Блок циліндрів складається з наступних елементів: бічних і торцевих стінок, межціліндрових перемичок і верхньої горизонтальної плити, об'єднаних терміном «водяна сорочка», а також циліндрів. Якщо в циліндри, відлиті разом з водяною сорочкою, встановлюють тонкостінні гільзи, то вони називаються сухими. Якщо циліндри знімні і омиваються охолоджувальною рідиною, то їх називають мокрими гільзами.
Блок-картер - основний елемент остова двигуна. Він піддається значним силовим і тепловим впливам і повинен мати високу міцність і твердість. У блок-картері встановлюють циліндри, опори колінчастого вала, деякі пристрої механізму газорозподілу, різні вузли мастильної системи з її складною мережею каналів, масляний піддон і інше допоміжне обладнання. Блок-картер виготовляють з чавуну або алюмінієвого сплаву литтям. Масляний піддон. Останній може бути виконаний до ак у вигляді тонкостінної конструкції, що утворює ємність для збору і розміщення масла, так і у вигляді монолітного несучого елемента, що сприяє підвищенню жорсткості корпусу.
По тому як елементи корпусу двигунів з рідинним охолодженням сприймають навантаження від газових сил, розрізняють наступні силові схеми:
1) з несучим блоком циліндрів. коли сили тиску газів сприймаються головкою, силовими болтами (шпильками), опорами корінних підшипників і навантажують розтягують зусиллями з Генки блоку цідіндров. Різновидом даної силової схеми при мокрих гільзах є схема з несучої сорочкою. При цьому газові сили навантажують (розтягують) тільки стінки водяної сорочки;
2) з несучими силовими шпильками. Сили газів, діючи на головку, сприймається довгими шпильками, які кріпляться у верхній частині картера. При цьому сорочка охолодження і мокрі гільзи в результаті попереднього затягування шпильок знаходяться в стислому стані, і газові сили розвантажують їх Блок-картери, виконані за даною схемою, можуть відливатися з алюмінієвого сплаву в силу їх меншою навантаженості.
Головка закриває циліндри зверху; в ній розміщені клапани, камери згоряння, свічки, форсунки. У головку циліндрів запресовані напрямні втулки і сідла клапанів. Площина роз'єму між головками і блоком циліндрів ущільнена сталеасбестовая прокладками. Між головкою циліндрів і кришкою клапанів встановлені пробкові або гумові прокладки.
Конструктивні заходи щодо підвищення жорсткості блок-картера
а - полноопорний колінчастий вал, б - ребра перегородок корінних опор і бічних стінок, в - зниження площині роз'єму картера, г - тунельний картер, д - рамна плита або коробчатая конструкція масляного піддону, об'єднана з кришками корінних опор
Головки відлиті з алюмінієвого сплаву або чавуну. Двигуни з рядним розташуванням циліндрів мають одну головку циліндрів, двигуни з V-подібним розташуванням - дві головки на кожен ряд (двигун ЗІЛ-130), чотири - на кожні три циліндра (двигун ЯМЗ-240), вісім - на кожен циліндр (двигун КамАЗ -740).
Існує кілька типів кривошипно-шатунних механізмів:
1. Однорядні, мають вертикальне переміщення поршневий, а також переміщення під кутом, яке застосоване в рядних типах двигуна.
2. Дворядні, мають переміщення поршневий під кутом і застосовуються в V-образних типах двигуна.
Варто уточнити, що дворядні і однорядні механізми, у яких горизонтальне переміщення, застосовують в тому випадку, коли розмір двигуна обмежений по своїй висоті.
Циліндри є напрямні елементи кривошипно-шатунного механізму. Усередині їх переміщаються поршні. Довжина твірної циліндра визначається ходом поршня і його розмірами. Циліндри працюють в умовах різко змінюється тиску в надпоршневій порожнини. Їх стінки стикаються з полум'ям і гарячими газами, що мають температуру до 1500, ... 2 500 ° С.
Циліндри мають бути міцними, жорсткими, термо- і зносостійкими при обмеженій кількості мастила. Крім того, матеріал циліндрів повинен володіти хорошими ливарними властивостями і легко оброблятися на верстатах. Зазвичай циліндри виготовляють зі спеціального легованого чавуну, але можуть застосовуватися також алюмінієві сплави і сталь. Внутрішню робочу поверхню циліндра, звану його дзеркалом, ретельно обробляють і покривають хромом для зменшення тертя, підвищення зносостійкості і довговічності.
У двигунах з рідинним охолодженням циліндри можуть бути відлиті разом з блоком циліндрів або у вигляді окремих гільз, що встановлюються в отворах блоку. Між зовнішніми стінками циліндрів і блоком є порожнини, звані сорочкою охолодження. Остання заповнюється рідиною, що охолоджує двигун. Якщо гільза циліндра своєї зовнішньою поверхнею безпосередньо стикається з охолоджувальною рідиною, то її називають мокрою. В іншому випадку вона називається сухий. Застосування змінних мокрих гільз полегшує ремонт двигуна. При установці в блок мокрі гільзи надійно ущільнюються.
Циліндри двигунів повітряного охолодження відливають індивідуально. Для поліпшення тепловідведення їх зовнішні поверхні постачають кільцевими ребрами. У більшості двигунів повітряного охолодження циліндри разом з їх головками кріплять загальними болтами або шпильками до верхньої частини картера.
У V-образному двигуні циліндри одного ряду можуть бути дещо зміщені щодо циліндрів іншого ряду. Це пов'язано з тим, що на кожному кривошипі колінчастого вала кріпляться два шатуна, один з яких призначений для поршня правої, а інший - для поршня лівої половини блоку.
На ретельно оброблену верхню площину блоку циліндрів встановлюють головку блоку, яка закриває циліндри зверху. У голівці над циліндрами виконані поглиблення, що утворюють камери згоряння. У двигунів рідинного охолодження в тілі головки блоку передбачена сорочка охолодження, сполучена з сорочкою охолодження блока циліндрів. При верхньому розташуванні клапанів в головці є гнізда для них, впускні і випускні канали, отвори з різьбленням для установки свічок запалювання (у бензинових двигунів) або форсунок (у дизелів), магістралі мастильної системи, кріпильні та інші допоміжні отвори. Матеріалом для головки блоку зазвичай служить алюмінієвий сплав або чавун.
Щільне з'єднання блоку циліндрів і головки блоку забезпечується за допомогою болтів або шпильок з гайками. Для герметизації стику з метою запобігання витоку газів з циліндрів і охолоджуючої рідини з сорочки охолодження між блоком циліндрів і головкою блоку встановлюється прокладка. Вона зазвичай виготовляється з азбестового картону і облицьовується тонким сталевим або мідним листом. Іноді прокладку з обох сторін натирають графітом для захисту від пригорання.
Нижня частина картера, що оберігає деталі кривошипно-шатунного і інших механізмів двигуна від забруднення, зазвичай називається піддоном. У двигунах порівняно малої потужності піддон служить також резервуаром для моторного масла. Піддон найчастіше виконується литим або виготовляється із сталевого листа штампуванням. Для усунення підтікання масла між блок-картером і піддоном встановлюється прокладка (на двигунах невеликої потужності для ущільнення цього стику часто використовується герметик - «рідка прокладка»).
Сполучені між собою нерухомі деталі кривошипно-шатунного механізму є кістяком двигуна, що сприймає всі основні силові і теплові навантаження, як внутрішні (пов'язані з роботою двигуна), так і зовнішні (зумовлені трансмісією і ходовою частиною). Силові навантаження, що передаються на остов двигуна від несучої системи ТС (рама, кузов, корпус) і назад, істотно залежать від способу кріплення двигуна. Зазвичай він кріпиться в трьох або чотирьох точках так, щоб не сприймалися навантаження, викликані перекосами несучої системи, що виникають при русі машини по нерівностях. Кріплення двигуна повинно виключати можливість його зміщення в горизонтальній площині під дією поздовжніх і поперечних сил (при розгоні, гальмуванні, повороті і т.д.). Для зменшення вібрації, що передається на несучу систему ТС від працюючого двигуна, між двигуном і подмоторной рамою, в місцях кріплення, встановлюються гумові подушки різноманітних конструкцій.