Estructura del motor
Estructura La carrocería es el esqueleto del motor y la base de instalación de los diversos mecanismos y sistemas del motor. Todas las piezas y accesorios principales del motor están instalados dentro y fuera de él, y soporta varios. cargas. Por tanto, la carrocería debe tener suficiente resistencia y rigidez. El bloque del motor se compone principalmente de bloque de cilindros, cárter, culata, junta de cilindro y otras piezas.
1. Bloque de cilindros
El bloque de cilindros y el cárter superior de un motor refrigerado por agua suelen estar fundidos en un solo cuerpo, llamado bloque de cilindros - cárter, o también llamado bloque de cilindros. . El bloque de cilindros generalmente está hecho de hierro fundido gris. La cavidad cilíndrica en la parte superior del bloque de cilindros se llama cilindro, la parte inferior es el cárter que sostiene el cigüeñal y su cavidad interior es el espacio para que se mueva el cigüeñal. . Hay muchas nervaduras de refuerzo, camisas de agua de refrigeración y conductos de aceite lubricante moldeados dentro del bloque de cilindros.
El bloque de cilindros debe tener suficiente resistencia y rigidez. Según las diferentes posiciones del bloque de cilindros y el plano de instalación del cárter de aceite, el bloque de cilindros generalmente se divide en las siguientes tres formas.
(1) La característica del bloque de cilindros general es que el plano de montaje del cárter de aceite y el centro de rotación del cigüeñal están a la misma altura. Las ventajas de este tipo de bloque de cilindros son su pequeña altura, su peso ligero, su estructura compacta, su fácil procesamiento y su cómodo desmontaje y montaje del cigüeñal, pero su desventaja es su escasa rigidez y resistencia.
(2) Características de el bloque de cilindros del pórtico El plano de instalación del cárter de aceite es más bajo que el centro de rotación del cigüeñal. Su ventaja es que tiene buena resistencia y rigidez y puede soportar grandes cargas mecánicas, pero sus desventajas son la mala mano de obra, la estructura pesada y el procesamiento difícil.
(3) Bloque de cilindros de túnel Este tipo de bloque de cilindros tiene un orificio de cojinete principal integral del cigüeñal, que utiliza rodamientos. El orificio del cojinete principal es más grande y el cigüeñal se carga desde la parte trasera del cilindro. bloquear. Sus ventajas son una estructura compacta, buena rigidez y resistencia, pero sus desventajas son los altos requisitos de precisión del procesamiento, la mala mano de obra y el inconveniente de desmontaje y montaje del cigüeñal.
Para que la superficie interior del cilindro funcione correctamente a altas temperaturas, el cilindro y la culata deben estar adecuadamente refrigerados. Hay dos métodos de enfriamiento, uno es el enfriamiento por agua y el otro es el enfriamiento por aire. Los motores refrigerados por agua están equipados con camisas de agua de refrigeración alrededor del cilindro y en la culata, y el bloque de cilindros y las camisas de agua de refrigeración de la culata están conectadas. El agua de refrigeración circula continuamente en la camisa de agua, eliminando parte del calor y enfriando. el cilindro y la culata.
Los automóviles modernos utilizan básicamente motores multicilíndricos refrigerados por agua. En el caso de los motores multicilíndricos, la disposición de los cilindros determina las dimensiones externas y las características estructurales del motor, y también afecta la rigidez y resistencia del cuerpo del motor. , y está relacionado con la disposición general del coche. Según la disposición de los cilindros, el bloque de cilindros también se puede dividir en tres tipos: tipo de una sola fila, tipo V y tipo opuesto.
(1) Tipo en línea
Los cilindros del motor están dispuestos en fila, normalmente vertical. El bloque de cilindros de una sola fila tiene una estructura simple y es fácil de procesar, pero la longitud y altura del motor son relativamente grandes. Generalmente, los motores de seis cilindros o menos son de una sola fila. Por ejemplo, los motores utilizados en los sedanes Jetta, Fukang y Hongqi utilizan este bloque de cilindros en línea. Para reducir la altura del motor, algunos automóviles inclinan el motor en ángulo.
(2) Motor tipo V En comparación con el motor, la longitud y la altura de la carrocería se acortan, la rigidez del bloque de cilindros aumenta y el peso del motor se reduce. El ancho del motor aumenta y la forma es compleja y difícil de procesar. Generalmente se usa para motores de 8 cilindros o más. Los motores de 6 cilindros también tienen bloques de cilindros de esta forma.
(3) Tipo opuesto
Los cilindros están dispuestos en dos filas, y las filas izquierda y derecha de cilindros están en el mismo plano horizontal, es decir, el ángulo entre el centro líneas de las filas izquierda y derecha de cilindros es γ = 180°, lo que se denomina tipo opuesto. Se caracteriza por su pequeña altura, diseño general conveniente y propicio para la refrigeración por aire. Este tipo de cilindro tiene menos aplicaciones.
Un cilindro perforado directamente en el bloque de cilindros se llama cilindro integral. El cilindro integral tiene buena resistencia y rigidez y puede soportar cargas más grandes. Este tipo de cilindro tiene altos requisitos de material y alto costo. Si el cilindro se fabrica como una pieza cilíndrica separada (es decir, camisa de cilindro), luego se instala en el cuerpo del cilindro. De esta manera, la camisa del cilindro está hecha de materiales de alta calidad resistentes al desgaste y el bloque de cilindros puede estar hecho de materiales generales de menor precio, reduciendo así los costos de fabricación. Al mismo tiempo, la camisa del cilindro se puede quitar del bloque de cilindros, lo que facilita su reparación y reemplazo y extiende considerablemente la vida útil del bloque de cilindros. Hay dos tipos de camisas de cilindro: camisas de cilindro secas y camisas de cilindro húmedas.
La característica de la camisa de cilindro seca es que después de insertar la camisa de cilindro en el bloque de cilindros, su pared exterior no entra en contacto directo con el agua de refrigeración, sino que contacta directamente con la superficie de la pared del bloque de cilindros. El espesor de la pared es delgado, generalmente de 1 a 3 mm. Tiene las ventajas de un bloque de cilindros integral, con mejor resistencia y rigidez, pero el procesamiento es más complicado, las superficies internas y externas deben terminarse, es incómodo desarmar y ensamblar y la disipación de calor es deficiente.
La característica de la camisa de cilindro húmeda es que después de que la camisa de cilindro se inserta en el bloque de cilindros, su pared exterior está en contacto directo con el agua de refrigeración. La camisa de cilindro solo hace contacto con el bloque de cilindros en forma anular. zona en la parte superior e inferior. El espesor de la pared es generalmente de 5 a 9 mm. Disipa bien el calor, se enfría uniformemente y es fácil de procesar. Por lo general, solo es necesario terminar la superficie interior, mientras que no es necesario procesar la superficie exterior en contacto con el agua. La desventaja es que la resistencia y la rigidez no son tan buenas como las de las camisas de cilindro secas y es fácil producir fugas de agua. Se deben tomar algunas medidas de prevención de fugas.
2. Cárter
La parte inferior del bloque de cilindros que se utiliza para instalar el cigüeñal se llama cárter. El cárter se divide en un cárter superior y un cárter inferior. El cárter superior y el bloque de cilindros están fundidos en una sola pieza, y el cárter inferior se usa para almacenar aceite lubricante y cerrar el cárter superior, por eso también se le llama cárter de aceite (Figura 2-6). El cárter de aceite tiene muy poca fuerza y generalmente está hecho de finas placas de acero estampadas. Su forma depende del diseño general del motor y de la capacidad del aceite del motor. El cárter de aceite está equipado con un deflector estabilizador de aceite para evitar fluctuaciones excesivas en el nivel de aceite cuando el automóvil sufre un golpe. También hay un tapón de drenaje de aceite en la parte inferior del cárter de aceite. El tapón de drenaje de aceite generalmente está equipado con un imán permanente para absorber virutas de metal en el aceite lubricante y reducir el desgaste del motor. Se instala una junta entre las superficies de unión superior e inferior del cárter para evitar fugas de aceite lubricante.
3. Culata
La culata se instala encima del bloque de cilindros, sellando el cilindro desde la parte superior y formando una cámara de combustión. A menudo está en contacto con gas a alta temperatura y alta presión, por lo que soporta fuertes cargas térmicas y mecánicas. Se construye una camisa de agua de refrigeración dentro de la culata de un motor refrigerado por agua, y el orificio de agua de refrigeración en la cara del extremo inferior de la culata está conectado con el orificio de agua de refrigeración en el bloque de cilindros. Utilice agua en circulación para enfriar piezas de alta temperatura, como la cámara de combustión.
La culata también está equipada con asientos de válvulas de admisión y escape y orificios de guía de válvulas para instalar válvulas de admisión y escape, así como canales de admisión y canales de escape. La culata de un motor de gasolina está mecanizada con un orificio para instalar una bujía, mientras que la culata de un motor diésel está mecanizada con un orificio para instalar un inyector de combustible. La culata de un motor con árbol de levas en cabeza también está mecanizada con un orificio para cojinete del árbol de levas para instalar el árbol de levas.
Las culatas de cilindros generalmente están hechas de hierro fundido gris o aleación de hierro fundido. La aleación de aluminio tiene buena conductividad térmica y favorece el aumento de la relación de compresión, por lo que en los últimos años se han utilizado cada vez más culatas de aleación de aluminio. .
La culata es una parte integral de la cámara de combustión. La forma de la cámara de combustión tiene una gran influencia en el funcionamiento del motor. Debido a los diferentes métodos de combustión de los motores de gasolina y diésel. Las partes de la culata que forman la cámara de combustión son bastante diferentes. La cámara de combustión de un motor de gasolina se encuentra principalmente en la culata, mientras que la cámara de combustión de un motor diésel se encuentra principalmente en el hoyo en la parte superior del pistón. Aquí sólo se introduce la cámara de combustión del motor de gasolina, mientras que la cámara de combustión del motor diésel se introduce en el departamento de suministro de diésel.
Existen tres formas comunes de cámaras de combustión en los motores de gasolina.
(1) Cámara de combustión semiesférica
La cámara de combustión semiesférica tiene una estructura compacta, la bujía está dispuesta en el centro de la cámara de combustión y el recorrido de la llama es corto, por lo que la tasa de combustión es alta, la disipación de calor es pequeña y la eficiencia térmica es alta. Este tipo de estructura de cámara de combustión también permite que las válvulas se dispongan en dos filas y el diámetro de la entrada de aire sea mayor, por lo que la eficiencia de carga es mayor. Aunque complica el mecanismo de distribución de válvulas, es beneficioso para la purificación de los gases de escape. y es ampliamente utilizado en aplicaciones de motores de automóviles.
(2) Cámara de combustión en forma de cuña
La cámara de combustión en forma de cuña tiene una estructura simple y compacta, un área pequeña de disipación de calor y una pequeña pérdida de calor, lo que puede garantizar que la mezcla forma un buen movimiento de vórtice durante la carrera de compresión, lo que favorece la mejora de la calidad de la mezcla del gas mezclado, la resistencia a la entrada de aire es pequeña y se mejora la eficiencia de carga. Las válvulas están dispuestas en fila, lo que simplifica el mecanismo de válvulas, pero la bujía está colocada en lo alto de la cámara de combustión en forma de cuña y la distancia de propagación de la llama es más larga. El motor sedán Cherokee utiliza esta forma de cámara de combustión.
(3) Cámara de combustión en forma de lavabo
Cámara de combustión en forma de lavabo, la culata tiene buena mano de obra y bajo costo de fabricación, pero debido a que el diámetro de la válvula se limita fácilmente, la admisión y los efectos del escape son peores que los de una cámara de combustión hemisférica. Los motores sedán Jetta y los motores sedán Audi utilizan cámaras de combustión en forma de cuenca.
IV. Junta del cilindro
La junta del cilindro se instala entre la culata y el bloque de cilindros. Su función es asegurar el sellado de la superficie de contacto entre la culata y el cilindro. Bloquee para evitar fugas de aire, fugas de agua y fugas de aceite.
El material de la junta del cilindro debe tener un cierto grado de elasticidad, que pueda compensar las irregularidades de la superficie de la junta para garantizar el sellado. Al mismo tiempo, debe tener buena resistencia al calor y a la presión. y no debe quemarse ni dañarse bajo altas temperaturas y presión, sin deformarse. En la actualidad, las juntas de cilindro con estructura de cobre y algodón se utilizan ampliamente. Dado que hay tres capas de cobre en la brida de la junta del cilindro de cobre y algodón, es menos probable que se deforme que el amianto cuando se presiona. Algunos motores también utilizan una junta de cilindro con una malla de alambre tejido o una placa de acero perforada en el centro del asbesto como esqueleto, y aglutinantes de asbesto y caucho en ambos lados.
Al instalar la junta del cilindro, primero verifique la calidad y la integridad de la junta del cilindro. Todos los orificios de la junta del cilindro deben estar alineados con los orificios del bloque de cilindros. En segundo lugar, instale los pernos de la culata estrictamente de acuerdo con las instrucciones. Al apretar los pernos de la culata, los pernos deben apretarse simétricamente desde el centro hacia los alrededores de 2 a 3 veces, y la última vez deben apretarse al par especificado.