Повышение жесткость корпуса двигателя

Повысить жесткость корпуса двигателя (без существенного увеличения их металлоемкости) позволяют следующие мероприятия:

выполнение корпуса двигателя в виде блок-картера, что обеспечивает не только высокую жесткость корпуса, но и снижает его массу благодаря уменьшению количества элементов конструкции;

использование полноопорных коленчатых валов, что повышает жесткость конструкции из-за большего количества перегородок (рис. 10.2, а);

оребрение перегородок коренных опор, а также усиление боковых стенок системой ребер (рис. 10.2, б);

выполнение плоскости крепления нижней половины картера ниже плоскости разъема коренных опор, вследствие чего силы и моменты, передаваемые на корпусные элементы, воспринимаются большим объемом металла (рис. 10.2, в);

использование туннельного картера, не имеющего разъема по коренным опорам (рис. 10.2, г);

введение специальной горизонтальной плиты в виде рамы или детали коробчатой формы, связывающей между собой крышки коренных опор (рис. 10.2, д).

Цилиндры двигателя могут быть выполнены совместно с элементами водяной рубашки блока или изготовляться как отдельные детали — гильзы. Применение негильзованного блока цилиндров обеспечивает высокую прочность и жесткость блок-картера. Такая конструкция имеет меньшие габариты и массу, требует относительно небольшой механической обработки. Однако при этом технологически сложно получить качественную отливку со стабильными геометрическими параметрами. Кроме того, при выходе из строя одного из цилиндров требуется замена всего блока.

Блоки цилиндров с мокрыми вставными и сухими гильзами в большей или меньшей степени лишены указанных недостатков. При этом упрощается технология отливки блок-картеров (для них можно использовать менее дорогостоящие материалы и только для гильз — более качественные), уменьшается неравномерность на-

грева, а следовательно, и термическое коробление гильз и блоков, уменьшаются затраты на ремонт.

Сухие гильзы изготовляют двух видов: с верхним опорным буртом и без него (рис. 10.3, б, а). Толщина стенок таких гильз цилиндров составляет 2...4 мм. Гильзы второго типа запрессовывают в блок с некоторым натягом для фиксации их перед окончательной обработкой после установки в блок и при работе двигателя. Сухие гильзы также могут выполняться в виде вставки в верхней зоне цилиндра, подверженной наибольшему износу. Для повышения износостойкости сухие гильзы изготовляют из кислотоупорного высоколегированного чугуна аустенитной структуры.

Особое внимание при монтаже сухих гильз уделяют обеспечению хорошего контакта с блоком. В противном случае ухудшаются условия отвода теплоты от гильзы в охлаждающую жидкость, что вызывает нежелательную дополнительную деформацию гильзы в цилиндре.

Мокрая вставная гильза имеет фланец в верхней, средней или нижней части гильзы, опирающийся на кольцевой прилив блока (рис. 10.3, в, г, д). Жесткость фланца должна быть достаточной для обеспечения допустимой деформации гильзы при затяжке силовых болтов (шпилек).

Более низкое расположение опорного фланца способствует улучшению охлаждения наиболее термически нагруженных верхней части гильзы и поршневых колец. Это уменьшает термические деформации верхнего пояса гильзы, что позволяет снизить износ и исключить задиры поверхностей трения элементов цилиндро-поршневой группы, а также уменьшить расход масла.

Для сохранения геометрической формы во время работы гильзу фиксируют в двух опорных направляющих поясах, расположенных в верхней и нижней ее частях.