Устройство автомобилей





Уплотнение корпуса двигателя



Главные прокладки и сальники двигателя

Сопрягаемые поверхности между базовыми деталями двигателя необходимо должным образом уплотнить. Особое внимание следует обратить на уплотнение стыка между блок-картером и головкой блока, поскольку эти элементы конструкции подвержены значительным тепловым и механическим нагрузкам, и прорыв газов между головкой блока и блок-картером приведет не только к энергетическим потерям, но и к повреждению основных деталей двигателя.
прокладки, сальники и уплотнения двигателей Разгерметизация сопрягаемых поверхностей головка блока-блок приводит к утечке охлаждающей жидкости в цилиндры и поддон картера, попаданию моторного масла в цилиндры с последующим пригаром и нагаром, коробление головки блока, снижению степени сжатия и, в конечном итоге, к снижению КПД и потере работоспособности двигателя.

Уплотнение корпуса двигателя, необходимое для исключения прорыва газов из рабочей полости цилиндра, а также для предотвращения утечек охлаждающей жидкости и моторного масла выполняется чаще всего в виде специальной прокладки, которую так и называют – прокладка головки блока цилиндров. Прокладка должна исключать появление всех перечисленных выше неисправностей, уплотняя все системные магистрали двигателя, а также должным образом герметизируя камеру сгорания.

Уплотнению при помощи прокладки головки блока подлежат:

  • газовые стыки между головкой блока цилиндров, торцом цилиндра и впускным трубопроводом;
  • стыки между блоком цилиндра и головкой блока цилиндров в местах сопряжения отверстии для охлаждающей жидкости и масла;
  • стыки между «мокрой» гильзой и блок-картером;
  • разъемы между блок-картером, головкой блока цилиндров и различными навесными деталями и крышками;
  • выходящие из двигателя вращающиеся детали: носок и хвостовик коленчатого вала, валы приводов различных узлов.

Как уже упоминалось выше, наиболее ответственным является уплотнение газового стыка, так как при нарушении герметичности ухудшается работа двигателя, возможен прорыв газов из камеры сгорания, поступление масла в систему охлаждения или охлаждающей жидкости в полость цилиндра.
Поскольку газовый стык является зоной высокого температурного и механического напряжения, прокладки для его уплотнения выполняются из жаростойких и герметизирующих материалов. Такие прокладки должны удовлетворять следующим требованиям:

  • выдерживать значительное давление газов и высокие температуры;
  • иметь достаточную пластичность для заполнения неровностей на опорных поверхностях головки блока цилиндров и блок-картера;
  • иметь необходимую упругость и достаточную прочность.

Прокладки головки блока цилиндров могут быть цельнометаллическими, составными или комбинированными.
В двигателях с высокой степенью сжатия применяются цельнометаллические прокладки из листовой стали, алюминия или меди либо составные прокладки, набранные из нескольких тонких листов.

Стальные цельнометаллические прокладки имеют вокруг отверстий штампованные канавки, которые при сборке деформируются и обеспечивают уплотнение вследствие своей упругости. При ремонте двигателя такие прокладки подлежат обязательной замене на новые, поскольку вторичное их использование не способно обеспечить надежное уплотнение стыка.
В двигателях со средней степенью сжатия используются комбинированные прокладки, выполненные из графитизированного асбестового полотна, армированного снаружи листовой сталью. Контур камеры сгорания окантовывается металлическими полосками, которые при затяжке стыка надежно предохраняют камеру сгорания от разгерметизации.

Надежность уплотнения газового стыка зависит от того, насколько сила сжатия прокладки в зазоре больше силы воздействия газов в цилиндре. Поэтому в месте расположения прокладок выполняют следующее:

  • делают утолщение прокладки по контуру цилиндра;
  • предусматривают выступ торца цилиндра на 0,05...0,15 мм над привалочной плоскостью блока цилиндров;
  • вдавливают прокладку в фасонный торец гильзы стальным кольцом, расположенным в выточке головки блока цилиндров и выступающим над ее поверхностью;
  • устанавливают металлические кольца, зажимаемые между торцом гильзы и головкой блока цилиндров. Каналы охлаждающей жидкости и масляные каналы уплотняются резиновыми кольцами.

***



Кроме сопряжения блок-головка блока в двигателе подлежат качественному уплотнению и другие соединения деталей КШМ – соединение с впускным и выпускным трубопроводом,блок-картера и поддона, соединение свечей зажигания и форсунок дизельного двигателя с головкой блока, а также различных валов, в т. ч. и коленчатого вала, имеющих выход из блока цилиндров. Все эти сопряжения, как и стык между головкой блока и блоком, безусловно, влияют на работу двигателя, предотвращая потери тепловой энергии в виде прорыва рабочих газов, утечки масла и охлаждающей жидкости из вспомогательных систем двигателя.

Газовый стык между выпускным трубопроводом и головкой блока цилиндров (блок-картером) уплотняется прокладками из графитизированного асбестового картона, армированного стальным перфорированным листом.

Стык картера и поддона, разъемы с крышками и навесными деталями уплотняются прокладками из паронита, картонными или резиновыми прокладками из специальной резиновой смеси. Искровая свеча зажигания в месте ее стыка с головкой блока цилиндров уплотняется металлическими кольцами круглого сечения, а форсунки - кольцами из отожженной меди.

Для предотвращения течи масла в местах выхода из двигателя носка и хвостовика коленчатого вала применяются уплотнительные манжеты или сальники.
прокладка головки блока цилиндров Сальники представляют собой волокна или графитизированный асбестовый шнур, которые закладываются в кольцевую канавку корпуса вокруг вращающегося вала. Отверстие становится меньше, благодаря чему и уплотняется зазор.
Для надежности уплотнения на поверхности вала под сальником выполняют многозаходную неглубокую накатку, по которой масло, попавшее в зазор уплотнения, возвращается в картер.

Кроме того, перед сальником на хвостовике вала выполняется маслоотражательный гребень. При отсутствии накатки кроме гребня может применяться маслосгонная резьба. Передние концы коленчатых валов, а также их хвостовики в случае безфланцевого крепления маховика обычно уплотняются уплотнительными манжетами.
Радиальное давление кромки уплотнительной манжеты и ее постоянный контакт с валом обеспечивается спиральной браслетной пружиной. Носок коленчатого вала обычно имеет маслоотражатель.

Уплотнительные манжеты применяются для уплотнения и других вращающихся валов, выходящих из корпуса двигателя.

***

Особенности КШМ двигателей с воздушным охлаждением