Циліндр

 

Циліндр (7.1) є напрямним елементом для поршня. У ДВЗ з рідинним охолодженням, як

правило, усі циліндри з’єднані у єдиний елемент – блокциліндрів (7.2) 11 (рис. 7.1). Блок

циліндрів, у свою чергу, для забезпечення жорсткості відливають як одне ціле з картером (7.3)

10 (його іноді називають верхнім картером). Ця деталь називається блок-картером (7.4) та є

остовом двигуна.

Вимоги до циліндрів та блоків циліндрів:

- стійкість проти спрацьовування;

- жорсткість і міцність;

- технологічність виготовлення;

- мала маса;

- низька собівартість.

Циліндри виготовляють з сірого чавуна або (рідше) сталі. Для зменшення ваги ДВЗ часто

блок виготовляють з алюмінієвого сплаву, у який запресовують змінні гільзициліндрів (7.5)

(рис. 7.2, 7.3). Це, крім того, підвищує ремонтопридатність ДВЗ, але знижує жорсткість,

збільшує габарити та масу. Гільзи бувають сухими (7.6) та мокрими (7.7) (рис. 7.4). Для

підвищення жорсткості алюмінієві блоки мають ребра. Для зменшення зносу іноді у верхню

частину мокрих гільз установлюють вставку зі зносостійкого чавуна.

Ущільнення мокрих гільз у блоці досягається гумовими (іноді – мідними) кільцями. Для

збереження геометричної форми мокру гільзу фіксують у двох поясах – у верхній та нижній

частинах. Ретельно оброблену внутрішню поверхню гільз (чи циліндрів) називають дзеркалом

циліндра (7.8).

 

 


 

 

Рисунок 7.1. Кривошипно-шатунний механізм ДВЗ ВАЗ:

1 – нижня кришка підшипника колінчастого вала, 2 – опора, 3,9 – порожнини, 4,5

прокладки, 6 – кришка головки блоку, 7 – горловина, 8 – головка блоку, 10 – картер, 11 – блок

циліндрів, 12-16, 20 – приливи, 17,33 – отвори, 18,19 – кільця, 21 – канавки, 22 – головка поршня,

23 – днище поршня, 24 – поршень, 25 – юбка поршня, 26 – поршневий палець, 27 – шатун, 28

верхня головка шатуна, 29 – стержень шатуна, 30 – нижня головка шатуна, 31,42 – болти, 32,44

вкладиші підшипників, 34 – колінчастий вал, 35 – передній кінець (носок) колінчастого вала, 36

– корінні шийки колінчастого вала, 37 – щока, 38 – шатунні шийки колінчастого вала, 39

противага, 40 – хвостовик колінчастого вала, 41 – шайба, 43 – маховик, 45 – напівкільце.

 


 

 

Рисунок 7.2. Блок зі змінними мокрими гільзами циліндрів

1 – ущільнювальне кільце, 2 – гільза, 3 – порожнина сорочки охолодження, 4 – блок

циліндрів, 5 – картер, 6 – гніздо гільзи

 

 

Рисунок 7.3. Блок зі змінними сухими гільзами циліндрів


 

 


 

Рисунок 7.4. Типи гільз циліндрів

а - суха без опорного бурта, б – суха з опорним буртом, в – мокра з верхнім опорним

фланцем, г – мокра з нижнім опорним фланцем, д – мокра з середнім опорним фланцем

 

 

У блоці циліндрів таких двигунів виконано спеціальну порожнину для охолодної рідини –

сорочку охолодження, що оточує циліндри (рис. 7.5), канали системи змащення, а також місця

для кріплення інших вузлів і приладів. У V-подібного багатоциліндрового двигуна блок має два

ряди циліндрів (рис. 7.6). Зверніть увагу на те, що у деяких ДВЗ (наприклад, рис. 7.6) між

сусідніми циліндрами немає порожнини для охолодної рідини („сіамський” блок). Це збільшує

жорсткість блоку, але погіршує умови охолодження та не дає можливості подальшого

збільшення робочого об’єму шляхом збільшення діаметра циліндрів.

Спереду блок-картер закривають кришкою, під якою розміщені деталі приводу

газорозподільного механізму (1.34) – зубчасті колеса, ланцюг або зубчастий пас.

 

 

Рисунок 7.5. Сорочка охолодження у блоці циліндрів

 


 

Рисунок 7.6. Блок-картер V-подібного ДВЗ

 

 

Циліндри двигунів повітряного охолодження звичайно виготовляють окремими з

зовнішнім оребренням для підвищення ефективності їхнього охолодження. Силову загрузку при

цьому приймає на себе або сам циліндр (рис. 7.7), або силові шпильки (рис. 7.8). Циліндри таких

ДВЗ можуть виготовляти з алюмінієвого сплаву, але тоді на поверхню дзеркала наносять

спеціальне антикорозійне покриття.

 


 

Рисунок 7.7. Циліндр двотактного ДВЗ з повітряним охолодженням

 

 

Рисунок 7.8. Циліндр ДВЗ повітряного охолодження з силовими шпильками


 

 


7.2.2. Картер

 

Картер призначений для установки колінчастого вала та забезпечення установки ДВЗ.

Картер складається з перегородок корінних опор, бокових та торцевих стінок, опорної

плити та нижньої частини (остання, як правило, знімна, призначена для зберігання запасу

моторного масла, та називається піддономкартера, маслянимпіддоном, або нижнім

картером (7.9)).

Вимоги до картерів:

- жорсткість і міцність конструкції;

- технологічність виготовлення;

- мала маса;

- низька собівартість.

Оскільки картери та блоки циліндрів найчастіше виготовляють як одне ціле, матеріалом є

чавун або алюмінієвий сплав. У останні роки намітилася тенденція виконувати картери з двох

частин: верхньої, яка відлита разом з блоком циліндрів, та нижньої – опорної плити сходового

типу (рис. 7.9). Опорна плита виконує роль нижніх кришок підшипників колінчастого вала (їх

називають „постелями”), при цьому забезпечує більшу жорсткість картера, ніж індивідуальні

кришки. Різні типи блок-картерів за варіантами встановлення кришок підшипників колінчастого

вала наведені на рис. 7.10.

Піддон картера (рис. 7.11, 7.12) виконують штамповкою з листової сталі або відливають з

алюмінієвого сплаву.

 

Рисунок 7.9. Картер, що складається з двох частин (BMW)

 


 

Рисунок 7.10. Типи блок-картерів:

а – з індивідуальними кришками підшипників, б – з кришками, що виконані як одна деталь, в – з

індивідуальними кришками та додатковою рамою, г – з опорною плитою, д – тунельного типу з

розрізними та нерозрізними опорами, е – блок-картер опозитного ДВЗ, ж – підвищення

жорсткості встановленням бокових болтів

 


 

Рисунок 7.11. Нижня частина картера (BMW):

1 – колінчастий вал, 2 – опорна плита, 3 – піддон картера.


 

 


 

 

Рисунок 7.12. Типи піддонів картера:

1 – ребра охолодження, 2 – дефлектори для прямування потоків масла, 3 – екран