Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Блок-картеры

Блок-картеры с несущими стенками рубашки охлаждения представляют собой конструкции с легкосъемными мокрыми гильзами цилиндров, в которых головку цилиндра крепят к верхнему опорному поясу гильз-с помощью бобышек, отливаемых за одно целое со стенками рубашки охлаждения -и картером (рис. 2.8). Давление газов в надпоршневой полости от головки цилиндра через шпильки, вворачиваемые в резьбовые гнезда бобышек (рис. 2.8, а), передается в этих наиболее распространенных конструкциях непосредственно на стенки рубашки охлаждения, вызывая их растяжение.
На рис. 2.9 показаны блок-картер V-образного двигателя ЯМЗ-236 с несущими стенками рубашки охлаждения. Блок-картер
дан в сборе с мокрыми легкосъемными гильзами и шпильками крепления головки цилиндров. Аналогичные силовые схемы имеют также автомобильные и тракторные V-образные двигатели ЗИЛ, ЗМЗ, АМЗ и др. Рассматриваемые блок-картеры отливают из серого чугуна (ЗИЛ, ЯМЗ, АМЗ) или из алюминиевого сплава (ЗМЗ). В последнем нет верхнего опорного пояса под гильзы, поэтому часть шпилек крепления головки блока ввертывают в нижний опорный пояс (рис. 2.10). Несущие стенки рубашки охлаждения и внутренние их перегородки усиливают ребрами жесткости.
Блок-картеры с несущими силовыми связями характеризуются тем, что усилия от давления газов в надпоршне-вой полости передаются непосредственно картеру чаще всего через неполные анкерные" связи, которые и воспринимают растягивающие их нагрузки при работе двигателя. Силовые шпильки 1 проходят здесь, как показано на рис. 2.11, через головку цилиндров 12, полость охлаждения 15 и ввертываются в верхнюю половину картера.
2. Вследствие этого блок цилиндров при затяжке шпилек не подвергается растяжению, а сжимается между головкой цилиндров и картером, что дает ряд преимуществ. Так, в случае отливки блока из чугуна появляется возможность несколько уменьшить толщину стенок, поскольку чугун на сжатие работает лучше, чем на растяжение. При этом возможности применения легких алюминиевых сплавов расширяются. Кроме того, блок цилиндров можно снабжать как сухими, так и мокрыми гильзами, отливать его совместно с карте-
ром или отдельно. Словом, рассматриваемая .силовая схема обладает достаточной универсальностью и поэтому успешно применяется в крупных и мощных двигателях различного назначения.
На рис. 2.11 показана силовая схема с несущими шпильками мощного 12-цилиндрового V-образного дизеля, остов которого полностью изготовлен из алюминиевых сплавов, причем два блока по шести цилиндров каждый и картер 2 отлиты раздельно. Цилиндры его снабжены мокрыми легкосъемными гильзами 9, изготовленными из хромомолибденовой стали. Нижний- установочный пояс их уплотняется тремя резиновыми кольцами 8, герметизирующими одновременно полость ру>башки охлаждения и стык ее стенок 10 с верхней привалочной плоскостью картера 2. Резиновые уплотни-тельные кольца не препятствуют осевому перемещению гильзы при ее нагреве, а для цилиндровых гильз данного дизеля, имеющих достаточно большую длину (287 мм), это имеет существенное значение. Крупные дизели строят поэтому только с легкосъемными гильзами цилиндров", имеющи-ми свободное осевое перемещение в зоне нижнего установочного пояса.              Алюминиевые блок картеры бывают на 50-60% легче чугунных, однако в последнее время многие фирмы успешно осваивают отливку чугунных блок-картеров с толщиной стенок 3—3,5 мм. Такие чугунные блок-картеры по массе практически не уступают алюминиевым, а по жесткости и прочности значительно их превосходят. *
Головка цилиндров не только закрывает цилиндр, но и служит полостью для полного или частичного размещения камеры сгорания, а также свечи зажигания (при внешнем смесеобразовании) или форсунки (в двигателях с внутренним смесеобразованием). В головке
верхнеклапанного двигателя размещают клапанный механизм, каналы впуска рабочего тела в цилиндр и выпуска горячих отработавших газов. К головкам крепят также впускные и выпускные трубопроводы с их системами и вспомогательное оборудование двигателя. Стенки головки, образующие камеру сгорания, в большей мере, чем стенки цилиндра, подвержены воздействию открытого пламени и давлению газа, поэтому их делают в 1,5—2 раза толще стенок гильз цилиндров и интенсивно охлажадют.
При жидкостном охлаждении головки, как и цилиндры, снабжают рубашкой охлаждения (см. рис. 2.11 и 2.12), а в двигателях воздушного охлаждения — оребряют (см. рис. 2.6 и 2.13). Полости рубашек охлаждения головки и цилиндра с помощью протоков объединяют в общую систему, циркуляцию жидкости в которой организуют так, чтобы «холодный» поток ее на входе в систему охлаждения двигателя имел температуру около 80°С и прежде всего омывал наиболее горячие стенки головки (выпускные патрубки). В двигателях воздушного охлаждения оребрение головки делают особенно развитым, причем ребра располагают по движению потока охлаждающего воздуха так, чтобы обеспечивался более эффективный теплоотвод.
Головки автомобильных и тракторных двигателей чаще всего отливают общими для всех цилиндров, образующих ряд (от двух до восьми); или для группы цилиндров (практикуется в осйовном при воздушном охлаждении). Изготовляют их из серого или легированного чугуна, а также из- алюминиевых сплавов (для краткости их называют обычно алюминиевыми).
В бензиновых двигателях с воздушным и жидкостным охлаждением предпочтительны алюминиевые головки, обладающие хорошей теплопроводностью, вследствие чего тепловая напряженность их стенок бывает ниже чугунных, что способствует уменьшению степени подогрева свежего заряда и позволяет работать с более высокими степенями сжатия на том же топливе без. возникновения детонационного сгорания.
Для головок из алюминиевых сплавов применяют вставные седла под клапаны (см. рис. 2.6). Изготовляют их из высокопрочного
жаростойкого чугуна, имеющего высокий коэффициент линейного расширения из легированной или среднеуглеродистой стали и алюминиевой бронзы.
Вставки в алюминиевую головку двигателей воздушного охлаждения делают также для крепления свечи зажигания или форсунки, если последняя имеет резьбовое крепление. Такие вставки обычно изготовляют в виде простых резвбовых переходных втулок (см. рис. 2.6) и ввертывают в предварительно нагретую головку.
Вставные седла под клапаны применяют также в чугунных головках, в основном под выпускные клапаны, поскольку они работают в тяжелых условиях (средняя температура нагрева достигает у них 800°С). Вставки в этих случаях изготовляют из жаропрочных материалов, однако в трактгорных дизелях вставными седлами оснащают, как правило, и впускные и выпускные клапанные отверстия в головках.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.