Остов двигателя включает (рис. 3.1, а):
1. фундаментную раму с рамовыми подшипниками 2;
2. станину 3 с блоком цилиндров 4 (в рассматриваемой конструкции станина и блок изготовлены заодно);
3. цилиндры;
4. цилиндровые крышки 5.
Анкерные связи 6 (обычно четыре связи на один цилиндр) соединяют все элементы остова (кроме цилиндровых крышек) в единую
жесткую конструкцию во избежание их деформации под действием сил расширяющихся газов и сил инерции. В остове безанкерной конструкции его детали соединены болтами или шпильками.
Условия работы остова определяются действием механических нагрузок, общим тепловым состоянием дизеля и способом соединения деталей остова.
В остове безанкерной конструкции под действием давления сил газов, действующих на поршень и крышку цилиндра (см. рис. 2.1,а), стенки остова испытывают растягивающие напряжения.
В остове анкерной конструкции (см. рис. 3.1, а) каждую связь затягивают с усилием Рr превышающим максимальную силу при сгорании газов Рr/4, действующую на одну связь. Поэтому в неработающем дизеле детали остова испытывают напряжения сжатия от силы 4Р, а во время работы — от разности сил (4Р — Pz)
В результате деформация остова, не изменяя своего знака, строго следует за деформацией анкерных связей. При этом сила действия газов Рz\2 на каждый рамовый подшипник вызывает изгиб только поперечных балок фундаментной рамы, так как реакции Рz\4 уравновешиваются на связях, причем изгибающий момент в опасном сечении будет меньше, чем в безанкерной конструкции из-за того, что I'<I
Остов можно представить как балку (рис. 3.1, б), верхней полкой которой является блок цилиндров, а нижней — фундаментная рама. Верхняя полка такой балки-остова во время работы дизеля имеет среднюю температуру 60—75 °С, а нижняя 10—25 °С. Разница температур вызывает тепловое расширение и изгиб остова.
К конструкции остова предъявляют следующие основные требования : возможно большая жесткость, достаточная прочность,
возможно меньшая масса (масса остова достигает 70 % общей массы дизеля).
Высокая жесткость остова дает возможность избежать недопустимых деформаций его деталей, нарушающих относительное расположение осей деталей КШМ. Необходимая жесткость остова при достаточной прочности и наименьшей массе обеспечивается главным образом выбором его рациональной конструктивной схемы.
В остове на рис. 3.1,а станина 3 выполнена заодно с блоком цилиндров 4 (блок-станина) и установлена на фундаментной раме 1; в другой схеме (рис. 3.1, в) станина сделана заодно с фундаментной рамой при отдельном блоке цилиндров. В данных схемах обеспечивается высокая продольная жесткость остова при относительно небольшой массе, уменьшается площадь обрабатываемых поверхностей, однако изготавливать такие остовы технологически сложно.
Рассмотренные конструкции широко используются в среднеоборотных двигателях (СОД) средней мощности.
В современных мощных СОД широко применяют остовы, в которых станина (рис.3.1, г) выполнена заодно с блоком цилиндров или раздельно (рис. 2.1,д). Фундаментная рама отсутствует, но имеется легкий съемный поддон-маслосборник 8.
Рамовые подшипники 7 прикреплены к станине снизу (подвесные подшипники). Такие конструкции позволяют значительно снизить массу остова и упростить центровку подшипников относительно оси коленчатого вала.
В малооборотных двигателях МОД (п <200 об/мин) применяют остовы с раздельно изготовленными фундаментной рамой (рис. 3.1, е), станиной и цилиндрами или блоком цилиндров. Необходимая жесткость остова обеспечивается благодаря большому сечению высоких поперечных и продольных балок фундаментной рамы, а также применению блока цилиндров и станины коробчатой конструкции (рис.3.1 ,ж). Схема позволяет упростить изготовление деталей остова и применить различные материалы для изготовления: блока цилиндров — чугун, станины и рамы — сталь.
