Блок двигателя внутреннего сгорания. Блок цилиндров: как он появился, развивался и зачем вообще нужен

На первый взгляд, поставленный в заголовке вопрос выглядит бессмысленно. Что значит «зачем вообще нужен блок цилиндров»? Он представляется как некая вечная данность, как основа всего и вся. А ведь у первых автомобилей с ДВС никакого блока цилиндров не было! Сейчас, долгими январскими вечерами, самое время вернуться к самым-самым истокам, вспомнить «лихие 30-е» и проследить эволюцию от примитивных конструкций конца XIX века до современных алюсиловых моторов. И убедиться, насколько много общего они имеют.

Г ражданское моторостроение – это очень консервативная отрасль. Все те же коленчатый вал, поршни, цилиндры, клапаны, как и 100 лет назад. Удивительные бесшатунные, аксиальные и другие схемы никак не хотят внедряться, доказывая свою непрактичность. Даже двигатель Ванкеля, большой прорыв шестидесятых, фактически остался в прошлом.

Все современные «новшества», если присмотреться, лишь внедрение гоночных технологий пятидесятилетней давности, приправленное дешевой в производстве электроникой для более точного управления «железяками». Прогресс в строительстве двигателей внутреннего сгорания – скорее в синергии небольших изменений, чем в глобальных прорывах.

И жаловаться-то вроде бы грех. Про надежность и ремонтопригодность в этот раз не будем, а мощость, чистота и экономичность современных двигателей для человека из семидесятых годов показались бы истинным чудом. А если отмотать еще несколько десятилетий?

Сотню лет назад моторы были еще карбюраторные, с зажиганием от магнето, обычно нижнеклапанные или даже с «автоматическим» впускным клапаном… И ни о каких наддувах еще и не думали. А еще старые-старые двигатели не имели детали, которая сейчас является главным его компонентом – блока цилиндров.

До внедрения блока

Первые моторы имели картер, цилиндр (или несколько цилиндров), но блока у них не было. Вы удивитесь, но основа конструкции – картер – частенько был негерметичным, поршни и шатуны были открыты всем ветрам, а смазывались из масленки капельным способом. Да и само слово «картер» сложно применимо к конструкции, сохраняющей взаимное положение коленчатого вала и цилиндра в виде ажурных кронштейнов.

У стационарных двигателей и судовых подобная схема сохраняется и по сей день, а автомобильные ДВС все же нуждались в большей герметичности. Дороги всегда были источником пыли, которая сильно вредит механизмам.

Первопроходцем в области «герметизации» считается компания De Dion-Bouton, которая в 1896 году запустила в серию мотор с цилиндрическим закрытым картером, внутри которого размещался кривошипно-шатунный механизм.

Правда, газораспределительный механизм с его кулачками и толкателями размещался еще открыто – это было сделано ради лучшего охлаждения и ремонта. Кстати, к 1900 году эта французская компания оказалась крупнейшим производителем машин и ДВС в мире, выпустив 3 200 моторов и 400 автомобилей, так что конструкция оказала сильное влияние на развитие моторостроения.

…и тут появляется Генри Форд

Первая массовая конструкция с цельным блоком цилиндров до сих пор остается одной из самых массовых машин в истории. Модель Ford T, появившаяся в 1908 году, имела четырехцилиндровый мотор, с чугунной головкой блока, нижними клапанами, чугунными поршнями и блоком цилиндров – опять же из чугуна. Объем мотора был вполне «взрослый» по тем временам, 2,9 литра, а мощность в 20 л. с. еще долго считали вполне достойным показателем.

Более дорогие и сложные конструкции в те годы щеголяли раздельными цилиндрами и картером, к которому они крепились. Головки цилиндров часто были индивидуальными, и вся конструкция из головки цилиндра и самого цилиндра крепилась к картеру шпильками. После появления тенденции к укрупнению узлов картер часто оставался отдельной деталью, но блоки по два-три цилиндра все еще были съемными.

В чем смысл разделения цилиндров?

Конструкция с отдельными съемными цилиндрами выглядит сейчас несколько необычно, но до Второй мировой войны, несмотря на нововведения Генри Форда, это была одна из наиболее распространенных схем. У авиационных моторов и двигателей воздушного охлаждения она сохранилась и поныне. А у «воздушного оппозитника» Porsche 911 series 993 вплоть до 1998 года никакого блока цилиндров не было. Так зачем же разделять цилиндры?

Цилиндр в виде отдельной детали – штука вообще-то достаточно удобная. Его можно сделать из стали или любого другого подходящего материала, например, бронзы или чугуна. Внутреннюю поверхность можно покрыть слоем хрома или никельсодержащих сплавов, при необходимости сделав ее очень твердой. А снаружи нарастить развитую рубашку для воздушного охлаждения. Механическая обработка сравнительно компактного узла будет точной даже на достаточно простых станках, а при хорошем расчете крепления тепловые деформации будут минимальны. Можно сделать гальваническую обработку поверхности, благо деталь небольшая. Если у такого цилиндра появился износ или другие повреждения, то его можно снять с картера мотора и поставить новый.

Минусов тоже хватает. Помимо более высокой цены и высоких требований к качеству сборки моторов с раздельными цилиндрами серьезным недостатком является низкая жесткость такой конструкции. А значит – повышенные нагрузки и износ поршневой группы. Да и с водяным охлаждением сочетать «принцип раздельности» получается не очень удобно.

Статьи / Практика

Воздух нам не нужен: почему воздушное охлаждение проиграло «водянкам»

Для человека, эксплуатирующего автомобиль изо дня в день, мотор-«воздушник» - дополнительный шаг к независимости от технических вопросов. В особенности это касается владельцев не новых, а подержанных...

21228 6 19 12.02.2016

Из мейнстрима моторы с раздельными цилиндрами ушли уже очень давно – минусы перевесили. К середине тридцатых годов в автомобилестроении подобные конструкции уже почти не встречались. Разнообразные комбинированные конструкции – например, с блоками из нескольких цилиндров, общим картером и головкой блока – попадались на мелкосерийных люксовых авто с объемными моторами (можно вспомнить подзабытую марку Delage), но к концу 30-х это все вымерло.

Победа цельночугунной конструкции

Привычная нам сегодня конструкция победила благодаря своей простоте и низкой стоимости изготовления. Большая отливка из дешевого и прочного материала после точной механообработки получается все равно дешевле и надежнее, чем отдельные цилиндры и тщательная сборка всей конструкции. А на нижнеклапанных моторах клапаны и распределительный вал располагаются тут же, в блоке, что еще больше упрощает конструкцию.

Рубашка системы охлаждения отливалась в виде полостей в блоке. Для особых случаев можно было применить и отдельные гильзы цилиндров, но мотор на Ford T таких изысков не имел. Чугунные поршни со стальными компрессионными кольцами работали прямо по чугунному цилиндру. И кстати, маслосъемное кольцо в привычном нам виде там отсутствовало, его роль выполняло нижнее третье компрессионное, расположенное ниже поршневого пальца.

Такая «цельночугуниевая» конструкция доказала свою надежность и технологичность за много лет производства. И была перенята у Форда такими массовыми производителями, как GM, на долгие последующие годы.

Правда, отливка блоков с большим числом цилиндров оказалась технологически сложной задачей, и многие моторы имели по два-три полублока с несколькими цилиндрами в каждом. Так, рядные «шестерки» тридцатых годов иногда имели два трехцилиндровых полублока, а уж рядные «восьмерки» и подавно изготавливали по такой схеме. Например, мощнейший мотор Duesenberg Model J был изготовлен именно так: два полублока были накрыты единой головкой.

Впрочем, к началу сороковых годов прогресс позволил создавать и цельные блоки такой длины. Например, блок Chevrolet Straight-8 «Flathead» был уже цельным, что снижало нагрузку на коленчатый вал.

Чугунные гильзы в чугунном же блоке тоже были достаточно удачным решением. Высокопрочный легированный химически стойкий чугун стоил дороже обычного, и отливать из него весь большой блок не имело смысла. А вот сравнительно небольшая «мокрая» или «сухая» гильза оказалась хорошим вариантом.

Освоенная в довоенные еще годы принципиальная конструкция моторов не меняется много десятилетий подряд. Блоки цилиндров многих современных моторов отлиты из серого чугуна, иногда со вставками из высокопрочного в зоне верхней мертвой точки. Например, чугунный блок имеет вполне современный Renault Kaptur с мотором F4R, об обслуживании которого мы . Чугун хорош, в частности, тем, что блок из него легко поддается капремонту расточкой цилиндров большего диаметра. Если, конечно, производитель выпускает поршни «ремонтного» размера.

Правда, с годами блоки становятся все более «ажурными» и менее массивными. По ранним блокам цифры найти сложно, но давайте возьмем два семейства моторов с разницей чуть более чем в 10 лет. У блока серии GM Gen II середины 90-х толщина стенки моторов колебалась от 5 до 9 мм. У современного VW EA888 конца 2000-х – уже от 3 до 5. Но мы явно забегаем вперед…

0 1 28.09.2016

На гоночных и спортивных машинах той эпохи можно было встретить симбиоз из алюминиевого картера и головки блока с чугунной отливкой блоков цилиндров. Затем прогресс в металлообработке позволил создать более удобный вариант подобного симбиоза. Блок цилиндров оставался цельным, но отливался из алюминия, что снижало его массу в три-четыре раза, в том числе и за счет лучших литьевых качеств металла. Сами же цилиндры изготавливали в виде чугунных гильз, которые запрессовывали в блок.

Гильзы делились на «сухие» и «мокрые», разница в общем-то понятна из названия. В блоках с сухой гильзой она вставлялась в алюминиевый цилиндр (или вокруг нее отливался блок) с натягом, а «мокрая» гильза просто закреплялась в блоке нижним концом, а при установке ГБЦ полость вокруг превращалась в рубашку охлаждения. Второй вариант оказался перспективнее на тот момент, поскольку упрощал отливку и снижал массу деталей. Но в дальнейшем рост требований к жесткости конструкции, а также сложность сборки подобных двигателей оставили эту технологию «за бортом» прогресса.

Сухие же гильзы в алюминиевом блоке – это и сейчас самый распространенный вариант изготовления детали. И один из самых удачных, ведь чугунная гильза изготавливается из высококачественного легированного чугуна, алюминиевый блок жесткий и легкий. К тому же теоретически эта конструкция еще и ремонтопригодна, как и чугунные блоки. Ведь изношенную гильзу можно «вынуть» и запрессовать новую.

Что дальше?

Единственная принципиально новая технология последних лет – это еще более легкие блоки с напылением сверхпрочного и сверхтонкого слоя на внутреннюю поверхность цилиндров. Подробно о , и даже о подобных конструкций я уже писал – повторяться смысла нет. Концептуально мы имеем все тот же ДВС образца 30-х годов. И есть все основания полагать, что до конца «эры внутреннего сгорания», когда доведут до ума электромобили, моторы на жидких углеводородах останутся примерно такими же.

Аббревиатура ГБЦ расшифровывается как Головка Блока Цилиндров, это один из важнейших узлов любого двигателя внутреннего сгорания. Знать, что такое ГБЦ в автомобиле, принцип ее работы и особенности конструкции, должен каждый владелец машины. Это поможет вовремя заметить возможную неисправность, а также обеспечить стабильную работу силового агрегата в различных режимах.

Описание ГБЦ и существующие модификации

ГБЦ, это верхняя часть блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Она крепится на нем при помощи болтов или специальных шпилек. Основное назначение головки - контроль поступления топлива в рабочие цилиндры, обеспечение его сгорание, контроль и распределение потоков газов. Именно от точности регулировки отдельных узлов ГБЦ зависит мощность и устойчивость работы всего двигателя в целом.

Как выглядит головка блока цилиндров

Для различных силовых агрегатов выпускают головки блока цилиндров из чугуна или сплавов на основе алюминия. Именно алюминиевые ГБЦ устанавливаются на большинстве современных автомобилей, что позволяет несколько снизить общий вес силового агрегата.

Для двигателей с рядным расположением цилиндров применяется единая ГБЦ, а для V-образных силовых установок применяют отдельные головки на каждый ряд. Других конструктивных отличий не существует.

Видео о ГБЦ

Как устроена головка блока цилиндров

Корпус ГБЦ (картер) получают методом литья и последующей металлообработки (фрезерование, сверление). В теле изделия размещены каналы для циркуляции охлаждающей жидкости, маслопроводы для смазки основных узлов, отдельные камеры сгорания для каждого из цилиндров. Кроме того, в картере имеются отверстия для установки свечей зажигания или форсунок (для дизельных двигателей). По своей конструкции головка считается сложным агрегатом, включающим в себя несколько различных механизмов.

• Газораспределительный механизм, обеспечивающий отвод отработанных газов. Клапана системы газораспределения открываются в четкой последовательности в зависимости от этапов работы каждого отдельного цилиндра.
• Привод газораспределительного механизма, обеспечивающий открывания клапанов в необходимый момент.
• Площадки для крепления впускного и выпускного коллекторов, обеспечивающих подачу топлива и отвод отработанных газов.
• К несъемным элементам ГБЦ относят направляющие втулки и седла клапанов. Данные элементы обеспечивают герметизацию механизма газораспределения. Монтаж этих деталей осуществляется методом горячей опрессовки, выполнить его самостоятельно, тем более без специального оснащения, практически невозможно, особенно в условиях частного гаража.

Каждый из приведенных узлов отвечает за работоспособность двигателя в целом, а выход любого из них из строя станет причиной более серьезной поломки. На видео ролике внизу можно наблюдать работу всех элементов ГБЦ в движении.

Как правильно установить ГБЦ

ГБЦ (Cylinder Head), прокладка (Head Gasket) и блок двигателя (Engine Block).

Учитывая то, что ГБЦ имеет множество каналов для движения смазки, охлаждающей жидкости, отработанных газов, важнейшим условием правильного монтажа является надежная герметизация в месте соединения с блоком цилиндров. Осуществляется это путем установки специальной прокладки, изготовленной из армированного асбеста. Такой материал способен выдержать высокую температуру и значительное давление рабочих жидкостей и отработанных газов. Учитывайте то, что прокладка ГБЦ одноразовая, повторное применение не сможет гарантировать надежную герметизацию места соединения с блоком цилиндров.

Плотное прилегание головки и сжатие асбестовой прокладки достигается затяжкой крепежных болтов или гаек на шпильках. Учитывайте тот факт, что любой перекос при выполнении этих операций приведет к недостаточной герметизации соединения. Именно поэтому затяжка должна осуществляться с определенным усилием, которое должно контролироваться при помощи динамометрического ключа. При этом каждая шпилька должна подтягиваться строго в определенном порядке, нарушение которого так же станет причиной появления проблем с недостаточной герметизацией.

При постоянной эксплуатации необходимо уделять внимание именно на плотность прилегания ГБЦ к поверхности блока цилиндров. Появление потеков масла, охлаждающей жидкости свидетельствует о ненадежной герметизации соединения. В этом случае необходимо обтянуть головку по новой.

При техническом обслуживании обязательно проверяйте состояние наиболее нагруженных элементов ГБЦ. Непременно оценивайте состояние клапанов, распределительного вала, не упускайте из вида и целостность уплотняющих сальников.

Все работы, относящиеся к ремонту головки блока цилиндров или замене отдельных ее механизмов, можно выполнять самостоятельно исключительно при наличии соответствующего опыта. Помните, любая небрежность и несоблюдение технологии монтажа станет причиной более серьезных поломок двигателя. А стоимость такого ремонта будет существенно большей. Поэтому доверяйте ремонт ГБЦ только профессиональному автослесарю, имеющему опыт и соответствующее оборудование.

Блок цилиндров является основой любого двигателя и именно в нем происходит процесс получения и преобразования энергии для движения автомобиля.

Представляет собой цельнолитую деталь, с определенным количеством цилиндров и может быть как рядного исполнения, так и V – образным с различным углом развала.
Помимо этого в блоке цилиндров отлиты специальные приливы для установки коленчатого вала и каналы для охлаждающей жидкости и циркуляции масла.

Обработка постелей коленчатого вала в блоке цилиндров двигателя производится при полностью зажатых предписанным моментом коренных крышках (бугелях) специальной фрезой за один заход. Затем каждая коренная крышка помечается по месту крепления (например 1, 2, 3 и т.д) , т.е. становится "родной" для своего отлива в блоке цилиндров и перестановка крышек недопустима, так как это приведет к заклинванию коленчатого вала.

Сверху на блок цилиндров крепится головка блока цилиндров двигателя , а снизу поддон картера, образуя тем самым единый механизм двигателя. К блоку также крепится коробка переключения передач и различное навесное оборудование: генератор, стартер, карбюратор или инжектор, а также различные привода и системы.

Блок может объединять в себе от 2 до 16 цилиндров, где общий объем двигателя при этом будет равен сумме всех отдельно взятых цилиндров.

В каждом цилиндре помещен поршень, который через шатун связан с коленчатым валом двигателя. После подачи топливной смеси в камеру сгорания, она поджигается от искры производимой свечой зажигания. Происходит взрывное воспламенение топлива и расширяющиеся газы начинают с огромной скоростью толкать поршень вниз по стенкам цилиндра.

Поршень в свою очередь через шатун, соединенный с коленвалом. передает усилие на шейку (представляющей кривошип) коленчатого вала, проворачивая ее вокруг оси вала, заставляя его вращаться.

Таким образом, в цилиндрах блока происходит преобразование энергии сгорания топлива в энергию вращения коленчатого вала, который через трансмиссию передает вращение на колеса автомобиля, приводя его в движение.

В момент сгорания топлива, стенки цилиндров блока испытывают колоссальные нагрузки от высокой температуры и давления газов. По этой причине стенкам цилиндров уделяется повышенное внимание при их изготовлении.

Материал блока цилиндров

Сам блок цилиндров двигателя может отливаться из чугуна, алюминия или в редких случаях из магния, с различного рода добавками.

Чугунный блок самый прочный, хорошо выдерживает нагрузки и подлежит форсированию, но и в то же время он самый тяжелый.

Алюминиевый блок цилиндров двигателя отличается легкостью, но имеет проблемы с материалом стенок цилиндров. Если применять в таких цилиндрах алюминиевые поршня, то они сразу же «схватятся» со стенками цилиндров и это приведет к заклиниванию двигателя.

Установка стальных или чугунных поршней быстро износит зеркало цилиндров, и двигатель также выйдет из строя. Поэтому в первых блоках из алюминиевого сплава устанавливались «мокрые» гильзы, отлитые из специального чугуна, которые омывались, снаружи охлаждающей жидкостью, циркулирующей по рубашке охлаждения блока цилиндров.

Подобная конструкция алюминиевых двигателей достаточно долго применялась в автомобильной промышленности, где неоспоримым преимуществом было легкость ремонта блока цилиндров . Для этого было достаточно лишь заменить в блоке комплект гильз.

Но подобное решение компановки блока имело и свои недостатки. Блок не имел должной жесткости, плохо поддавался форсировке и чутко реагировал на перегрев. К тому же минус алюминиевых блоков затяжка головки блока цилиндров должна выполнятся очень аккуратно, так как для крепления головки блока применялись шпильки, которые легко можно было выкрутить из блока или сорвать при излишнем усилии.

В дальнейшем «мокрые» гильзы уступили место «сухим» гильзам, которые запрессовывались в тело блока и не имели прямого контакта с охлаждающей жидкостью. Подобная конструкция алюминиевых блоков существует по сегодняшний день и применяется на многих моделях двигателей. В таких блоках допускается расточка блока цилиндров путем обработки гильз под ремонтный размер поршней.

Помимо рядных и V-образных блоков двигателей существуют блоки с углом развала 180 градусов, это так называемые оппозитные двигатели, наглядным представителем которых является автомобиль Субару.

Концерн Volkswagen создал VR –рядно V-образный блок цилиндров, где цилиндры располагаются одновременно последовательно и наклонены в то же время от своей оси. Наклон предельно мал и составляет порядка 15 градусов.

К слову сказать, Volkswagen лишь возродил разработку компании Lancia, которая была изобретена еще в 30 годы прошлого столетия, но тогда не хватило технической базы и должного оснащения, чтобы довести разработку до серийного уровня.

Инженеры Volkswagen настолько компактно все расположили, что им удалось закрыть V-образный двигатель одной головкой блока.

Еще одна разработка от компании Volkswagen, это двигатель автомобиля Bugatti Veyron EB 16.4, где W16 скомпонован из 2-х V-образных блоков по 8-цилиндров(всего 4- блока, по 4 цилиндра в каждом). Объем двигателя составляет 7993 см3. Двигатель имеет 4 -распредвала и 64 клапана и имеет мощность 1001 л.с. и 1250 Нм максимального крутящего момента.

Справка. Модификация Bugatti Veyron - Super Sport летом 2010 года поставила мировой рекорд максимальной скорости в 431 км/ч.

Так как мощность двигателей постоянно растет, разработчики внедряют новые методы в конструкцию блоков двигателей. Так если раньше коленчатый вал закреплялся в постели блока крышками на каждой коренной шейке, то была применена технология предусматривающая общую крышку для всех шеек коленчатого вала. Это позволило поднять нагрузку на двигатель и увеличить жесткость конструкции блока.

Также для увеличения жесткости и прочности конструкции на отдельных моделях блоков коренные крышки стали крепится еще и сбоку через тело блока, служа гарантией надежного соединения.

Блок цилиндров (БЦ) — основной элемент любого поршневого двигателя внутреннего сгорания. В данном блоке изготовлены отверстия цилиндров, внутри которых происходит сгорание смеси топлива и воздуха. Результатом становится движение поршня в цилиндре и выполнение полезной механической работы.

Блок цилиндров является самой большой деталью . Остальные составные элементы двигателя, навесное оборудование и вспомогательные механизмы крепятся именно на БЦ. К таковым можно отнести головку блока цилиндров, электрический генератор, компрессор кондиционера, гидроусилитель рулевого управления и т.д. К блоку цилиндров крепится сцепление для механической или роботизированной трансмиссии, а также корпус гидротрансформатора автоматической коробки переключения передач.

Сегодня верхняя часть блока цилиндров закрывается головкой блока цилиндров (), а нижняя часть БЦ прикрыта поддоном смазочной системы. Ранее существовали нижнеклапанные типы двигателей, когда элементы, устанавливаемые сегодня в ГБЦ (распределительный вал, клапаны и клапанный механизм) тоже находились в блоке цилиндров, а сама головка блока цилиндров представляла собой простую крышку с отверстиями для установки свечей зажигания.

Материалом изготовления блока цилиндров стал серый легированный чугун или сплавы алюминия. Готовый БЦ получают путем отливки и последующей механической обработки. Цилиндры в блоке цилиндров могут быть как частью отливки, так и выступать отдельными втулками, которые называются «гильзами». Указанные гильзы могут быть «мокрыми» или «сухими». Это будет напрямую зависеть от того, имеют ли они контакт с охлаждающей жидкостью в каналах охлаждения двигателя.

Чугунный блок цилиндров заметно прочнее и надежнее, но отличается большим удельным весом. Алюминиевый блок значительно легче, но требует специального укрепления несущих стенок, гильзовки блока посредством установки специальных гильз из легированного чугуна, покрытия особым гальваническим способом стенок цилиндров износостойкими металлами и т.д.

Блок цилиндров выполняет целый ряд дополнительных функций, являясь основной частью системы смазки и системы жидкостного охлаждения для моторов, оборудованных такими системами. Дело в том, что в БЦ имеются специальные каналы, по которым подается масло под давлением к местам смазки, а также каналы системы охлаждения, по которым охлаждающая жидкость (ОЖ) циркулирует внутри блока цилиндров по своеобразным полостям. Каналы для циркуляции ОЖ образуют «рубашку охлаждения».

Похожие статьи

Удаление трещин в блоке цилиндров и ГБЦ. Блоки и гловки блоков двигателя... стенок цилиндра, а также тех поверхностей, где происходит прилегание БЦ и ГБЦ.

Блок цилиндров — базовая деталь двигателя. В блоке цилиндров выполнены постели для коренных подшипников коленчатого вала, подшипников распределительного вала, а также рубашка охлаждения, окружающая цилиндры, главная масляная магистраль и места для крепления других узлов и приборов. У V-образного двигателя в блоке два ряда цилиндров, расположенных под углом, и соответственно две головки блока — для правого и левого рядов цилиндров.

Блок цилиндров многоцилиндровых двигателей отливают из серого чугуна или алюминиевого сплава в виде целой детали. Как одно целое с блоком цилиндров отливают и верхнюю часть картера двигателя.

Цилиндр может быть выполнен непосредственно в корпусе блока или в виде сменной гильзы, изготовленной из кислотостойкого чугуна и установленной в направляющих поясках блока цилиндров. Для уменьшения износа верхней части гильзы в ней делают износостойкие вставки.

Рис. 5. Блок цилиндров двигателя «Москвич-412» (а) и его нижняя крышка (б):

1 — штифт для установки зажигания, 2 — крышка поперечного водяного канала с прокладкой, 3 — нижняя крышка, 4,5 — правая и левая прокладки нижней крышки, 6 — верхняя крышка привода газораспределительного механизма, 7 — место для установки натяжного устройства цепи, 8, 9 — правая и левая прокладки верхней крышки, 10 — прокладка гильзы цилиндра, 11 — гильза цилиндра, 12 — крышка люка водяной рубашки, 13 — прокладка крышки люка; 14 — блок цилиндров; А — прилив для размещения водяного насоса, Б — водораспределительный канал, В — гнездо для стартера

Блок цилиндров у двигателей автомобилей "Москвич" (рис. 5) и ГАЗ-3102 отлит из алюминиевого сплава. К блоку 14 как к базовой детали при сборке крепят узлы и детали двигателя. Цилиндры блока имеют сменные чугунные гильзы 11, вставленные в гнезда блока и прижатые сверху головкой цилиндров. Внешние стенки гильз омываются охлаждающей жидкостью. В нижней части каждая гильза уплотнена в блоке прокладкой 10 из красной меди, зажатой между опорными торцами гильзы и блока, а в верхней части — прокладкой головки цилиндров, прижатой плоскостью головки к верхним торцам всех гильз блока. Цилиндры располагаются в один ряд.

В нижней части блока размещены пять опор (коренных подшипников) коленчатого вала. Крышки коренных подшипников чугунные не взаимозаменяемые, каждая из них базируется на двух трубчатых штифтах, сквозь которые проходят шпильки, крепящие крышки подшипников к блоку.

К заднему торцу блока цилиндров прикреплен алюминиевый картер сцепления. Правильное положение картера сцепления на блоке, обеспечивающее соосность коленчатого вала и ведущего вала коробки передач, достигается с помощью двух установочных трубчатых штифтов большого диаметра, запрессованных в блок. В блоке отлит водораспределительный канал Б и люк рубашки охлаждения, закрытой штампованной крышкой 12 с уплотнительной прокладкой 13. С этой же стороны находятся каналы системы смазки двигателя.

В передней левой части блока есть прилив А для размещения водяного насоса, а в задней левой части — гнездо (окно) В для стартера.

На передних торцах блока и головки цилиндров укреплены две литые алюминиевые крышки 3 и 6, закрывающие цепной привод газораспределительного механизма. В верхней крышке 6 привода газораспределительного механизма, прикрепленной к нижней крышке 3 и к переднему торцу головки цилиндров, установлен плунжер с пружиной для натяжения приводной цепи газораспределительного механизма.

Блок цилиндров двигателя ВАЗ автомобиля «Жигули» отлит из специального низколегированного чугуна. Гильзы цилиндров выполнены непосредственно в блоке. Для повышения жесткости нижняя плоскость блока опущена на 50 мм ниже оси коленчатого вала. Крышки опор коренных подшипников прикреплены к блоку самоконтрящимися болтами.

Картер двигателя МеМЗ-968 (Мелитопольский моторный завод) автомобиля «Запорожец» туннельного типа, отлит из магниевого сплава. Сплошные боковые стенки вместе с передней, задней и внутренней поперечной перегородками придают картеру необходимую жесткость. В верхней части картера расточены четыре отверстия, расположенные попарно под углом 90°, в которые установлены цилиндры. Цилиндры и их головки крепятся шпильками, ввернутыми в картер.

Средняя опора коленчатого вала разъемная — из двух половин, крепится к картеру двумя вертикально расположенными болтами. Передний и задний коренные подшипники коленчатого вала неразъемные. Задний впрессован непосредственно в стенку картера и фиксируется стопором, передний — в переднюю опору и фиксируется штифтом. Коренные подшипники коленчатого вала изготовлены из специального алюминиевого сплава. Выше расточек под коренные подшипники в передней, средней и задней стенках картера расточены опоры под распределительный вал.

Головка цилиндров двигателей «Москвич-412», ВАЗ, ЗМЗ, отлитая из алюминиевого сплава, общая для всех цилиндров, имеет рубашку охлаждения и крепится к верхней привалочной плоскости блока. Между головкой цилиндров и блоком помещена железоасбестовая уплотнительная прокладка. В головке находятся камеры сгорания цилиндров и газораспределительный механизм двигателя.

Рис. 6.

1— трубчатый штифт, 2 — прокладка головки, 3—заглушка, 4 — уплотнительная шайба, 5 — головка цилиндров, 6 — шпилька, 7 — шайба, 8 — гайка, 9 — прокладка крышки клапанного механизма, 10 — крышка клапанного механизма, 11 —пробка маслоналивной горловины, 12— винт, 13— пластина пробки, 14 — задняя крышка, 15 — прокладка задней крышки

С левой стороны головки блока цилиндров двигателя «Москвич-412» (рис. 6) укреплены выходной патрубок системы охлаждения, топливный насос и впускной трубопровод; с правой стороны установлен выпускной трубопровод, выше которого в отдельных нишах размещены свечи зажигания, ввернутые в резьбовые отверстия камер сгорания.

Сверху на головке установлена крышка 10 с маслоналивной горловиной, закрывающая клапанный механизм двигателя. Соединение крышки с головкой уплотнено цельной резинопробковой прокладкой 9.

Рис. 7. Схема двигателя автомобиля ГАЗ-3102 с форкамерно-факельным зажиганием: 1 — канал питания форкамеры, 2 — форкамерная секция карбюратора, 3 — карбюратор, 4 — впускной канал, 5 — впускной клапан основной камеры, 6 — коромысло, 7 — ось коромысел, 8 — клапан форкамеры, 9 — свеча зажигания, 10 — форкамера, 11 —сопло форкамеры, 12 — основная камера, 13 — штанга, 14 — толкатель, 15 — распределительный вал

В двигателе автомобиля ГАЗ-3102 головка блока цилиндров обеспечивает форкамерно-факельный способ зажигания рабочей смеси (рис. 7), благодаря которому достигаются высокие скорости сгорания и эффективное сжигание бедных смесей. Все это повышает экономичность двигателя и значительно снижает токсичность отработавших газов. Диапазон эксплуатационных нагрузок этого двигателя вполне обеспечивается бедными смесями, и только для получения максимальной мощности (полное или близкое к полному открывание дроссельных заслонок) состав смеси при форкамерно-факельном способе зажигания обогащается.

Рядом с основной камерой сгорания расположена дополнительная камера 10 (форкамера) небольшого объема, соединенная с основной двумя отверстиями 11 малого диаметра — соплами. Рабочая смесь поступает в форкамеру через впускной клапан 8 из форкамерной секции карбюратора. Смесь в форкамере воспламеняется от свечи 9, и высокоактивные продукты горения богатой форкамерной смеси выбрасываются через два сопла в основную камеру сгорания в виде факелов, которые воспламеняют находящуюся там бедную рабочую смесь. Этим достигается надежное, быстрое и полное сгорание бедной рабочей смеси в основной камере.

Головки цилиндров двигателя ЗАЗ-968 имеют ребра воздушного охлаждения с увеличенной теплоотдачей, отлиты из алюминиевого сплава, взаимозаменяемы и общие для двух цилиндров. В головке запрессованы металлокерамические втулки и седла клапанов из специального чугуна. В отверстия под свечи завернуты бронзовые резьбовые втулки, фиксируемые штифтами.