§ 2.2. Картер

Рис.9. Картер, що складається з двох частин (BMW)

Картер призначений для установки колінчастого вала та забезпечення установки ДВЗ.

Картер складається з перегородок корінних опор, бокових та торцевих стінок, опорної плити та нижньої частини (остання, як правило, знімна, призначена для зберігання запасу моторного масла, та називається піддоном картера, масляним піддоном, або нижнім картером).

Вимоги до картерів:

• жорсткість і міцність конструкції;

• технологічність виготовлення;

• мала маса;

• низька собівартість.

Оскільки картери та блоки циліндрів найчастіше виготовляють як одне ціле, матеріалом є чавун або алюмінієвий сплав. У останні роки намітилася тенденція виконувати картери з двох частин: верхньої, яка відлита разом з блоком циліндрів, та нижньої — опорної плити сходового типу (рис. 9). Опорна плита виконує роль нижніх кришок підшипників колінчастого вала (їх називають «постелями»), при цьому забезпечує більшу жорсткість картера, ніж індивідуальні кришки. Різні типи блок-картерів за варіантами встановлення кришок підшипників колінчастого вала наведені на рис. 10.

Піддон картера (рис. 11, 12) виконують штамповкою з листової сталі або відливають з алюмінієвого сплаву.

Рис. 10. Типи блок-картерів: а — з індивідуальними кришками підшипників, б — з кришками, що виконані як одна деталь, в — з індивідуальними кришками та додатковою рамою, г — з опорною плитою, д — тунельного типу з розрізними та нерозрізними опорами, е — блок-картер опозитного ДВЗ, ж — підвищення жорсткості встановленням бокових болтів

Рис. 11. Нижня частина картера (BMW): 1 — колінчастий вал, 2 — опорна плита, 3 — піддон картера

Рис. 12. Типи піддонів картера: 1 — ребра охолодження, 2 — дефлектори для прямування потоків масла, 3 — екран.

§ 2.3. Головка циліндрів

Рис.13. Головка циліндрів: 1 — прокладка головки блоку, 2 — головка блоку, 3 — опорні підшипники розподільного вала, 4 — кришка, 5 — кришка головки, 6 — ущільнювальна прокладка

Головки циліндрів (рис. 13) закривають циліндри зверху і служать для розміщення камери згоряння.

Вимоги до головок циліндрів:

• утворювати об’єм камери згоряння певної форми;

• забезпечити оптимальну форму впускних і випускних каналів;

• забезпечити надійне ущільнення газового стику;

• забезпечити циркуляцію охолодної рідини;

• забезпечити раціональне розміщення необхідних деталей ДВЗ (свіча, форсунка, розподільний вал тощо).

Їх звичайно відливають з алюмінієвих сплавів чи чавуна. Двигун може мати одну головку на ряд циліндрів чи окремі головки для кожного циліндра або групи циліндрів. Індивідуальні головки забезпечують надійнішій газовий стик. Нижню частину головки через високі газові та термічні навантаження виконують масивною. Усередині головки утворюють систему каналів та порожнин для циркуляції охолодної рідини, підводу повітря чи пальної суміші у циліндр та виводу відпрацьованих газів.

У головку циліндрів двигунів запресовують напрямні втулки і сідла клапанів. У сучасних двигунах спостерігається тенденція до переходу на чотириклапанні головки з метою поліпшення наповнення циліндрів. Більш складні за конструкцією головки дизелів з розділеними камерами згоряння.

Головки циліндрів двигунів повітряного охолодження мають значне оребрення (до 75% поверхні) для поліпшення відводу тепла.

Ущільнення газового стику між головкою циліндра та циліндром задля попередження прориву газів та просочування охолодної рідини (рис. 14) досягаєтьсяпрокладкою головки блоку.

а	б	в	г
Рис. 14. Ущільнення газового стику:а , б — прокладкою, в — прокладкою та ущільнювальним кільцем, г — ущільнювальним кільцем, 1 — опорна площина, 2 — пояс центрування, 3 — прокладка, 4 — ущільнювальне кільце, 5 — гумове кільце ущільнення каналу охолодження.

Рис.15. Типи прокладок головки циліндрів

Вимоги до конструкції ущільнення:

• зберігати працездатність на протязі тривалого періоду експлуатації при дії високих температур та корозійно-активних елементів;

• мати достатню пластичність для заповнення нерівностей на опорних поверхнях головки та блоку циліндрів;

• мати необхідну пружність для забезпечення нерозкриття газового стику при роботі ДВЗ.

У залежності від матеріалу прокладки бувають наступних типів:

• суцільнометалеві (рис. 15,а), у вигляді листа зі сталі, міді або алюмінію;

• металеві (рис. 15,б), які складаються з набору декількох тонких листів сталі;

• металоазбестові (рис. 15,в), з основою у вигляді сітки чи перфорованого листа сталі або алюмінію та з наповнювачем з листів графитізованого термостійкого картону (азбесту). При цьому отвори для циліндрів окантовані металом для підвищення міцності.

Зверху головку циліндрів закривають пластмасовою або металевою кришкою (рис. 13).

Існують конструкції, у яких головка та блок циліндрів виготовляють як одне ціле (наприклад, ДВЗ австрійської фірми Steyr). У такому разі картер виготовляють окремою деталлю.