Ок-25 сравнительный анализ конструкции блоков цилиндров с гильзами и без.

В блок-картерах автомобильных двиг. с жид. охл. применяются следующие силовые схемы: 1. С несущим блоком цилиндра, получившие наибольшее распространение нагрузка воспринимается стенками цилиндров и рубашки охлаждения, поперечными перегородками картера. В этой схеме часто используются сменные гильзы «мокрые или сухие». В этом случае основную нагрузку несут стенки рубашки охлаждения. Конструкция в целом оказывается менее жесткой. стенки которого растягиваются силами газа, передающимися шпильками через головку блока цилиндра; 2. С несущими силовыми шпильками, вывертываемыми верхней половины картера,в этой схеме нагрузки воспринимаются силовыми шпильками а цилиндр и блок-цииндров оказывается сжатым; 3. Схема блок-картера с несущим цилиндром в которой под действием сил давления газа стенки цилиндра и рубашки охлаждения испытывают напряжения разрыва.

Блок – картер должен обладать высокой жесткостью, это обеспечивает минимальные деформации в зонах коренных подшипников, гильз цилиндра и плоскости стыков с головкой цилиндра.

Жесткость блок-картера может быть повышена путем: 1. оребрения перегородок, лежащих в плоскости коренных подшипников- в плоскостях передачи усилий от кол. вала к коренным подшипникам; введение укрепляющих ребер, связывающих приливы для шпилек крышек и гнезда вкладышей коренного подшипника со стенками блок картера; 2. расположение плоскости крепления нижней половины картера ниже плоскости разъема коренных подшипников; 3. Расположение коренных подшипников после каждого цилиндра т.е применение полноопорного кол. вала.

Преимущество блок-картера без гильз в том что он обладает большей жесткостью, не имеет дополнительных уплотнителей в отличии от блок - картеров с гильзами (нижние медные либо резиновые кольца установленные в гильзе либо в блоке). Недостатки: меньше ремонтно пригодность так как при износе одного цилиндра необходимо растачивать все а так же при не возможности ремонта одного цилиндра необходимо замена всего блока, более сложная отливка из-за усложнения каналов рубашки охлаждения, невозможность применения цилиндров с высокопрочных материалов из большой дороговизны материала, поэтому необходимо применять вставки из высокопрочных материалов.

Преимущества блок-картеров с гильзами: более технологичное изготовление каналов рубашки охлаждения в блоке. Мокрые гильзы можно заменять в случае их повреждения следовательно при износе одного цилиндра можно заменить только одну гильзу при невозможности её ремонта, возможность применения гильз изготовленных из более прочных материалов. Недостатки: 1. в дизелях наблюдаются случаи вибрации гильз цилиндра, она возникает при переходе поршня двигателя через ВМТ т.е при его перекладки. Между поршнем и зеркалом цилиндра есть зазор и перемещение поршня происходит с ударом. При этом изменяется давление на стенки цилиндра. Вибрации цилиндра вызывают его кавитационное изнашивание. Для предотвращения этого на некоторых двигателях вытачивают специальную канавку в которую вставляют антикавитационное кольцо 1.; 2. большее количество уплотнителей.

ОК- 24 Элементы крепления головки блока цилиндров (шпильки, болты), определение запаса прочности этих элементов.

Запасом прочности называется отношение предельно допустимого напряжения к максимальному.

Определяем минимальное и максимальное напряжения, возникающие в шпильке.

Амплитуда напряжения и среднее напряжение цикла:

;

.

Для выбранного материала определяем: пределы прочности , текучести , усталости при растяжении-сжатии ; коэффициент приведения цикла при растяжении-сжатии .

Для проверки правильности выбора размеров шпилек, их количества и материала, необходимо произвести расчет запаса прочности этих деталей.

Эффективный коэффициент концентрации напряжений:

, где - коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений, зависящий, в основном, от свойств материала; K_sT - теоретический коэффициент концентрации напряжений.

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения.

- коэффициент влияния шероховатости поверхности.

Определяем: ; ; .

Проверяем условие: < - расчет по пределу текучести, если «>» - по пределу выносливости.

- при расчете по пределу текучести.

- при расчете по пределу выносливости.

Для изгот-я исп-ют углерод. стали с высоким пределом упругости и высоколегированные 40, 40Х, 40ХН, 18ХНМА, 18ХНВА. Материал должен иметь возможно больший предел упругости, т.к. при его повыш. уменьш. остаточные деформации, уменьш. возм-ть ослабления газ. стыка вследствие пониж-я силы затяжки.