Отдельные корпусные детали двигателей

Современные поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания представляют собой сложные агрегаты, состоящие из механизмов, устройств, систем и отдельных деталей.

Корпус (остов) двигателя составляют неподвижные детали, поддерживающие движущиеся детали кривошипно-ползунного механизма: фундаментная рама или поддон, картер, цилиндры, крышка (головка) цилиндров.

Деталь, на которую устанавливают цилиндры, изготовляют в виде общей отливки коробчатого типа – картера или отдельных стоек, расположенных в плоскостях рамовых подшипников вала – станины.

Вмногоцилиндровых двигателях все цилиндры выполнены в одной детали — блоке, объединенном с верхней частью картера. Наличие большого числа горизонтальных плоскостей разъема упрощает изготовление крупных элементов корпуса, облегчает монтаж и обслуживание, но снижает его общую жесткость. Поэтому в двигателях средней быстроходности разъем между цилиндрами и картером обычно не делают. Цилиндры и картер в этом случае изготовляют в виде общей отливки, называемой блок-картером.

Блок-картер является остовом двигателя. На нем устанавливаются все основные детали механизмов и систем двигателя.

В автотракторных двигателях с жидкостным охлаждением применяют следующие силовые схемы блок-картеров:

1. С несущим блоком цилиндров, когда силы давления газов передаются гильзам цилиндров и рубашкам, отлитым за одно целое; в этом случае головку цилиндров крепят к блоку с помощью шпилек, ввернутых в блок цилиндров.

2. С несущим блоком рубашек, когда силы давления газов передаются только рубашкам цилиндров; гильзу цилиндра выполняют вставной, а шпильки, крепящие головку, ввертывают в тело блока рубашек.

3. С несущими силовыми шпильками, когда силы давления газов передаются силовым анкерным шпилькам, стягивающим головку и блок-картер; гильзу цилиндров выполняют вставной, мокрой.

Конструкция блок-картера, его габаритные размеры и соответствующая ему силовая схема определяются назначением, условиями работы и мощностью двигателя. К конструкции блок-картера предъявляются следующие основные требования:

1) высокая прочность и жесткость;

2) удобство монтажа узлов двигателя и агрегатов, а также удобство обслуживания их при эксплуатации двигателя;

3) малый вес, простые конструктивные формы и простота изготовления.

Блок-картер по сравнению с раздельным блоком цилиндров и картером обладает большей жесткостью в плоскостях действия суммарных сил инерции и давления газов и моментов от них. Благодаря большей жесткости блок-картера его наружные стенки и внутренние перегородки выполняются меньшей толщины, вследствие чего вес блок-картера несколько снижается. Вес чугунного однорядного блок-картера карбюраторного двигателя составляет около 25—36% от веса двигателя, а конструктивный вес, приходящийся на единицу длины (вдоль продольной оси вала), находится в пределах: клапаны расположены в головке 0,9 ÷ 1,0 кг/см, клапаны расположены в блоке 1,15 ÷ 1,45 кг/см.

Толщина стенок и перегородок блок-картера составляет 5÷8 мм.

Положение оси распределительного валика в блок-картере определяется двумя условиями: прохождением опор валика вне траекторий головки болта шатуна; размерами и размещением толкателей клапанного механизма.

При нижнем расположение клапанов распределительный вал смещается от оси цилиндра, что обеспечивает благоприятные условия охлаждения клапанов.

Головка цилиндров предназначена для размещения камер сгорания, впускных и выпускных клапанов, свечей зажигания или форсунок и представляет собой отливку из чугуна или алюминиевого сплава. Применение алюминиевых сплавов позволяет уменьшить общий вес двигателя, улучшить отвод тепла, что повышает мощность и экономичность двигателя.

Для уплотнения между головкой и блоком у карбюраторных двигателей ставится сталеасбестовая прокладка, а у дизелей – стальная луженая. Головка цилиндров к блоку крепится болтами или гайками на шпильках