Основата на клипниот мотор со внатрешно согорување е блокот на цилиндрите. Блокот на цилиндрите на моторот се користи кај мотори со внатрешно согорување со 2 или повеќе цилиндри. Блокот на цилиндерот е направен во форма на еден цврст лиен дел, кој е наменет за следните функции: ги обединува сите цилиндри на моторот, е основа за прицврстување (глава на цилиндерот, картер) и има места (легла) во внатрешноста на структурата за коленестото вратило, каналите за системи за подмачкување и ладење.
Од што е направен блокот на цилиндрите?
Најчестиот материјал за изработка на моторен блок е леано железо. Ова е традиционален материјал. Следен на листата е алуминиумот во форма на разни легури. Најреткиот материјал за блок на цилиндри е легура на магнезиум.
- Леано железоима такви позитивни карактеристики како ригидност и мала чувствителност на прегревање на моторот. Блокот на цилиндрите е уред кој работи во постојана промена на температурните услови, така што блокот од леано железо е лидер овде. Во исто време, постои голем недостаток на блок од леано железо - голема маса.
- Алуминиумима такви позитивни својства како одлично ладење на моторот и мала тежина. Посебна карактеристика на алуминиумските блокови е изборот и монтажата на ракавите. Најчестата технологија денес е Locasil - пресување на алуминиумско-силиконски чаури и Nicasil - никел слој. Недостаток на втората технологија е што не може да се поправи. Блокот на цилиндрите со технологија Nikosil не подлежи на здодевност, туку се заменува како склоп. Ова е скапо за сопственикот на автомобилот.
- Легура на магнезиумне се користи за транспортно производство на блокови на цилиндри поради неговата висока цена. Иако, тоа е идеална комбинација на цврстината и цврстината на леано железо и леснотијата на алуминиумот.
Главните компоненти на блокот на цилиндрите
- Глава на цилиндар(глава на цилиндарот). Тој е прикачен на горниот дел од блокот со помош на иглички за водење и завртки на главата на цилиндерот. Помеѓу главата на цилиндерот и блокот на цилиндерот има многу важен дел - заптивка на блокот на цилиндерот.
- Заптивка за блокови на цилиндриМоже да биде азбест-метал, не-азбест или метал.
- Цилиндар на моторот– тоа се облоги кои се користат во две верзии: директно притиснати во блокот на цилиндрите со помош на индустриски метод (обично за алуминиумски блокови); Отстранливи ракави: типови „влажни“ и „суви“.
- Картер. Тоа е структурниот долен дел од блокот на цилиндерот. Врши функција на куќиште за механизмот на чудак (механизам на чудак). Дното на картерот се затвора со тава за масло.
Во самото тело на блокот на цилиндрите има дупки и канали за системите за подмачкување и ладење на моторот. Приклучокот за одвод на блокот на цилиндрите е дизајниран да ја исцеди течноста за ладење, додека за да се исцеди моторното масло, има приклучок во садот за масло.
Во шуплината на блокот на цилиндрите има места за сместување на погонот на брегаста осовина. Оваа област напред е покриена со капакот на блокот на цилиндрите. На дното на блокот има потпори за главните лежишта на коленестото вратило. Среќно за вас во разбирањето на тајните на дизајнот на моторниот блок.
Блокот на цилиндрите (моторниот блок) е главниот и основен дел на моторот со внатрешно согорување, тој го опфаќа најголемиот дел од товарот и ги содржи главните компоненти и механизми. Затоа, строгите барања се наметнуваат на блокот на цилиндрите, тој е направен од висококвалитетни материјали и се обработува на специјални машини со висока прецизност. Во основа, блоковите на цилиндрите се направени од перлитно сиво леано железо со мали додатоци на легирани елементи, но неодамна тие често може да се најдат направени од алуминиум, па дури и од магнезиум. Блоковите главно се направени од леано железо за камиони и трактори, а од алуминиум - за автомобили и спортски автомобили. Кај високо забрзаните спортски мотори со турбо полнење, блоковите сега се направени од комбинирани материјали, чиј внатрешен дел е излеан од алуминиум, а надворешниот дел (каде што се наоѓа јакната за ладење) е направен од магнезиум.
Алуминиумските и композитните блокови овозможуваат значително намалување на тежината на целиот мотор и автомобилот во целина, што е голем плус за спортските автомобили. Поради сложениот дизајн од типот на лавиринт со огромен број скриени шуплини, блоковите на цилиндрите се фрлаат под висок притисок. Тоа е висок притисок што овозможува да се добие правилна форма и да се спречи формирање на нехомогеност и воздушни шуплини во „телото“ на металот.
Блоковите на цилиндрите, кои се направени од композитен метал, се произведуваат на покомплексен начин - прво, средниот дел се фрла под висок притисок од алуминиум со висока чистота, а дури потоа надворешниот дел е направен од магнезиум. Технологијата за производство на блокови од комбинирани (слика 1) метали е многу сложена и одговорна, поради што овој дизајн се користи само кај многу скапи автомобили и, по правило, несериско производство, каде што е оправдано намалувањето на тежината на моторот. . Сепак, блоковите од леано железо можат да издржат поголеми оптоварувања, тие се поотпорни на прегревање и имаат помал топлински капацитет. Топлинскиот капацитет на леано железо му овозможува на моторот побрзо да се загрее до работната температура, што ќе го намали времето на работа на моторот со внатрешно согорување за време на загревањето за време на работата во зима. Не заборавајте дека топлинската спроводливост на леано железо е многу помала (околу 4 пати) од алуминиумот, поради што системот за ладење кај таквите мотори работи во потешки услови.
Прочитајте исто така
При производство на блок цилиндри, се зема предвид начинот на монтирање на облогите на цилиндрите (слика бр. 3). Облогите на цилиндрите се направени од челик со високи степени. Облогите на цилиндрите се или отстранливи или лиени (вградени во блокот во моментов, најчесто се користат леани облоги). Истурените облоги се вградуваат во калапот уште пред да се формира самиот цилиндерски блок, кој се лее заедно со облогите, поради што настанува дифузија на еден метал во друг. Овој метод на производство на блок на цилиндри ги намалува трошоците за производство на мотор со внатрешно согорување, но исто така ја намалува одржливоста на моторот како целина. Во случај на дефект поради природно абење или други фактори, не е возможно да се замени чаурот, а целата единица се отстранува. Отстранливите ракави можат да бидат или „влажни“ или „суви“. „Мократа“ облога е во контакт со течноста за ладење, додека „сувата“ облога е инсталирана во дополнителен внатрешен чаур и не доаѓа во контакт со течноста. Исто така, кај алуминиумските мотори од првата серија, имаше акутен проблем во користењето на технологијата за монтирање на лагер, така што ако лагер се влеваше или беше инсталиран „сув“, тогаш по некое време поставата го закова блокот на цилиндерот поради различни линеарни вибрации поради влијанието на температурите. Поради ова, предност беше дадена на „лебдечки“ „влажни“ касети. Од почетокот на 1980-тите, започна да се користи технологијата на притискање на тенкоѕидна облога опкружена со алуминиум во блокот на цилиндрите. Но, овој метод има многу недостатоци.
Обвивката на системот за ладење игра многу важна улога во блокот на цилиндрите на моторот со внатрешно согорување - обезбедува пристап за течноста за ладење до загреаните делови од групата цилиндар-клип. Обвивката за ладење се состои од празнини во внатрешните шуплини на блокот и е дизајнирана на таков начин што течноста за ладење може ефективно и рамномерно да ја отстранува топлината од загреаните делови.
Исто така, во блокот на цилиндрите има канали за снабдување со течност за подмачкување (моторно масло) на сите површини за триење. Најчесто, таквите канали се направени во готов кастинг, а непотребните излези се затвораат со приклучоци.
Блокот на цилиндрите ги содржи сите главни компоненти на моторот со внатрешно согорување: коленесто вратило, клипови, механизам за погон на тајмингот, картер итн. Многу е важно да се задржи нивната релативна положба во рамките на толеранцијата наведена во цртежот. Неуспехот да се почитуваат овие барања доведува до дефекти или нагло намалување на работниот век на моторот со внатрешно согорување. При производство и обработка на блок цилиндри, многу е важно да се одржуваат толеранции за нормалноста на оските на цилиндерот и оската на коленестото вратило. Затоа, при обработката на блокот на цилиндрите, важен е правилниот избор и подготовка на основите, обезбедувајќи конзистентност на инсталацијата на деловите во однос на алатите и работните делови на машината во сите операции. Најчесто, рамнините со доволно голем обем и две дупки лоцирани на најголемо растојание се користат како основа за инсталација при обработка на блокови. За блокови, најчесто се избираат рамнините за разделба или рамнините на шепите и дупките за монтирање како основи за монтирање, а дупките за облогите на цилиндрите и приклучоците за лежишта се избираат за груба основа.
Приклучоците за вградување на капачиња на главни лежишта обично се обработуваат со сет на секачи, по што следи обработка со монтажен гребен на специјални машини за рошење и конвенционални хоризонтални машини за рошење опремени со уреди за прицврстување на делот и насочување на пробивањето.
Крајните површини на големите блокови се обработуваат на хоризонтални досадни машини.
Рамнините на капаците на цилиндрите (главите) на блокови од големи мотори, особено во случаи кога површините на деловите имаат испакнатини или вдлабнатини, се обработуваат на ротациони машини. Рамнините на малите блокови се обработуваат на надолжни машини за пробивање.
Обработката на главните дупки се изведува на универзални машини за хоризонтално здодевно и радијално дупчење според ознаките.
Досадувањето на слепите дупки се врши со помош на здодевни шипки конзолни во вретеното на машината. Кога се обработуваат низ дупки, како и за да се обезбеди правилна локација и точност на дупките, машините се опремени со уреди во кои здодевните шипки се водат со фиксирани или ротирачки чаури.
Во големото производство, дупките за здодевни ракави во големи блокови се изведуваат со помош на тела поставени на масата на хоризонтална машина за здодевност со постојани, цврсто фиксирани потпори за здодевни шипки и блокот се поставува на постојани основни површини. Во големото производство, при обработка на дупки за ракави во блокови со средна и мала големина, широко се користат вертикални и повеќевретени машини. На овие машини, делот е монтиран на долната празнина и контролните дупки, а здодевните шипки со сет на секачи се вртат во горните и долните водилни чаури. Истовремено со дупчење на дупчињата за ракавите, се потстрижуваат и прирабниците на кои се потпира ракавот. Овие прирабници мора да бидат прецизно обработени во висина и строго нормално на оската на отворите за облогите, бидејќи тоа ги одредува димензиите на комората за компресија и веродостојноста на заптивката помеѓу блокот и главите на цилиндерот.
Градењето на градежни мотори е многу конзервативна индустрија. Сите исти коленесто вратило, клипови, цилиндри, вентили како пред 100 години. Неверојатните шеми без чудес, аксијални и други не сакаат да се спроведат, докажувајќи ја нивната непрактичност. Дури и моторот Ванкел, големиот пробив од шеесетите, во суштина е минато.
Сите модерни „иновации“, ако погледнете внимателно, се само воведување на тркачки технологии од пред педесет години, зачинети со евтина електроника за производство за попрецизна контрола на хардверот. Напредокот во изградбата на мотори со внатрешно согорување е поверојатен во синергијата на мали промени отколку во глобалните откритија.
И се чини дека е грев да се жалите. Овој пат нема да зборуваме за доверливост и одржување, но моќта, чистотата и ефикасноста на современите мотори би изгледале како вистинско чудо за личност од седумдесеттите. Што ако премотаме уште неколку децении?
Пред сто години, моторите сè уште беа карбуратори, со магнето палење, обично со низок вентил или дури и со „автоматски“ вентил за довод... И не ни помислуваа на никакво полнење. А старите, стари мотори немаа дел кој сега е негова главна компонента - блокот на цилиндрите.
Пред да се имплементира блокот
Првите мотори имаа картер и цилиндар (или неколку цилиндри), но немаа блок. Ќе се изненадите, но основата на структурата - картерот - честопати протекуваше, клиповите и поврзувачките шипки беа отворени за сите ветрови и беа подмачкани од конзерва за масло со методот капка по капка. И самиот збор „картер“ е тешко да се примени на дизајн кој ја одржува релативната положба на коленестото вратило и цилиндерот во форма на ажур загради.
За стационарни и поморски мотори, слична шема останува до ден-денес, но на автомобилските мотори со внатрешно согорување сè уште им е потребна поголема затегнатост. Патиштата отсекогаш биле извор на прашина, која многу штети на машините.
Пионер во полето на „заптивање“ се смета за компанијата De Dion-Bouton, која во 1896 година лансираше мотор со цилиндрично затворено картер, во чијшто внатре се наоѓаше механизам за чудак.
Точно, механизмот за дистрибуција на гас со своите камери и туркачи сè уште беше отворен - ова беше направено заради подобро ладење и поправка. Патем, до 1900 година, оваа француска компанија се покажа како најголемиот производител на автомобили и мотори со внатрешно согорување во светот, произведувајќи 3.200 мотори и 400 автомобили, така што дизајнот имаше силно влијание врз развојот на изградбата на мотори.
...и тогаш се појавува Хенри Форд
Првиот масовно произведен дизајн со цврст блок на цилиндри и понатаму останува еден од најмасовните автомобили во историјата. Моделот Т Форд, претставен во 1908 година, имаше четирицилиндричен мотор, со глава на цилиндар од леано железо, ножни вентили, клипови од леано железо и блок на цилиндри - повторно изработен од леано железо. Волуменот на моторот беше прилично „возрасен“ за тоа време, 2,9 литри, а моќноста беше 20 КС. Со. Долго време се сметаше за доста достоен индикатор.
Поскапите и сложени дизајни во тие години имаа посебни цилиндри и картер на кој беа прикачени. Главите на цилиндерот честопати беа индивидуални, а целата структура на главата на цилиндерот и самиот цилиндар беа прикачени на картерот со столпчиња. По појавата на трендот кон поголеми компоненти, картерот често остануваше посебен дел, но блоковите од два или три цилиндри сè уште беа отстранливи.
Која е поентата на одвојувањето на цилиндрите?
Дизајнот со посебни отстранливи цилиндри сега изгледа малку необично, но пред Втората светска војна, и покрај иновациите на Хенри Форд, тоа беше една од најчестите шеми. Во моторите на авионите и моторите со воздушно ладење, тој е зачуван до ден-денес. И „боксерскиот воздух“ Porsche 911 серија 993 немаше никаков блок на цилиндри до 1998 година. Па зошто да ги одделите цилиндрите?
Цилиндар во форма на посебен дел е всушност доста удобен. Може да се изработи од челик или кој било друг соодветен материјал, како бронза или леано железо. Внатрешната површина може да биде обложена со слој од хром или легури што содржат никел, што ќе ја направи многу тврда доколку е потребно. А однадвор, направете развиена јакна за воздушно ладење. Механичката обработка на релативно компактен склоп ќе биде точна дури и на прилично едноставни машини, а со добар дизајн на прицврстување, термичките деформации ќе бидат минимални. Можете да направите галванска површинска обработка, бидејќи делот е мал. Ако таков цилиндар има абење или друго оштетување, може да се отстрани од картерот на моторот и да се инсталира нов.
Исто така, има многу недостатоци. Покрај повисоката цена и високите барања за квалитет на изработка на мотори со посебни цилиндри, сериозен недостаток е ниската ригидност на таквиот дизајн. Ова значи зголемено оптоварување и абење на групата на клипови. И комбинирањето на „принципот на одвојување“ со водено ладење не е многу погодно.
Моторите со посебни цилиндри одамна ја напуштија главната струја - недостатоците ги надминаа. До средината на триесеттите, такви дизајни речиси никогаш не беа видени во автомобилската индустрија. Различни комбинирани дизајни - на пример, со блокови од неколку цилиндри, обичен картер и глава на цилиндрите - се среќаваат во мали луксузни автомобили со мотори со зафатнина (можете да се сетите на полузаборавената марка Delage), но до крајот од 30-тите сето тоа изумре.
Победа на целосно железна конструкција
Дизајнот со кој сме запознаени денес победи благодарение на неговата едноставност и ниската цена на производството. Големото лиење од евтин и издржлив материјал по прецизна обработка е сè уште поевтино и посигурно од индивидуалните цилиндри и внимателното склопување на целата структура. И кај моторите со пониски вентили, вентилите и брегаста осовина се наоѓаат токму таму во блокот, што дополнително го поедноставува дизајнот.
Јакната на системот за ладење беше излеана во форма на шуплини во блокот. За посебни случаи, беше можно да се користат посебни облоги на цилиндрите, но моторот на Ford T немаше такви задоволства. Клиповите од леано железо со челични прстени за компресија работеа директно против цилиндарот од леано железо. И, патем, прстенот за гребење на маслото во неговата вообичаена форма не беше таму, неговата улога ја играше долниот трет прстен за компресија, кој се наоѓа под иглата на клипот.
Овој дизајн од „целосно леано железо“ ја докажа својата доверливост и изработка во текот на многу години на производство. И тој беше усвоен од Форд од такви масовни производители како GM уште многу години.
Точно, леењето блокови со голем број цилиндри се покажа како технолошки тешка задача, а многу мотори имаа два или три полублока со неколку цилиндри во секој. Така, линиските „шестки“ од триесеттите понекогаш имаа два трицилиндрични полублока, а во линија „осмиците“ беа уште повеќе произведени според овој дизајн. На пример, најмоќниот мотор Duesenberg Model J беше направен токму на овој начин: два полу-блока беа покриени со една глава.
Сепак, до почетокот на четириесеттите, напредокот овозможи да се создадат цврсти блокови со оваа должина. На пример, блокот „Flathead“ на Chevrolet Straight-8 веќе беше цврст, што го намали оптоварувањето на коленестото вратило.
Ракавите од леано железо во блок од леано железо беа исто така прилично добро решение. Леано леано железо отпорно на хемикалии со висока цврстина беше поскапо од вообичаеното и немаше смисла да се лие цел голем блок од него. Но, релативно мал „влажен“ или „сув“ ракав се покажа како добра опција.
Основниот дизајн на моторите, совладан во предвоените години, не се менува многу децении по ред. Блоковите на цилиндрите на многу современи мотори се излеани од сиво леано железо, понекогаш со вметнувања со висока јачина во горниот дел од мртвата средина. На пример, блокот од леано железо има целосно модерен Renault Kaptur со мотор F4R, за чие одржување зборуваме. Леано железо е добро, особено, бидејќи блокот направен од него лесно може да се ремонтира со здодевни цилиндри со поголем дијаметар. Освен ако, се разбира, производителот не произведува клипови со големина „поправка“.
Точно, со текот на годините блоковите стануваат сè повеќе „ажурни“ и помалку масивни. Тешко е да се најдат бројки за раните блокови, но да земеме две фамилии на мотори со разлика од нешто повеќе од 10 години. За блокот од серијата GM Gen II од средината на 90-тите, дебелината на ѕидот на моторите се движеше од 5 до 9 mm. Модерниот VW EA888 од доцните 2000-ти веќе има од 3 до 5. Но, ние јасно се понапредуваме ...
Направете го блокот полесен
Разредувањето на ѕидовите, што дизајнерите го прават со сите сили во последниве години, не е, како што разбирате, единствениот начин да се намали тежината на блокот. Во 20-30-тите, тие многу помалку размислуваа за заштеда на тежина и гориво отколку сега, но беа направени првите обиди за осветлување. И уште тогаш помислиле да користат алуминиум.
На тркачки и спортски автомобили од таа ера, можеше да се најде симбиоза на алуминиумски картер и глава на цилиндерот со блокови на цилиндри од леано железо. Потоа, напредокот во обработката на метали овозможи да се создаде попогодна верзија на таквата симбиоза. Блокот на цилиндерот остана цврст, но беше излеан од алуминиум, што ја намали неговата тежина за три до четири пати, вклучително и поради подобрите својства на лиење на металот. Самите цилиндри беа направени во форма на ракави од леано железо, кои беа притиснати во блокот.
Касетите беа поделени на „суви“ и „влажни“ разликата е генерално јасна од името. Во блокови со сува постава, тој беше вметнат во алуминиумски цилиндар (или беше излеан блок околу него) со пречки, а „влажната“ облога беше едноставно фиксирана во блокот со долниот крај, а при инсталирање на цилиндерот главата, шуплината околу неа се претвори во јакна за ладење. Втората опција се покажа како поперспективна во тоа време, бидејќи го поедностави лиењето и ја намали масата на делови. Но, подоцна, зголемените барања за структурна ригидност, како и сложеноста на склопувањето на таквите мотори, ја оставија оваа технологија „надвор“ од напредок.
Сувите ракави во алуминиумски блок сè уште се најчестата опција за производство на делови. И еден од најуспешните, бидејќи ракавот од леано железо е направен од висококвалитетно легурно леано железо, алуминиумскиот блок е крут и лесен. Покрај тоа, теоретски, овој дизајн исто така може да се поправи, како блокови од леано железо. На крајот на краиштата, може да се „извади“ истрошен ракав и да се притисне нов.
Што е следно?
Единствената фундаментално нова технологија во последниве години се уште полесни блокови со прскање на ултра силен и ултра тенок слој на внатрешната површина на цилиндрите. Веќе напишав детално за, па дури и за слични структури - нема смисла да се повторувам. Концептуално, го имаме истиот мотор со внатрешно согорување од 1930-тите. И постојат сите причини да се верува дека до крајот на „ерата на внатрешно согорување“, кога електричните возила ќе се реализираат, моторите што работат на течни јаглеводороди ќе останат приближно исти.
Блокот на цилиндерот е дел од моторот со внатрешно согорување кој се наоѓа помеѓу главата на цилиндерот и картерот. Тоа е потпорна структура за целиот мотор. Сите делови на моторот се монтирани на или во блокот на цилиндрите и тоа обезбедува нивно усогласување.
Слика - Алуминиумски блок на моторот
Не толку одамна, моторите на повеќето автомобили, освен спортските, користеа монолитни блокови на цилиндри од леано железо.
Од леано железо до алуминиумски цилиндричен блок
Како структурен материјал, тој е, се разбира, помалку издржлив од леано железо. Затоа, долго време се веруваше дека блокот од алуминиумски цилиндри треба да биде многу подебел од леано железо. Сепак, излегува дека добро дизајнираниот алуминиумски моторен блок може да биде многу полесен и речиси исто толку цврст како блок од леано железо. Вообичаено, употребата на леани алуминиумски легури наместо претходно користеното сиво леано железо го намалува блокот на цилиндрите за 40-55%. И покрај повисоката цена на алуминиумските легури во споредба со сивото леано железо, постојаната желба да се намали потрошувачката на гориво доведува до постојано зголемување на уделот на алуминиумските цилиндрични блокови.
Употребата на алуминиумски цилиндрични блокови започна со бензински мотори во доцните 1970-ти. Замената на сивото леано железо во дизел моторите беше одложено до средината на 1990-тите. До 2005 година, пазарниот удел на алуминиумските моторни блокови достигна 50%. Во моментов, блоковите на цилиндрите на речиси сите бензински мотори се направени од алуминиумски легури. Употребата на алуминиумски легури во дизел моторите исто така постојано расте.
Барања за алуминиумски цилиндрични блокови
Топлинска спроводливост
Материјалот од модерните алуминиумски цилиндрични блокови доживува температури до 150-200 °C. Високата топлинска спроводливост на леано алуминиумски легури (три пати поголема од сивото леано железо) обезбедува ефикасно пренесување до системот за ладење на моторот.
Јачина на покачени температури
Потребно е да се одржи одредената јачина на температури до 200 °C. Најголемите напрегања се јавуваат кај завртките приклучоци на главата на цилиндерот. Материјалот мора да ги издржи оптоварувањата од ротација на коленестото вратило и термичко проширување на блокот на цилиндерот.
Јачина и цврстина на собна температура
Материјалот од алуминиумска легура на собна температура мора да има доволно цврстина и цврстина за да обезбеди добри перформанси на сечење и висококвалитетно склопување.
Сила на замор
За време на работата на моторот, блокот на цилиндрите е подложен на циклични напрегања на истегнување во широк температурен опсег. Овој интервал започнува со негативни температури во зима и завршува со покачени температури од околу 150-200 ºС. Затоа, најважната карактеристика на материјалот на блокот на цилиндрите е силата на замор.
Познато е дека својствата на материјалот на кое било метално лиење - и железо и алуминиум - не зависат само од хемискиот состав на материјалот и неговата термичка обработка, туку и од методот на лиење, како и од локацијата на леење од која се изведува тестот. примерокот се сече.
Избор на алуминиумска легура за лиење
Изборот на алуминиумска легура за леење за блокот на цилиндрите бара разгледување на различни фактори. Алуминиумските легури, кои се користат во производството на сложени одлеаноци, како што се блоковите на цилиндрите, мора да исполнуваат комбинација од технички барања. Овие барања вклучуваат:
- ниска цена;
- добри својства на лиење;
- добра обработливост;
- доволно висока јачина на покачени температури.
Сила
Нивото на јачина на легурата ја одредува, на пример, минималната дозволена дебелина на ѕидот. Затоа, изборот на алуминиумска легура за лиење треба да се направи веќе во првата фаза на дизајнирање на блокот на цилиндрите на моторот. Обично изборот на алуминиумска легура е компромис. Излеаните легури со висока цврстина може да бидат претпочитаниот избор, но тие често може да имаат недостатоци како што се високата цена, слабата способност за лиење и слабата цврстина на покачени температури.
Цена
Од трошоци и технички причини, речиси сите автомобилски алуминиумски цилиндрични блокови се направени од легури кои се засноваат на употреба на рециклиран алуминиум - алуминиумски легури кои се добиваат од алуминиумски отпад. Тоа се, на пример, легурите EN AC-46200 (AlSi8Cu3) и EN AC-45000 (AlSi6Cu4). Со зголемени барања за вискозност на материјалот, се користат легури со построги барања за нечистотии и загадувачи, кои се веќе блиску до барањата за легури направени од примарен алуминиум.
Својства на леарница
Карактеристиките на леење на алуминиумските легури обично се зголемуваат со зголемување на содржината на силициум. Од друга страна, бакарните адитиви, кои се потребни за зголемување на цврстината при високи температури, имаат негативен ефект врз својствата на леење на алуминиумските легури, пред се на флуидноста на легурата при полнење на калапот. Дополнително, кога се користи леење под висок притисок, се користат легури кои содржат малку железо, како и манган за да се спречи течниот алуминиум да се прилепува на челичниот калап. Сепак, зголемената содржина на железо ги намалува јачините својства на алуминиумското лиење.
Понекогаш најважните фактори при изборот на легура за леење не се цената и својствата на лиење, туку некои од нејзините други својства, како што е отпорноста на абење.
Хемиски состав и термичка обработка
Легурите од леано алуминиум што се користат за блокови на автомобилски мотори обично вклучуваат легури 46200 и 45000 според европскиот стандард EN 1706 (незгодниот префикс „EN AC-“ е испуштен). Хемиските „формули“ на овие легури се соодветно AlSi8Cu3 и AlSi6Cu4. Нивните американски аналози - попознати - се легурите A380.2 и A319. Овие хипоеутектички алуминиум-силициумски легури обично се произведуваат од рециклиран алуминиум. Автомобилските цилиндрични блокови се фрлаат од нив користејќи различни методи на гравитационо лиење.
Табела - Хемиски состав и состојби
алуминиумски легури за цилиндрични блокови 
Релативно високата содржина на бакар им овозможува на овие легури да ја задржат својата цврстина на покачени температури и, дополнително, им обезбедува добра обработка. Обично за овие легури - 46200 и 45000 (A380.2 и A319) - се користат состојби F (лиена состојба), T4 (стврднување и природно стареење) и T5 (нецелосно стврднување и вештачко стареење). За одлеаноци од овие легури, може да се користи и состојбата T6, но за многу производи направени од овие легури, состојбата за стабилизирање Т5 е доволна.
Речиси сите цилиндрични блокови кои се лиени со леење под висок притисок се направени од легура 46000 (AlSi9Cu3(Fe)). Обично оваа легура не бара термичка обработка освен умерено калење за да се намалат преостанатите напрегања.
Блоковите на цилиндрите направени од алуминиумски легури 42100 (AlSi7Mg0.3) и 42000 (AlSi7Mg) добиваат висока јачина и издолжување на собна температура кога термички се обработуваат до состојба T6. Во овој случај, потребно е внимателно да се следат преостанатите напрегања што се јавуваат при стврднувањето на лиењето за да се постигне состојбата Т6. Поголемата отпорност на пукнатини на овие легури им дава способност да ги издржат оптоварувањата од термички замор. Ова се случува на сметка на одредено влошување на способноста за обработка и зголемување на трошоците поради дополнителните трошоци за термичка обработка за условите T6 или T7. Задоволувањето на барањата за пониски нивоа на нечистотии како што се железо, манган, бакар и никел исто така бара дополнителни трошоци во споредба со секундарните легури споменати погоре.
Цилиндарските блокови направени од хипереутектоидни алуминиум-силициумски легури (AlSi17CuMg) обично се лиени со леење низок притисок проследено со термичка обработка до состојбата T6. Оваа легура е исто така поскапа од стандардните рециклирани алуминиумски легури.
Алуминиумски чаури од блокови на цилиндри
Алуминиумските легури, кои обично се користат за производство на блокови на цилиндрите, не се доволно тврди и отпорни на абење за да работат директно во лизгачки парови со клипови на моторот. Само хипереутектоидни алуминиумски легури од типот AlSi17CuMg се погодни за оваа намена.
Затоа, чаурите од леано железо се широко користени во алуминиумски цилиндрични блокови. Најшироко користен метод за поставување на чаури од леано железо е да се вметнат во калапот на блокот на цилиндрите пред да се истури. Покрај тоа, чаурите од леано железо се поставуваат и со топло притискање. За да се создаде силна и отпорна на абење лизгачка површина на блокот на цилиндерот, исто така се користат различни методи на прскање - термички, плазма, електричен лак и други.
Извор: Европска асоцијација за алуминиум, 2011 година
Блокот на цилиндрите (BC) е главниот елемент на секој клипен мотор со внатрешно согорување. Овој блок содржи дупки за цилиндрите, во кои се случува согорување на мешавина од гориво и воздух. Резултатот е движење на клипот во цилиндерот и извршување на корисна механичка работа.
Блокот на цилиндрите е најголемиот дел. Останатите компоненти на моторот, додатоците и помошните механизми се монтирани на BC. Тие вклучуваат глава на цилиндерот, електричен генератор, компресор за климатизација, серво волан итн. Спојката за рачен или роботски менувач, како и куќиштето на конверторот на вртежниот момент за автоматски менувач, се прикачени на блокот на цилиндрите.
Денес, горниот дел од блокот на цилиндерот е покриен со главата на цилиндерот (), а долниот дел од BC е покриен со садот за системот за подмачкување. Претходно, постоеја типови на мотори со пониски вентили, кога елементите што се инсталирани денес во главата на цилиндерот (бремна осовина, вентили и механизам на вентилот) се наоѓаа и во блокот на цилиндерот, а самата глава на цилиндерот беше едноставна обвивка со отвори за вградување свеќички. .
Материјалот што се користеше за производство на блокот на цилиндрите беше сиво легурно леано железо или алуминиумски легури. Готовиот BC се добива со леење и последователна механичка обработка. Цилиндрите во блокот на цилиндрите можат или да бидат дел од кастинг или да дејствуваат како посебни облоги наречени „облоги“. Овие касети можат да бидат „влажни“ или „суви“. Ова директно ќе зависи од тоа дали тие имаат контакт со течноста за ладење во каналите за ладење на моторот.
Блокот на цилиндрите од леано железо е значително посилен и посигурен, но има поголема специфична тежина. Алуминиумскиот блок е многу полесен, но бара посебно зајакнување на носечките ѕидови, обложување на блокот со вградување специјални облоги од леано леано железо, обложување на ѕидовите на цилиндерот со метали отпорни на абење со помош на специјален галвански метод итн.
Блокот на цилиндрите врши голем број дополнителни функции, како главен дел од системот за подмачкување и системот за течно ладење за мотори опремени со такви системи. Факт е дека BC има специјални канали преку кои маслото се снабдува под притисок до точките за подмачкување, како и канали на системот за ладење преку кои течноста за ладење циркулира внатре во блокот на цилиндрите низ чудни шуплини. Каналите за циркулација на течноста за ладење формираат „обвивка за ладење“.
Прочитајте исто така
Основни методи за поправка на напукнат моторен блок. Откривање на пукнатини, поправка со заварување, занитување или нанесување на епоксиден слој.
