Блок циліндрів і кривошипно-шатунний механізм

4.7.1 Блок циліндрів

Блок циліндрів у багатоциліндровому двигуні — така само відлита деталь, як і в розглянутому вище одноциліндровому двигуні. Просто взяли, наприклад, чотири одноциліндрових двигуни, з’єднали їх, встановили єдині для всіх колінчастий і розподільний вали — і все. Приклад блока циліндрів 6-ціліндрового двигуна наведено на малюнку 4.26.

Малюнок 4.26 Блок циліндрів.

У випадку відливання блока з алюмінієвого сплаву циліндри виготовляються у вигляді окремих чавунних гільз, що встановлюються в отвори верхньої й нижньої перегородок блока. Також варто згадати про гільзи, «влиті» у блок циліндрів.

4.7.2 Гільза

Примітка
Гільза, яка безпосередньо стикається з водою, що циркулює у водяній сорочці, називається «мокрою». У цьому разі гільза надійно ущільнюється в нижній перегородці блока за допомогою мідного або гумового кільця. Гільзи, встановлені в блок двигуна таким чином, що вони безпосередньо не контактують із водою, називаються «сухими».
При виготовленні блоків із влитими гільзами саму гільзу встановлюють у форму для відливання ще до заповнення її матеріалом для блока. Після заливання розплавленого металу відбувається дифузія матеріалів, за рахунок чого гільза ніби вливається в структуру блока. Це добре з точки зору економії, оскільки не витрачаються кошти на обробку, але погано з точки зору ремонтопридатності — у разі виявлення будь-яких дефектів гільзи утилізувати доведеться весь блок циліндрів.

Верхня площина блока циліндрів ретельно оброблена, на неї встановлена загальна головка, що закриває циліндри зверху.

4.7.3 Поршень

Поршень — це металевий стакан, встановлений у циліндрі з певним зазором. За робочого ходу поршень піддається тиску газів. Поршні виготовляють з алюмінієвих сплавів.

4.7.3.b Поршень дизельних двигунів

На дизельних двигунах поршні мають іншу форму, оскільки камера згоряння розміщується безпосередньо в поршні, як це видно з малюнка 4.28. Камери згоряння у цьому випадку можуть мати дуже складну форму, що обумовлено прагненням конструкторів забезпечити більш ретельне перемішування повітря з розпорошеним пальним.

Малюнок 4.28 Поршень дизельного двигуна з камерою згоряння у днищі поршня.

4.7.4 Поршневі кільця

Компресійні кільця ущільнюють поршень у циліндрі й слугують для запобігання прориванню газів крізь зазор між спідницею поршня і стінкою циліндра. Оливознімальні кільця знімають надлишки оливи зі стінок циліндрів, перешкоджаючи проникненню її в камеру згоряння. Місце встановлення кілець і їхній зовнішній вигляд представлено на малюнку 4.27.

На кільці роблять прямий або косий виріз, що називається замком і дає змогу кільцю пружинити з метою компенсації його розширення під час нагрівання, а також для встановлення кільця у вибірки на поршні.

4.7.5 Поршневий палець

Поршневий палець, коротка сталева трубка, що проходить крізь верхню головку шатуна і отвори у поршні (так звані бобишки поршня), таким чином з’єднуючи їх.

Поршневий палець може бути щільно запресований у верхню головку шатуна — в цьому випадку тип з’єднання має назву «фіксований палець».

Застосовують також пальці плаваючого типу. Вони можуть прокручуватися і в бобишках поршня (що видно на малюнку 4.29), і у верхній головці шатуна. Для запобігання боковому зміщенню палець кріплять з боків двома пружними стопорними кільцями, встановленими в канавках бобишок поршня.

Примітка
«Неплаваючі» пальці жорстко фіксуються у верхній головці шатуна або в бобишках поршня. За встановлення «плаваючого» пальця вся його поверхня є робочою, внаслідок чого забезпечується менше зношування і зменшується можливість заїдання.

Малюнок 4.29 Поршень і поршневий палець без шатуна.

Малюнок 4.30 Поршень і поршневий палець у зібраному вигляді з шатуном.

4.7.6 Маховик

Маховик — це ретельно збалансований чавунний диск. Крім забезпечення рівномірного обертання колінчастого вала, маховик після розкручування сприяє подоланню опору стиснення в циліндрах під час запуску двигуна. Завдяки накопиченій енергії, отриманій від обертання, маховик також забезпечує двигуну можливість подолання короткочасних перевантажень, наприклад при зрушенні автомобіля з місця та ін. Схематично маховик чітко показано на малюнку 4.1 цього розділу.

Маховик кріпиться до фланця колінчастого вала болтами. На ободі маховика закріплений зубчастий вінець для запуску двигуна від стартера і нанесені встановлювальні позначки для визначення ВМТ поршня першого циліндра і для встановлення запалювання.