Что такое блок цилиндров?
Блок цилиндров – это основная деталь не только кривошипно-шатунного механизма, но и двигателя. Это каркас или скелет, если хотите, двигателя. С него все начинается. Ведь как строиться двигатель на заводе? Сначала создается блок и уже затем, на него навешивают, накручивают и прикручивают все остальные детали и механизмы. Поэтому блок цилиндров, еще и самая большая деталь.
Что из себя представляет блок цилиндров?
По сути, это металлический короб, отлитый из легированного чугуна или алюминиевого сплава. После отливки, в блоке вытачиваются и просверливаются все технологические отверстия, каналы, цилиндры и прочее. Эта процедура, очень важная стадия создания двигателя, так как это напрямую влияет на то, будет ли будущий двигатель вообще работать, а если и будет, то как долго. И самым важным здесь, является выточка и обработка рабочей поверхности цилиндров, которая не зря называется зеркалом цилиндра, ведь по этому зеркалу будет ходить поршень. Поэтому в цилиндрах, должно быть минимум трения и максимум скольжения, а так же огромная прочность и температурная стойкость.
Но не все блоки проходят через процедуру создания цилиндров. Бывают двигатели со вставными цилиндрами. Эти вставные цилиндры, называются гильзами. И это уже отдельная деталь, с помощью которой, значительно упрощается создание блока цилиндров, ведь в этом случае, достаточно, просто сделать отверстия для гильз, а не заниматься обработкой поверхности. Также, благодаря гильзам повышается ремонтопригодность двигателя и следовательно срок его службы.
Блок цилиндров, хоть и одна целая деталь, но его можно условно разделить на 2 части: верх и низ. Верх блока, является наиболее рабочей частью двигателя, а также одним из элементов такого понятия, как цилиндро-поршневая группа (ЦПГ). В верхней части блока расположены также масляные и жидкостные каналы, по которым подается моторное масло и циркулирует охлаждающая жидкость.
Нижняя часть блока, называется картером. Картер, закрытый снизу масляным поддоном, образует собой полость, в которой умещается коленчатый вал с шатунами и масляный насос, погруженный в моторное масло.
Неисправности блока, при правильной эксплуатации двигателя, сводятся лишь к механическому износу рабочих поверхностей цилиндров и в редких случаях, к износу посадочных мест подшипников и шеек коленчатого вала. Но если эксплуатация была неправильная, то неисправностей может быть целый букет:
— При несвоевременной замене и неправильном выборе масла, могут образовываться отложения на стенках картера и внутри масляных каналов, что рано или поздно приведет к масляному голоданию трущихся поверхностей и дальше к закономерному выходу двигателя из строя.
— При использовании охлаждающей жидкости плохого качества, или смешивании разных типов охлаждающих жидкостей (вода, тосол, антифриз) в жидкостных каналах блока двигателя, может начаться бурный коррозионный процесс, естественно с выделением ржавчины. Эта ржавчина может засорить жидкостные каналы и двигатель будет перегреваться или как минимум работать не в оптимальных температурных режимах, что со временем приведет к течи охлаждающей жидкости из заглушек, теплообменников, каких-нибудь разных трубок и патрубков, и опять же вызовет перегрев двигателя и возможно выход из строя. Также охлаждающая жидкость может использоваться не по сезону. Я имею ввиду воду. Вообще вода, хороший охладитель двигателя и она хорошо отдает это тепло в салон автомобиля. Но ей надо еще уметь пользоваться. Как именно это делать, знают в большинстве своем, разве что профессиональные водители, но и то далеко не все. Суть в том, что вода, как вы все знаете, замерзает при отрицательных температурах. И когда она замерзает, она расширяется, то есть того объема, в котором она находилась, будучи в жидком состоянии, ей может просто не хватить. И эта вода на самом деле настолько сильна, что при расширении, запросто рвет металлический блок цилиндров, образовывая в нем трещины, которые очень вероятно, починить уже не получиться и двигатель будет подлежать списанию.
Тут еще есть одна тонкость, даже зная и помня о проблеме с замерзанием воды, вы все же можете с этим явлением, ненароком столкнуться, а именно все дело в термостате. Пока двигатель не достиг определенной температуры, термостат закрыт, охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, а та вода которая осталась за термостатом, естественно замерзнет и может повредить патрубки и радиатор охлаждения. Решается эта проблема удалением термостата из системы охлаждения.
Устройство современного двигателя
Блок картер двигателя
Блок – картер является корпусной деталью, представляет собой чугунную отливку, верхняя часть которой образует блок цилиндров, а нижняя – верхнюю часть картера коленчатого вала. В верхней части блок – картера выполнены вертикальные расточки, в которых установлены гильзы цилиндров. Полость между стенками блок – картера и гильзами служит для прохода ОЖ. В поперечных перегородках нижней части блок – картера расточены поверхности, предназначенные для подвески коленчатого вала. Вместе с крышками они образуют постель для коренных подшипников коленчатого вала. Для обеспечения соосности коренных подшипников расточка постелей блок – картера производится в сборе с крышками с одной установки. Поэтому крышки коренных подшипников невзаимозаменяемые.
В передней стенке блок – картера запрессована бронзовая втулка, которая является передней опорой распределительного вала, две другие опоры расточены в теле блока.
На наружных боковых поверхностях блок – картера имеется ряд обработанных привалочных плоскостей для крепления сборочных единиц и агрегатов. К переднему торцу блок – картера крепится картер и крышка картера распределительных шестерен. К крышке картера крепится разъёмная передняя опора. К задней привалочной плоскости блок – картера крепится картер маховика. Картер маховика выполнен из алюминиевого сплава. Картер маховика дизелей со стартерным пуском – фланец для крепления картера. Установочная шпилька, ввёрнутая в резьбовое отверстие на картере маховика, служит для определения положения поршня первого цилиндра в в.м.т.
В связи с применением на дизелях охлаждения поршней маслом в блок – картере касательно каналу главной масляной магистрали выполнены четыре сверления, в которые устанавливаются форсунки. Выходя из сопла форсунки, струя масла омывает донышко поршня, охлаждая его.
Вкладыши коренных подшипников изготовлены из биметаллической полосы сталь – сплав А020 – 1.
Гильзы цилиндров съемные, “мокрого” типа, изготовлены из специального чугуна. Внутренняя поверхность гильзы закалена ТВЧ. Гильза устанавливается в блок – картер по двум центрующим пояскам: верхнему и нижнему. В верхнем пояске гильза закрепляется буртом, в нижнем уплотняется резиновыми кольцами, размещенными в канавках блок – картера.
Полость между стенками блока цилиндров и гильзами образует рубашку охлаждения, заполненную ОЖ.
Головка цилиндров лита из чугуна, общая для всех цилиндров. Для уплотнения плоскости разъёма между головкой и блоком цилиндров установлена прокладка из асбостального полотна. В головке выполнены впускные и выпускные каналы, закрываемые клапанами. Для совершенствования процесса смесеобразования впускные каналы в головке цилиндров дизелей выполнены по типу винтового канала, создающего вращательное движение воздушного заряда вокруг оси цилиндра. Для повышения износостойкости посадочных мест под клапаны головки цилиндров установлены седла из специального жаропрочного сплава. На головке цилиндров имеется четыре гнезда для установки форсунок. Внутренние полости, выполненные в головке цилиндров, служат для прохода ОЖ.
На головке монтируется клапанный механизм, который закрыт алюминиевым колпаком. Стык между колпаком и корпусом колпака уплотнён паронитовой прокладкой.
Источник
Хонингование
Ранее мы упомянули о такой процедуре, как хонинговка. Эта операция призвана уменьшить шероховатость стенок цилиндров. Благодаря хонингованию улучшается приработка поршневых колец и увеличивается ресурс отремонтированного двигателя.
Производится данный процесс в несколько этапов:
- Черновая обработка цилиндров. В данном случае мастер использует крупный абразив.
- Финишная обработка. В ходе операции используется мелкозернистый абразив, что дает возможность получить высокую точность обработки. В качестве абразива применяются керамические или алмазные бруски. Последние отличаются высокой надежностью и долговечностью. Поэтому обработка керамическими брусками уходит в прошлое.
- Мойка двигателя. В ходе этого этапа удаляются остатки полировочной пасты и металлическая стружка. Не заржавеет ли металл? Все элементы ДВС выполнены из высокостойких к коррозии сплавов.
- Финишная чистка. Используется не всеми мастерами, но позволяет удалить старые впадины и углы, что образовались в процессе хонингования. Так достигается высокая гладкость поверхности цилиндров.
Устройство Д-260
Конструктивная основа мотора — чугунный цельнолитой блок цилиндров. Крепление к транспортному средству осуществляется с заднего торца, на переднем расположены щит и крышка распределения. Прокладка между блоком и головкой сделана из безасбестового полотна. Головки блока взаимозаменяемы. Моменты затяжки болтов крепления — 190—210 Нм. Клапанный механизм закрыт крышками с колпаками. Регулировка клапанов производится специальным устройством.
Система питания топливом
Коленвал опирается на боковые стенки и внутренние перегородки. Крутящий момент на распредвал передаётся посредством шестерней распределения. Распредвал имеет четыре точки опоры. Кулачки распредвала установлены с уклоном, за счёт чего толкатели вращаются. Поршни из алюминиевого сплава, в днище расположена камера сгорания топливно-воздушной смеси. На верхнюю часть поршней устанавливаются компрессионные и маслосъёмное кольца.
Система смазки представляет собой систему продольного и поперечных каналов, по которым масло подается к подшипникам, распредвалу и форсункам. Масляный картер находится внизу. Охлаждающая жидкость циркулирует между стенками блока цилиндров «ММЗ Д-260» и гильзами. Система закрытого типа, циркуляция обеспечивается центробежным насосом. В систему входит дистанционный термометр, световой сигнализатор и два термостата.
Подача топлива обеспечивается топливными насосами ярославского производства (высокого давления). Шестисекционный насос обеспечивает точную дозировку топлива в каждый цилиндр под оптимальным давлением. Давление регулируется перепускным клапаном. Предусмотрена возможность ручного удаления воздуха из системы специальным насосом. Топливо проходит две ступени очистки — грубую и тонкую. Воздух очищается в три этапа: моноциклон и два бумажных фильтра. Мотор оснащён турбокомпрессором, состоящим из центростремительной турбины радиального типа и центробежного одноступенчатого компрессора. Для подачи воздуха в цилиндры используется энергия отработанных газов.
Обязательно почитайте: Технические характеристики ЗИЛ ММЗ-4502
Как устроен двигатель?
Установка свечей накаливания сделала возможным запуск двигателя при низкой температуре воздуха. Присутствие жидкостно-масляного теплообменника позволяет быстро добиться оптимальной температуры масла.
Система смазки двигателя Д-245
Блок цилиндров двигателя
Блок цилиндров является основной корпусной деталью двигателя. Она представляет собой жесткую чугунную отливку. В конструкции установки присутствуют четыре съемных гильзы. Между его стенками и цилиндрами происходит циркуляция охлаждающей жидкости.
Корпусные детали дизеля Д-245
Произведена установка и других конструкционных элементов:
- приливы с крышками для пяти подшипников;
- масляный канал;
- форсунки.
Наружная поверхность блока Д-245 подготовлена особым образом для установки прочих элементов – масляного фильтра, щита распределения, топливных фильтров и пр.
Кривошипно-шатунный механизм двигателя
Кривошипно-шатунный механизм Д-245
На стальном коленвале присутствуют четыре шатунных шейки и пять коренных. В их конструкции есть специальные полости, которые позволяют выполнить дополнительную центробежную установку масла. Они покрываются резьбовыми заглушками.
Осевое усиление коленчатого вала принимают на себя четыре биметаллических полукольца. Их установка произведена в расточках блока цилиндров и в крышке коренного подшипника. Чтобы компенсировать производимые нагрузки, на нескольких щеках присутствуют противовесы. Данный конструктивный элемент Д-245 дополнительно оснащен манжетами, которые выполняют уплотняющую функцию.
Газораспределительный механизм
В составе данного механизма двигателя Д-245 присутствуют следующие конструктивные элементы:
Газораспределительный механизм Д-245
- распределительный вал;
- клапаны;
- толкатели и коромысла;
- регулировочные винты;
- штанги;
- пружины, оси и стойки коромысел.
Распределительный вал Д-245 является пятиопорным, приводится в действие благодаря коленчатому валу. Свойства подшипников в нем выполняют пять втулок. Коромысла, толкатели и штанги изготовлены из высококачественной стали, клапаны – из ее жаропрочных видов.
Насос
На двигатель Д-245 произведена установка топливного насоса блочной конструкции. Он оснащен кулачковым приводом и золотниковым дозировочным агрегатом. Привод насоса осуществляется от коленчатого вала с включением в процесс шестерней распределения.
ТНВД МТЗ Д-245
Описание
Рабочий объем этого силового агрегата составляет 4,75 литра, что позволяет развивать мощность в 105 лошадиных сил.
Этот рядный четырехцилиндровый мотор отличается простотой конструкции, великолепными техническими характеристиками и отличной надежностью.
Капитальный и текущий ремонт не представляет сложности, а сервисное обслуживание было максимально упрощено.
На первый взгляд, показатели мощности недостаточны для двигателей такого объема, однако в действительности этот двигатель ММЗ обеспечивает отличную тягу даже тяжелым модификациям ЗИЛов и различным грузовым автомобилям. Еще одним несомненным преимуществом этого мотора является его великолепная топливная экономичность.
- Использование усиленных силовых элементов и проверенная временем достаточно простая конструкция этого силового агрегата позволили существенным образом повысить моторесурс. Добиться подобного удалось за счет использования усиленной шатунно-поршневой группы и прочного блока цилиндров. Сам мотор выполнен из чугуна и имеет повышенную устойчивость к тепловой нагрузке.
- Использование газотурбинного наддува позволило улучшить тяговые показатели силового агрегата. При этом значительно улучшились тяговые показатели на низких оборотах, поэтому двигатель Д 245 тянет уже с самых низов, обеспечивая уверенный разгон даже тяжелым грузовым автомобилям.
- Газотурбинный наддув отличается простотой устройства, что положительно сказалось на показателях надежности двигателя. Турбина с легкостью поддается ремонту, а при выполнении капитальных работ с двигателем ее замена не представляет особой сложности.
- Мотор был максимально упрощен, что позволило повысить надежность силового агрегата. Каждые 20-25 тысяч километров необходимо производить смену масла и регулировать зазор клапанов, который может нарушаться во время эксплуатации двигателя. Данные работы не представляют сложности и могут быть выполнены силами самих автовладельцев.
- Дизельный двигатель серии Д 245 имеет прямую систему впрыска топлива и соответствует современным экологическим нормам. Он не требователен к качеству солярки, что позволяет повысить надежность двигателя Д 245 и избавляет автовладельца от проблем с эксплуатацией авто в регионах с плохим качеством топлива.