Зачем в чугунном двигателе нужны гидрокомпенсаторы? Чугунная головка двигателя


Чугунная головка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Чугунная головка

Cтраница 3

Для токопроводов выше 1 6 кВ в качестве изолирующих опор должны применяться фарфоровые или стеклянные опорные изоляторы, причем при токах 1 5 кА и более промышленной частоты и при любых токах повышенной - средней и высокой частот арматура изоляторов, как правило, должна быть алюминиевой; применение изоляторов с чугунной головкой допускается при защите ее алюминиевыми экранами или при ее выполнении из маломагнитного чугуна.  [32]

Для предотвращения пропуска газов и охлаждающей жидкости через прокладку головки цилиндров проверяют и при необходимости определенным моментом подтягивают гайки ее крепления к блоку. Чугунную головку цилиндров крепят в горячем состоянии, а из алюминиевого сплава - в холодном.  [33]

Переход от чугунной головки к алюминиевой позволяет повысить степень сжатия примерно на пол-единицы, что объясняется большей теплопроводностью алюминия и меньшими температурами во время сжатия и начала сгорания.  [34]

Здесь ж - чугунная головка с отверстием а для рычага, д - зажим с челюстями г. Кроме того имеются джеки сист.  [35]

Поводки состоят из чугунных головок, разъемных подшипников, бронзовых вкладышей, втулок и стержней.  [36]

На предварительный натяг влияют коэффициенты теплового расширения металлов головки цилиндров и шпилек. Поэтому гайки крепления чугунной головки подтягивают на прогретом двигателе, а алюминиевой - на холодном.  [37]

В этих двигателях на опорном торце цилиндра протачивают кольцевые канавки ( рис. 65, а), заполняемые при затяжке силовых шпилек металлом головки. В двигателях с чугунными головками и чугунными цилиндрами применяют прокладки из листовой меди и в очень редких случаях медно-асбестовые прокладки.  [38]

В этих двигателях на опорном торце цилиндра протачивают кольцевые канавки ( рис. 332, а), заполняемые при затяжке силовых шпилек металлом головки. В двигателях с чугунными головками и чугунными цилиндрами применяют прокладки из листовой меди и в очень редких случаях медно-асбестовые.  [40]

Наибольшей сложностью отличаются головки четырехтактных дизелей с жидкостным охлаждением. Показанная на рис. Г3 литая чугунная головка состоит из двух плоских днищ, соединенных вертикальными стенками и стаканами для клапанов и форсунки. Кроме того, в корпусе головки размещаются каналы для подвода свежего заряда и отвода газов. В двигателях с разделенной камерой сгорания в головке располагается также дополнительная камера.  [42]

Электроды предназначены для холодной сварки серого и высокопрочного чугуна. Они рекомендуются для устранения дефектов в чугунных головках блоков, в блоках двигателей и в других ответственных деталях.  [43]

Большое влияние на склонность двигателя к детонации оказывает также материал головки цилиндров и поршней. Так, в результате лучшей теплопроводности алюминиевого сплава замена чугунной головки алюминиевой позволяет повысить степень сжатия на половину единицы.  [44]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

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.

Гражданское 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.

На фото: мотор Де-Дион

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.

На фото: двигатель Ford T

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...

22603 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.

На фото: Ford Model T

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.

На фото: двигатель Duesenberg J

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 писали на днях. Чугун хорош, в частности, тем, что блок из него легко поддается капремонту расточкой цилиндров большего диаметра. Если, конечно, производитель выпускает поршни «ремонтного» размера.

На фото: двигатель F4R

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…

Делаем блок легче

Утончение стенок, чем вовсю занимаются конструкторы в последние годы – это, как вы понимаете, не единственный способ снизить вес блока. В 20-30-е годы о экономии массы и топлива думали существенно меньше, чем сейчас, но первые попытки облегчения делались. И уже тогда додумались использовать алюминий.

Статьи / Практика

Капремонт турбодизеля Mitsubishi с пробегом 500 тысяч километров: головка блока цилиндров

Рядная «четверка» 3,2 TD серии 4M41 – далеко не худший представитель семейства современных турбодизелей. Оттаскав за 10 лет две с половиной тонны японского железа в лице Mitsubishi Pajero Wagon 2006 года выпуска, этот...

7810 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 плюсах и минусах, и даже о способах капремонта 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.

www.kolesa.ru

Чугунный сплав для головок цилиндров

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам чугунов с пластинчатым графитом. Может использоваться для изготовления головок цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Чугунный сплав с пластинчатым графитом содержит, вес.%: 2,80-3,60 углерода, 1,00-1,70 кремния, 0,10-1,20 марганца, 0,03-0,15 серы, 0,05-0,30 хрома, 0,05-0,30 молибдена, 0,05-0,20 олова, железо и обычные загрязняющие примеси - остальное. Обеспечивается повышение теплопроводности, прочности на разрыв, снижение вероятности появления усталостных трещин, обеспечивающее увеличение долговечности. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к чугунному сплаву с пластинчатым графитом, а также к отлитой из него головке цилиндров.

Подобные чугунные сплавы и, соответственно, головки цилиндров известны. Головка цилиндров для двигателя внутреннего сгорания известна, например, из патентного документа DE-A-100 12 918. В нем описана головка цилиндра для двигателя внутреннего сгорания, которая отлита из легированного чугуна с пластинчатым графитом и в качестве добавок содержит от 3,30% по весу до 3,60% по весу углерода, от 1,73% по весу до 1,92% по весу кремния, от 0,60% по весу до 0,90% по весу марганца, не более 0,055% по весу фосфора, не более 0,10% по весу серы, от 0,20% по весу до 0,32% по весу хрома, от 0,40% по весу до 0,90% по весу меди, от 0,08% по весу до 0,10% по весу олова, от 0,035% по весу 0,55% по весу молибдена и от 0,01% по весу до 0,014% по весу титана. Далее, известны головки цилиндров из легированного серого чугуна, например, из Стандарта предприятия MAN Werknorm М 3422, апрель 2000 года, причем в качестве добавок предусмотрено: от 3,30% по весу до 3,55% по весу углерода, от 1,80% по весу до 2,30% по весу кремния, от 0,55% по весу до 0,80% по весу марганца, не более 0,20% по весу фосфора, не более 0,13% по весу серы, от 0,10% по весу до 0,15% по весу хрома, от 0,10% по весу до 0,20% по весу молибдена, от 0,08% по весу до 0,12% по весу олова и не более 0,15% по весу меди.

Для постоянного улучшения условий сгорания в двигателях продолжают еще более повышать максимальное давление цикла внутри цилиндра. Самым слабым местом при этом является перемычка между клапанами на головке цилиндра, накрывающей камеру сгорания. Правда, известны различные способы придания желательных свойств путем введения легирующих добавок из определенных легирующих элементов. Однако до сих пор не удалось изготовить чугунные сплавы и, соответственно, головки цилиндров, которые удовлетворяли бы повышенным требованиям как относительно механических характеристик, так и в отношении теплопроводности, в особенности в плане предела усталости и долговечности. К этому следует добавить, что известные сплавы необходимо легировать дорогостоящими легирующими элементами.

Поэтому в основу изобретения положена задача так усовершенствовать описанные вначале сплавы и, соответственно, головки цилиндров, чтобы в значительной степени исключить указанные недостатки. При этом в особенности должно быть возможным получение сплава и, соответственно, головки цилиндров, которые имеют улучшенные механические характеристики и улучшенную теплопроводность, в особенности при пониженных температурах, то есть, при температурах от около 100 до около 400. Желательно также снизить стоимость известных сплавов и, соответственно, головок цилиндров.

Вышеупомянутая задача решена предоставлением чугунного сплава с пластинчатым графитом, который отличается тем, что чугун в качестве добавок содержит от 2,80% по весу до 3,60% по весу углерода (C), от 1,00% по весу до 1,70% по весу кремния (Si), от 0,10% по весу до 1,20% по весу марганца (Mn), от 0,03% по весу до 0,15% по весу серы (S), от 0,05% по весу до 0,30% по весу хрома (Cr), от 0,05% по весу до 0,30% по весу молибдена (Mo), от 0,05% по весу до 0,20% по весу олова (Sn), и обычные загрязняющие примеси.

Предпочтительные варианты исполнения этого чугунного сплава, в частности, его использование в качестве головки цилиндра, следуют из приведенных далее более подробно зависимых пунктов 2-9 формулы изобретения.

Соответствующий изобретению сплав и соответствующая изобретению головка цилиндра, по сравнению с предшествующим уровнем техники, обладают улучшенной теплопроводностью и улучшенной прочностью на разрыв, в особенности прочностью в перемычке между клапанами. Благодаря сочетанию высокой теплопроводности и высокой прочности снижается вероятность появления термических усталостных трещин, и, соответственно, прекращается или даже предотвращается их распространение. В особенности достигнуты успехи в области пониженных температур, в частности, температур от около 100 до около 400°С. Использование соответствующего изобретению сплава приводит к тому, что трещины, которые возникают в диапазоне высоких температур, при пониженных температурах не могут распространяться далее, то есть, остаются неизменными. Долговечность соответствующего изобретению сплава и в той же мере соответствующей изобретению головки цилиндров тем самым увеличивается. К этому следует добавить, что соответствующий изобретению сплав и в той же мере соответствующая изобретению головка цилиндров являются более экономичными, чем известные из уровня техники сплавы и, соответственно, головки цилиндров.

Предпочтительно структура матрицы соответствующего изобретению чугунного сплава и в той же мере соответствующей изобретению головки цилиндров составлена перлитом с содержанием феррита не более, чем около 5%, в особенности не более, чем около 3%. Феррит здесь обозначен как структурная составляющая, а не как фаза, включенная в перлит. Процентные данные здесь, как и для всех упомянутых здесь структурных параметров, относятся к процентной доле в плоском шлифе. В сердцевине находится пластинчатый графит в форме I (пластинчатая прямолинейная), с содержанием более 80%, предпочтительно более 90% структуры А (равномерной), и с размером зерна 3 (250-500 мкм) или меньше (стандарт EN ISO 945:1994-09). Эта особенная структура имеет то преимущество, что еще более улучшаются желательные свойства, то есть, сохранение механических характеристик, а также повышение теплопроводности. Пластинчатый графит в форме I, в состоянии распределения А и с размером зерна 2 (500-1000 мкм), ввиду отсутствия затравок является допустимым только в областях незначительной нагрузки. В сердцевине могут находиться также незначительные количества пластинчатого графита в состоянии распределения В (розеточном), С (неравномерном), D и/или Е (междендритном). В краевых областях до глубины 3 мм допустимо наличие до 100% графита в состоянии распределения D+E ввиду влияния формовочного материала.

Предпочтительные структурные параметры имеют существенное значение в особенности в термомеханически высоконагруженных областях соответствующего изобретению чугунного сплава и соответствующей изобретению головки цилиндра с перепадом температур и термической длительной нагрузкой 20-480° и долговременным воздействием температур 300-450°С. В других местах таковые скорее являются второстепенными.

В отношении головок цилиндров оптимальные характеристики обеспечиваются, когда вышеуказанная структура сформирована в перемычках между отверстиями впускных и выпускных клапанов, а также между перемычками в многоклапанных головках.

Возможная необязательная термическая обработка путем целенаправленного охлаждения или отжига для снятия внутренних напряжений, однако, не оказывает влияния на металлографические параметры структуры.

Желательные свойства достигаются в особенности с помощью комбинации вводимых добавок, а также их количеств, то есть, в их совместном действии проявляется синергетический эффект.

Углерод вводят в количестве от 2,80% по весу до 3,60% по весу, предпочтительно от 3,20% по весу до 3,50% по весу, и в особенности предпочтительно от 3,30% по весу до 3,50% по весу. Слишком низкое содержание углерода ведет к образованию усадочных микрораковин, в то время как слишком высокое содержание углерода обусловливает тот недостаток, что сплав имеет пониженную прочность.

Кремний вводят в количестве от 1,00% по весу до 1,70% по весу, предпочтительно в количестве от 1,20% по весу до 1,60% по весу, и в особенности предпочтительно в количестве от 1,30% по весу до 1,50% по весу. Слишком низкое содержание кремния ведет к отбеливанию чугуна, тогда как слишком высокое содержание кремния обусловливает тот недостаток, что резко снижается теплопроводность.

Марганец вводят в количестве от 0,10% по весу до 1,20% по весу, предпочтительно в количестве от 0,30% по весу до 0,80% по весу, и в особенности предпочтительно в количестве от 0,50% по весу до 0,60% по весу. Марганец требуется для связывания серы, в каковом случае в соответствующем изобретению сплаве сера должна присутствовать не в свободном состоянии, а только в составе сульфида марганца. Слишком высокое содержание марганца ведет к отбеливанию.

Серу вводят в количестве от 0,03% по весу до 0,15% по весу, предпочтительно в количестве от 0,05% по весу до 0,14% по весу, и в особенности предпочтительно в количестве от 0,08% по весу до 0,12% по весу. Сера должна находиться в связанном состоянии в виде MnS, чтобы обеспечивалась хорошая обрабатываемость. Слишком низкое содержание серы ведет к тому, что соответствующий изобретению сплав имеет плохую обрабатываемость. Слишком высокое содержание серы ведет к нарушениям структуры.

Хром вводят в количестве от 0,05% по весу до 0,30% по весу, предпочтительно в количестве от 0,08% по весу до 0,20% по весу, и в особенности предпочтительно в количестве от 0,08% по весу до 0,15% по весу. Хром предназначен для стабилизации перлита при температурах более 550°С. Слишком высокое содержание хрома ведет к отбеливанию.

Молибден вводят в количестве от 0,05% по весу до 0,30% по весу, предпочтительно в количестве от 0,10% по весу до 0,25% по весу, и в особенности предпочтительно в количестве от 0,10% по весу до 0,20% по весу. Молибден обеспечивает теплостойкость при использовании в головках цилиндров преимущественно в диапазоне от 300°С до 400°С. Слишком высокое содержание молибдена увеличивает стоимость сплава и обусловливает склонность к образованию усадочных раковин.

Олово вводят в количестве от 0,05% по весу до 0,20% по весу, предпочтительно в количестве от 0,05% по весу до 0,15% по весу, и в особенности предпочтительно в количестве от 0,08% по весу до 0,12% по весу. Олово служит для подавления образования феррита. Слишком высокое содержание олова ведет к охрупчиванию. В особенности предпочтительно количество олова варьирует в диапазоне 0,08-0,12% по весу.

Соответствующий изобретению сплав и в той же мере соответствующая изобретению головка цилиндров могут содержать обычные загрязняющие примеси. В качестве загрязняющих примесей могут быть упомянуты, например, никель, медь, титан, ванадий, ниобий, азот, фосфор. Понятие «загрязняющая примесь» включает в себя материал в той мере, насколько один или более элементов материала не требуются для формирования свойств сплава.

Количество никеля предпочтительно составляет до 1% по весу, в особенности предпочтительно до 0,30% по весу, наиболее предпочтительно менее 0,1%.

Медь предпочтительно присутствует в количестве до 1% по весу, в особенности предпочтительно до 0,30% по весу. Наиболее предпочтительно содержание менее 0,30% по весу. Слишком высокое содержание меди ведет к проблемам ее выделения и ведет к увеличению стоимости сплава. В предпочтительном варианте исполнения введение меди совершенно не требуется, и соответствующий изобретению сплав содержит только ту медь, которая попала из металлолома.

Титан предпочтительно присутствует в количестве не более 0,020% по весу, в особенности предпочтительно до максимального значения 0,010% по весу. Слишком высокое содержание титана ухудшает обрабатываемость чугунного сплава.

Ванадий предпочтительно присутствует в количестве до 0,2% по весу, в особенности предпочтительно до 0,1% по весу. Наиболее предпочтительно содержание менее 0,10% по весу. Если содержание ванадия слишком высокое, снижается вязкость и теплопроводность.

Ниобий предпочтительно присутствует в количестве до 0,2% по весу, в особенности предпочтительно до 0,1% по весу. Наиболее предпочтительно содержание менее 0,10% по весу. Слишком высокое содержание ниобия повышает стоимость при преднамеренном легировании и ведет к ухудшению теплопроводности.

Азот предпочтительно присутствует в количестве до 0,03% по весу, в особенности предпочтительно до 0,0080% по весу. Слишком высокое содержание свободного азота имеет тот недостаток, что может обусловливать пористость отливки.

Фосфор предпочтительно присутствует в количестве до 0,15% по весу, в особенности предпочтительно до 0,06% по весу. Слишком высокое содержание фосфора ведет к снижению вязкости.

Затравливание сплава преимущественно производят барием, цирконием или редкоземельными металлами. Таковые вводят в количествах от 0,0005% по весу до 0,0500% по весу, предпочтительно в количествах от 0,0010% по весу до 0,00125% по весу. В особенности предпочтительным является барий, поскольку он действует как зародышеобразователь для графита при кристаллизации серого чугуна. Поэтому барий также в особенности предпочтителен тем, что он компенсирует незначительное содержание кремния в качестве активатора стабильной кристаллизации. Барий применяют в вышеуказанных количествах.

Как в особенности благоприятные, отмечены следующие точные составы с конкретно указанными долями легирующих элементов:

Состав 1 (в весовых процентах) Состав 2 (в весовых процентах)
Углерод 3,43 3,44
Кремний 1,42 1,40
Марганец 0,56 0,49
Сера 0,10 0,11
Хром 0,12 0,15
Молибден 0,22 0,14
Олово 0,071 0,076
Никель 0,079 0,065
Медь 0,16 0,12
Титан 0,005 0,006
Ванадий 0,0011 0,015
Ниобий 0,005 0,004
Азот 0,0055 0,005
Фосфор 0,029 0,012
Алюминий 0,003 0,001
Магний 0,002 0,001
Мышьяк 0,005 0,005
Бор <0,0001 <0,0001
Свинец <0,003 <0,003
Кобальт 0,016 0,025
Сурьма 0,003 0,001
Вольфрам 0,002 <0,001
Цинк <0,001 <0,001
Висмут 0,0014 0,0010
Кальций 0,0008 0,0008
Теллур 0,0003 0,0003
Церий 0,0010 0,008
Барий 0,0008 0,0009

При вышеуказанных конкретных составах графит присутствует в сердцевине в форме I (пластинчатой прямолинейной), в состоянии распределения А (равномерном) и с размером зерна 3 (250-500 мкм) или мельче.

Соответствующий изобретению чугунный сплав и в той же мере соответствующая изобретению головка цилиндра отвечают требуемым механическим характеристикам, например, таким как вязкость и твердость. Более того, измерения теплопроводности показали, что соответствующий изобретению чугунный сплав и в той же мере соответствующая изобретению головка цилиндра именно в температурном диапазоне от около 100 до около 400°С имеют неожиданно высокое значение теплопроводности. Соответствующий изобретению чугунный сплав и в той же мере соответствующая изобретению головка цилиндров преимущественно имеют теплопроводность на уровне 47 Вт/м.К в области 200°С, и в диапазонах температур выше 400°С вполне соответствуют известным чугунным сплавам и головкам цилиндров. Предел прочности при растяжении по сравнению с известными сплавами также увеличен или по меньшей мере равнозначен.

Как уже было многократно упомянуто, изобретение также относится к головке цилиндра. При этом речь преимущественно идет о головке цилиндра двигателя внутреннего сгорания. В особенности головка цилиндра скомпонована как головка рядного блока цилиндров для одно- или многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, в особенности с самовоспламенением топлива, однорядной или V-образной конструкции.

Оптимизация теплопроводности при сохранении всех прочих требуемых механических характеристик становится основополагающей для деталей с водяным охлаждением, поскольку здесь в зоне контакта с потоком воды имеют место температуры от около 100°С до около 350°С, в особенности до около 250°С, и повышенная теплопроводность в этой области сильнее снижает температуру детали.

Далее изобретение дополнительно разъясняется с помощью примеров. Однако примеры никоим образом не являются лимитирующими или ограничивающими для предмета настоящего изобретения.

Примеры 1-4

Были обычным путем приготовлены следующие чугунные сплавы из легированного чугуна с пластинчатым графитом при использовании бария в качестве затравочного материала (Примеры 1 и 2) и, соответственно, без затравочного материала (Сравнительные примеры 3 и с эталоном 4 с неизвестным затравливанием):

Пример 1 (в весовых процентах) Пример 2 (в весовых процентах) Сравнительный пример 3 (в весовых процентах) Сравнительный пример 4 (в весовых процентах)
Углерод 3,43 3,44 3,56 3,36
Кремний 1,42 1,40 2,22 1,96
Марганец 0,56 0,49 0,73 0,58
Сера 0,10 0,11 0,08 0,095
Хром 0,12 0,15 0,10 0,32
Молибден 0,22 0,14 0,098 0,023
Олово 0,071 0,076 0,076 0,020
Никель 0,079 0,065 0,066 0,078
Медь 0,16 0,12 0,16 0,43
Титан 0,005 0,006 0,006 0,01
Ванадий 0,011 0,015 0,009 0,015
Ниобий 0,005 0,004 0,006 0,005
Азот 0,0055 0,005 - 0,0064
Фосфор 0,029 0,012 0,26 0,063
Алюминий 0,003 0,001 0,002 0,002
Магний 0,002 0,001 0,003 <0,001
Мышьяк 0,005 0,005 0,011 0,015
Бор <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,001
Свинец <0,003 <0,003 <0,003 <0,003
Кобальт 0,016 0,025 0,021 0,012
Сурьма 0,003 0,001 0,004 0,004
Вольфрам 0,002 <0,001 0,002 0,002
Цинк <0,001 <0,001 <0,001 <0,001
Висмут 0,0014 0,0010 - <0,001
Кальций 0,0008 0,0008 - -
Теллур 0,0003 0,0003 - -
Церий 0,0010 0,008 - -
Барий 0,0008 0,0009 - -
- = не определено

Структура матрицы в Примерах 1 и 2 состоит из перлита с примерно 5% феррита. Пластинчатый графит в Примерах 1 и 2 находится в форме I, в состоянии распределения А и с размером зерна 3 и меньше. В Сравнительных примерах 3 и 4 пластинчатый графит находится в форме I, в состоянии распределения А и с зернением 3-5.

Механические свойства, а также теплопроводность чугунных сплавов Примера 1, а также Сравнительных примеров 3 и 4 были определены обычным путем.

Результаты приведены в нижеследующей таблице, а также на фигуре 1.

Измерения теплопроводности (по коэффициенту температуропроводности способом лазерной вспышки) и значения предела прочности при растяжении (Rm согласно стандарту DIN EN 10002-1)
Пример 1 Сравнительный пример 3 Сравнительный пример 4
20°С 55,17 55,14 47,95
100°С 51,22 45,86 45,4
200°С 47,89 39,96 43,58
400°С 42,28 39,01 40,23
500°С 40,06 38,24 39,02
550°С 38,83 37,66 38,03
600°С 37,86 37,27 36,82
Rm [МПа] 292-328 217-257 270-310

Значения предела прочности при растяжении (согласно стандарту DIN EN 10 002) с образцом для испытания на разрыв по стандарту DIN EN 1561, твердости по Бринеллю (согласно стандарту DIN EN ISO 6506) Примера 1 соответствуют значениям Сравнительных примеров 3 и 4.

Показано, что соответствующий изобретению чугунный сплав Примера 1 в отношении предела прочности при растяжении и твердости соответствует чугунным сплавам согласно Сравнительным примерам 3 и 4, но что соответствующий изобретению чугунный сплав явно превосходит Сравнительные примеры 3 и 4 по теплопроводности.

1. Чугунный сплав с пластинчатым графитом, отличающийся тем, что содержит в качестве добавок:от 2,80% по весу до 3,60% по весу углерода (С),от 1,00% по весу до 1,70% по весу кремния (Si),от 0,10% по весу до 1,20% по весу марганца (Мn),от 0,03% по весу до 0,15% по весу серы (S),от 0,05% по весу до 0,30% по весу хрома (Сr),от 0,05% по весу до 0,30% по весу молибдена (Мо),от 0,05% по весу до 0,20% по весу олова (Sn)и обычные загрязняющие примеси,причем структура матрицы чугуна состоит из перлита с содержанием феррита не более чем около 5%.

2. Чугунный сплав по п.1, отличающийся тем, что кремний (Si) содержится в количестве от 1,00% по весу до 1,50% по весу.

3. Чугунный сплав по п.1, отличающийся тем, что содержит в качестве добавокот 3,20% по весу до 3,50% по весу углерода (С),от 1,30% по весу до 1,50% по весу кремния (Si),от 0,50% по весу до 0,60% по весу марганца (Мn),от 0,08% по весу до 0,12% по весу серы (S),от 0,10% по весу до 0,15% по весу хрома (Сr),от 0,20% по весу до 0,25% по весу молибдена (Мо),от 0,05% по весу до 0,10% по весу олова (Sn)и обычные загрязняющие примеси.

4. Чугунный сплав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что из обычных загрязняющих примесей присутствуют никель (Ni) до 1% по весу, медь (Cu) до 1% по весу, титан (Ti) до 0,2% по весу, ванадий (V) до 0,2% по весу, ниобий (Nb) до 0,2% по весу, азот (N) до 0,03% по весу, и фосфор (Р) до 0,15% по весу.

5. Чугунный сплав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что структура матрицы чугуна состоит из перлита с содержанием феррита не более, чем около 3%.

6. Чугунный сплав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что пластинчатый графит присутствует в сердцевине в форме I, с содержанием более 80%, предпочтительно более 90% структуры А и с размером зерна 3 или тоньше по стандарту EN ISO 945:1994-09.

7. Чугунный сплав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он получен путем затравливания барием в количестве от 0,0005% по весу до 0,0500% по весу, предпочтительно от 0,0010% по весу до 0,00125% по весу.

8. Головка цилиндра, отлитая из чугунного сплава по любому из пп.1-7.

9. Головка цилиндра по п.8, отличающаяся тем, что она является головкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

10. Головка цилиндра по п.8 или 9, отличающаяся тем, что головка цилиндра скомпонована как головка рядного блока цилиндров для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, в особенности двигателя с самовоспламенением топлива.

www.findpatent.ru

Устройство гидрокомпенсатора в чугунном двигателе

Принцип работы гидрокомпенсаторов, применение которых позволяет исключить стук клапанов двигателя, мы уже рассматривали. Если говорить вкратце, суть сводится к тому, что установленный на толкатель клапана гидрокомпенсатор меняет свою длину, чтобы скомпенсировать зазор между толкателем и кулачком распредвала. В то же время, если бы расстояние между осью распределительного вала и пяткой толкателя клапана, находящегося в закрытом состоянии, не увеличивалось бы из-за теплового расширения деталей, ничего компенсировать бы не пришлось. Под словом «детали» здесь в большей степени подразумевается единственный элемент – головка блока цилиндров. Если эта деталь от тепла не расширяется, то и наличие гидрокомпенсаторов в конструкции привода ГРМ становится лишним.

Для чугуна коэффициент теплового расширения можно считать равным нулю. Поэтому, даже сейчас нет ни одной фирмы, которая оснащала бы гидрокомпенсаторами свои чугунные моторы (из чугуна должна быть выполнена деталь под названием «ГБЦ»). Проиллюстрируем эту закономерность примерами.

Где используют гидрокомпенсаторы фирмы «Рено» и «Тойота»

Собственно, если говорить о двигателях с алюминиевой ГБЦ, то начиная с 80-х годов очень трудно найти серийный ДВС, в котором гидравлические компенсаторы не применяются. К «дизелям» это правило относится в той же степени, что и к бензиновым моторам. Но ещё раз заметим, что здесь мы говорили об «алюминиевых» двигателях. Если же материалом для изготовления ГБЦ служит чугун, то с теоретической точки зрения зазоры между клапанами и кулачками распредвала компенсировать не нужно. Просто, величина этих зазоров может оставаться пренебрежимо малой, так как чугун от нагрева почти не расширяется.

Эту теорию на практике доказывает компания «Тойота», в арсенале которой есть достаточно современный бензиновый мотор с чугунной головкой блока цилиндров. Мы говорим о 16-клапанном двигателе 3SZ-VE, все цилиндры которого расположены в один ряд, а их число насчитывает 4. Конечно, это не FSI, но 100 с лишним «лошадей» для рабочего объема 1495 куб. см – такие значения выглядят неплохо даже по сегодняшним меркам. Поясним, что здесь мы приводим характеристики мотора 3SZ-VE, который компания Toyota производила несколько лет назад.

Фирма «Рено», в свою очередь, продолжает контрактный выпуск своих 8-клапанных двигателей K7M, ставших основой недорогой комплектации автомобилей Largus. Проверенный временем 8-клапанный мотор, как известно, лишён гидравлических компенсаторов, хотя важная составляющая его конструкции (ГБЦ) выполнена из алюминиевого сплава. Сформулируем общее правило: там, где применяется только чугун, гидрокомпенсаторы не нужны, либо, их могут не устанавливать, когда хотят сэкономить.

Эволюция двигателей: всё меньше чугунных деталей

От начала и до завершения выпуска легендарного семейства автомобилей Ford Sierra основу их конструкции составлял карбюраторный двигатель, оснащённый одним распредвалом и выполненный из чугуна. К 89-му году был разработан новый вариант двигателя, в котором чугунная ГБЦ уступила место алюминиевой. Вместе с переходом к новой ГБЦ инженеры дополнили конструкцию и гидравлическими компенсаторами, которые соприкасались уже с двумя распределительными валами. Подобной щедростью отличались не все компании – множество ДВС с чугунным блоком цилиндров и алюминиевой ГБЦ были лишены гидрокомпенсаторов на протяжении всего периода серийного выпуска. Одним из примеров, подтверждающих это высказывание, является бензиновый мотор BMW M10, который был актуален в течение 30-ти лет подряд.

В общем-то, можно заметить, что прогресс в области конструирования ДВС прошёл следующие этапы:

  1. Блок цилиндров и ГБЦ изготовляли из чугуна;
  2. Точки крепления распредвала перенесли вверх (на ГБЦ), но сама деталь под названием «ГБЦ» осталась чугунной;
  3. Началось использование алюминиевых ГБЦ;
  4. Чтобы решить проблему стука клапанов, в конструкцию привода ГРМ добавили гидрокомпенсаторы.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование гидрокомпенсаторов является вынужденной мерой, которая сопутствует повсеместному использованию более лёгких и дешёвых материалов (алюминия и его сплавов). Обычно рассуждают так: если гидравлические компенсаторы есть, значит, двигатель обладает достаточным уровнем качества и является современным, и наоборот. Но теперь мы видим, что подобные рассуждения являются уделом дилетантов.

Выбирая автомобиль для начинающего водителя, лучше отдать предпочтение транспортному средству, максимально неприхотливому в эксплуатации. Сразу можно исключить такие варианты оснащения, как вариатор или РКПП, а двигатель может обладать минимально доступным рабочим объёмом. Основное внимание лучше сконцентрировать на дополнительных опциях, например, таких: парктроник, климатическая система, круиз-контроль. В то же время, интересоваться наличием гидрокомпенсаторов особого смысла нет. Современный «алюминиевый» мотор в своей конструкции их содержит практически в любом случае, если только речь не идёт о самых бюджетных комплектациях или моделях. Удачного выбора.

Видео: Ремонт стандартного гидрокомпенсатора

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

autozam.ru

Головка блока цилиндров Википедия

Головка блока с 2 клапанами на цилиндр

В двигателях внутреннего сгорания головка блока цилиндров (ГБЦ, часто называемая просто головкой) монтируется на блок цилиндров, запирая цилиндр (цилиндры), и образуя замкнутые камеры сгорания. Стык головки и блока уплотняют прокладкой головки блока. В головке обычно монтируются клапана с пружинами, свечи зажигания, форсунки. В зависимости от типа двигателя (тактность, система воспламенения, система газораспределения) устройство головки может отличаться в очень больших пределах.

Материал и изготовление ГБЦ

Лёгкие автомобильные двигатели могут иметь головку из алюминиевого сплава, особенно это относится к искровым двигателям. Обычно такую деталь получают литьём в кокиль, либо под давлением (с последующей обработкой каналов), могут использоваться стержневые формы.

Тяжёлые двигатели, и значительная часть автомобильных дизелей имеют чугунную головку, также получаемую литьём. Сёдла клапанов (при их наличии) запрессовываются с предварительным их охлаждением в парах жидкого азота; вихрекамеры, втулки клапанов также устанавливают с натягом. Головка имеет обычно ходы для газов, охлаждающей жидкости, масляные каналы, и большое количество сквозных отверстий под болты/шпильки, которые притягивают головку к блоку.

Крепление головки к блоку осуществляется силовыми болтами или шпильками с гайками и шайбами (в случае болтов они также имеют шайбы). Между головкой и блоком устанавливается прокладка головки блока, уплотняющая как газовый стык, так и масляные/водяные каналы. Затяжку крепежа проводят в указанным заводом порядке, обеспечивающим прижим[1].

Головка нижнеклапанного двигателя

Отличается максимальной простотой - имеет лишь ходы для охлаждающей жидкости, сверления под шпильки, и резьбу под свечи. Всегда групповая, для ряда цилиндров. Сейчас применяется редко, ввиду низкой экономичности таких двигателей. Пример двигателей: ЗИЛ-157, ГАЗ-А, ГАЗ-51.

В этом случае все клапана с их приводом монтируются в блоке.

Такое же устройство имеют головки двухтактных двигателей с кривошипно-камерной петлевой или дефлекторной продувкой. Плюсами также является лёгкость разборки и обслуживания, минимальная стоимость. Клапана также отсутствуют.

Верхнеклапанная головка

Может быть индивидуальной для каждого цилиндра, в этом случае привод клапанов осуществляется штангами от расположенного в блока распредвала, либо общей для ряда цилиндров (блок может иметь один или несколько таких рядов). В случае общей головки количество вариантов её компоновки увеличивается: привод клапанов от штанг, верхний распредвал (OHC) или два верхних распредвала (DOHC).

Индивидуальные головки со штангами чаще применяют в дизелях, так как инерционные силы при меньшем числе оборотов не так велики, плюсом является меньшая масса каждой головки (облегчен монтаж). Крупноразмерные двигатели всегда имеют индивидуальные головки.

Общие головки с одним распредвалом обеспечивают управление двумя (реже четырьмя) клапанами на цилиндр, но сложны в разборке. Чаще всего имеют ручную регулировку зазоров.

Головки с двумя верхними распредвалами наиболее просто обеспечивают установку 4 клапанов на цилиндр и подачу масла к гидрокомпенсаторам. Осложняет дело лишь необходимость привода обоих валов от цепи/зубчатого ремня. Но в некоторых конструкциях валы соединены шестернями, и приводится один из них; ранние варианты имели шестерёнчатый привод от коленвала через вертикальные валики.

Неисправности и ремонт[2]

Возможные неисправности:

  • прорыв газов из-за искривления плоскости газового стыка, коррозии, срыва крепежа;
  • трещины между сёдлами, выпадение седла;
  • износ посадочного диаметра под распредвал или толкатели;
  • износ направляющих клапанов;
  • обломы крепежа, срыв резьб под свечу или болты, трещины вне газового стыка.

Также можно считать неисправностями головки в сборе поломки/износ входящих в узел деталей (клапана, пружины, рокеры, компенсаторы).

В случае прорыва газов головку чаще всего фрезеруют, допустимое отклонение от плоскости (порядка 0,15 мм в среднеразмерных моторах) проверяют линейкой с набором щупов. Срывы резьбы под свечу устраняют установкой ввёртыша, сорванный крепёж заменяют ремонтными шпильками. Изношенные направляющие клапанов меняют, трещины вне газового стыка обычно могут быть заварены.

Трещины между сёдлами, по мере их развития, ведут к прорыву газов в рубашку охлаждения и отказу двигателя. Обычно эти трещины, и другие проходящие через газовый стык служат основанием для замены головки. Но в некоторых случаях, на свой страх и риск, могут быть заварены.

Износ постелей под распредвал ведёт к стуку и снижению давления масла. Диаметр восстанавливают бронзовыми или дюралевыми втулками, развёртываемыми по месту (в качестве развёртки обычно используют старый распредвал с "фрезерными" зубчиками).

В случае разрушений поршня, колец, седла клапана головка получает сильные повреждения, обычно приводящие к её замене. Сильная коррозия от воды или повреждения от детонации также могут сделать ремонт невозможным.

Выпавшее седло, при отсутствии других неприятностей, заменяют новым или высверленным с другой головки. Для установки охлаждают в парах жидкого азота, а после дополнительно зачеканивают. Трещина между сёдлами всегда ослабляет их посадку.

Галерея

  • ГБЦ с двумя распредвалами и гидрокомпенсаторами

  • ГБЦ с верхним распредвалом, привод клапанов через коромысла

  • Головка (DOHC) двигателя Honda K20Z3.

  • Простейшая головка двухтактного двигателя

Примечания

wikiredia.ru

Блоки, картеры и головки цилиндров | Основы конструирования автотракторных двигателей

Блок цилиндров и картер у большинства современных автомобильных и тракторных двигателей выполняют в совместной отливке

из чугуна или алюминиевого сплава. Совместная отливка блока цилиндров и верхней половины картера дает возможность при сравнительно небольшой массе получить достаточно жесткую конструкцию, выдерживающую значительные местные нагрузки, создаваемые колебательным движением элементов блок-картера.

В двигателях с воздушным охлаждением с целью лучшего отвода тепла от цилиндров каждый цилиндр отливают отдельно, а затем их крепят к картеру при помощи болтов или силовых шпилек. Головки блоков цилиндров редко отливаются совместно с цилиндрами из-за трудности обработки. Чаще всего головки отливают отдельно от цилиндров, а затем крепят к блоку цилиндров при помощи шпилек или анкерных болтов. Между головкой и блоком цилиндров уплотнением служит асбестовая прокладка, окаймленная железом или медью, или металлическая (красная медь, дуралюмин) или асбестовая, армированная металлической сеткой.

Наружная стенка блока цилиндров служит рубашкой жидкостного охлаждения цилиндров.

У многих двигателей цилиндры (гильзы) отливают отдельно от блока, а затем вставляют в него. Наружные стенки вставных гильз омываются охлаждающей жидкостью (мокрые гильзы), у других гильзы плотно вставляются в цилиндры, отлитые совместно с блоком (сухие). Иногда сухие гильзы помещают только в верхней, наиболее изнашивающейся части. Длина такой вставной гильзы примерно равна 0,25÷0,3 длины гильзы. Для уменьшения износа такие гильзы выполняют из износостойкого чугуна. Чтобы лучше отводилось тепло от сухой гильзы в охлаждающую жидкость, гильзу плотно запрессовывают в цилиндр блока. В верхней половине картера на переборках расположены постели для коренных подшипников (опорных) коленчатого вала, Которые одновременно служат и для придания жесткости картеру. Чтобы обеспечить необходимую жесткость (кроме переборок), в картере делают ребра жесткости, утолщения стенок, утолщения для резьбовых соединений, плавные закругления во всех случаях переходов от одной плоскости к другой.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения, особенно мотоциклетных, для обеспечения необходимой отдачи тепла выполняют с сильно развитой наружной поверхностью (оребрением) чугунными (тяжелые) или комбинированными — чугунная или стальная гильза, заплавленная в рубашку из алюминиевого сплава (легкие). В таком исполнении цилиндры почти в три раза легче чугунных, что обеспечивается применением более легкого металла и, кроме того, лучшим отводом тепла, а внешняя поверхность гильзы (оребренная) может быть уменьшена, что также приводит к снижению массы детали.

Головка блока цилиндров представляет собой сложную деталь, получаемую путем отливки. Отливают головку из чугуна или алюминиевого сплава; Алюминий лучше отводит тепло, что

позволяет по сравнению c чугунной головкой несколько повышать степень сжатия, поэтому у карбюраторных двигателей чаще применяют головку, выполненную из алюминиевого сплава.

Горловку многоцилиндровых автотракторных двигателей чаще выполняют в виде моноблока и реже ее делают на группу цилиндров или на каждый цилиндр отдельно. Некоторые данные по материалам головок блоков цилиндров и картера приведены в табл. 2.

Таблица 2

 

Детали

 

 

Охлаждение

 

 

Материал

 

 

ГОСТ

 

 

Примечание

 

Головки блока цилиндров

Жидкостное

АЛ 4

АО5

2685-53

 

СЧ 15-32

СЧ 21-40

СЧ 28-48

1412-54

Твердость после обработки

НВ 180-240

Воздушное

АЛ 9

АЛ 5

2685-53

 

 

АК 4

1784-49

 

Блок цилинд-ров и картер

 

СЧ 24-44

СЧ 21-40

СЧ 15-32

СЧ 32-52

СЧ 35-36

 

АЛ 4

АСЛ 4

 

 

1412-54

 

 

 

2685-53

Твердость чугунного блока после обработки

НВ 160-220

 

 

СЗ 26

 

 

Продольные и поперечные разрезы двигателей, выпускаемых автотракторной промышленностью Советского Союза; показаны па рис. 16÷30.

injzashita.com

Чугунная головка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Чугунная головка

Cтраница 1

Чугунная головка 4 является одновременно расширителем для масла.  [2]

Чугунная головка цилиндра 7 разделена на две полости и прикреплена к цилиндру шпильками на паранитовых прокладках.  [4]

Чугунная головка цилиндра 7 разделена на две полости и прикреплена к цилиндру шпильками на паронитовых прокладках.  [5]

Чугунная головка двигателя крепится к цилиндру шпильками. В ней расположены: запальник с колпаком, форсунка и индикаторная пробка.  [6]

Чугунная головка цилиндров двигателя ЯАЗ-206 крепится к блоку цилиндров посредством шпилек, ввернутых в блок. Основная прокладка состоит из шести стальных листов, соединенных отбортовкой нижнего листа; по краям кладут вторую прокладку - пробковую толщиной 3 мм.  [7]

В чугунной головке 8 цилиндра, также имеющей рубашку охлаждения, расположены камеры сгорания, запальная свеча 6 и заливной краник 7, через который заливается пусковое топливо для облегчения пуска двигателя при низких темературах окружающей среды, а также производится продувка цилиндра.  [9]

На цилиндре закреплена чугунная головка. Между головкой и цилиндром установлена асбостальная прокладка с металлической окантовкой центрального отверстия.  [10]

Очистка от накипи чугунных головок и блоков цилиндров двигателей производится промыванием деталей 8 - 10 % - ным водным раствором соляной кислоты, нагретым до 70 С. Затем двигатель необходимо промыть чистой водой с добавлением хромпика. Внутренние поверхности газопроводов двигателя очищают металлическим скребком или ершом, а затем промывают керосином и продувают сжатым воздухом.  [11]

Нож состоит из чугунной головки, укрепленной на плите, которая смонтирована на стойках. На станине и плите ленточного ножа установлены в подшипниках 3 шкива, из которых один приводится во вращение электродвигателем.  [12]

На этой плите установлена чугунная головка 4, являющаяся станиной ленточного ножа.  [13]

К верхней плоскости цилиндра крепят чугунную головку 8, в которой расположена камера сгорания и установлены искровая свеча 9 зажигания и кран для заливки топлива и продувки цилиндра. Плоскость разъема уплотняют асбостальной прокладкой, внутреннее отверстие которой выполнено со стальной окантовкой.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru