая его закрывает. Для изготовления ГБЦ применяются в основном алюминиевые сплавы. Крепится головка к блоку с помощью шпилек или болтов, которые затягиваются динамометрическим ключом в строгой последовательности, как указано в руководстве по ремонту конкретного автомобиля.

Головка блока цилиндров

Камеры сгорания образуются путем плотного прилегания ГБЦ к БЦ. Чтобы отработавшие газы не проникали между головкой и блоком цилиндров, устанавливается уплотнительная прокладка. Она основана на асбестографитовой основе и способна выдерживать рабочую температуру и давление.

ГБЦ в сборе состоит из следующих элементов:

  • корпус с камерами сгорания, патрубками, масляными и каналами системы охлаждения;
  • газораспределительный механизм (впускные и выпускные клапаны, коромысла и толкатели);
  • распределительные валы с приводом от коленвала;
  • отверстия для свечей зажигания;
  • впускные и выпускные коллекторы для подачи воздуха и отвода отработавших газов;
  • прокладка ГБЦ.

На современных двигателях клапаны ГРМ и распредвал находятся именно в головке блока. Но раньше были моторы с нижним распредвалом. В V-образных двигателях на каждый ряд цилиндров устанавливается отдельная головка блока.

В передней части ГБЦ находится цепной или ременный привод газораспределительного механизма. По обеим сторонам на фланце крепятся впускной и выпускной коллекторы. Также рядом расположены патрубки для подвода охлаждающей жидкости.

Клапанная крышка

Клапанная крышка закрывает ГБЦ и газораспределительный механизм. Она крепится к головке с помощью болтов. Между головкой и крышкой также устанавливается прокладка для плотного и герметичного соединения. Это нужно, чтобы масло в процессе работы не вытекало наружу, а внутрь не попадали грязь и пыль. Также на крышке располагается маслозаливная горловина.

Клапанная крышка Chevrolet Lacetti

Ранее крышки изготавливались из стали, но на современных двигателях отдают предпочтения алюминиевым или пластиковым. Это снижает уровень шума, повышает надежность и доступность детали.

Блок цилиндров и головка блока цилиндров составляют основу двигателя. Многое зависит от материалов и качества их изготовления. При правильной эксплуатации и своевременном обслуживании они прослужат очень долго.

Устройство блока цилиндров двигателя: просто о сложном

Блок цилиндров двигателя — это деталь 2-х и более цилиндровых поршневых двигателей. Блок цилиндров выполняет две основные функции: он является корпусом для размещения всех узлов, механизмов и деталей двигателя. Второе – блок цилиндров основа для навесных частей двигателя: картер, головка блока цилиндров.

Материал изготовления блока цилиндров

Чугун – традиционный материал, из которого до недавнего времени изготавливались блоки. Чугун применяется с добавками: никель, хром. Положительные качества чугунного блока цилиндров: меньшая чувствительность к перегреву, жёсткость, необходимая при высокой степени форсировки двигателя. Минус – большая масса, которая влияет на динамику легкового автомобиля.

Фото чугунного блока цилиндров, аргонщик.рф

Алюминий – занимает второе место в изготовлении блоков цилиндров. Положительными качествами алюминиевого блока являются: лёгкость и лучшее охлаждение. Как недостаток отмечается проблема с подбором материала, из которого должен выполняться цилиндр.

На фото - алюминиевый блок цилиндров, roadsnu.ru

В современных условиях, для изготовления цилиндров в алюминиевые блоки цилиндров двигателя разработаны технологии: Locasil – запрессовка гильз из алюминий — кремния, Nicasil – в виде никелевого покрытия на алюминиевой поверхности блока цилиндров.

Недостатком никасиловой технологии считается то, что при прогаре поршня или обрыве шатуна, никелевое покрытие выходит из строя и блок цилиндров не подлежит ремонту. Он меняется в сборе. В отличие от чугунного, который подвергается расточке и гильзованию ремонтным комплектом.

Блок цилиндров из магниевого сплава сочетает в себе твердость чугунного, и лёгкость алюминиевого. Но, такой блок очень дорогое удовольствие и на конвейерном производстве не применяется.

Фото блока цилиндров из магниевого сплава, drive2.ru

Каждый из материалов имеет свои плюсы и минусы, поэтому однозначно заявлять какой из них лучше, некорректно.

Основные требования к блоку цилиндров двигателя

  • отверстия всех постелей должны обеспечивать соосность;
  • постели должны иметь одинаковый диаметр. Исключение составляют специальные конструкции;
  • оси постелей и плоскости блока цилиндров должны быть идеально параллельны.

На фото - определение соосности и параллельности постелей блока цилиндров, automn.ru

Обзор основных деталей блока цилиндров

Цилиндр двигателя. Основной деталью цилиндра двигателя является гильза. Применяются два типа гильз:

  • гильзы, впрессованные непосредственно в блок цилиндров. Как правило, в алюминиевых блоках;
  • съёмные гильзы, которые подразделяются на «мокрые» и «сухие».

Головка блока цилиндров. В её состав входят: камера сгорания, места крепления ГРМ, рубашка охлаждения и каналы смазки, резьбовые отверстия для свечей (форсунок), отверстия для впускных и выпускных каналов.

Фото головки блока цилиндров, amag.com.ua

ГБЦ крепится к блоку цилиндров сверху. Отдельным пунктом нужно отметить технологию крепления ГБЦ к блоку цилиндров. Она требует специальных болтов крепления и выполнения инструкций производителя. Затяжка ГБЦ производится только при помощи динамометрического ключа с соблюдением рекомендуемых параметров момента затяжки и схемы затяжки болтов.

Картер двигателя. В ДВС картер является частью блока цилиндров. Снизу картер закрывается поддоном. По сути, картер – это корпус для кривошипно-шатунного механизма. Крепится к блоку цилиндров снизу.

На фото - картер двигателя, gm-city.ru

Удачи вам при изучении и эксплуатации блока цилиндров двигателя.

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

Блок цилиндров (блок двигателя) считают важной и базовой деталью двигателя внутреннего сгорания. Именно на него ложится значительная нагрузка, и в нем можно определить нужные узлы и механизмы. К блоку ДВС предъявляют нелегкие требования, его изготавливают из материалов высочайшего качества и делают обработку на специальных высокоточных станках.

Из чего двигатели производят? Главным образом, их изготавливают из особого перлитного чугуна серого цвета с незначительными добавками легирующих элементов. Но на сегодняшний день их зачастую можно встретить из сплавов алюминия, а иногда с добавлениями магния. Если у вас современный легковой или даже спортивный авто, то скорее он будет из алюминия. Но чаще всего можно встретить строение, когда внешне он из алюминия, а внутри из магния.

Алюминиевые и комбинированные блоки дают возможность добиться значительного снижения веса всего мотора вашей машины в целом, что считается громадным плюсом для автомобилей в автоспорте. Технология производства такова, что цилиндры отливают под значительным давлением, с помощью которого можно получить верную форму, сделать все возможное для того, чтобы предотвратить образование неоднородности и воздушных полостей в самом металле.

Блоки цилиндров, которые производят из смешанного металла, изготавливать сложнее – для начала отливают среднюю часть под высоким давлением из алюминия высокой чистоты, и только после этого внешнюю часть из магния. Чем дороже ваш автомобиль, тем сложнее технология производства. Однако чугунные блоки могут выдерживать повышенные нагрузки, они устойчивее к перегревам и имеют меньшую теплоемкость. Теплоемкость чугуна быстрее греет мотор до нужной температуры, что даст уменьшение времени работы ДВС, когда греется машина зимой. Помните, что и теплопроводность чугуна намного ниже (как минимум в 2 раза) алюминия, из-за чего система охлаждения мотора работает сложнее.

blok dvs avto.jpg

При производстве блока цилиндров не забывают о способе монтажа гильз цилиндров. Гильзы цилиндров производят из особых сортов стали. Гильзы цилиндров встречаются либо съемные, либо влитые (вмонтированные в блок), на сегодняшний день практикуют влитые гильзы. Их размещают в специальную форму еще до того, как образуется сам блок цилиндров, который изготавливают совместно с гильзами за счет чего может произойти объединение одного металла в другой. Способ считается упрощенным, и значительно уменьшает расходы на производство ДВС. Но с другой стороны, уменьшается и возможность качественного ремонта двигателя. Если выйдет из строя двигатель , то блок придется заменять полностью.

Съемные гильзы могут быть как «мокрыми», так и «сухими». «Мокрая» гильза касает ОЖ (незамерзающую жидкость), а «сухая» устанавливается в дополнительную внутреннюю втулку и не касается жидкости. Также в старых двигателях из алюминия первых серий была серьезная проблема в применении технологии установки гильзы, так, если гильзу производили или устанавливали «сухую», то через некоторое время гильза расклепывала блок цилиндров из-за различных линейных колебаний из-за перепадов температур. Из-за этого выбрали «плавающие» «мокрые» гильзы.

Блок ДВС можно купить в магазинах «АВТОмаркет Интерком» или заказать через интернет с доставкой до любого адреса. Наши магазины расположены во многих городах Уральского региона. Мы продаем запчасти для автомобилей ваз и иномарку, также можем предложить услуги автосервиса на ул.Пономарева, 25 . Запишитесь на ремонт и диагностику заранее.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *