Кривошипно- шатунный механизм (КШМ)

Блок цилиндров является базовой деталью (остовом) двигателя. На нем устанавливаются все основные механизмы и системы двигателя.

В многоцилиндровых двигателях с жидкостным охлаждением все цилиндры выполняются в виде общей отливки, которая и называется блоком цилиндров. Такая конструкция обладает наиболее высокой жесткостью и хорошей технологичностью.

 

а - блок картер; б - картер

Рисунок 2.1 - Остов дизельного двигателя

Блок цилиндров работает в условиях значительного и неравномерного нагрева (2000°С, 2273 К) и давления (9,0…10,0 МПа).

Чтобы противостоять действию значительных силовых и температурных нагрузок, блок цилиндров:

- должен обладать высокой жесткостью, обеспе­чивающей минимальные деформации всех его элементов;

- должен гарантировать герметичность всех полостей (цилиндры, рубашка охлаждения, каналы и т. д.);

- иметь высокий срок службы, простую и технологичную конструк­цию.

Для изготовления блока цилиндров применяют серый чугун или алюминиевые сплавы.

 

Наиболее предпочтительным материалом для из­готовления блока цилиндров в настоящее время является чугун, т. к. он:

- дешев;

- обладает большой прочностью;

- мало поддается температурным деформациям.

Такие блоки характеризуются высокой прочностью, жесткостью и ста­бильностью размеров, почти не уступают алюминиевым по массе.

Существенным недостатком блоков из алюминиевых сплавов являет­ся их:

- повышенное тепловое расширение;

- относительно невысокие меха­нические качества.

Расположение цилиндров может быть:

- однорядным (вертикальным или наклонным);

- двухрядным или V-образным, с углом развала между цилиндрами 60°, 75°, 90°. Двигатели с углом развала 180° называются оппозитными.

V-образная компоновка получила широкое распространение, так как:

- обеспечивает большую компактность;

- меньшую удельную массу двига­теля.

Цилиндр в большинстве автотракторных двигателей выполняется в виде гильз, устанавливаемых в блок. Гильзы по способу установки под­разделяются на сухие и мокрые.

Внешняя поверхность мокрых гильз омывается водой. Примене­ние мокрых гильз улучшает отвод от цилиндров избыточного тепла, од­нако снижает жесткость блока цилиндров.

Гильзы изготовляют, как правило, из легированного чугуна, хорошо противостоящего эрозийному и абра­зивному износу и обладающего удовлетворительной коррозионной стой­костью.

Головка цилиндров служит для размещения камер сгорания, впу­скных и выпускных клапанов, свечей зажигания или форсунок.

В процессе работы двигателя головка цилиндров подвергается воз­действию высоких температур и давлений. Нагрев отдельных частей го­ловки неравномерен, т. к. одни из них соприкасаются с продуктами сго­рания, имеющими температуру до 2500°С (2773 К), а другие омываются охлаждающей жидкостью.

Основные требования к конструкции головки цилиндров:

- высокая жесткость, исключающая деформации от механических нагрузок и ко­робление при рабочих температурах;

- простота конструкции;

- технологичность конст­рукции и небольшая масса.

Рисунок 2.2 – Головка блока цилиндров двигателя

 

Головка цилиндров выполняется отливкой из чугуна или алюми­ниевого сплава. Головки цилиндров могут выполняться:

- индивидуальными;

- или об­щими.