Прокладка головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРОКЛАДКА ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(71) Заявители Жарнов Виктор Михайлович Хлебцевич Всеволод Алексеевич Жарнов Михаил Викторович Хлебцевич Зорина Всеволодовна(72) Авторы Жарнов Виктор Михайлович Жарнов Михаил Викторович Хлебцевич Всеволод Алексеевич Хлебцевич Зорина Всеволодовна(73) Патентообладатели Жарнов Виктор Михайлович Хлебцевич Всеволод Алексеевич Жарнов Михаил Викторович Хлебцевич Зорина Всеволодовна(57) 1. Прокладка головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающая соразмерные блоку цилиндров отверстия крепежные, окна каналов системы охлаждения и смазки, окна цилиндров блока, окантованные металлическим элементом, отличающаяся тем, что на внутреннем контуре каждой металлической окантовки размещен уплотнительный кольцевой элемент из фторопласта. 2. Прокладка по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительный кольцевой элемент из фторопласта выполнен разрезным. 3. Прокладка по п. 2, отличающаяся тем, что наружный контур уплотнительного кольцевого элемента из фторопласта выполнен желобчатой формы, описанной дугообразным или П-образным калибром. 4. Прокладка по п. 3, отличающаяся тем, что сечение внутреннего контура уплотнительного кольцевого элемента имеет Г-образный профиль. 5. Прокладка по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний контур каждого окна каналов системы охлаждения и смазки окантован уплотнительным цельным или разрезным кольцевым элементом из фторопласта.(56) 1. Политехнический словарь. - М. Советская энциклопедия, 1976. - С 346. 2. Влияние отношения объема камеры сгорания к объему сжатия на показатели рабочего процесса двигателя // Автомобильная промышленность. -7. - 1982. - С. 5-7. 3. Прокладка головки цилиндров из металлоасбестовой композиции - //.-./206//802./ . 1,8/11.10.2010. Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к прокладке головки блока цилиндра двигателя внутреннего сгорания и ее конструктивным исполнениям. Широкий сортамент двигателей внутреннего сгорания (ДВС) предопределил множество способов и конструкций прокладок головки блока цилиндров ДВС и материалов, на основе которых она реализуется. Специфические требования, предъявляемые к прокладке под головку блока цилиндров, определяют выбор конструктива и материала для них. Известна конструкция уплотнительной прокладки головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающая кольцевой элемент, выполненный из металлографитовой композиции или из отожженной меди 1. Известная конструкция уплотнительной прокладки используется, как правило, для двухтактных дизельных или бензиновых ДВС воздушного охлаждения. Достоинство ее заключается в простоте конструкции, изготовления и применения. Недостатки - неполное горение топливной смеси и низкая экология выхлопных газов из-за того, что при использовании уплотнительной прокладки в камере сгорания, полученной сопряжением блока цилиндров, уплотнительной прокладки, головки блока цилиндров, образуется нетехнологичная или паразитная газовая полость. Как показали исследования, нетехнологичная газовая полость находится в периферийной зоне камеры сгорания, где затруднено полное сгорание топливной смеси 2. Медные, алюминиевые, из мягкой стали прокладки головки блока цилиндров двигателя не обеспечивают необходимого уплотнения в течение длительного времени. Металлографитовые и асбестометаллические уплотнения головки блока цилиндров двигателя уступают фторопласту по вязко-упругим свойствам и поэтому не могут в должной степени обеспечить заполнение вышеуказанной паразитной газовой полости. Известна принятая за прототип конструкция из металлизированного асбеста прокладки головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающая соразмерные многоцилиндровому блоку цилиндров отверстия крепежные, окна каналов системы охлаждения и смазки, окна цилиндров блока, внутренний контур каждого из которых имеет металлическую окантовку 3. Достоинство известной прокладки заключается в универсальности многоместного уплотнения одновременно одним прижимом как всех отверстий крепежных, так и окон каналов системы охлаждения и смазки и окон цилиндров блока. Недостатки универсальных прокладок, как было отмечено выше, проявляются в неполном горении топливной смеси и низкой экологии выхлопных газов из-за того, что при использовании уплотнительной прокладки в камере сгорания каждого цилиндра, полученной сопряжением блока цилиндров, головки блока цилиндров, образуется нетехнологичная или паразитная газовая полость. В связи с тем, что, как показали натурные исследования, данная газовая полость находится в периферийной зоне камеры сгорания,полное сгорание топливной смеси в последней затруднено. В основу полезной модели положена задача повышения надежности, долговечности прокладки и, соответственно, улучшения экологии, топливной экономичности и долговечности работы двигателя. 76562011.10.30 Поставленная задача достигается тем, что в прокладке головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающей соразмерные блоку цилиндров отверстия крепежные, окна каналов систем охлаждения и смазки, окна цилиндров блока, внутренний контур каждого из которых имеет металлическую окантовку, согласно полезной модели,на внутреннем контуре каждой металлической окантовки дополнительно размещен уплотнительный кольцевой элемент из фторопласта. В прокладке уплотнительный кольцевой элемент из фторопласта выполнен разрезным наружный контур уплотнительного кольцевого элемента из фторопласта выполнен желобчатой формы, описанной дугообразным или П-образным калибром сечение внутреннего контура уплотнительного кольцевого элемента имеет Г-образный профиль внутренний контур каждого окна каналов системы охлаждения и смазки окантован уплотнительным цельным или разрезным кольцевым элементом из фторопласта. Технический результат полезной модели характеризуется повышением величины отношения объема камеры сгорания к объему сжатия для повышения долговечности работы двигателя. Полезная модель поясняется чертежом, где фиг. 1 - общий вид прокладки фиг. 2 вид-разрез двигателя, в котором паразитная газовая полость слева заполнена кольцевым фторопластовым элементом по полезной модели, справа паразитная газовая полость присутствует по прототипу фиг. 3 - фото установки уплотнительного кольцевого элемента из фторопласта в цилиндровое окно прокладки фиг. 4, 5, 6, 7 - различная конфигурация поперечного сечения соразмерного уплотнительного кольцевого элемента из фторопласта. Прокладка 1 по фиг. 1-3 головки 2 блока 3 цилиндров двигателя внутреннего сгорания имеет соразмерные блоку 3 цилиндров и окнам 4 цилиндров отверстия 5 для крепежа, окна 6 каналов системы охлаждения и смазки. Внутренний контур каждого из окон 4 цилиндров прокладки 1 имеет металлическую окантовку 7. На внутреннем контуре каждой металлической окантовки 7 дополнительно размещен уплотнительный кольцевой элемент 8 из фторопласта для повышения величины отношения объема камеры сгорания к объему сжатия, что позволяет улучшать топливную экономичность и экологию двигателя, а также повышать надежность и долговечность прокладки 1. На фиг. 2 показан вид-разрез двигателя, в котором паразитная газовая полость 9 образована в камере 10 сгорания газовым стыком головки 2 блока 3 цилиндров 11. В каждой гильзе 12 цилиндра 11 размещен поршень 13, а в головке 2 смонтированы клапаны 14 и форсунка 15. На фиг. 2 газовая полость 9 слева заполнена кольцевым фторопластовым элементом по полезной модели, справа паразитная газовая полость 9 присутствует по прототипу. В процессе монтажа по полезной модели прокладки 1 головки 2 блока 3 цилиндров 11 на двигатель уплотнительный кольцевой элемент 8 из фторопласта вследствие его уникального свойства хладотекучести деформируется и полностью заполняет объем нетехнологичной или паразитной газовой полости 9. Вследствие этого из цилиндровой полости исключен паразитный объем, что улучшает топливную экономичность и экологические показатели двигателя. Указанный выше эффект достигается вследствие того, что при исключении паразитного объема повышается коэффициент избытка воздуха в камере сгорания за счет повышения величины отношения объема камеры сгорания к объему сжатия 3. В зависимости от конфигурации цилиндровых окон в прокладке 1 уплотнительный кольцевой элемент 8 из фторопласта может быть изготовлен цельным или разрезным. При изготовлении уплотнительного кольцевого элемента 8 разрезным из фасонного фторопластового шнура увеличивается коэффициент использования дорогостоящего фторопласта и упрощается его монтаж в окна 4 цилиндров 11 прокладки 1. Повышение величины отношения объема камеры сгорания к объему сжатия обеспечивает более полное сгорание топливной смеси, улучшая экологию выхлопных газов. Кроме 3 76562011.10.30 того, снижается воздействие термической перегрузки на материал металлической окантовки 7 прокладки 1 из-за высокой температуры поршневых газов в зоне окон 4 блока 3 цилиндров. Следствием этого при использовании известной конструкции прокладки 1 блока 3 цилиндров наблюдается полное разрушение металлической окантовки 7, следовательно, снижается долговечность работы как прокладки 1, так и двигателя. Для упрощения технологии изготовления и установки на внутреннем контуре каждой металлической окантовки 7 уплотнительный кольцевой элемент 8 из фторопласта может быть выполнен разрезным или с различной конфигурацией поперечного сечения для увеличения долговечности работы прокладки 1. Фиг. 4, 5, 6, 7 - различная конфигурация поперечного сечения соразмерного уплотнительного кольцевого элемента 8 из фторопласта. Уплотнительный кольцевой элемент 8 по фиг. 4, 5, имеет поперечный разрез 17. По фиг. 4, 6, 7 наружный контур уплотнительного кольцевого элемента 8 из фторопласта может быть выполнен желобчатой формы, описанной дугообразным калибром 18 или П-образным калибром 19. По фиг. 9 сечение внутреннего контура уплотнительного кольцевого элемента 8 дополнительно имеет соразмерный Г-образный профиль 20, совмещенный с П-образным калибром 19 наружного контура. В зависимости от особенностей конструктива камеры сгорания двигателя применяют различную конфигурацию по фиг. 4, 5, 6, 7 уплотнительного кольцевого элемента 8 из фторопласта, который соразмерно исключает наличие паразитной газовой полости 9. С целью повышения герметичности и снижения термической перегрузки мягкого материала прокладки 1 по фиг. 1, 2 внутренний контур каждого окна 6 каналов системы охлаждения и смазки окантован цельным или разрезным уплотнительным кольцевым элементом 16 из фторопласта. В известной конструкции прокладки из-за термической перегрузки мягкого материала прокладки 1 наблюдается появление видимых почернений на металлической окантовке или на соседних с ней мягких участках прокладки. Из-за высокой температуры газов мягкий материал в этих местах подвергается термической перегрузке и даже может сгореть. Часто отработанные газы находят путь в контур охлаждающей жидкости или контур системы смазки. Это можно заметить, если в радиаторе начинают подниматься пузырьки газа или если система охлаждения перегревается (давление в системе охлаждения повышается,и охлаждающее средство выходит через предохранительный клапан - происходит потеря охлаждающего средства). Следствием этого может также произойти полное разрушение металлической окантовки 7. В результате разрушения металлической окантовки 7 прокладки 1 известного конструктива отработавшие поршневые газы проникают в охлаждающую жидкость. Далее наблюдается полное разрушение металлической окантовки 7 вне зависимости от марки металла. Следствием этого возникает высокое давление охлаждающей жидкости и дальнейшее разрушение прокладки 1 головки 2 блока 3 цилиндров 11, которое может привести к опусканию гильзы 12 цилиндра 11, деформации деталей кривошипно-шатунного механизма, к сбиванию установки начала подачи топлива. Новый конструктив прокладки 1 блока 3 цилиндров 11 путем применения функционального уплотнения 8 из фторопласта металлической окантовки 7 позволяет интегрировано модифицировать уплотнение камеры сгорания двигателя исключая паразитную газовую полость. Заявленный объект по сравнению с базовым обеспечивает экономию топлива на 3,05,0 . Качественно улучшается культура производства и экология. Полезная модель проходит промышленную апробацию. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5

МПК / Метки

МПК: F02B 77/00

Метки: внутреннего, цилиндров, сгорания, двигателя, головки, прокладка

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/5-u7656-prokladka-golovki-cilindrov-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Прокладка головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания</a>

Похожие патенты