Материал: 2466

передаётся большей массе металла, что исключает концентрацию сил у стыка.

Крышки коренных подшипников коленчатого вала выполняются массивными, часто с двутавровым поперечным сечением, что обеспечивает работу вкладышей коренных подшипников с малыми деформациями.

Для большей жёсткости коренного подшипника и предохранения его от раскачки крышки по бокам фиксируются обработанными плоскостями, выполненными в приливах картера. В некоторых конструкциях крышки фиксируются штифтами.

Вкладыши подшипников скольжения устанавливаются в расточку картера и крышки с натягом. От проворачивания и осевых пе-

ремещений вкладыши могут фиксироваться штифтами, запрессованными в картер и крышку, отгибными усикамиИ, упирающимися в сты-

ковые плоскости картера и крышки.

Негильзованный блок цилиндровД, в котором поверхность цилиндра используется в качестве рабочей, обеспечивает высокую прочность и жёсткость. Такая конструкция имеет небольшие габариты и массу. Однако достаточно сложноАполучить качественную отливку со стабильными геометрическими параметрами. Кроме того, необходимо провести технологическиебмероприятия по увеличению износостойкости поверхности цилиндра, и при выходе из строя одного из цилиндров требуетсяизамена всего блока. Поэтому у большинства двигателей цилиндр выполняется в виде гильзы, которая в той или иной степени лишенаСэт х недостатков.

Гильзы цилиндров (втулки цилиндров) испытывают напряжение от действия сил газов, бокового давления поршня и тепловых нагрузок. Среди теплонапряжённых деталей двигателя гильза занимает особое место. Жёсткость блока цилиндров зависит от типа гильзы и способа её установки. Однако обеспечение только одной прочности и жёсткости гильзы недостаточно для длительной и надёжной работы двигателя.

Конструкция гильзы должна обеспечивать, с одной стороны, невысокий уровень напряжений от монтажных усилий и газовой нагрузки, с другой стороны – умеренный уровень температур и температурных напряжений.

Гильзы можно подразделить на сухие, устанавливаемые в предварительно расточенный цилиндр, и мокрые, т. е. омываемые с наружной стороны охлаждающей жидкостью.

21

При сухих запрессованных гильзах жёсткость блока получается большая, чем при мокрых гильзах. Сухие гильзы изготавливают с верхним опорным буртом (рис. 2.5,а) и без него (рис. 2.5,б). Толщина стенок таких гильз составляет 2…4 мм. Гильзы без бурта запрессовывают в блок с натягом для фиксации при окончательной обработке после установки в блок и при работе двигателя. Гильзы с опорным буртом по завершении механической обработки запрессовывают в блок из алюминиевого сплава или устанавливают в чугунный блок по скользящей посадке с зазором 0,01…0,04 мм. Сухие гильзы могут быть выполнены не на всю длину цилиндра, а в виде укороченной вставки в верхней подверженной наибольшему износу зоне цилиндра.

Сухие гильзы должны иметь хороший контакт с блоком цилиндров: для улучшения теплоотдачи от гильзы в охлаждающую жидкость, более равномерного радиального распределения температур и в итоге устранения термической деформации.

Мокрая вставная гильза имеет опорную плоскость (фланец), которая может быть расположена в различных местах по высоте блока:

Рис. 2.5. Типы гильз и способы их крепления [7, 15]

Смещение опорного фланца от верхней плоскости блока позволяет избежать коробления наиболее нагретой части гильзы. В этом месте нарушение геометрической формы может привести к повышенному износу и задирам гильзы, поршня и колец. Кроме того, понижение опорной плоскости создаёт более благоприятные условия для ох-

22

и в итоге к снижению работоспособности цилиндропоршневой группы и увеличению расхода моторного масла. Гильза при нагревании должна свободно расширяться в осевом направлении.

Для правильной установки в блоке и с целью уменьшения деформации от боковых сил гильзу центрируют по двум направляющим поясам (см. рис. 2.5). Диаметр верхнего пояса несколько больше диаметра нижнего, в котором для обеспечения удлинения гильзы при работе предусматривается зазор 0,05…0,13 мм. Уплотняют, как правило только нижний направляющий пояс специальными кольцами из мас- ло-, тепло-, водостойкой резины или из фторкаучука, фтороугольноводородного каучука, фторосиликонового каучука. Колец обычно два или три, и располагаться они могут в одной канавке или каждое в от-

прямоугольной формы, нижнее – круглое. Кольца могут быть разной

дельной. Канавки протачивают чаще всего на наружной поверхности направляющего пояса гильзы. Верхнее кольцоИможет быть выполнено

ными, стянутыми гайкой.

высоты. Резиновые кольца в одной канавкеДмогут чередоваться сталь-

Толщина стенки по сечению канавки не должна быть меньше 5 мм. Поперечная площадь канавкиАдолжна быть больше площади поперечного сечения кольца, иначе при сборке может произойти деформация гильзы, так какбрезина не сжимается.

Толщина направляющих поясов должна быть на 2…3 мм больше минимальной толщиныистенки гильзы.

Длину гильзы устанавл вают из условия обеспечения возможности свободногоСдв жен я противовесов и шатуна и возможного выхода кромки поршня в НМТ на 0,2∙D в случае отсутствия на юбке поршня нижнего маслосъёмного кольца.

При положении поршня в НМТ его уплотняющий пояс должен соприкасаться с гильзой, омываемой охлаждающей жидкостью. Этим условием определяется нижнее положение охлаждающей рубашки. Высота охлаждающей рубашки составляет 70 % хода поршня S.

Силовые шпильки для крепления головки цилиндров стремятся разместить на возможно меньшем радиусе от цилиндров. При мокрой гильзе диаметр окружности, по которой располагаются шпильки, определяется величиной диаметра опорного фланца гильзы D1 (см. рис. 2.6). Перемычка между отверстием под шпильку и расточкой под фланец гильзы составляет 2…3 мм.

Силовые шпильки завёртываются в приливы, связанные с рубашкой охлаждения, внутренними поперечными перегородками и

24

верхней опорной плоскостью блока. Бобышки силовых шпилек не связывают со стенками цилиндров для уменьшения их деформации при затяжке шпилек. Для избегания дополнительных моментов, нагружающих блок цилиндров, силовые шпильки головки цилиндров и крышек коренных подшипников должны лежать в одной поперечной вертикальной плоскости. При этом смещение осей этих шпилек относительно друг друга должно быть по возможности минимальным.

Возникновение в несущих стенках блока цилиндров изгибающих моментов при затяжке шпилек может привести к нарушению геометрической формы гильзы, полученному при смещённой оси шпильки на величину l относительно стенки блока (см. рис. 2.6,а). Совмещение оси шпильки с осью несущей стенки блока (см. рис. 2.6,б)

позволит сохранить правильность геометрической формы гильзы. При нижнем и среднем расположенииИопорного фланца гильзы

приливы под шпильки отливаются в опорном кольцевом поясе. При этом шпильки омываются охлаждающейДжидкостью.

Чтобы избежать неравномерной передачи усилий и коробления гильзы, силовые шпильки затягивают в определённой последовательности, указанной в заводской инструкцииА.

Гильзы цилиндров форсированных судовых двухтактных мало-

оборотных двигателей характеризуютсяб высоким уровнем тепловых и механических напряжений.

В двухтактныхидвигателях отсутствуют периоды цикла, в течение которых на стенках моглаСбы образоваться масляная плёнка. Налич е отражательных устройств и сальников на штоке поршня обеспечивает отсутствие доступа картерного масла. Поэтому смазывание цилиндра осуществляется маслом, подаваемым лубрикаторами (рис. 2.7) к нескольким точкам, равномерно размещённым по периметру гильзы. Места расположения пояса точек могут быть различными, но следует избегать зон с высокой температурой стенки. В табл. 2.4 представлены размеры гильз цилиндров судовых крейцкопфных малооборотных и тронковых среднеоборотных двигателей.

25