Цилиндр двигателя - обработанное отверстие в блоке цилиндров, внутри которого движется поршень. В случае, если блок цилиндров выполнен из алюминия, внутрь цилиндра впрессовывается вставка-гильза из тугоплавкого материала.
Классический пример цилиндра - оружейный ствол. Пуля, как поршень, движется вдоль его стенок под воздействием энергии расширяющихся газов
Двигатели, основанные на применении поршня, движущегося внутри закрытого ложа цилиндрической формы, известны с давних пор. На этом принципе еще два века назад строились «двигатели горячего воздуха», к примеру, двигатель Стирлинга, или еще более старые тепловые машины. Применительно к автомобилю мы знакомы с цилиндром как с частью двигателя внутреннего сгорания. Однако и таких двигателей разных конструкций наберется не менее двух десятков. Но, несмотря на явные различия во внешнем виде и конструкции, их объединяет одна общая исходная деталь – цилиндр. Она может быть разной формы, и даже не цилиндрической. Тем не менее, она есть всегда.
В цилиндре происходят все важнейшие процессы получения и преобразования энергии, необходимой для движения автомобиля. Цилиндр, по сути, связующее звено двух энергий: в нем энергия сгорания топлива переходит в энергию движения, вращающего коленчатый вал.
Поршень и цилиндр Цилиндр во время работы испытывает колоссальные нагрузки. С одной стороны это высокая температура и давление расширяющихся газов, с другой стороны высокая скорость движения поршня, которая достигает 8 метров в секунду.
При сгорании топлива в цилиндрах образуется такое огромное количество тепловой энергии, что двигатель приходится охлаждать даже когда на улице -25 градусов
Этот процесс можно сравнить с оружейным выстрелом, где пороховые газы толкают пулю, разгоняющуюся в стволе, (кстати, тоже имеющем форму цилиндра) до дульной скорости от 300 до 1000 метров в секунду, в зависимости от длины ствола. К тому же с огромной частотой, как, например, в пистолете-пулемете "Венус", до 2500 выстрелов в минуту.
И если на спортивном автомобиле группа цилиндров должна выдержать один рекордный заезд, то в обычном легковом автомобиле от цилиндров требуется работа в течение многих лет, без потери мощности, динамики и других показателей.
Поэтому инженеры автомобильных компаний вынуждены постоянно решать две основные проблемы, связанные с надежностью цилиндров – отвод тепла и смазывание поверхности, вдоль которой движется поршень.
В первых двигателях внутреннего сгорания каждый цилиндр находился внутри отдельного корпуса. Такая конструкция сохранилась и в наши дни и используется, к примеру, при создании мотоциклетных двигателей. В этом случае она не утратила актуальности, потому что для охлаждения открытых со всех сторон двигателей мотоциклов применяется воздух. В автомобильных двигателях все цилиндры объединены в единый прочный корпус, который называется блоком цилиндров.
Для того, чтобы цилиндр двигателя мог выдерживать высоки нагрузки он выполняется из прочного материала - чугуна или специальной стали с различными присадками. Ради снижения веса современные блоки часто делают из алюминия. В этом случае внутренняя часть цилиндра выполняется в виде прочной стальной гильзы, запрессованной в блок.
Внутренняя поверхность цилиндра, непосредственно контактирующая с движущимся поршнем, выполняется из металла со специальными добавками для повышения прочности.
Внешняя часть цилиндра, составляющая единое целое с корпусом блока, называется рубашкой. Внутри рубашки по каналам циркулирует охлаждающая жидкость.
Чтобы облегчить поршню скольжение внутри цилиндра, разработчики BMW предложили покрывать стенки цилиндров Никасилом - специальным сплавом, позволяющим обходиться без гильз в алюминиевом блоке
В двухтактных двигателях цилиндры имеют несколько иную конструкцию и отличаются от цилиндров четырехтактных двигателей наличием окон – впускных и продувочных. Помимо этого в нижней части цилиндра двухтактного двигателя имеется пластина для создания нижнего рабочего пространства под поршнем.
Для отвода избыточного тепла от цилиндра двигателя предусмотрена система охлаждения, которая может быть либо воздушной, либо жидкостной.
Воздушное охлаждение
Цилиндры двигателя с воздушным охлаждением снаружи покрыты множеством ребер, которые обдуваются встречным или созданным искусственно посредством воздухозаборников потоком воздуха, отводящим тепло от цилиндра.
Причудливый рисунок на внутренней поверхности цилиндра называется хоном, потому что для его нанесения используется хонинговальный станок
Жидкостное охлаждение
При жидкостном (чаще называемом водяным) охлаждении цилиндры снаружи омываются циркулирующей в толще блока охлаждающей жидкостью. Нагретые цилиндры отдают часть тепла жидкости, которая в дальнейшем попадает в радиатор, охлаждается и вновь подается к цилиндрам.
Качественное смазывание стенок – вторая по значимости проблема после отвода тепла. Если цилиндр не смазывать изнутри, поршень попросту заклинит, что приведет к немедленному разрушению двигателя.
Для удержания стабильной масляной пленки на зеркале (внутренней поверхности) цилиндров, он подвергается хонингованию – нанесению микросетки на внутреннюю стенку. Благодаря наличию такой сетки на стенках всегда присутствует слой масла, что снижает трение (поршень-цилиндр), отводит излишки тепла и увеличивает в разы пробег до капитального ремонта.
Разработчики применяют новейшие технологии и материалы для упрочнения зеркала цилиндра и его износостойкости.
Самый большой объем автомобильного двигателя – 117 литров. Такой огромный объем реализован в двигателе карьерного самосвала с 24 цилиндрами
Так внедрение кристаллов кремния в зеркало цилиндра многократно подняло ресурс двигателя, но одновременно и повысило требования к качеству масла и соблюдению температурного режима. Первые двигатели, созданные с применением этой технологии, были непригодными для ремонта и слишком дорогими. Дальнейшие разработки в этой области позволили несколько улучшить ситуацию в плане ремонтопригодности. Вместо того чтобы покрывать специальным составом поверхность цилиндров, выточенных в толще металла, в блок начали устанавливать подлежащие замене гильзы с напылением кремния.
blamper.ru
Гильза цилиндра Цили́ндр поршневого двигателя внутреннего сгорания представляет собой рабочую камеру объемного вытеснения.
Работа двигателя внутреннего сгорания. 
Цилиндр в сборе с головкой и шатунно-поршневой группой. Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно выполняются отдельно:
Пространство между ними называется зарубашечным, в двигателе с водяным охлаждением тут циркулирует охлаждающая жидкость.
В подавляющем большинстве случаев рубашки цилиндров выполняются в виде одной отливки для всего ряда цилиндров и называются блоком цилиндров. Рубашки и корпус блока цилиндров изготавливают обычно из того же материала, что и станина двигателя.[1] Блоки цилиндров в большинстве случаев не имеют вставных гильз, отливаются целиком.[2]
Внутренняя поверхность втулки или гильзы цилиндра является рабочей и называется зеркало цилиндра. Она подвергается специальной обработке (хонингование, хромирование, азотирование)[3] с высокой точностью и имеет очень высокую чистоту. Иногда на зеркало цилиндра наносят специальный микрорельеф, высота которого составляет доли микрометров. Такая поверхность хорошо удерживает масло и способствует снижению трения боковой поверхности поршня и колец о зеркало цилиндра[4]. В современных конструкциях поверхность часто подвергают отбеливающему переплаву лазером с образованием слоя белого чугуна высокой твёрдости. Высокий ресурс[5] таких цилиндров не требует ремонтных размеров.[6]
Гильзы отливают[7] из чугуна высокой прочности или специальных сталей. Существует варианты гальванического покрытия хромом или никосилом алюминиевого цилиндра (объединённого конструктивно с головкой) на двигателях небольшой размерности.[8][9]
Цилиндры двухтактных двигателей отличаются по конструкции от цилиндров 4-х тактных двигателей наличием выпускных и продувочных окон[10]. Кроме того, у цилиндров двухтактных двигателей двойного действия имеется в наличии нижняя крышка для образования рабочей полости под поршнем[11].
ru-wiki.org
Гильза цилиндра 
Цилиндрй двигатель внутреннего сгорания|поршневого двигателя внутреннего сгорания]]. Представляет собой рабочую камеру объемного вытеснения.
Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно выполняются из отдельных частей:
Пространство между ними называется зарубашечным, в двигателе с водяным охлаждением тут циркулирует охлаждающая жидкость.
В подавляющем большинстве случаев рубашки цилиндров выполняются в виде одной отливки для всего ряда цилиндров и называются блоком цилиндров.
Рубашки и корпус блока цилиндров изготавливают обычно из того же материала, что и станина двигателя.Внутренняя поверхность втулки или гильзы цилиндра является рабочей и называется зеркало цилиндра. Она подвергается специальной обработке (хонингование, хромирование, азотирование) с высокой точностью и имеет очень высокую чистоту. Иногда на зеркало цилиндра наносят специальный микрорельеф, высота которого составляет доли микрометров. Такая поверхность хорошо удерживает масло и способствует снижению трения боковой поверхности поршня и колец о зеркало цилиндра.
Гильзы отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей.
Цилиндры двухтактных двигателей отличаются по конструкции от цилиндров 4-х тактных двигателей наличием выпускных и продувочных окон. Кроме того, у цилиндров двухтактных двигателей двойного действия имеется в наличии нижняя крышка для образования рабочей полости под поршнем.
 | В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011. |
dic.academic.ru
В настоящее время, двигатели внутреннего сгорания применяются в большом количестве различных технических средств, причем, данными средствами являются не только автомобили. Такой род двигателей, как и двухтактный ДВС, применяется и в мототехнике и в специализированных устройствах, предназначенных для строительства, например, бензопила. Данные агрегаты представлены четырехтактными ДВС, имеющие по одному цилиндру, а не как в современном автомобиле – по четыре. В этой статье вы узнаете, как устроен одноцилиндровый четырехтактный двигатель, его принцип работы и ремонт.
Устройство одноцилиндрового ДВС: 1 – головка цилиндра; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – поршневые кольца; 5 – поршневой палец; 6 – шатун; 7 – коленчатый вал; 8 – маховик; 9 – кривошип; 10 – распределительный вал; 11 – кулачок распределительного вала; 12 – рычаг; 13 – впускной клапан; 14 – свеча зажигания
Данные двигатели получили широкое распространение даже в автомобилях. Несмотря на малое количество цилиндров, они имеют довольное малое отношение площади рабочей части цилиндра ко всему рабочему объему двигателя. Это преимущество говорит о том, что такой мотор имеет минимальные потери самое главной - тепловой энергии, а значит, обладает высоким коэффициентом полезного действия.
Устройство такого двигателя практически не представляет собой ничего сложного, в отличии от современных атмосферных и турбированных моторов. Он представлен всего одним цилиндром, во внутренней части которого перемещается такой же поршень, как и во многоцилиндровых автомобильных двигателях. В верхней части камеры сгорания располагаются два клапана, которые отвечают за подачу топливной смеси, а второй за выпуск отработавших газов.
Работа данного двигателя заключается в следующем. Всего такой мотор имеет четыре такта:
Основным тактом любого двигателя является рабочий ход. Именно в этот момент происходит самое главное – преобразование энергии тепла в механическую энергию.
Чтобы изучать особенности ремонта двигателей такого типа, необходимо кое-что знать о его основных проблемах. А он имеет всего одну проблему – это высокая температура. Так как потери тепла стали минимальными, трущиеся детали стали уязвимее к механическим нагрузкам, а значит, нуждаются в качественном охлаждении. Дело в том, что основная жидкость, которая на максимальном уровне контактирует с этими деталями – масло, не может обеспечить должного отвода тепла. Поэтому для такого мотора разрабатываются две системы охлаждения: воздушная и жидкостная со специальной системой термостатов.
Ремонт такого двигателя можно выполнить своими силами. Для этого нужен минимум знаний и стандартный набор инструментов. Если в процессе эксплуатации наблюдаются различные стуки, которые доносятся из головки блока цилиндров, то клапанный механизм нуждается в регулировке. Все регулировки производятся при снятом двигателе и демонтированной клапанной крышке. Кроме того, необходимо снять специальную крышку на генераторе, под которой расположена гайка. Вращая эту гайку, мы вращаем коленчатый вал, для установки поршня в верхнюю мертвую точку. Чтобы определить этот момент, необходимо довести до совмещения специальные метки на роторе. После этого, под кулачки распределительного вала устанавливают измерительные щупы и замеряют тепловые зазоры клапанов. Выполнять данную процедуру нужно, естественно, на холодном двигателе, иначе результат регулировки будет не правильным.
После этого, мотор необходимо собрать и проверить. Его устанавливают на агрегат и запускают. Если он работает ровно без шумов, то регулировка клапанов прошла успешно.
Вот и все. Вот так легко можно произвести ремонт одноцилиндрового четырехтактного двигателя своими руками без помощи мастеров автосервиса. Это поможет вам хорошо сэкономить на их услугах и даст вам бесценный опыт.
vipwash.ru
Категория:
Тракторы-2
Цилиндры двигателяКорпус (остов) двигателя состоит из неподвижных частей, к которь.м изнутри и снаружи прикреплены детали его механизмов и агрегаты. Часть, объединяющая все цилиндры, называется блоком цилиндров, а замкнутая полость, в которой вращается коленчатый вал и находится масло для смазывания механизмов, — картером. У двигателей жидкостного охлаждения эти две части изготовлены в виде общей отливки, называемой блок-картером. Сверху он закрыт головкой цилиндров, снизу — поддоном картера, спереди — корпусом (картером) распределительных шестерен, а сзади — картером маховика.
Подвеска двигателя. Корпус двигателей разных моделей опирается на раму машины через эластичные резинометаллические амортизаторы. Они снижают вредное влияние вибрации двигателя на водителя и на машину, а также предохраняют корпус двигателя от перегрузок, которые могут возникнуть в случае перекоса рамы.
Корпус двигателя небольшой массы (например, Д-21А самоходного шасси Т-16М) сзади жестко присоединен к корпусу трансмиссии, а спереди опоры не имеет. Такое крепление называется консольным.
Блок-картер (блок) отлит из серого чугуна, а у двигателя 3M3-53 (автомобиль ГАЗ-53) — из алюминиевого сплава. В нем выполнены внутренние перегородки, схематически показанные на рисунке. Через отверстия Б верхней стенки и Г перегородки в блок установлены цилиндры двигателя. Перегородки с выемками В делят верхнюю часть блока на полости, предназначенные для охлаждающей жидкости (воды) и называемые водяной рубашкой. Перегородка I отделяет эти полости от камеры штанг распределительного механизма. Перегородки придают блоку большую жесткость. Выемки Д этих перегородок, а также передней и задней стенок закрыты снизу крышками и образуют постели, в которых расположены коренные подшипники коленчатого вала. Параллельно ему в отверстиях Е блока размещается вал газораспределительного механизма, а в отверстиях А — его толкатели. Такой блок-картер имеют рядные двигатели. Форма блока двухрядных двигателей— более сложная, V-образная.
В блоках двигателей отлиты каналы для поступления охлаждающей жидкости к водяной рубашке, просверлены отверстия и каналы для подвода масла к трущимся поверхностям деталей. Чтобы крепить наружные детали, в блоке имеются обработанные приливы и площадки с резьбовыми отверстиями.
В двигателях воздушного охлаждения (Д-144 и Д-21А) нет блока цилиндров. Каждый цилиндр в отдельности прикреплен к чугунному картеру, в котором размещены коленчатый и распределительный валы.
Цилиндр. В нем перемещается поршень и совершаются процессы рабочего цикла двигателя. Внутренняя его поверхность для уменьшения трения и изнашивания отшлифована и отполирована до высокого класса шероховатости и называется зеркалом цилиндра.
На зеркале цилиндра дизеля КамАЗ-740 имеется редкая сетка впадин и площадок, расположенных под углом к оси гильзы. При работе дизеля масло удерживается во впадинах, улучшая прирабатываемость поршня с кольцами по гильзе.
Рис. 1. Схема блок-картера дизеля жидкостного охлаждения: 1 — вертикальная продольная перегородка; 2 — вертикальная поперечная перегородка; 3 — горизонтальная перегородка; 4 — вертикальная нижняя перегородка
Рис. 1. Блок-картер дизеля жидкостного охлаждения СМД-Ь^ (а) и картер с цилиндром дизеля воздушного охлаждения Д-144 (б): 1 — крышки коренных подшипников; 2— блок-картер; 3 — гильзы цилиндров; 4 — цилиндр с ребрами; 5 — картер дизеля; 6 — уплотнительное кольцо
У всех изучаемых двигателей жидкостного охлаждения каждый цилиндр в отдельности отлит из высокопрочного чугуна и называется цилиндровой гильзой. Ее устанавливают в блок сверху. Бурт Б входит в выточку блока (выступая над ним на сотые доли мм) и через прокладку плотно прижимается к нему головкой цилиндров. Кольцевой выступ А предохраняет эту прокладку от обгорания.
Водяная рубашка блока образуется между его стенками и наружной поверхностью гильз, которые в таком случае называются мокрыми. У автомобильных двигателей 3M3-53 и ЗИЛ-130 в верхнюю часть мокрой гильзы запрессована короткая, не омываемая жидкостью (сухая) вставка, изготовленная из высокопрочного антикоррозионного чугуна. Такая конструкция гильзы цилиндра увеличивает срок службы двигателя.
Рис. 2. Разрез боковой поверхности цилиндров (а) и схема уплотнения верхней части гильзы (б): 1 — гильза цилиндра; 2 — вставка; 3 — блок цилиндров; 4 — уплотнительная прокладка; 5 — резиновое кольцо; 6 — цилиндр воздушного охлаждения; 7 — картер дизеля; 8 — уплотнение водомасляного стыка; 9 — головка цилиндра; 10 — уплотнение газового стыка
Нижняя часть гильзы снаружи обработана на конус и свободно входит в нижнее отверстие блока, но уплотнена одним (Д-240) или двумя резиновыми кольцами круглого сечения. Их располагают в канавках гильзы или блока. Такое уплотнение дает возможность гильзе при нагревании удлиняться без нарушения герметичности водяной рубашки. Иногда (в дизелях А-41 и ЯМЗ-240Б) выше этих колец в широкую канавку гильзы вкладывают антикавитационное резиновое кольцо прямоугольного сечения. Гильза цилиндра двигателя 3M3-53 уплотнена в блоке медной прокладкой.
По внутреннему диаметру гильзы сортируют на размерные группы, облегчая тем самым подбор нужного зазора между цилиндром и поршнем. Обозначение группы (Б, С, М) нанесено на верхнем торце.
Цилиндры двигателя воздушного охлаждения тоже отлиты из высокопрочного чугуна, но для лучшей теплоотдачи имеют снаружи ребра. Нижней обработанной поверхностью такой цилиндр ставят на картер дизеля, прокладывая между ними медное кольцо, и притягивают к нему вместе с головкой с помощью гаек анкерных (силовых) шпилек, ввинченных в картер. На верхнем торце цилиндра выполнены мелкие кольцевые выступы В, которые врезаются в металл головки цилиндра, обеспечивая уплотнение между этими деталями без прокладки.
Головка цилиндра вместе с его стенками и днищем поршня образует камеру сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения головка цилиндров представляет собой отливку из чугуна или из алюминиевого сплава (3M3-53, ЗИЛ-130, Д-144, КамАЗ-740). Она закрывает цилиндр или ряд цилиндров.
Головку цилиндров ЗИЛ-130 подвергают лазерному упрочнению, которое значительно увеличивает срок ее службы.
В головке цилиндров размещены клапаны распределительного механизма и форсунки (или искровые свечи зажигания). У карбюраторных двигателей в ней же выполнены камеры сгорания.
Внутри головки имеются каналы и водяная рубашка. Охлаждающая жидкость подводится к наиболее нагретым местам головки — перемычкам между седлами клапанов и к местам расположения форсунок, а также к другим нагретым поверхностям этой детали. В нижней обработанной поверхности головки выполнены отверстия (для шпилек или болтов крепления головки к блоку, штанг, форсунок или искровых свечей зажигания, протекания жидкости из водяной рубашки блока) и расточены гнезда для клапанов.
На всех изучаемых двигателях (кроме Д-240) в гнезда выпускных или всех клапанов запрессованы кольца из жаропрочного чугуна. Они служат седлами головок клапанов. Для лучшего смесеобразования в цилиндре воздуху, поступающему в него, придают вихревое движение. Для этого в седлах впускных клапанов выполнены козырьки (СМД-60 и СМД-62)* или впускным каналам головки придают винтовую форму (КамАЗ-740, СМД-18, Д-245, ЗИЛ-130).
Рис. 3. Головка цилиндров (а) и схема расположения впускных и выпускных каналов в головках цилиндров (б): 1 — прокладка головки цилиндров; 2 — головка цилиндров; 3 — втулки клапанов; 4 — стакан форсунки; 5 — гайка стакана; 6 — седло клапана; 7 — головка с охлаждающими ребрами
Герметичность прилегания головки цилиндров к блоку достигается установкой между ними жаростойкой прокладки, чаще всего из асбостального полотна. Она препятствует выходу газов из цилиндров наружу и утечке охлаждающей жидкости из водяных рубашек.
На дизеле КамАЗ-740 установлено комбинированное уплотнение. Его металлические кольца предотвращают выход газа, а резиновая прокладка не дает вытекать охлаждающей жидкости и маслу.
Головка цилиндров прикреплена к блоку шпильками с гайками или болтами (у ЗИЛ-130, КамАЗ-740).
Головка цилиндра двигателей воздушного охлаждения для лучшего отвода теплоты выполнена с ребрами. В нее ввинчена стальная втулка для крепления форсунки, а в расточках под клапаны запрессованы чугунные седла.
Сверху в головку цилиндров запрессованы чугунные или метал-локерамические направляющие втулки клапанов.
Читать далее: Поршень,поршневые кольца и пальцы
Категория: - Тракторы-2
stroy-technics.ru
В двигателях современных автомобилей число цилиндров колеблется от двух до двенадцати. Расположение цилиндров — самое разнообразное. Чем же руководствуются конструкторы моторов, отдавая предпочтение той или иной компоновке и количеству цилиндров? Попробуем разобраться...
Автомобиль "Fiat Seicento", длиной 3,3 м, дебют которого состоится в марте 1998 г., имеет поперечно установленный двухцилиндровый силовой агрегат рабочим объемом 0,7 л. 
Трехцилиндровый бензиновый двигатель фирмы "Opel" рабочим объемом 973 см, мощностью 50 л.с. при 5000 об/мин с двумя распредвалами в головке и четырьмя клапанами на цилиндр. Масса — 82,5 кг.
Первые автомобили, построенные Даймлером, Бенцем и их многочисленными коллегами. пионерами автомобилестроения, оснащались одноцилиндровыми быстроходными бензиновыми двигателями. Но уже через десять лет, на гонках 1895г., победили машины "Pahnard-Levassor" и "Peugeot", под капотом у которых было по два цилиндра. Первый четырехцилиндровый двигатель появился в 1891 г. благодаря усилиям французского конструктора Форре. В конце века такой мотор ставили на машины "Pahnard-Levassor". Первым шестицилиндровым двигателем оснастили английский спортивный автомобиль "Napier", демонстрировавшийся на автомобильной выставке в "Кристаль Паласе"
в 1903 г. То есть уже к 1905 г. в производстве находились шести-, четырех-, двух- и одноцилиндровые моторы, причем последние были очень популярны на легких конструкциях.
В 1906 г. фирма "Rolls Royce" проводит тщательное исследование всех вариантов двигателей и убеждается в преимуществе рядных "шестерок". Они надолго становятся базовыми для комфортабельных автомобилей этой марки. Впрочем, после 1910 г. шестицилиндровые двигатели получили широкое признание и в США, где было налажено их крупномасштабное производство. Однако "гонка за числом цилиндров", подогреваемая рекламной шумихой, продолжалась. К 1910 г. собственные конструкции восьмицилиндровых моторов разработали компании Darraq (Франция). Laurin&Klement (Австро-Венгрия), Packard и Cadillac, причем параллельно использовались как линейная, так и V-образная схемы расположения цилиндров. В Европе, еще до первой мировой войны, 12-цилиндровые двигатели начала применять французская компания "DelanayBelleville". После 1930 г. в США эту эстафету переняли "Cadillac" и "Packard".
И все же, кое-кому цилиндров "не хватало". Конструкторы компании "Cadillac" и "Marmon" предложили 16-цилиндровые Vобразные моторы, продержавшиеся в производстве менее 10 лет, до начала второй мировой войны. После войны ситуация резко изменилась. 12- и 16-цилиндровые двигатели были надолго забыты. Бурно шел процесс совершенствования рядных европейских и V-образных восьмицилиндровых американских моторов
 Так располагался в моторном отсеке автомобиля "Alfa Romeo 145" четырехцилиндровый оппозитный двигатель. В 1997 г. от него отказались. |
 |
Установка рядного четырехцилиндрового двигателя в моторном отсеке автомобиля "Alfa Romeo 145". |
Почему же большее число цилиндров (в разумных пределах) не только престижнее для владельца машины, но и "полезнее" для самого автомобиля?
Прежде всего, увеличивая число цилиндров. можно повысить мощность двигателя и добиться большей равномерности крутящего момента. В двигателе с большим числом цилиндров при заданном рабочем объеме уменьшается масса деталей кривошипо-шатунного механизма каждого цилиндра, а значит уменьшаются и силы инерции, от которых зависит напряженность работы деталей и величина трения. Уменьшение диаметра цилиндра увеличивает отношение поверхности охлаждения к объему и сокращает пути распространения пламени. Благодаря этому снижается температура смеси в конце цикла сжатия, что позволяет повысить степень сжатия, и, соответственно, мощность.
С другой стороны, малое число цилиндров упрощает и удешевляет конструкцию двигателя, но при этом уменьшается мощность, снимаемая с одного цилиндра.
 |
Продольная установка перед верхней осью пятицилиндрового двигателя на автомобиле "Audi RS2". |
 |
Пятицилиндровый силовой агрегат фирмы "Audi" рабочим объемом 2,2 л. |
 Расположение в автомобиле BMW двигателя с шестицилиндровой компоновкой. |
Одной из главных задач при выборе числа цилиндров является борьба за уравновешенность силового агрегата, которая зависит от формы коленчатого вала. Например, в четырехцилиндровом моторе при равномерном чередовании рабочих ходов, в моменты одновременного прохода поршнями мертвых точек и в конце каждого рабочего хода, когда открыт выпускной клапан, полезная работа газов в цилиндрах отсутствует, что является источником неравномерного хода двигателя.
В четырехцилиндровом двигателе уравновешиваются только силы инерции первого порядка и их моменты, а силы инерции второго порядка нельзя уравновесить без применения дополнительных валов, вращающихся с удвоенной скоростью.
Неполная уравновешенность и недостаточная равномерность крутящего момента четырехцилиндрового двигателя заставили конструкторов обратиться к шестицилиндровой схеме, полнее удовлетворяющей требования по комфортабельности автомобилей. Дело в том, что в шестицилиндровом моторе уравновешиваются силы инерции, как первого, так и второго порядков, а кроме того, получается достаточно высокая равномерность работы, поскольку рабочие ходы, с учетом фазы выпуска, перекрывают друг друга. Восьмицилиндровый V-образный двигатель с крестообразным коленчатым валом дает возможность при наличии противовесов уравновесить силы инерции первого и второго порядка и их моменты при угле развала между блоками — 90°. Шестицилиндровые V-образные моторы, унифицированные с восьмицилиндровыми (для обработки блоков на одной производственной линии) также делают с утлом развала 90°. Недостаточная уравновешенность компенсируется особо эластичной подвеской мотора.
 |
Поперечное расположение двигателя V6 в автомобиле "Opel Vectra". |
 |
Пятицилиндровый блок — результат "удаления" из шестицилиндрового блока VR6 одного крайнего переднего цилиндра. |
 |
V-образный шестицилиндровый мотор с углом развала 60° фирмы "Opel". Рабочий объем 2,5 л, мощность — 170 л.с. |
При угле развала 60° получается прилично уравновешенный V-образный шестицилиндровый двигатель без каких-либо добавочных балансировочных приспособлений. А применив такие устройства, ситуацию резко улучшают, что мы и видим на ряде новых моделей.
Стремление к созданию компактного силового агрегата для поперечного размещения в моторном отсеке переднеприводных автомобилей компании "Volkswagen" послужило поводом для разработки, пожалуй, самого оригинального по компоновке V-образного шестицилиндрового двигателя с углом развала между блоками в 15°. Получилось нечто среднее между обычным рядным и обычным V-образным двигателями. Очень узкие V-образные двигатели такого типа долгое время делала итальянская фирма "Lancia", и ее опыт был взят на вооружение концерном "Volkswagen". Еще любопытнее, что создан и выпускается пятицилиндровый мотор, максимально унифицированный с описанным шестицилиндровым. Для достижения хорошей уравновешенности при подвеске таких силовых агрегатов применяются гидроопоры.
 |
V-образный шестицилиндровый двигатель модели VR6 концерна "Volkswagen", с углом между осями цилиндров 15°. |
 |
Двигатель V8 фирмы BMW рабочим объемом 4,0 л, мощностью 286 л.с. при 5800 об/мин. |
Среди новинок последних лет — пятицилиндровые рядные двигатели — фирмампроизводителям требовалось увеличить рабочий объем без радикального изменения технологической цепочки. Рядные шестицилиндровые двигатели, например, просто не могли быть установлены в переднеприводные автомобили 'Audi", поэтому и было выбрано оптимальное число цилиндров — 5.
Горизонтальное, оппозитное расположение цилиндров применяется в настоящее время редко (его приверженцем, видимо, будет долго оставаться фирма "Subaru", в то время как 'Alfa Romeo" объявила об отказе от такой компоновки). Отавный недостаток этой схемы — трудность замены свечей зажигания и сложность регулировки клапанов, расположенных на торцах головок цилиндров.
Важные преимущества многоцилиндровых двигателей — сниженный уровень шума выпуска, большая надежность и легкость пуска двигателя. Попутно выяснилось, что многоцилиндровые двигатели, имеющие существенно меньшие величины хода поршня, а следовательно, и скорости его движения, медленнее изнашиваются.
Стимулом к увеличению числа цилиндров является также удельная масса двигателя, представляющая собой отношение массы двигателя к его мощности. С увеличением числа цилиндров автомобиль становится легче, улучшается его динамика и комфортабельность, уменьшается вибронагруженность.
 |
Расположение цилиндров у оппозитной "шестерки" автомобиля "Porsche 911" |
 Расположение цилиндров в восьмицилиндровом двигателе "Ferrari". |
Стремление снизить трение в двигателе и механические потери (что особенно важно при создании экономичных легковых автомобилей малого класса) вызвало в последнее время целую волну новых двух- и трехцилиндровых моторов, оснащенных дополнительными валами для уравновешивания и обеспечения равномерности вращения. С другой стороны, на автомобилях престижных марок вновь появились мощные 12-цилиндровые двигатели. Иными словами, все зависит от экономической и маркетинговой целесообразности, именно она в конечном счете оказывает решающее воздействие на выбор мотора с тем или иным числом цилиндров.
Вячеслав Мамедов
Двигатель V12 фирмы BMW рабочим объемом 5,0, мощностью 300 л.с. |
 |
lanos-chevrolet.ru
Гильза цилиндра 
Головка цилиндра двигателя в сборе Цилиндрй двигатель внутреннего сгорания|поршневого двигателя внутреннего сгорания]]. Представляет собой рабочую камеру объемного вытеснения.
Внутренние и наружные части цилиндров испытывают различный нагрев и обычно выполняются из отдельных частей:
Пространство между ними называется зарубашечным, в двигателе с водяным охлаждением тут циркулирует охлаждающая жидкость.
В подавляющем большинстве случаев рубашки цилиндров выполняются в виде одной отливки для всего ряда цилиндров и называются блоком цилиндров.
Рубашки и корпус блока цилиндров изготавливают обычно из того же материала, что и станина двигателя.Внутренняя поверхность втулки или гильзы цилиндра является рабочей и называется зеркало цилиндра. Она подвергается специальной обработке (хонингование, хромирование, азотирование) с высокой точностью и имеет очень высокую чистоту. Иногда на зеркало цилиндра наносят специальный микрорельеф, высота которого составляет доли микрометров. Такая поверхность хорошо удерживает масло и способствует снижению трения боковой поверхности поршня и колец о зеркало цилиндра.
Гильзы отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей.
Цилиндры двухтактных двигателей отличаются по конструкции от цилиндров 4-х тактных двигателей наличием выпускных и продувочных окон. Кроме того, у цилиндров двухтактных двигателей двойного действия имеется в наличии нижняя крышка для образования рабочей полости под поршнем.
 | В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 15 мая 2011. |
dal.academic.ru
