Меню Рубрики

Установка блоков цилиндров двс

JZXBrother › Блог › ДВС (Конструкция блока цилиндров, обзор)

Добрый день, Уважаемые гости и подписчики!

В очередной раз шарясь по просторам рунета в поисках информации по ДВС для модели наткнулся на статью и не смог пройти мимо. Думаю многим будет интересна информация по тематике строения, технологии и материалов. Да простит меня автор.

Блок цилиндров – основная и самая дорогостоящая часть двигателя. Именно в блоке расположены отверстия цилиндров, в которых перемещаются поршни и происходят все процессы сгорания, в результате которых вырабатывается энергия. Блок цилиндров так же является основой двигателя, к которой крепятся все остальные детали. К блоку цилиндров также крепятся различные вспомогательные механизмы двигателя и других систем автомобиля. Например, электрический генератор, насос системы гидроусилителя рулевого управления и компрессор кондиционера. К блоку цилиндров крепится картер сцепления или корпус гидротрансформатора автоматической коробки передач. В самом блоке цилиндров расположен коленчатый вал и другие детали кривошипно-шатунного механизма. В старых конструкциях двигателя, некоторые из них выпускаются и в настоящее время (в основном в Америке), в блоке цилиндров располагался и распределительный вал, а когда-то, совсем давно, и сами клапаны, вместе с клапанными механизмами, тоже располагались в блоке цилиндров. В таких, так называемых нижнееклапанных двигателях головка блока цилиндров была просто крышкой с единственными отверстиями для установки свечей зажигания.

1 Отверстие цилиндра
2 Сёдла впускных клапанов
3 Сёдла выпускных клапанов
4 Канал рубашки охлаждения
5 Отверстие для установки распределительного вала
6 Выпускной канал
7 Впускные каналы
8 Полость для установки клапанов и клапанных механизмов

Блок цилиндров нижнееклапанного двигателя легкового автомобиля Мерседес 30-х годов.
Не стоит думать, что это совсем древность, подобные нижнеклапанные двигатели выпускались в нашей стране до 90-х годов. Ранее они устанавливались на автомобили ГАЗ-51 и ГАЗ-52, а позднее они устанавливались на различные погрузчики и другие строительные машины.

Но в современных конструкциях распределительный вал (валы), клапаны, впускные и выпускные каналы расположены в головке блока цилиндров. Сверху блок цилиндров закрывается мощной головкой блока цилиндров, а снизу блок цилиндров закрывается поддоном системы смазки.

Конструкция блока цилиндров
Блок цилиндров большинства двигателей отливается из серого легированного чугуна и далее подвергается механической обработке. В таком случае рабочей поверхностью зеркала цилиндра является чугун отливки. Отверстие цилиндра растачивается под установленный размер, а после окончательной механической обработки поверхность стенок имеет микроструктуру, позволяющую удерживать необходимое количество масла. Чугун, особенно легированный, обладает необходимой прочностью и низким коэффициентом трения в паре материалов «чугун – чугун» или «сталь – чугун», из которых изготавливаются поршневые кольца, и в паре материалов «алюминий – чугун» из которого изготавливаются поршни. При этом чугунные стенки цилиндров обладают высокой износостойкостью. Но иногда даже в чугунные блоки цилиндров, для увеличения износостойкости запрессовываются тонкостенные сухие гильзы из более износостойкого легированного чугуна.
Недостатком чугуна при производстве блока цилиндров является его большой удельный вес. Для улучшения динамики автомобиля конструкторы всеми силами стараются уменьшить вес всех компонентов автомобиля, включая двигатель. Поэтому блок цилиндров двигателя многих современных автомобилей отливается из алюминиевого сплава. Алюминий, кроме малого веса не имеет никаких преимуществ перед чугуном, но при этом появляются новые трудности. Алюминиевые сплавы гораздо мягче чугуна, поэтому для обеспечения необходимой жёсткости блока приходится делать более толстыми несущие стенки блока и делать сложную систему рёбер жёсткости. Алюминий имеет более высокий коэффициент температурного расширения, поэтому приходится более строго контролировать зазоры между различными деталями двигателя. Поршни всех современных двигателей, для облегчения веса, изготавливаются чаще всего из алюминиевых сплавов. Но коэффициент трения в паре материалов «алюминий – алюминий» очень большой и алюминий обладает низкой износостойкостью. Поэтому поверхность цилиндров должна быть изготовлена не из алюминия, а из другого материала. В алюминиевых блоках тонкостенные чугунные гильзы из износостойкого чугуна вплавляются в алюминиевую отливку при изготовлении отливки блока. Но стенки цилиндров самых современных двигателей с алюминиевым блоком при помощи современных технологий могут быть покрыты гальваническим способом специальным износостойким металлом. Или при помощи самых современных технологий осуществляется поверхностное упрочнение стенок цилиндров. При отливке блока цилиндров специальные технологии повышают концентрацию кремния в поверхностном слое стенок цилиндров, далее при помощи химических реакций из поверхностного слоя стенок цилиндров удаляется алюминий. В результате этого упрочнения износостойкость стенок цилиндров превышает по этому показателю цилиндры, изготовленные из чугуна. Но в этом случае, для снижения коэффициента трения между алюминиевым блоком цилиндров и алюминиевыми поршнями, поршни покрываются тонким слоем железа. Отсутствие чугунных гильз значительно уменьшается вес блока цилиндров.
Иногда в блок цилиндров вставляются съёмные гильзы, которые герметизируются в блоке цилиндров при помощи медных или резиновых прокладок. Съёмные гильзы имеют преимущество в том, что после предельного износа их можно заменить новыми, изготовленными или отремонтированными (расточенными под ремонтный размер) с высокой точностью в заводских условиях. Применение съёмных гильз упрощает ремонта двигателя. Но в последнее время такие гильзы применяются довольно редко, поскольку блоки цилиндров со вставными гильзами имеют некоторые, присущие им недостатки. При перегреве двигателя происходит разгерметизация посадки гильзы в блоке, в результате которой происходит утечка охлаждающей жидкости.

Читайте также:  Установка задней камеры лансер 10

Гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, называются мокрыми. Гильзы, запрессованные в материал отливки блока, и не соприкасающиеся непосредственно с охлаждающей жидкостью называются сухими.
Во время отливки в блоке цилиндров изготавливаются каналы для прохода охлаждающей жидкости, омывающей гильзы цилиндров. Система таких каналов называется рубашкой охлаждения. Так же в блоке цилиндров методом сверления делаются масляные каналы, чаще называемые масляными магистралями, по которым масло от насоса системы смазки поступает ко всем трущимся деталям двигателя. Выходные отверстия сверлений масляных магистралей на наружной поверхности блока цилиндров имеют резьбовые заглушки или герметизируются другими способами.
При конструировании и изготовлении блока цилиндров конструкторам и технологам приходится постоянно находить компромисс между прочностью и весом блока цилиндров. Для снижения веса, без уменьшения прочности блок часто имеет множество рёбер жёсткости, особенно этим отличаются блоки цилиндров японских автомобилей.
Во время работы двигателя блок цилиндров подвергается значительным температурным и механическим нагрузкам. Давление расширяющихся рабочих газов давит на поршень и верхнюю стенку камеры сгорания, расположенную в головке блока цилиндров. От головки блока цилиндров, через элементы её крепления (болты или шпильки) усилие передаётся на блок цилиндров. А усилие от поршня, через детали кривошипно-шатунного механизма и постели подшипников коленчатого вала передаются на блок цилиндров с другой стороны. В результате воздействия этих противоположно направленных сил в блоке цилиндров возникают большие растягивающие напряжения. Блок цилиндров также испытывает изгибающие усилия.
Блок, не обладающий необходимой прочностью, не только деформируется сам, но и деформирует такие дорогие детали двигателя как коленчатый или распределительный валы.
Основной неисправностью блока цилиндров является износ стенок цилиндров, вызванный продолжительной эксплуатацией двигателя, то есть большим пробегом автомобиля.
Капитальный ремонт двигателей легковых автомобилей с расточкой и последующей хонинговкой цилиндров сейчас массово не производится. Хотя все отечественные заводы выпускают в запасные части поршни и поршневые кольца трёх ремонтных размеров, что позволяет приводить расточку отверстий цилиндров несколько раз.
Причин тут много и экономических, и технических и, особенно организационных. Если бы у нас, как во многих странах мира, в учётных документах на автомобиль заносился только VIN-код автомобиля, без указания номера двигателя, то, вполне возможно, появилась организационная возможность и экономическая целесообразность, создания высокотехнологичных предприятий по капитальному ремонту двигателей отечественных автомобилей. Возможно, это не очень выгодно автопрому, но, вполне вероятно было бы выгодно массе потребителей.
Номер двигателя выбивается на поверхности блока цилиндров.

У американцев капитальный ремонт их огромных двигателей V8 или V10 широко развит. Для этого у них существуют специальные авторемонтные заводы с дорогими точными станками, точным мерительным инструментом и квалифицированным персоналом. Причём довольно часто на капитально отремонтированный двигатель даётся гарантия, превышающая гарантию на новый двигатель того же производителя.
Капитальный ремонт двигателей массовых легковых автомобилей в Европе, также как и в нашей стране массово отсутствует. Большая конкуренция на автомобильном рынке и высокая надёжность современных двигателей, привели к тому, что стало легче заменить весь автомобиль, чем ремонтировать двигатель. Если с Европой всё ясно, то насколько верна эта политика в нашей стране, для меня, точного ответа нет.

Но капитальный ремонт двигателей грузовых автомобилей, сельскохозяйственных и дорогих строительных машин производится, поскольку это экономически оправдано. Новый двигатель импортного бульдозера или экскаватора может стоить так дорого, что оправдывает капитальный ремонт любой сложности и стоимости.
Также возникает потребность в капитальном ремонте двигателя с гильзовкой, расточкой, хонинговкой и фрезеровкой поверхности головки блока цилиндров при реставрации старинных и уникальных автомобилей.
Выполнить капитальный ремонт с механической обработкой блока цилиндров и некоторых других основных деталей двигателя, например, коленчатого вала или головки блока цилиндров, в условиях небольших и даже средних сервисных предприятий с необходимым качеством практически невозможно. Гарантированное качество капитального ремонта двигателя можно обеспечить только в условиях узко специализированного на такие виды ремонта предприятиях, укомплектованные точными специализированными станками, мерительным инструментом и квалифицированными кадрами.
В наших условиях, особенно при капитальном ремонте двигателя на небольших сервисных предприятиях, когда механическая обработка блока цилиндров и коленчатого вала производится в сторонних организациях, срок службы капитально отремонтированного двигателя не превышает одной трети от ресурса нового двигателя. Поэтому, с учётом стоимости ремонта и вероятной стоимости каждой тысячи километров пробега отремонтированного двигателя, возможно, дешевле купить новый двигатель. Разумеется, если автомобиль не готовится к продаже.

Читайте также:  Установка интенсивного цианирования акация

Крышки коренных подшипников коленчатого вала

Ранее указывалось, что блок цилиндров является основой сборки двигателя. Внутри блока цилиндров расположены кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы, впрочем, газораспределительный механизм современного двигателя почти полностью расположен в головке блока цилиндров, а снаружи к блоку цилиндров крепятся различные вспомогательные механизмы. Но что объединяет все эти компоненты двигателя – их, в случае выявленной неисправности, во время ремонта можно заменить. Но в блоке цилиндров есть детали, которые ни при каких условиях заменять нельзя – это крышки коренных подшипников коленчатого вала. На заводе-изготовителе окончательная механическая обработка отверстий подшипников коленчатого вала производится за один проход режущего инструмента при установленных крышках коренных подшипников. Зазор и соосность в коренном подшипнике устанавливается с высокой точностью, поэтому никогда, ни при каких условиях не допускается установка на блок цилиндров крышек коренных подшипников от другого блока цилиндров. Также не допускается перестановка местами крышек одного блока, или установка крышек в другом направлении.
Условно крышки коренных подшипников можно разделить на три группы. К первой можно отнести индивидуальные крышки коренных подшипников. В этом случае каждый коренной подшипник имеет свою индивидуальную крышку. Например, стандартный рядный четырёхцилиндровый двигатель имеет пять коренных подшипников и каждый коренной подшипник имеет свою индивидуальную крышку. Большая часть автомобильных двигателей, и не только рядных четырёхцилиндровых, устроена именно по такому принципу.

источник

Лада 2108 Долгостройный Долгострой › Бортжурнал › Сборка ДВС: Блок цилиндров.

Ранее я уже писал «бортовик» про сборку мотора, но запись была краткой, а точнее только список деталей, которые применял при сборке. В итоге планы поменялись, в связи с чем блок был разобран и кованые поршни были проданы. В этот раз опишем весь процесс сборки более подробно.
Как я и писал ранее, блок точился под первый ремонт, под ковку. После продажи кованых поршней решил установить литые поршни фирмы СТК, но разница в том, что под ковку был сделан тепловой зазор в 7 соток (в идеале 6 соток), тогда как под литье делается 3 — 5 соток в зависимости от эксплуатации двигателя. Долго думал точить или не точить блок под 83-х миллиметровые поршни, но в итоге решил не мучить блок растачиванием, а оставить цилиндры расточенными в первый ремонт. Перед сборкой блока купил поршневые кольца диаметром 82,5 мм для измерения зазора в замках колец установленных в цилиндрах, зазор в замках колец во всех четырех цилиндрах был 0.40 мм, то есть был в допуске (см. картинку), после чего были куплены поршни под первый ремонт

Теперь, собственно, сам процесс сборки:

Для начала, как я и писал в прошлом «бортовике», поршни вместе с пальцами и шатунами были подогнаны по весу и общая масса каждого шатуна с поршнем была 824 грамма.
В общем берем блок, тряпочкой протираем постель и бугеля коленчатого вала и устанавливаем коренные вкладыши: Для постели коленчатого вала используются два типа вкладышей, вкладыши с канавкой и отверстиями в них, устанавливаются в сам блок (на фото справа), а вкладыши с гладкой поверхностью устанавливаются в бугеля (на фото слева). Если вкладыши установлены на оборот, то это грозит двигателю сильным масленым голоданием и задирам шеек коленчатого вала.

После установки вкладышей не забываем установить в среднюю часть постели (третий бугель) упорные полукольца (на полукольцах есть фрикционная сторона, обычно она покрыта бронзой и на ней присутствуют риски, полукольца устанавливаются рискам к противовесу коленчатого вала). Далее хорошо смазываем маслом сами вкладыши и коленчатый вал (масла не жалейте), далее после того, как установили коленчатый вал и бугеля, следует аккуратно надавить рукояткой молотка на бугель, что бы тот сел в свое посадочное место, после чего можно наживлять и протягивать бугеля коленчатого вала.

Протяжку начинал с середины, момент затяжки делал 8,5 килограмм, после протяжки каждого бугеля проворачиваем коленчатый вал и проверяем, не закусывает ли его, в моем случае все прошло успешно.

Теперь начинаем собирать поршневую группу

ШПГ Приора 16v/Гранта 8v (в моем случае Гранта 8v), по этому собирать ее довольно таки легче чем ШПГ 2108, шатуны греть не надо, пальцы в шатуны входят свободно но, как и полагается, с натягом. Так как у меня не стандартные шатуны, то каких либо меток указывающих как их ставить на них нет, по этому ориентируемся по замку в шатуне: Замок должен стоять походу вращения коленчатого вала или же, если быть проще, то замок должен смотреть в сторону радиатора ОЖ. Так же по замку устанавливается поршень на шатун… или шатун в поршень… хрен его знает!
Так же замок в шатуне и крышке шатуна должны находится с одной стороны, как это показано на фото

Читайте также:  Установка плагина nexus для fl studio

При установке компрессионных и маслосъемного колец стоит обратить внимание на надписи на самих кольцах, если такие надписи на кольцах есть, то кольца устанавливаются на поршень так, что б надпись на нем смотрела вверх, в противном случае кольца не будут держать компрессию в цилиндрах и двигатель будет «жрать» масло

После установки колец, замки на кольцах должны быть развернуты на 120 градусов относительно друг друга, так скажем: Замки будут расположены по принципу Мерседесовского значка.

Далее после сборки ШПГ устанавливаем все это добро в блок цилиндров, предварительно смазав маслом цилиндры, вкладыши шатунов и шейки коленчатого вала. Частично установив поршень в цилиндр, обжимаем поршень с кольцами стяжкой и аккуратно постукиваем рукояткой молотка по краям поршня до того момента, пока поршень полностью не войдет в цилиндр

и далее наживляем крышку шатуна и протягиваем болты шатунов моментом 43,32-53,51 Нм (4,42-5,46 кг), при этом не забывая проворачивать коленчатый вал после затяжки каждого шатуна.
На этом основная работа с шатунно-поршневой группой закончена, теперь устанавливаем масляный насос, масло-приемник, заднюю крышку коленчатого вала и накрываем все это дело поддоном двигателя.

источник

Ford Focus ST FaST and furious 320 h.p › Бортжурнал › Подходим к тюнингу грамотно! (установка межцилиндровых вставок в блок двигателя)

Ну вот, начиная с этой записи, я начинаю раскрывать секреты, что делалось с ST все это время и почему его не было видно ) Готовы?)Устраивайтесь поудобнее, берите чипсы, рассказ начинается)
Все знают поговорку — Кроилово ведет к валилову, валилово ведет к попадалову.По другому можно объяснить так: народ тюнит свои болиды увеличивая мощность, но редко когда задумывается о ресурсе агрегатов авто.Я тоже себе отдавал отчет, что повышая мощность могу попасть на замену движка, либо коробки и т.д…И поэтому, когда мощность стабилизировалась более-менее, то настало время подумать о безопасности агрегатов.И тут как никогда вовремя я натыкаюсь на очень интересную запись Леши Predator10 об усилении блока цилиндров.Часть из его БЖ, с его разрешения, процитирую тут.Полнаю версия носит название :«Страшилки для ST-водов или что бывает, если хорошенько дунуть» и находится она тут.
В этой записи речь пойдет про иногда встречаемый дефект блока цилиндров двигателей вольво и, по наследству, Focus ST225. Страшный и ужасный дефект, при одном упоминании о котором у СТ-вода шевелятся волосы на затылке — трещина в гильзе блока цилиндров.
Как оно выглядит на фото:

Причины возникновения данного дефекта скорее всего комплексны и прежде всего в превышении нагрузки совместно с перегревом двигателя. Необходимо заметить что ранее на моторах вольво 2.3 эти вырезы в верхней части блока между гильзами были менее глубокими. Что повлияло на решение инженеров фирмы вольво сделать эти прорези — мне неизвестно, возможно, лучшее охлаждение.
По информации с форумов вольвоводов, которые сталкиваются с таким дефектом, без перегрева зазор между гильзами уменьшается и лопается гильза цилиндра при наддуве выше 1.6-1.7 избытка. Но есть случаи лопнувших гильз и на стоковых моторах, в которые никогда не дули не то, что 1.6 избытка, а даже одного бара!

Что же делать?
Если трещина уже появилась, то «поздно пить боржоми» — ищите б/у блок цилиндров/мотор или перегильзуйте существующий.

И как оказалось, есть возможность этого избежать !
Так называемый Block mod от известной фирмы dreamscience включает в себя т.н. вставки в эти прорези необходимой высоты, длины и толщины. Смотрите на фото, взятом с сайта продавца комплекта.

По заверениям вольвоводов это действительно работает. После такого мода вольвоводы вдувают и 1.7, и 1.9, и больше 2 бар избытка в свои стокогильзовые блоки (понятно, что остальная обвеска мотора совсем не стоковая).

Поэтому было решено изобретать эти вставки, так как жаба душила отдать за них 20 000.Тут на помощь пришли братья ST-воды (огромное вам спасибо за это) tractoristST и DyurikNM и тюнинг-лаболатория N-stuff и в частности хозяин сервиса Александр Пазухин).Совместными усилиями были сняты необходимые размеры (что было весьма проблематично) и самое главное был произведен подбор необходимого материала для вставок -для этого испозьзовался специальный металл, подобранный для моторного терморежима.Работа была проделана большая. Леша Предатор выступал нашим консультантом).И вот момент истины ) Вставки приехали мне в фирменном конверте DHL )

Примеряем их на подопытном блоке (ктр был специально приобретен для опытов, но у него будет очень интересная судьба, но это все позже).Все подходит идеально, везде остается необходимый зазор.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector