Блок цилиндров двигателя: назначение, конструкция, работа и нумерация цилиндров

У блока цилиндров две основные задачи:

• он используется как основа для деталей двигателя, которые нуждаются в корпусе для крепления, например, для подвешивания головки блока цилиндров и картера;
• также блок цилиндров является корпусом, который вмещает в себе все составляющие двигатель детали и механизмы.

Из какого материала он сделан?

Блок цилиндров изготавливается из трех видов металла, с использованием специальных технологий:

1. Первый - самый известный и практичный - это чугунный сплав, в чугун в нужных пропорциях добавлялись хром и никель. Плюсом чугунного блока является безупречная прочность и жесткость, к тому же устойчивость к температуре. Для блока цилиндров прочность при очень высоких нагрузках на двигатель, едва ли ни самый высокий показатель.
2. Второй вид металла по популярности — это алюминий, этот металл отличается легкостью и быстрым охлаждением. Конечно, алюминий не такой простой металл, и его нужно тщательно отбирать для изготовления блока. Именно поэтому есть специальная технология Locasil, благодаря ей алюминий и кремний запрессовываются в виде готовых по размеру гильз. В этой же серии есть еще одна технология — Nicasil, разница в том, что алюминиевые гильзы покрываются слоем никеля. Конечно, такие передовые технологии делают блоки цилиндров очень надежными, однако не без изъяна. Все может поломаться, так вот, в случае никелевого покрытия, если например, шатун оборвется или прогорит поршень, то о ремонте речь уже не идет. И тогда владелец попадет на круглую сумму, т.к. сталкивается с полной заменой блока цилиндров. В случае же с чугунным блоком, при такой поломке он растачивается и в него вставляется гильза. Ремонт, конечно, занимает меньше финансовых затрат;
3. Третий вид - это сплав магния. Конечно, у магния много достоинств, он прочен как чугун и при этом легок как алюминий, но ценник на такой блок очень высокий. Магниевые блоки цилиндров не делают в качестве базовых, это только индивидуальный заказ.

Конечно же, любой блок цилиндров из выше перечисленных материалов имеет свои плюсы и минусы.

К блоку цилиндров есть обязательные требования

• Каждая постель должна быть одного диаметра, исключение составляют некоторые конструкции специальных размеров;
• Постельные отверстия должны быть по одной оси;
• Оси всех постелей и плоскость блока должны находиться в идеале параллельно по отношению друг к другу.

Что входит в блок цилиндров

Основная часть блока, это гильзы и они бывают двух видов:

• съемная гильза может быть так называемой «мокрой» или «сухой»;
• впрессованные гильзы, как правило, устанавливаются в алюминиевых блоках.

Головка блока имеет несколько мест для крепления, к которым крепится камера сгорания, ГРМ, здесь же находятся отверстия для свечей или форсунок. Также на головке блоков крепится рубашка охлаждения, плюс ко всему тут есть отверстия для каналов впуска и выпуска.

Расположена головка на верху блока цилиндров, закрепляется она с применением специальной технологии. Здесь важно следовать специальной очередности и инструкции, которую предоставляет производитель. Также важно использовать болты определенной конфигурации, которые поставляются в комплекте. Эти болты, учитывая их особенность, могут быть закручены только динамометрическим ключом. Более того, есть определенная схема затяжки, очередность и сила затяжки.

Следующая деталь блока цилиндров — это картер. Он представляет из себя корпус, именно в нем находится кривошипно-шатунный механизм. К блоку цилиндров картер прикручивается снизу, а затем снизу же закрывается поддоном.

Расположение и нумерация цилиндров

Расположение и нумерация напрямую зависят от типа двигателя:

• как известно они бывают рядовые или же V образные;
• от установки двигателя, вдоль или же поперек;
• от типа привода, передний или задний;
• от стороны вращения двигателя, против или по часовой стрелке.

В двигателях, в которых цилиндров более двух, они так располагаются:

• вертикально и однорядно;
• расположение может быть под углом в 20°;
• V образно, т.е. в два ряда под углом в 75° или 90°;
• расположение может быть горизонтальным, при этом угол между цилиндрами равен 180°. Такой вид двигателя применяется в машинах без выступающего капота и в автобусах. Увеличивается пассажирская площадь автомобиля, такие двигатели находятся в задних стенках, а чаще всего под полом.

Нумерация цилиндров

По сути единого стандарта для нумерации нет, а поэтому, если вы самостоятельно решили заняться починкой двигателя, то вам стоит иметь инструкцию к эксплуатации.

Что касается двигателя под задний привод с цилиндрами в 4 и 6 рядов, то тут нумерация первого цилиндра начинается со стороны радиатора и далее по очереди к салону. Хотя есть порядок с точностью до наоборот, такое положение соответствует автомобилям производства США.

Что касается французских марок, то у них модно нумеровать цилиндры от коробки передач, а V образные двигатели нумеруются от крутящего момента, это получается справа.

Если автомобиль переднеприводный, то двигатель, как правило, ставится поперек от пассажирского сидения, а отсчет цилиндров начинается с любой стороны.

Говоря о V образных двигателях, отсчет начинается со стороны, которая находится ближе к салону, со стороны от водителя, от радиатора стоят четные цилиндры.

В каком порядке работают цилиндры

Порядок работы двигателя - это такты работы цилиндров, тут все зависит от типа двигателя, у V образного или рядного, естественно, различный порядок работы. Кроме этого, на порядок работы влияет то, как расположены шатунные шейки коленвала, а также кулачки распредвала.

Процесс внутри цилиндра

Цикл, протекающий в цилиндрах, имеет фазы газораспределения. Эти фазы открывают или закрывают клапаны, все это происходит относительно нижней и верхней точки цилиндра. Один рабочий цикл сжигает однократно воздушно топливную смесь. Важно знать, что чем меньше интервал, в который происходит сжигание, тем равномернее получается работа двигателя. И конечно же, чем больше цилиндров, тем меньше интервал и тем равномернее работа двигателя.

Разные двигатели и работа цилиндров в них

Стоит отметить, что у двигателей с разными цилиндрами есть свой тон, и хороший механик, даже не глядя на двигатель, по такту цилиндров скажет, сколько их и какой двигатель установлен.

• порядок 1-3-4-2 или 1-2-3-4 — это характерно для двигателей с 4 цилиндрами, где шейки коленвала смещены на 180°;
• 1-5-3-6-2-4 -это соответственно 6 цилиндровый двигатель со смещением шейки на 120°;
• для V образного двигателя с 8 цилиндрами характерен такт 1-5-4-8-6-3-7-2.

Какая бы схема ни была, всегда работа начинается с первого цилиндра.