Technologia kadłubów
Ze wzglÄ™du na wielkÄ… różnorodność kadÅ‚ubów silników spalinowych w rozdziale tym ograniczymy siÄ™ do omówienia jedynie technologii kadÂÅ‚ubów chÅ‚odzonych wodÄ…, rzÄ™dowych silników samochodowych i ciÄ…gniÂkowych, przy czym wiÄ™kszość uwag dotyczÄ…cych tych ostatnich bÄ™dzie również sÅ‚uszna w odniesieniu do silników przemysÅ‚owych maÅ‚ej mocy. KadÅ‚uby wymienionych typów silników majÄ… najczęściej blok cylindrowy odlany łącznie z górnÄ… częściÄ… skrzynki korbowej. Różnice ich konstrukcji sÄ… uwarunkowane nastÄ™pujÄ…cymi głównymi czynnikami:
1)typem silnika (zapłon iskrowy czy samoczynny),
układem rozrządu,
konstrukcjÄ… cylindra.
Silniki samochodowe i ciÄ…gnikowe z zapÅ‚onem iskrowym budowane sÄ… jako dolnozaworowe (zawory w kadÂÅ‚ubie) i górnozaworowe (zawory w gÅ‚owicy). W pierwszym przyÂpadku najczęściej spotyka siÄ™ kadÅ‚uby bez wstawianych tulei cylindroÂwych (przykÅ‚ad takiego kadÅ‚uba pokazany byÅ‚ na rys. 30) i niekiedy z tuÂlejami suchymi; kadÅ‚uby takich silników wykonuje siÄ™ bardzo czÄ™sto ze wstawianymi gniazdami zaworowymi. W drugim przypadku zwykle stoÂsuje siÄ™ tuleje mokre.
Silniki samochodowe, ciÄ…gnikowe i przemysÅ‚owe z zapÅ‚onem samoczynnym budowane sÄ… z reguÅ‚y jako górnoÂzaworowe z wstawianymi tulejami mokrymi (w silnikach czterosuwowych) lub suchymi (w silnikach dwusuwowych).
Warunki techniczne omówimy na przykładzie kadłuba dolnozaworowego silnika samochodowego bez wstawianych tulei cylindrowych.
Dokładność obróbki otworów cylindrowych zawiera się w granicach tolerancji odpowiadających klasom 2r3, przy czym na podstawie tego wymiaru przeprowadza się selekcję kadłubów na 345 grup. Dopuszczalna stożkowość i owalność tych otworów wynosi 0,0140,025 mm na całej długości gładzi cylindrowej.
Otwory na cienkoÅ›cienne panewki Å‚ożysk głównych wykonuje siÄ™ z doÂkÅ‚adnoÅ›ciÄ… odpowiadajÄ…cÄ… klasie 1, a otwory na osadzenie waÅ‚ka rozrzÄ…du — z dokÅ‚adnoÅ›ciÄ… odpowiadajÄ…cÄ… klasie 2. W obu tych przypadkach stożÂ
kowość i owalność nie powinna przekraczać 70% tolerancji wymiaru danego otworu. Spośród innych otworów dokładnie (w klasie 2 lub 2a) obrabia się również otwory w prowadnikach zaworowych wprasowanych w kadłub.
Dopuszczalne odchyÅ‚ki ksztaÅ‚tu wyznacza siÄ™ w przypadku kadÅ‚uba nie tylko dla powierzchni walcowych, ale również dla obrabianych pÅ‚aszczyzn podstawowych; mianowicie dopuszczalne odchyÅ‚ki od prostoliniowoÅ›ci (pÅ‚askoÅ›ci) na caÅ‚ej ich dÅ‚ugoÅ›ci wynoszÄ… odpowiednio: dla pÅ‚aszczyzn górÂnej i dolnej 0,0270,08 mm, dla pÅ‚aszczyzn czoÅ‚owych 0,0870,12 mm i dla pÅ‚aszczyzn bocznych 0,1570,3 mm.
Dopuszczalne odchyłki położenia wahają się zwykle w następujących granicach:
2)odchyÅ‚ka od prostopadÅ‚oÅ›ci osi cylindrów wzglÄ™dem osi waÅ‚u korboÂwego — 0,03rt0,07 mm na caÅ‚ej dÅ‚ugoÅ›ci cylindrowej;
odchyłka od równoległości otworów na wał korbowy i otworów na wałek rozrządu — 0,08r70,15 mm na całej długości kadłuba;
3)bicie stożkowej powierzchni gniazda zaworowego wzglÄ™dem osi otwoÂru prowadnika zaworowego — 0,015k0,04 mm.
Wymagania co do gÅ‚adkoÅ›ci najważniejszych obrabianych powierzchni sÄ… nastÄ™pujÄ…ce: gÅ‚adź cylindrowa — wedÅ‚ug klasy IOt12, otwory na cienÂkoÅ›cienne panewki Å‚ożysk głównych — wedÅ‚ug klasy 9 lub 10, otwory na waÅ‚ek rozrzÄ…du — wedÅ‚ug klasy 7, stożkowa powierzchnia gniazda zawoÂrowego — wedÅ‚ug klasy 9 lub 10 i wreszcie otwory w prowadnikach oraz otwory na popychacze zaworowe — wedÅ‚ug klasy 7 lub 8.
Dobór materiaÅ‚u na kadÅ‚ub uzależniony jest od jego konstrukcji. MaÂteriaÅ‚em stosowanym na kadÅ‚uby z wstawianymi tulejami cylindrowymi i wstawianymi gniazdami zaworowymi (lub kadÅ‚uby silników górnozaworowych) jest najczęściej żeliwo perlityczne. Do odlewania kadÅ‚ubów bez wstawianych tulei cylindrowych zwykle używa siÄ™ żeliwa stopowego o naÂstÄ™pujÄ…cych skojarzeniach skÅ‚adników stopowych: NiCr, NiCrMo, CrMo i MoCu.
Stopy lekkie na kadÅ‚uby mogÄ… być stosowane tylko w przypadku silniÂków ze wstawianymi żeliwnymi tulejami cylindrowymi. Zwykle używany jest silumin o skÅ‚adzie: Si — 9f13,5%, Mn — 0,470,6%, Mg — 0,170,5% i reszta Al.
Jak poprzednio wspominaliÅ›my, w kadÅ‚ubach silników dolnozaworowych bardzo czÄ™sto stosuje siÄ™ wstawiane gniazda zaworów wydechowych i w ten sposób znacznie przedÅ‚uża siÄ™ czas pracy kadÅ‚uba. Gniazda te wykonuje siÄ™ z żaroodpornych stopowych żeliw lub stali o dużej zawartoÅ›ci wolÂframu i chromu, a niekiedy i niklu.