Блок цилиндров – сердце поршневого двигателя внутреннего сгорания, к которым относятся и автомобильные двигатели. Слово «блок» подразумевает, что цилиндров в нем минимум два. На блок цилиндров монтируется прочее навесное оборудование, узлы и агрегаты, фактически, на нем строится весь двигатель. К блоку цилиндров крепится картер (иногда картер составляет с блоком одно целое), головка блока цилиндров, коленчатый вал, маховик, к нему присоединяется коробка передач (трансмиссия).
Материал изготовления блока цилиндров
Как правило, блок цилиндров представляет собой цельнолитую конструкцию. Такой способ производства обусловлен огромными температурными и механическими нагрузками, которые испытывает блок цилиндров во время своей работы. Фактически, в каждом цилиндре происходит множество последовательных взрывов топливно-воздушной смеси, перемещающих рабочие поршни, которые через коленчатый вал, трансмиссию и ряд прочих узлов и механизмов передают движение на ведущие колеса автомобиля.
Температура газов внутри работающих цилиндров автомобильного двигателя может достигать 2500°С, по цилиндрам со скоростью до 15 м/с перемещаются поршни. Поэтому материал блока цилиндров, и, в особенности, стенок цилиндров, должен обладать высокой механической прочностью, жаростойкостью, устойчивостью к механическим, коррозионным и абразивным воздействиям.
Чугунные сплавы, применяемые при изготовлении блока цилиндров автодвигателей, отличаются высокой прочностью, но и большой удельной массой. Алюминиевые сплавы, также активно применяемые в производстве двигателей автомобилей, значительно легче, лучше охлаждаются.
Однако мягкий алюминий требует использования специальных «гильз» – упрочненных вставок в рабочие цилиндры двигателя, сделанных из того же чугуна или композитных материалов. Гильзы могут быть «сухими» и «мокрыми» (омываемыми охлаждающей жидкостью). Существуют также технологии специальной обработки алюминиевых стенок цилиндров (или нанесения специальных покрытий), которые повышают их прочность до требуемого уровня – Silumal, Locasil, Nicasil и другие.
Основные элементы конструкции блока цилиндров автомобильного двигателя
- Цилиндры – являются главной деталью конструкции блока цилиндров автодвигателя. Внутри них происходит сгорание топливно-воздушной смеси и под давлением продуктов горения происходит перемещение рабочих поршней. Внутри корпуса блока цилиндров проходят многочисленные каналы для смазывающих и охлаждающих жидкостей.
- Головка блока цилиндров – важнейшая деталь двигателя, выполняющая, казалось бы, простую функцию крышки блока цилиндров. На самом деле ГБЦ является сложным техническим устройством и ей у нас посвящена отдельная статья. Внутри ГБЦ частично (а в некоторых двигателях и полностью) размещены камеры сгорания топливной смеси.
- Картер – корпусная деталь блока цилиндров автомобиля, зачастую отливаемая вместе с ним и составляющая с ним одно целое. Картер предназначен для опоры и защиты (как кожух) коленчатого вала, навесного оборудования и механизмов, а также является резервуаром для моторного масла.