Большую часть цилиндров двигателей внутреннего сгорания изготовляют из чугуна, гораздо реже из стали. В продуктах сгорания топлива содержится значительное количество агрессивных компонентов, поэтому в целях повышения коррозионной стойкости гильзы (цилиндры) готовят из кислотоупорных чугунов СЧ 28—48, СЧ 35—56 и сталей, например 38ХМЮА с азотированной внутренней поверхностью и кадмированной наружной, омываемой охлаждающей жидкостью. Твердость поверхности термически не обработанных гильз НВ 155—197, термически обработанных НВ 362÷445. Для повышения износостойкости внутреннюю поверхность гильз иногда покрывают слоем пористого хрома толщиной 0,05÷0,08 мм.

Стенки цилиндра нагружаются переменными силами от давления газов, давления поршня и силами, обеспечивающими взаимную связь между деталями, причем происходит это при температурах, изменяющихся в больших пределах. Сложность нагрузки и условий, в которых находится стенка цилиндра, не поддаются строгому учету, поэтому расчетные напряжения по образующей

, (24)

откуда толщина стенки , дают возможность только сравнительно оценить напряженное состояние стенок цилиндров [МПа (кгс/см²)]:

 

Для стальных мокрых гильз…. σ_z = 78,5÷118(785÷1180)

Для чугунных мокрых гильз.... σ_z = 38,3÷59(383÷590)

 

Толщина чугунной стенки цилиндров у двигателей автомобильных карбюраторных d = 0,05 D_ц+2 мм; тракторных d = (0,065÷0,075) D_ц.

Напряжение в кольцевом сечении

, (25)

где р_z — давление в цилиндре для данного положения поршня при расширении газов;; D_ц.н — наружный диаметр в рассчитываемом сечении; D_ц.вн — внутренний диаметр цилиндра.

Для двигателей с воздушным охлаждением иногда цилиндр рассчитывают на изгиб от действия силы N для сечения, расположенного близко к основанию цилиндра (фланца, которым он крепится к картеру). При этом

, (26)

где N_max — максимальная сила от давления поршня на стенку цилиндра; h — высота приложения этой силы, отсчитываемая от основания до опасного сечения;W_из— момент сопротивления поперечного сечения цилиндра:

.

Суммарное напряжение в стенках цилиндра от растяжения и изгиба

. (27)

Для стальных цилиндров допускаемое напряжение σ_S не более 108 МПа (1100 кгс/см²), для чугунных σ_S не более 59 МПа (600 кгс/см²).