Različite izvedbe blokova cilindra. Blok cilindra motora je mjesto gdje se radilica bijesno okreće. Koji blok cilindra stoji mirno?

Blok cilindara (blok motora) je glavni i osnovni dio motora s unutarnjim izgaranjem, u njemu se nalazi najveći dio opterećenja i u njemu su smješteni glavni dijelovi i mehanizmi. Stoga se na blok cilindra postavljaju strogi zahtjevi; izrađen je od visokokvalitetnih materijala i obrađuje se na posebnim strojevima visoke preciznosti. U osnovi, blokovi cilindra izrađeni su od perlitnog sivog lijevanog željeza s malim dodacima legiranih elemenata, ali u posljednje vrijeme često se mogu naći izrađeni od aluminija, pa čak i magnezija. Blokovi se uglavnom izrađuju od lijevanog željeza za kamione i traktore, a od aluminija - za automobile i sportske automobile. Na visoko ubrzanim sportskim motorima s turbopunjačem, blokovi su sada izrađeni od kombiniranih materijala, čiji je unutarnji dio izliven od aluminija, a vanjski dio (gdje se nalazi rashladni plašt) od magnezija.
Aluminijski i kompozitni blokovi omogućuju značajno smanjenje težine cijelog motora i automobila u cjelini, što je veliki plus za sportske automobile. Zbog složenog dizajna labirinta s velikim brojem skrivenih šupljina, blokovi cilindra se lijevaju pod visokim pritiskom. Upravo visoki tlak omogućuje dobivanje pravilnog oblika i sprječava stvaranje nehomogenosti i zračnih šupljina u "tijelu" metala.
Blokovi cilindra, koji su izrađeni od kompozitnog metala, proizvode se na složeniji način - prvo se srednji dio izlije pod visokim tlakom od aluminija visoke čistoće, a tek nakon toga se vanjski dio izrađuje od magnezija. Tehnologija izrade blokova od kombiniranih (slika 1) metala vrlo je složena i odgovorna, zbog čega se ovaj dizajn koristi samo na vrlo skupim automobilima i, u pravilu, neserijskoj proizvodnji, gdje je smanjenje težine motora opravdano. . Međutim, blokovi od lijevanog željeza mogu izdržati veća opterećenja, otporniji su na pregrijavanje i imaju manji toplinski kapacitet. Toplinski kapacitet lijevanog željeza omogućuje brže zagrijavanje motora na radnu temperaturu, što će smanjiti vrijeme rada motora s unutarnjim izgaranjem tijekom zagrijavanja tijekom rada zimi. Ne zaboravite da je toplinska vodljivost lijevanog željeza mnogo niža (oko 4 puta) od aluminija, zbog čega sustav hlađenja u takvim motorima radi u težim uvjetima.

Pročitajte također

Pri izradi bloka cilindra uzima se u obzir način montaže košuljica cilindra (slika br. 3). Obloge cilindara izrađene su od čelika visoke kvalitete. Obloge cilindara su ili uklonjive ili lijevane (ugrađene u blok); trenutno se najčešće koriste lijevane košuljice. Izlivene košuljice ugrađuju se u kalup i prije formiranja samog bloka cilindra koji se lijeva zajedno s košuljicama, zbog čega dolazi do difuzije jednog metala u drugi. Ova metoda proizvodnje bloka cilindra smanjuje troškove proizvodnje motora s unutarnjim izgaranjem, ali također smanjuje mogućnost održavanja motora u cjelini. U slučaju kvara zbog prirodnog trošenja ili drugih čimbenika, nije moguće zamijeniti čahuru i cijela jedinica se zbrinjava. Uklonjivi rukavi mogu biti "mokri" ili "suhi". "Mokra" košuljica je u kontaktu s rashladnom tekućinom, dok je "suha" košuljica ugrađena u dodatnu unutarnju čahuru i ne dolazi u kontakt s tekućinom. Također, u aluminijskim motorima prve serije postojao je akutni problem u korištenju tehnologije ugradnje košuljice, pa ako je košuljica ulivena ili ugrađena "na suho", tada je košuljica nakon nekog vremena zakovala blok cilindra zbog raznih linearne vibracije zbog utjecaja temperatura. Zbog toga je prednost dana "plutajućim" "mokrim" patronama. Od ranih 1980-ih počela se koristiti tehnologija prešanja košuljice tankih stijenki okružene aluminijem u blok cilindra. Ali ova metoda ima mnogo nedostataka.

Plašt rashladnog sustava igra vrlo važnu ulogu u bloku cilindra motora s unutarnjim izgaranjem - osigurava pristup rashladnoj tekućini zagrijanim dijelovima grupe cilindar-klip. Rashladni plašt sastoji se od šupljina u unutarnjim šupljinama bloka i dizajniran je na takav način da rashladno sredstvo može učinkovito i ravnomjerno ukloniti toplinu iz zagrijanih dijelova.
Također u bloku cilindra postoje kanali za dovod tekućine za podmazivanje (motornog ulja) na sve površine za trljanje. Najčešće se takvi kanali izrađuju u gotovom odljevku, a nepotrebni otvori se zatvaraju čepovima.
Blok cilindra sadrži sve glavne komponente motora s unutarnjim izgaranjem: radilicu, klipove, pogonski mehanizam razvodnog mehanizma, karter itd. Vrlo je važno održati njihov relativni položaj unutar tolerancije navedene na crtežu. Nepoštivanje ovih zahtjeva dovodi do kvarova ili oštrog smanjenja vijeka trajanja motora s unutarnjim izgaranjem. Prilikom proizvodnje i obrade bloka cilindra vrlo je važno održavati tolerancije za okomitost osi cilindra i osi radilice. Zato je pri obradi bloka cilindra važan pravilan odabir i priprema baza, osiguravajući dosljednost ugradnje dijelova u odnosu na alate i radne dijelove stroja u svim operacijama. Najčešće se ravnine dovoljno velikog opsega i dvije rupe koje se nalaze na najvećoj udaljenosti koriste kao instalacijske baze pri obradi blokova. Za blokove, rastavne ravnine ili ravnine stopica i montažnih rupa najčešće se biraju kao montažne baze, a rupe za košuljice cilindra i ležišta ležaja kao osnova za grubu obradu.
Utičnice za ugradnju kapica glavnih ležajeva obično se obrađuju setom glodala, nakon čega slijedi obrada gotovim provlačenjem na posebnim strojevima za provlačenje i konvencionalnim strojevima za horizontalno provlačenje opremljenim napravama za pričvršćivanje dijela i usmjeravanje provlačenja.
Krajnje površine velikih blokova obrađuju se na horizontalnim bušilicama.
Ravnine poklopaca (glava) cilindara blokova velikih motora, posebno u slučajevima kada površine dijelova imaju izbočine ili udubine, obrađuju se na rotacijskim strojevima. Plohe malih blokova obrađuju se na strojevima za uzdužno provlačenje.

Obrada glavnih rupa izvodi se na univerzalnim horizontalnim i radijalnim bušilicama prema oznakama.
Bušenje slijepih rupa izvodi se pomoću šipki za bušenje konzolno postavljenih u vreteno stroja. Kod obrade kroz rupe, kao i za osiguranje ispravnog položaja i točnosti rupa, strojevi su opremljeni uređajima u kojima se bušilice vode fiksnim ili rotirajućim čahurama.
U velikoj proizvodnji, bušenje rupa za čahure u velikim blokovima izvodi se pomoću učvršćenja postavljenih na stol horizontalnog stroja za bušenje sa stalnim, kruto učvršćenim nosačima za bušilice, a blok se postavlja na stalne osnovne površine. U velikoj proizvodnji, pri obradi rupa za rukave u blokovima srednje i male veličine, široko se koriste vertikalni i viševreteni strojevi. Na ovim strojevima dio je montiran na donju šupljinu i kontrolne rupe, a bušilice s setom rezača okreću se u gornjoj i donjoj vodilici. Istovremeno s bušenjem rupa za rukavce, obrezuju se prirubnice na koje leži rukavac. Ove prirubnice moraju biti precizno obrađene po visini i strogo okomite na os rupa za košuljice, jer to određuje dimenzije kompresijske komore i pouzdanost brtve na spoju bloka i glave cilindra.

Izraz "short block" motor najčešće se koristi kada je jako loše, a rjeđe kada želite nešto novo. Objasnimo: kratki blok motora je skup bloka cilindra motora i niza komponenti motora, koji se najčešće traži kod istrošenosti klipa kao razloga za skupe popravke. Upravo je kratki blok izvrsna alternativa kupnji cijelog motora, jer kada se klipna grupa istroši, mnogi dijelovi motora se zapravo ne troše, te ih nije potrebno mijenjati, pa za mnoge nema smisla kupovati kompletan sklop motora, a kratki blok je posebno dizajniran tako da uključuje samo bitne zamjenske komponente. Drugi slučaj (kada želite nešto novo) je kada kratki blok nije samo alternativa sklopu motora, već sredstvo za poboljšanje dinamike automobila - takav kratki blok može imati cilindre s klipovima većeg promjera.

Motor s kratkim blokom obično uključuje klipove s prstenovima (koji su već utisnuti u blok cilindra), klipnjače i radilicu. Kratki blokovi uvijek zahtijevaju ugradnju dodatnih unutarnjih dijelova, koji uključuju (ali nisu ograničeni na):

• pumpa za ulje,
• posuda za ulje,
• ispušni kolektor,
• glava cilindra (glava cilindra),
• brtve

Međutim, kratki blok se razlikuje od kratkog bloka, a skup pojedinih komponenti ovisi o modelu motora i automobilu. Mnogi kratki blokovi dostupni su s bregastim vratilima i mnogim dodatnim dijelovima (uključujući brtve, mali broj senzora).

Kratki blok 4-cilindričnog motora sa setom klipova, klipnjača i radilice

Ali postoji i takozvani dugi blok - ovo je poboljšani i potpuniji kratki blok, koji uključuje, osim onoga čime je opremljen kratki blok, glavu cilindra, uljnu posudu, ispušni razvodnik, poklopac ventila i niz drugih dijelova. Zapravo, dugi blok je gotovo kompletan motor.

Civilna motorogradnja vrlo je konzervativna industrija. Sve ista radilica, klipovi, cilindri, ventili kao prije 100 godina. Nevjerojatne sheme bez radilice, aksijalne i druge sheme ne žele se implementirati, dokazujući njihovu nepraktičnost. Čak je i Wankel motor, veliki napredak šezdesetih, u biti stvar prošlosti.

Sve moderne “inovacije”, ako bolje pogledate, samo su uvođenje trkaćih tehnologija od prije pedesetak godina, začinjenih jeftinom elektronikom za preciznije upravljanje hardverom. Napredak u konstrukciji motora s unutarnjim izgaranjem vjerojatniji je u sinergiji malih promjena nego u globalnim prodorima.

I čini se da je grijeh žaliti se. Ovaj put nećemo govoriti o pouzdanosti i lakoći održavanja, ali bi snaga, čistoća i učinkovitost modernih motora čovjeku iz sedamdesetih izgledali kao pravo čudo. Što ako premotamo još nekoliko desetljeća unatrag?

Prije stotinjak godina motori su još uvijek bili rasplinjači, s magnetnim paljenjem, obično niskoventilski ili čak s "automatskim" usisnim ventilom... A o nekom superpunjenju nisu ni pomišljali. A stari, stari motori nisu imali dio koji je sada njegova glavna komponenta - blok cilindra.

Prije implementacije bloka

Prvi motori imali su karter i cilindar (ili više cilindara), ali nisu imali blok. Iznenadit ćete se, ali osnova strukture - kućište radilice - često je propuštala, klipovi i klipnjače bili su otvoreni za sve vjetrove, a podmazivali su se iz kante ulja metodom kapanja. A samu riječ "karter" teško je primijeniti na dizajn koji čuva relativni položaj radilice i cilindra u obliku otvorenih nosača.

Za stacionarne i brodske motore slična shema ostaje do danas, ali automobilski motori s unutarnjim izgaranjem i dalje su trebali veću nepropusnost. Ceste su oduvijek bile izvor prašine, koja uvelike šteti strojevima.

Pionirom u području "brtvljenja" smatra se tvrtka De Dion-Bouton, koja je 1896. lansirala motor s cilindričnim zatvorenim kućištem radilice, unutar kojeg se nalazio koljenasti mehanizam.

Istina, mehanizam za distribuciju plina sa svojim bregovima i guračima i dalje je bio smješten otvoreno - to je učinjeno radi boljeg hlađenja i popravka. Inače, ova se francuska tvrtka do 1900. godine pokazala najvećim proizvođačem automobila i motora s unutarnjim izgaranjem na svijetu, proizvevši 3200 motora i 400 automobila, pa je dizajn imao snažan utjecaj na razvoj motorogradnje.

...a onda se pojavljuje Henry Ford

Prvi masovno proizvedeni dizajn s čvrstim blokom cilindra i dalje ostaje jedan od najmasovnije proizvedenih automobila u povijesti. Model T Ford, predstavljen 1908., imao je četverocilindrični motor, s glavom cilindra od lijevanog željeza, nožnim ventilima, klipovima od lijevanog željeza i blokom cilindra - opet od lijevanog željeza. Zapremina motora bila je prilično "odrasla" za ta vremena, 2,9 litara, a snaga je bila 20 KS. S. Dugo se vremena smatralo prilično vrijednim pokazateljem.

Skuplji i složeniji dizajni tih su godina imali odvojene cilindre i kućište radilice na koje su bili pričvršćeni. Glave cilindra su često bile pojedinačne, a cijela konstrukcija glave motora i samog cilindra bila je pričvršćena na kućište radilice klinovima. Nakon pojave trenda prema većim komponentama, karter je često ostao zaseban dio, ali blokovi od dva ili tri cilindra i dalje su bili uklonjivi.

Koja je svrha odvajanja cilindara?

Dizajn s odvojenim uklonjivim cilindrima sada izgleda malo neobično, ali prije Drugog svjetskog rata, unatoč inovacijama Henryja Forda, bio je jedan od najčešćih shema. U zrakoplovnim motorima i zrakom hlađenim motorima sačuvao se do danas. A "boxer air" Porsche 911 serije 993 nije imao blok cilindra sve do 1998. Zašto onda razdvajati cilindre?

Cilindar u obliku zasebnog dijela zapravo je prilično prikladan. Može biti izrađen od čelika ili bilo kojeg drugog prikladnog materijala, poput bronce ili lijevanog željeza. Unutarnja površina može biti obložena slojem kroma ili legura koje sadrže nikal, čineći je vrlo tvrdom ako je potrebno. I izvana izgradite razvijeni omotač za hlađenje zrakom. Mehanička obrada relativno kompaktnog sklopa bit će točna čak i na prilično jednostavnim strojevima, a uz dobre proračune pričvršćivanja toplinske deformacije bit će minimalne. Možete napraviti galvansku površinsku obradu, jer je dio mali. Ako takav cilindar ima istrošenost ili druga oštećenja, može se izvaditi iz kućišta motora i postaviti novi.

Ima i dosta nedostataka. Uz višu cijenu i visoke zahtjeve za kvalitetu izrade motora s odvojenim cilindrima, ozbiljan nedostatak je niska krutost takve konstrukcije. To znači povećana opterećenja i trošenje klipne skupine. A kombiniranje "načela odvajanja" s vodenim hlađenjem nije baš zgodno.

Motori s odvojenim cilindrima davno su napustili mainstream - nedostaci su ih prevagnuli. Do sredine tridesetih, takvi dizajni gotovo da nisu viđeni u automobilskoj industriji. Različiti kombinirani dizajni - na primjer, s blokovima od nekoliko cilindara, zajedničkim kućištem radilice i glavom cilindra - naišli su na male luksuzne automobile s motorima zapremine (sjetite se napola zaboravljene marke Delage), ali na kraju 30-ih je sve zamrlo.

Pobjeda potpuno željezne konstrukcije

Dizajn koji nam je danas poznat osvojio je zahvaljujući svojoj jednostavnosti i niskim troškovima proizvodnje. Veliki odljevak od jeftinog i izdržljivog materijala nakon precizne strojne obrade ipak je jeftiniji i pouzdaniji od pojedinačnih cilindara i pažljivog sastavljanja cijele konstrukcije. A na motorima s nižim ventilom, ventili i bregasto vratilo smješteni su točno u bloku, što dodatno pojednostavljuje dizajn.

Plašt rashladnog sustava izliven je u obliku šupljina u bloku. Za posebne slučajeve bilo je moguće koristiti zasebne košuljice cilindra, ali motor na Fordu T nije imao takve užitke. Klipovi od lijevanog željeza s čeličnim kompresijskim prstenovima radili su izravno na cilindru od lijevanog željeza. Usput, prsten za struganje ulja u našem uobičajenom obliku nije bio tamo; njegovu ulogu igrao je donji treći kompresijski prsten, smješten ispod klipnog klipa.

Ova konstrukcija "potpuno od lijevanog željeza" dokazala je svoju pouzdanost i mogućnost izrade tijekom mnogih godina proizvodnje. A masovni proizvođači poput GM-a preuzeli su ga od Forda još mnogo godina.

Istina, lijevanje blokova s ​​velikim brojem cilindara pokazalo se tehnološki teškim zadatkom, a mnogi su motori imali dva ili tri polubloka s nekoliko cilindara u svakom. Tako su redne "šestice" tridesetih ponekad imale i dva trocilindrična polubloka, a redne "osmice" još više su se izrađivale prema ovom dizajnu. Na primjer, najjači motor Duesenberg Model J napravljen je upravo na ovaj način: dva polubloka bila su pokrivena jednom glavom.

Međutim, do početka četrdesetih, napredak je omogućio stvaranje čvrstih blokova ove duljine. Na primjer, blok Chevrolet Straight-8 "Flathead" već je bio čvrst, što je smanjilo opterećenje radilice.

Čahure od lijevanog željeza u bloku od lijevanog željeza također su bile prilično dobro rješenje. Visokočvrsto legirano kemijski otporno lijevano željezo bilo je skuplje nego obično i nije bilo smisla lijevati cijeli veliki blok od njega. Ali relativno mali "mokri" ili "suhi" rukav pokazao se kao dobra opcija.

Temeljni dizajn motora, svladan u predratnim godinama, nije se mijenjao desetljećima zaredom. Blokovi cilindara mnogih suvremenih motora lijevani su od sivog lijeva, ponekad s umetcima visoke čvrstoće u području gornje mrtve točke. Primjerice, blok od lijevanog željeza ima potpuno moderan Renault Kaptur s motorom F4R o čijem održavanju govorimo. Lijevano željezo je posebno dobro jer se blok izrađen od njega lako može remontirati bušilicama većeg promjera. Osim ako, naravno, proizvođač ne proizvodi klipove veličine za "popravak".

Istina, s godinama blokovi postaju sve "ažuriraniji" i manje masivni. Teško je pronaći brojeve za rane blokove, ali uzmimo dvije obitelji motora s razlikom od nešto više od 10 godina. Za blok serije GM Gen II iz sredine 90-ih, debljina stijenke motora kretala se od 5 do 9 mm. Moderni VW EA888 iz kasnih 2000-ih već ima od 3 do 5. Ali mi očito idemo ispred sebe...

Olakšavanje bloka

Stanjivanje zidova, koje su dizajneri radili svim silama posljednjih godina, kao što razumijete, nije jedini način da se smanji težina bloka. U 20-30-ima se mnogo manje razmišljalo o uštedi na težini i gorivu nego sada, ali su napravljeni prvi pokušaji olakšavanja. I već tada su se dosjetili koristiti aluminij.

Na trkaćim i sportskim automobilima tog doba mogla se pronaći simbioza aluminijskog kućišta radilice i glave motora s blokovima cilindra od lijevanog željeza. Zatim je napredak u obradi metala omogućio stvaranje prikladnije verzije takve simbioze. Blok cilindra ostao je čvrst, ali je izliven od aluminija, što je smanjilo njegovu težinu tri do četiri puta, uključujući i zbog boljih kvaliteta lijevanja metala. Sami cilindri izrađeni su u obliku rukava od lijevanog željeza, koji su utisnuti u blok.

Kartuše su podijeljene na "suhe" i "mokre"; razlika je općenito jasna iz naziva. U blokovima sa suhom košuljicom ona je umetnuta u aluminijski cilindar (ili je oko njega izliven blok) s interferencijom, a "mokra" košuljica jednostavno je donjim krajem pričvršćena u blok, a prilikom ugradnje cilindra glave, šupljina oko nje pretvorila se u rashladni omotač. Druga se opcija u to vrijeme pokazala više obećavajućom, jer je pojednostavila lijevanje i smanjila masu dijelova. Ali kasnije, sve veći zahtjevi za strukturnu krutost, kao i složenost sastavljanja takvih motora, ostavili su ovu tehnologiju "izvan palube" od napretka.

Suhi rukavci u aluminijskom bloku još uvijek su najčešća opcija za proizvodnju dijelova. I jedan od najuspješnijih, jer je rukavac od lijevanog željeza izrađen od visokokvalitetnog legiranog lijevanog željeza, aluminijski blok je krut i lagan. Osim toga, teoretski, ovaj dizajn je također popravljiv, poput blokova od lijevanog željeza. Uostalom, istrošeni rukavac se može "izvaditi" i utisnuti novi.

Što je sljedeće?

Jedina temeljno nova tehnologija posljednjih godina su još lakši blokovi s prskanjem ultra-čvrstog i ultra-tankog sloja na unutarnju površinu cilindara. Već sam detaljno pisao o, pa i o sličnim strukturama - nema smisla ponavljati se. Konceptualno, imamo isti motor s unutarnjim izgaranjem iz 1930-ih. I postoje svi razlozi za vjerovanje da će do kraja "ere unutarnjeg izgaranja", kada električna vozila budu dovedena do izražaja, motori koji rade na tekuće ugljikovodike ostati približno isti.

Za aluminijske blokove cilindara, različiti koncepti i metode proizvodnje međusobno se natječu. Kod definiranja parametara bloka

cilindara, odgovarajuće tehničke i ekonomske prednosti i nedostatke moraju se međusobno pažljivo odvagati.

Sljedeća poglavlja daju pregled različitih tipova dizajna blokova cilindra.

Monolitni blokovi

Pod monolitnim blokovima podrazumijevaju se izvedbe blokova cilindara koji nemaju mokre košuljice ili pričvršćene temeljne ploče u obliku kućišta glavnog ležaja - temeljne ploče (slika 1). Za dobivanje određene površine ili čvrstoće, monolitni blokovi mogu imati odgovarajuće lijevane dijelove u području provrta cilindara (umetci od sivog lijeva, LOKASIL®-Preforms), kao i lijevane dijelove od sivog ili nodularnog lijeva. te ojačanje vlaknima u području provrta glavnih ležajeva. Potonji, međutim, još ne odražavaju stanje tehnologije.

Dvodijelni blokovi (s osnovnom pločom)

Kod ovog dizajna, poklopci glavnih ležajeva radilice smješteni su zajedno u zasebnoj potpornoj ploči (slika 2). Osnovna ploča je pričvršćena na kućište radilice i ojačana sferoidnim grafitom izlivenim u aluminij kako bi se smanjio zazor u glavnim ležajevima, odnosno kako bi se kompenziralo veće specifično toplinsko širenje aluminija. Na taj način se postižu izuzetno krute izvedbe blokova cilindra. Kao i kod monolitnih blokova cilindara, dijelovi koji se mogu lijevati također mogu biti predviđeni u području provrta cilindara.

Slika 2 Audi V8

"Open-Deck" dizajn s pojedinačnim, samostojećim cilindrima

Kod ovog dizajna, rashladni plašt je otvoren prema ravnini razdvajanja glave cilindra, a cilindri slobodno stoje u bloku cilindra (slika 3). Prijenos topline s cilindara na rashladno sredstvo, zahvaljujući strujanju sa svih strana, jednoličan je i povoljan. Relativno veliki razmak između cilindara, međutim, ima negativan učinak na ukupnu duljinu višecilindričnih motora. Zahvaljujući otvorenoj do vrha, relativno jednostavno dizajniranoj šupljini za rashladno sredstvo, upotreba pješčanih jezgri može se eliminirati tijekom proizvodnje. Stoga se blokovi cilindra mogu proizvoditi i lijevanjem pod niskim pritiskom i injekcijskim prešanjem.

Dizajn "otvorene palube" s zajedno izlivenim cilindrima

Logičan zaključak za smanjenje konstrukcijske duljine blokova cilindara sa samostojećim cilindrima je smanjenje udaljenosti između cilindara. Zbog pomaka cilindara, oni se ipak moraju izraditi u spojnom odljevku (slika 4). To ima pozitivan učinak ne samo na konstrukcijsku duljinu motora, već također povećava krutost u gornjem dijelu cilindara. Na taj način moguće je, primjerice, uštedjeti 60-70 mm na projektiranoj duljini šestocilindričnog rednog motora. Skakač između cilindara može se smanjiti za 7-9 mm. Ove prednosti nadmašuju nedostatak da je tijekom hlađenja rashladni plašt između cilindara manji.

Slika 4 Volvo 5 Zyl. (Dizel)

Izgradnja zatvorene palube

S ovim konceptom bloka cilindra, za razliku od "Open-Deck" dizajna, vrh cilindara je zatvoren do ulaznih otvora za vodu na strani glave cilindra (Sl. 1). To posebno pozitivno utječe na brtvu glave cilindra. Ova izvedba je posebno povoljna ako se postojeći blok cilindra od sivog lijeva treba pretvoriti u aluminij. Zbog usporedivog dizajna (brtvena površina glave cilindra), glava cilindra i brtva glave cilindra ne bi smjele biti podvrgnute nikakvim promjenama ili samo manjim.

U usporedbi s "OpenDeck" dizajnom, "Closed-Deck" dizajn je prirodno teži za proizvodnju. Razlog je zatvoreni rashladni plašt i zbog toga potrebna pješčana jezgra rashladnog plašta. Također, održavanje uskih tolerancija za debljinu stijenke cilindra postaje teže kada se koriste pješčane jezgre. Blokovi cilindra "ClosedDeck" mogu se proizvoditi slobodnim lijevanjem ili lijevanjem pod niskim pritiskom.

Zbog ko-lijevanih cilindara i rezultirajuće veće krutosti u gornjem dijelu cilindara, ovaj dizajn ima veće rezerve opterećenja u usporedbi s "Open-Deck" dizajnom.

Slika 1 Mercedes 4 Zyl. (red)

Aluminijski blokovi cilindra s mokrim košuljicama

Ovi blokovi cilindra uglavnom su lijevani od jeftinije aluminijske legure i opremljeni su košuljicama cilindra od mokrog sivog lijeva. Preduvjet za primjenu ovog koncepta je ovladavanje dizajnom Open-Deck i s njim povezanim problemima zbijanja. Riječ je o dizajnu koji se više ne koristi u serijskoj proizvodnji motora za osobna vozila. Tipičan predstavnik KS proizvodnje bio je motor V6 block PRV (Peugeot/Renault/Volvo) (slika 2).

Takvi blokovi cilindra trenutno se koriste samo u konstrukciji sportskih i trkaćih motora, gdje se problem troškova povlači u drugi plan. Međutim, oni koriste košuljice koje nisu izrađene od sivog lijeva, već mokre aluminijske košuljice visoke čvrstoće s poniklanim radnim površinama cilindra.

Slika 2 PRV V6

Verzije rashladne jakne

Pri prelasku s blokova cilindra izrađenih od sivog lijeva na blokove izrađene od aluminija prethodno je cilj bio postići iste konstrukcijske dimenzije u aluminijskoj verziji koje su već postojale u verziji od sivog lijeva. Zbog toga je dubina rashladnog plašta (dimenzija "X") koji okružuje cilindar u početku odgovarala samo 95% duljine provrta cilindara u prvim aluminijskim blokovima (slika 3).

Zahvaljujući dobroj toplinskoj vodljivosti aluminija kao radnog materijala, dubina rashladnog plašta (dimenzija "X") mogla se povoljno smanjiti na između 35 i 65% (slika 4). Zahvaljujući tome ne samo da je smanjen volumen vode, a time i težina motora, već je postignuto i brže zagrijavanje rashladne vode. Zahvaljujući skraćenom vremenu zagrijavanja koje štedi motor, smanjuje se i vrijeme zagrijavanja katalizatora, što posebno povoljno utječe na otpuštanje štetnih tvari.

S proizvodnog i tehničkog gledišta, smanjene dubine plašta također su donijele prednosti. Što su kraće čelične jezgre za rashladni plašt, to manje topline apsorbiraju tijekom procesa lijevanja. To se odražava i na veću stabilnost oblika i na povećanu produktivnost zbog smanjenja takta ispuha.

Slika 3

Slika 4

Vijčani spoj glave cilindra

1. Sila zavrtnja vijaka glave cilindra /2. Sila brtvljenja između glave cilindra i njezine brtve / 3. Deformacija cilindra (prikazana na vrlo pretjeran način) / 4. Navoj gornjeg vijka /5. Duboki navoj vijka

Kako bi deformacija cilindra bila što manja tijekom ugradnje glave cilindra, na vanjsku stijenku cilindra spojene su izbočine za zavrtnje - zadebljanja za navojne rupe pričvrsnih vijaka glave motora. Izravan dodir sa stijenkom cilindra izazvao bi neusporedivo veće deformacije pri pritezanju vijaka. Duboko ležeće niti također pružaju daljnja poboljšanja. Slike 1 i 2 pokazuju razlike u deformaciji cilindra koja je posljedica visokog i dubokog navoja vijka.

Daljnje mogućnosti su korištenje matica od lijevanog čelika umjesto konvencionalnih rupa s navojem, kako bi se izbjegla neusklađenost i problemi čvrstoće (posebno kod dizelskih motora s izravnim ubrizgavanjem). Neki dizajni koriste dugačke stezne vijke koji su praktički provučeni kroz ploču bloka cilindra (Slika 3) ili su izravno povezani s nosačem ležaja (Slika 4).

1. Perilica

2. Vijak glave cilindra

3. Čelični umetak s navojem

4. Stezni vijak

5. Poklopac glavnog ležaja

Slika 3

Slika 4

1. Perilica

2. Stezni vijak

3. Potpora ležaja

4. Poklopac glavnog ležaja

Montažne rupe klipnog klipa u stijenci cilindra

Zbog svojih konstrukcijskih značajki, bokser motori nailaze na probleme tijekom ugradnje prilikom sastavljanja osovinica klipa jednog reda cilindara. Razlog tome je što obje polovice kućišta radilice moraju biti pričvršćene vijcima kako bi se montirali klipovi drugog reda cilindara, odnosno kako bi se spojile klipnjače s odgovarajućim osovinicama radilice. Budući da više nema pristupa koljenastom vratilu nakon što su obje polovice kućišta radilice pričvršćene vijcima, klipnjače bez klipova se pričvršćuju na odgovarajuće osovine radilice, a klipovi se montiraju nakon što su obje polovice kućišta radilice spojene vijcima. Klipne osovinice koje još nedostaju zatim se guraju kroz poprečne rupe u donjem dijelu cilindra (slika 5) kako bi se klipovi spojili s klipnjačama. Montažne rupe prelaze klizne površine cilindara u području kroz koje ne prolaze klipni prstenovi.

Otvori za ventilaciju kartera

Slika 1

Slika 2

Novija kućišta radilice imaju otvore za ventilaciju na vrhu radilice i ispod cilindara (slike 1 i 2).

Ventilacija u području radilice je spriječena kada su bočne stijenke i pripadajuća ukrućenja glavnog ležaja proširena prema dolje. Zahvaljujući ventilacijskim otvorima, istisnuti zrak, koji se nalazi ispod klipa kada se klip pomiče od gornje mrtve točke do donje mrtve točke, može pobjeći u stranu i na taj način biti istisnut na mjesto gdje se klip kreće u smjeru gornje mrtve točke . To čini izmjenu zraka bržom i učinkovitijom, budući da zrak više ne mora dugo putovati oko koljenastog vratila. Zahvaljujući smanjenom otporu zraka, postiže se i značajno povećanje snage. Ovisno o udaljenosti cilindara od koljenastog vratila, ventilacijski otvori se nalaze ili u kontaktnom području glavnih ležajeva ispod kliznih površina cilindra, ili u području kliznih površina cilindra, ili bilo gdje između ovih područja.

Blok cilindra je najveći i najmasovniji dio motora s unutarnjim izgaranjem. Izrađen je od aluminija, lijevanog željeza ili njihovih legura. Glavni zahtjevi za blok cilindra su dobra toplinska vodljivost, čvrstoća i otpornost na habanje.

Blok cilindra služi kao spremnik za dijelove grupe cilindar-klip.

Unutar bloka nalazi se koljenasti mehanizam motora (CVM), koji se sastoji od: klipova, klipnih klipova, klipnjača i ležajeva klipnjača, klipnih prstenova (kompresija i strugač ulja), radilice, pričvrsnih elemenata.

Mehanizam radilice je glavni mehanizam motora s unutarnjim izgaranjem, koji osigurava pretvorbu energije izgaranja goriva kroz klipno kretanje klipa u rotacijsko kretanje radilice.

Prema konstrukcijskom rasporedu cilindara motora s unutarnjim izgaranjem, blokovi cilindra su:

• u redu
• U obliku slova V
• usprotivio se

Postoje blokovi cilindara drugih tipova konstrukcije, ali ove tri vrste se najčešće koriste na automobilima.

Sustav hlađenja bloka cilindra

Osim mehanizma radilice, blok cilindra uključuje rashladni "ogrtač".

Služi za cirkulaciju rashladne tekućine, odnosno za uklanjanje toplinske energije iz motora.

Time se osigurava da motor s unutarnjim izgaranjem radi na optimalnoj radnoj temperaturi. Rashladni "ogrtač" se reže unutar bloka cilindra posebnim alatom.

Kako bi se izbjeglo začepljenje i koksiranje, rashladnu tekućinu treba promijeniti nakon određenog vremena, u skladu s regulatornom i tehničkom dokumentacijom za rad vozila.

Sastavlja ga proizvođač.

Dizajn bloka cilindra

Sami cilindri su izrezani u blok pomoću tokarilice.

Moraju biti glatke i otporne na habanje i toplinu. Glatkoća se postiže postupkom samonavođenja, a čvrstoća toplinskom obradom metala.

Na starim motorima, cilindri su bili "obloženi" - košuljica je umetnuta u izbušenu rupu cilindra, unutar koje je klip izvodio recipročna kretanja.

Na modernim automobilima, cilindri su "obloženi" samo u kritičnim slučajevima velikog remonta motora s unutarnjim izgaranjem.

Problemi s blokom uglavnom su povezani s brušenjem stijenki cilindra tijekom rada motora.

Kako bi se izbjeglo povećano trošenje stijenki cilindara, kao i dijelova grupe cilindar-klip, potrebno je redovito mijenjati maziva i filtarske materijale.

Pri određivanju istrošenosti cilindra koristi se izraz "istrošenost cilindra".

Mjeri se posebnim uređajem - nutrometrom, koji se može...

Ako izlaz prelazi najveću dopuštenu vrijednost, tada se blok cilindra šalje na bušenje do sljedeće veličine popravka klipova.

Ako su cilindri toliko istrošeni da bušenje ne pomaže, onda su podstavljeni.

Međutim, ovoj se metodi rijetko pribjegava, a blok se potpuno zamjenjuje novim.

Nakon bušenja bloka obavezno provjerite s tokarom za koju veličinu klipova se buše cilindri (ako mu to niste sami rekli) kako biste kupili klipove potrebne veličine za popravak.

U suprotnom, blok vam neće dugo služiti, a nakon nekoliko tisuća kilometara ponovno ćete ga vratiti na okretanje.

Imajte na umu da prilikom popravka bloka pogreška od 0,1 mm može biti kobna. Stoga unaprijed nabavite strpljenje i potrebne alate. Posebno je važno imati pri ruci mikrometar.