Блок двигателя - Engine block

Блок современного V6 дизель. Большие отверстия - это цилиндры, маленькие круглые отверстия - это монтажные отверстия, а маленькие овальные отверстия - это охлаждающие или масляные каналы.

An Блок двигателя структура, содержащая цилиндры, и другие части двигатель внутреннего сгорания. В раннем автомобильный двигатель, блок двигателя состоял только из блока цилиндров, к которому отдельный картер был прикреплен. В современных блоках цилиндров картер двигателя обычно объединен с блоком цилиндров как единый компонент. Блоки двигателя часто также включают в себя такие элементы, как охлаждающая жидкость отрывки и масло галереи.

Термин «блок цилиндров» часто используется как синоним блока цилиндров, хотя технически блок современного двигателя (то есть несколько цилиндров в одном компоненте) классифицируется как моноблок. Другой общий термин для блока цилиндров двигателя - просто «блок».

Компоненты блока двигателя

Де Дион-Бутон двигатель, около 1950 года. Головки блока цилиндров интегрированы в блок цилиндров, однако картер двигателя находится отдельно. В нижней половине картера также находится масляный поддон.[1]

Основная структура двигатель (т.е. длинный блок, за исключением движущихся частей) обычно состоит из цилиндры, каналы охлаждающей жидкости, масляные каналы, картер и головка (и) блока цилиндров. Первые серийные двигатели 1880-е годы к 1920-е годы Обычно для каждого из этих элементов использовались отдельные компоненты, которые при сборке двигателя скреплялись болтами. Однако современные двигатели часто объединяют многие из этих элементов в один компонент, чтобы уменьшить производственные затраты.

Переход от отдельных компонентов к блоку двигателя, включающему несколько элементов ( моноблочный двигатель ) был постепенным прогрессом на протяжении всей истории двигателей внутреннего сгорания. Интеграция элементов опиралась на развитие Литейный завод и механическая обработка техники. Например, практический недорогой двигатель V8 был невозможен до тех пор, пока Форд не разработал методы, используемые для создания двигателя. Двигатель Ford V8 с плоской головкой. Затем эти методы были применены к другим двигателям и производителям.

Блоки цилиндров

Блоки цилиндров для прямо-6 двигатель
Цилиндры, отлитые по трем парам (на судовом двигателе)
Цилиндры отлиты из двух блоков по три
Цилиндры, отлитые в виде единого блока по шесть штук, со встроенным картером (на заднем плане - турбонагнетатель)

Блок цилиндров - это конструкция, которая содержит цилиндр, плюс любые гильзы цилиндров и каналы для охлаждающей жидкости. В первые десятилетия развития двигателей внутреннего сгорания цилиндры обычно отливались индивидуально, поэтому блоки цилиндров обычно производились индивидуально для каждого цилиндра. После этого в двигателях стали объединять два или три цилиндра в единый блок цилиндров, при этом в двигателе было объединено несколько таких блоков цилиндров.

В ранних двигателях с несколькими рядами цилиндров, таких как V6, V8 или квартира-6 двигатель - каждый блок обычно представлял собой отдельный блок цилиндров (или несколько блоков на блок). С 1930-х годов были разработаны методы массового производства, позволяющие интегрировать оба ряда цилиндров в один и тот же блок цилиндров.

Гильзы цилиндров

Мокрый лайнер В блоках цилиндров используются полностью съемные стенки цилиндров, которые вставляются в блок с помощью специальных прокладок. Их называют «мокрыми гильзами», потому что их внешние стороны находятся в непосредственном контакте с охлаждающей жидкостью двигателя. Другими словами, вкладыш - это вся стена, а не просто рукав.

Преимуществами мокрых футеровок являются меньшая масса, меньшая занимаемая площадь и более быстрый нагрев охлаждающей жидкости при холодном запуске, что снижает расход топлива при запуске и быстрее нагревает салон автомобиля.

Сухой лайнер В блоках цилиндров используется либо материал блока, либо отдельная гильза, вставленная в блок для формирования основы стенки цилиндра. Внутри вставляются дополнительные рукава, которые снаружи остаются «сухими» в окружении материала блока.

Как для мокрой, так и для сухой конструкции футеровки, футеровки (или гильзы) могут быть заменены, что потенциально позволяет провести капитальный ремонт или восстановление без замены самого блока, хотя это часто не является практичным вариантом ремонта.

Проходы охлаждающей жидкости

Основная статья: Охлаждение двигателя внутреннего сгорания

Масляные каналы

Основная статья: Масляный насос (двигатель внутреннего сгорания)

Картер

Основная статья: картер

Моноблоки

Типичный 1930-1960 гг. двигатель с плоской головкой со встроенным блок-картером (для наглядности головка блока цилиндров наклонена вверх)

Двигатель, в котором все цилиндры имеют общий блок, называется двигателем. моноблочный двигатель. Большинство современных двигателей (в том числе легковые автомобили, грузовики, автобусов и тракторы ) используют моноблочную конструкцию того или иного типа, поэтому некоторые современные двигатели имеют отдельный блок для каждого цилиндра. Это привело к появлению термина «блок двигателя», обычно подразумевающего моноблочную конструкцию, а сам термин «моноблок» используется редко.

В первые годы существования двигателя внутреннего сгорания Кастинг технология может производить как большие отливки, так и отливки со сложными внутренние ядра чтобы учесть водные рубашки, но не то и другое одновременно. В большинстве ранних двигателей, особенно с более чем четырьмя цилиндрами, цилиндры были отлиты как пары или тройки цилиндров, а затем прикреплены болтами к единому картеру.

По мере совершенствования технологий литья весь блок цилиндров из 4, 6 или 8 цилиндров можно было производить как одно целое. Эта моноблочная конструкция была проще и дешевле в производстве. Для двигателей с в соответствии конфигурации, это означало, что все цилиндры, плюс картер, могли быть произведены в виде единого компонента. Одним из первых двигателей, производимых с использованием этого метода, является 4-цилиндровый двигатель в Ford Модель T, введен в 1908 году. Метод распространился на рядные шестицилиндровые двигатели и широко использовался к середине 1920-х годов.

Вплоть до 1930-х годов большинство V двигатели сохранили отдельную отливку блока для каждого ряда цилиндров, причем оба они прикручены болтами к общему картеру (это отдельная отливка). Для экономии некоторые двигатели были спроектированы так, чтобы использовать одинаковые литые детали для каждого берега, левого и правого.[2](p120) Редкое исключение - Lancia Узкоугольный двигатель V12 с углом поворота 22 ½ ° образца 1919 года, в котором использовалась цельная отливка, объединяющая оба берега.[2](pp50-53) В Ford с плоской головкой V-8 - представленный в 1932 году - представляет собой значительный шаг вперед в производстве доступных V-образных двигателей. Это был первый двигатель V8 с монолитным блоком цилиндров, впервые сделавший V8 доступным автомобилем.[3]

Общая водяная рубашка моноблочной конструкции позволяла уменьшить расстояние между цилиндрами. Моноблочная конструкция также улучшила механическую жесткость двигателя на изгиб и все более важное значение крутильного скручивания по мере увеличения количества цилиндров, длины двигателя и номинальной мощности.

Встроенный блок-картер

Большинство блоков двигателей сегодня, за исключением некоторых необычных V-образных или радиальных двигателей и больших судовых двигателей, представляют собой моноблоки для всех цилиндров плюс интегрированный блок-картер. В таких случаях юбки блоков цилиндров образуют своего рода область картера, которую до сих пор часто называют картером, хотя она больше не является отдельной частью.

Использование стали цилиндр лайнеры и несущий Раковины сводят к минимуму влияние относительной мягкости алюминия. Некоторые конструкции двигателей используют плазменное дуговое термическое напыление проволоки вместо гильз цилиндров, чтобы уменьшить вес. Их также можно производить в чугун с компактным графитом (CGI), например, некоторые дизельные двигатели.[4]

Встроенная головка блока цилиндров

Двигатели со встроенной головкой блока цилиндров
DB 605 инвертированный авиационный двигатель V12
Двигатель Honda GX 160 в газонокосилке с сиденьем

Некоторые современные потребительские малые двигатели используйте моноблочную конструкцию, в которой головка блока цилиндров, блок и половина картера имеют одинаковое литье. Одной из причин этого, помимо стоимости, является общая меньшая высота двигателя. Недостатком может быть то, что ремонт становится более трудоемким и, возможно, непрактичным.

Примером двигателей со встроенными головками блока цилиндров является Honda. GC -серии и двигателей серии GXV, которые Honda иногда называет Uniblock.[5]

Интегрированная трансмиссия

Несколько машин с поперечные двигатели использовали блок двигателя, состоящий из интегрированного коробка передач и блок-картер. Автомобили, в которых использовалась такая компоновка, включают модели 1966-1973 гг. Lamborghini Miura[6] и несколько автомобилей, использующих BMC Серия и E-серия двигатели.[7][8] Такая конструкция часто приводит к тому, что двигатель и трансмиссия используют одно и то же масло.

Многие фермы трактор конструкции имеют блок цилиндров, картер, трансмиссию и задний мост, объединенные в единый блок. Ранним примером является Фордсон трактор.

Материал блока

Блоки двигателя обычно отливаются из чугун или алюминиевый сплав. Алюминиевый блок намного легче по весу и лучше передает тепло охлаждающей жидкости, но железные блоки сохраняют некоторые преимущества, такие как долговечность и лучшие зазоры от теплового расширения.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кеннеди, Рэнкин (1912). Двигатель и автомобили De Dion-Bouton. Книга современных двигателей и генераторов. Лондон: Кэкстон. С. 78–89.
  2. ^ а б Людвигсен, Карл (2005). Двигатель V12. Haynes Publishing. ISBN  1-84425-004-0.
  3. ^ Соренсен, Чарльз Э .; Уильямсон, Сэмюэл Т. (1956). Мои сорок лет с Фордом. Нью-Йорк, США: Нортон. С. 225–231. ISBN  9780814332795.
  4. ^ Брукс, Роберт (25 января 2012 г.). «Navistar теперь производит блоки двигателей, головы в компьютерной графике». Управление литейным производством и технологии. Получено 2 мая, 2017.
  5. ^ «Двигатели общего назначения Honda: серия GC - одноцилиндровый». Архивировано из оригинал 27 ноября 2010 г. Включает чертежи в разрезе
  6. ^ "Lamborghini Miura SV (1971)". www.netcarshow.com. Получено 12 декабря 2018.
  7. ^ «Прототипы серий H и K: первая попытка BL по замене серии A». www.aronline.co.uk. 22 июля 2017 г.. Получено 12 декабря 2018.
  8. ^ "Крошечный и торжествующий: Моррис / Остин Мини". www.ateupwithmotor.com. 1 мая 2010 г.. Получено 12 декабря 2018.