Ce este un bloc cilindric al motorului (2) - Cunoștințe

Material bloc cilindric

În mod tradițional, blocurile de cilindri ale camioanelor și autobuzelor erau realizate din fontă gri, de obicei aliată cu cel puțin puțin siliciu pentru a reduce fragilitatea materialului. După cum am menționat mai devreme, majoritatea motoarelor diesel de autostradă cu diametru mediu și mare folosesc căptușeli de cilindri, ceea ce înseamnă că materialul de bază al blocului de cilindri nu suportă în mod direct presiunea și temperatura cilindrilor motorului. Recent, a existat o tendință de creștere semnificativă a presiunii cilindrilor în timp ce se produc motoare mai ușoare. Acest lucru a condus la apariția pieselor turnate de bloc-cilindri de -cu greutate redusă și-înaltă rezistență. Compararea raportului greutate-la-putere al motoarelor de astăzi cu cele din anii 1980: puterea produsă pe kilogram de greutate a motorului în motoarele de astăzi este adesea de două ori mai mare decât cea a predecesorilor lor - cel puțin înainte de a lua în considerare greutatea întregului hardware de control al emisiilor de pe motoarele actuale. În zilele noastre, majoritatea producătorilor de motoare diesel (OEM) folosesc fier grafit compactat (CGI) în fabricarea blocurilor de cilindri, deoarece este ușor și poate rezista la forțe mult mai mari.

Blocuri cilindrice din fier din grafit compactat (CGI).

Blocurile cilindri din fier din grafit compactat (CGI) au fost un factor cheie în reducerea greutății motorului în ultimul deceniu. Motoarele diesel moderne de-cai putere sunt adesea mai ușoare decât motoarele din generația anterioară, care produceau doar jumătate din putere. Aproape toți producătorii de echipamente originale (OEM) folosesc blocuri de cilindri CGI pentru motoarele lor grele-. Avantajele CGI includ:

• Cu 70% mai ușor decât blocurile cilindrice echivalente din fontă gri

• Limită de oboseală cu 200% mai mare decât fonta gri

• Cu 40% mai rigid decât fonta gri

Arc de sârmă transferat cu plasmă

În trecut, Caterpillar folosea Arcul cu sârmă transferată cu plasmă (PTWA) ca metodă de a repara căptușele cilindrilor din fontă la motoarele diesel, dar acum această tehnologie este folosită pentru a permite motoarelor diesel cu sarcini ușoare și medii-să utilizeze blocuri de cilindri din aliaj de aluminiu fără căptușe. Procesul PTWA oferă o suprafață foarte-rezistentă la uzură și la temperatură-pe substraturi pe bază de fier-sau aliaje de aluminiu. Procesul combină aerul comprimat și electricitatea pentru a genera un jet de plasmă cu o temperatură de până la 35.000 ° F (19.500 ° C), în care un fir este alimentat printr-un pistol rotativ. Acest lucru desface firul în picături de aproximativ 25 de microni, care se leagă la nivel molecular de peretele căptușelii cilindrului. Pe măsură ce sârma topit se oxidează, formează o structură cristalină numită wüstite, iar stratul final de placare are o grosime de aproximativ 150 de microni. Atunci când PTWA este utilizat pe blocuri cilindrice din aliaj de aluminiu, suprafața țintă trebuie pre-tratată. Procesul PTWA este adesea denumit placare. Fără echipamente specializate, blocurile cilindrice placate nu pot fi reparate.

Funcții bloc cilindri

Deși există unele diferențe între producători, blocurile de cilindri ale motoarelor diesel trebuie să îndeplinească unele sau toate următoarele funcții:

• Asigurați alezaje cilindrilor pentru ansamblurile pistonului.

• Asigurați găuri de rulment principal pentru arborele cotit.

• Asigurați pasaje de lichid de răcire/manchete de apă.

• Asigurați canale de ulei de lubrifiere/galeri de ulei.

• Asigurați locuri de montare pentru alte componente ale motorului.

Blocurile cilindri pot conține găuri longitudinale pentru instalarea arborilor cu came. Figura 9-2 prezintă găurile și pasajele menționate mai sus. Figura 9-3 arată locațiile dopurilor de expansiune sau dopurilor în formă de cupă-într-un bloc motor tipic cu șase cilindri. Acestea sunt de obicei instalate cu o ușoară potrivire prin interferență și fixate folosind un adeziv de rezistență medie, cum ar fi Loctite Blue.

Alezajul cilindrului integral

Majoritatea motoarelor de automobile și a motoarelor diesel cu diametru mic-utiliză blocuri de cilindri integrale sau fără căptușeală. Este mai puțin probabil ca acestea să fie utilizate în motoarele diesel comerciale, în special în cele cu-alezaj mare. La un moment dat, alezajele integrale ale cilindrilor erau folosite la motoarele cu alezaj mediu-; au fost numite în derizoriu blocuri de un-orare. Acest lucru s-a datorat faptului că în timpul recondiționării, a fost dificil să găuriți găurile pentru a instala căptușele cilindrului din cauza apropierii apropiate a găurilor cilindrilor unele de altele. Cu toate acestea, odată cu apariția călirii prin inducție a blocurilor cilindrice pe bază de fier-și proceselor specializate de placare, cum ar fi PTWA menționat mai sus, această situație s-a schimbat. Motoarele mai vechi din seria Cat 3208, Cummins ISB și MB-900 (produse până în 2010) sunt exemple de motoare cu blocuri de cilindri fără căptușe de cilindri. Economiile de costuri inițiale realizate prin fabricarea unui astfel de design al blocului cilindrilor pot fi compensate în timpul reviziilor motorului atunci când blocul cilindrilor trebuie înlocuit, alezat și echipat cu căptușele cilindrilor sau trimis înapoi la fabrică pentru reparație. Avantajele motoarelor fără căptușe de cilindri sunt următoarele:

• Cost inițial mai mic

• Niciun risc de defectare a inelului O-a căptușei cilindrului

• Nu este nevoie să respectați specificațiile privind proeminența căptușei cilindrului în timpul reasamblarii

Alezajul cilindrului călit prin inducție-fără căptușeală cilindrului

La sfârșitul anilor 1990, Freightliner/Mercedes-Benz a introdus un motor fără căptușele cilindrilor, cu alezajele cilindrului-întărite. Motoarele MB-900 cu patru-cilindri și șase-cilindri aveau o caracteristică unică întărită prin inducție a striației elicoidale-în zona de curățare a inelului superior. În comparație cu alte motoare fără căptușele cilindrilor, acest lucru a prelungit semnificativ durata de viață a alezajelor cilindrilor. Dacă alezajele cilindrilor s-au uzat peste toleranță, acestea ar putea fi re-alezitate și echipate cu căptușele cilindrilor. Mercedes-Benz a recomandat ca numai producătorul să efectueze re-alezarea și instalarea căptușelii cilindrului pe aceste motoare. Acest motor a avut un mare succes atât în aplicații de drum, cât și de off-road, dar nu a mai fost folosit în aplicații de șosea după anul model 2010. Cu toate acestea, un număr mare de astfel de motoare sunt încă utilizate zece ani mai târziu.

Placare PTWA fără căptușeală cilindrului

Procesul PTWA descris pe scurt mai devreme a fost folosit de mulți ani ca metodă de reparare a blocurilor cilindrice din fontă fără căptușe de cilindri, dar această tehnologie este aplicabilă și pentru placarea alezajelor cilindrilor blocurilor cilindrice din aliaj de aluminiu. Pe măsură ce producătorii de echipamente originale (OEM) continuă să se străduiască să reducă greutatea motoarelor diesel, blocuri cilindrice din aliaj de aluminiu cu alezaje de cilindri placate cu PTWA-au fost folosite la motoarele diesel de utilizare ușoară-și poate fi doar o chestiune de timp până când le vedem la motoarele diesel de sarcină grea{-.

Căptușeală umedă a cilindrului

Designul blocului cilindrului permite ca mantaua de apă să fie în contact direct cu căptușeala cilindrului din alezajul cilindrului; prin urmare, căptușeala cilindrului trebuie să aibă o grosime suficientă a peretelui pentru a rezista la presiunea maximă de ardere a motorului. Căptușele umede ale cilindrilor pot transfera eficient căldura lichidului de răcire și sunt ușor de înlocuit în timpul reviziilor. Principalul lor dezavantaj este că trebuie să rămână sigilate pe toată durata de viață, iar defecțiunea inelului O-poate duce la contaminarea uleiului de motor cu lichidul de răcire.

info-362-706