Головка цилиндра дизельного двигателя воздушного охлаждения

 

1. ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ отливаемая из алюминиевого сплава, у которой в дне выемки, ограниченной стенкой 17, в канале между всасывающим и выпускным клапанами размещен залитый диффузным методом ребристый охлаждающий элемент, отличающаяся тем, что ребристый охлаждающий элемент выполнен в виде полых ребер 10, штампованных из медного листа и открытых со стороны входа 15 и выхода 24 потека охлаждающего воздуха, и фасонного дна 11 из медного листа, причем полые ребра 10 и фасонное дно 11 образуют компактный элемент, залитый в канал между клапанами по всей длине выемки. 2.Головка цилиндра по п.1, о т личающаяся тем, что шаг полых ребер 10 со стороны входа 15 выполнен в 2-3 раза больше шага со стороны выхода 24 охлаждающего воздуха и толщина фасонного дна 11 выполнена в 2-5 раз больше толщины медного листа полых ребер 10. 3,Головка цилиндра по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что ,.,, со стороны входа 15 и выхода 24 ох- Щ лаждающего воздуха полые ребра 10 (/) дополнены соответственно входными 22 и выходными 23 ребрами охлаждения, причем входные и выходные ребра охлаждения отлиты заодно с головкой с шагом в 1,5-3 раза больше шага по- S лых ребер 10.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(51) 0 02 Р 1/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA

Р " ")) " ) - g

Ъ Х :1. 1.

Г

1 (4.

Бй!и:; : „:. . .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) 218308 ЧССР (21) 7772087/25-06 (22) 14.10.81 (31) Р9 7610-80 (32) 11.11.80 (33) ЧССР (46) 30..03,84. Бюл. )) 12 (72) Выкоукал Рудольф (ЧССР) (71) ТАТРА Народни Подник ."Копривнице" (ЧССР) (53) 621.43-71(088.8) (54)(57) 1. ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЬ

НОГО ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯМИ отливаемая из алюминиевого сплава, у которой в дне выемки, ограниченной стенкой 17, в канале между всасывающим и выпускным клапанами размещен залитый диффузным методом ребристый охлаждающий элемент, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ребристый охлаждающий элемент выполнен в виде полых ребер 10, штампованных из медного листа и открытых со стороны входа

15 и выхода 24 потека охлаждающего воздуха, и фасонного дна 11 из медного листа, причем полые ребра 10 и фасонное дно 11 образуют компактный элемент, залитый в канал между клапанами по всей длине выемки.

2. Головка цилиндра по п.1, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что шаг полых ребер 10 со стороны входа 15 выполнен в 2-3 раза больше шага со стороны выхода 24 охлаждающего воздуха и толщина фасонного дна 11 выполнена в 2-5 раз больше толщины медного листа полых ребер .10.

3, Головка цилиндра по пп. 1 и 2, .отличающаяся тем, что со стороны входа 15 и выхода 24 охлаждающего воздуха полые ребра 10 дополнены соответственно входными 22 и выходными 23 ребрами охлаждения, причем входные и выходные ребра охлаждения отлиты заодно с головкой с шагом в 1,5-3 раза больше шага полых ребер 10.

1082977

Изобретение относится к устройствам для направления и распределения охлаждающего воздуха и касается улучшения охлаждения головки цилиндра дизельного двигателя воздушного .охлаждения, 5

У таких дизельных двигателей с непосредственным впрыском дно голов. ки в районе распылителя форсунки подвергается самой высокой тепловой нагрузке. Головки цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготовляются из алюминиевых сплавов, имеющих очень хорошую тепловую проводимость, но их прочность с повышением температуры значительно снижается.

Например, при нагреве до 300ОС прочность снижается на 26,53.

Изменение тепловой нагрузки дна головки цилиндра при работе двигателя и снижение прочности ее материа-20 ла при более высокой температуре являются основными причинами разруше ния головки в перемычке между клапанами °

Улучшение охлаждения центра голов- 75 ки цилиндра, которое повело бы к снижению температуры дна головки цилиндра в районе распылителя форсунки и перемычки между клапанами, существенно увеличивало бы срок у3 службы головки цилиндра.

Этим определяется стремление конструировать центр головки цилиндра с максимальной площадью ребер охлаждения, что в настоящее время выполняется обычно использованием минимального шага ребер охлаждения и увеличением их высоты. При этом возможности увеличения этой площади ограничены взаимным положением клапанов и шагом ребер охлаждения с учетом техники литья и их высоты, а.превышение значения высоты .50 мм неэффективно для увеличения теплоотдачи ребер охлаждения.

Проблема решается также добанле- 45 нием более размерного медного тела ,(патент .ФРГ 9 271113б), которое заливается по методу АЛФИН в перемычки между Всасывающим и ныпускным клапанами. Такое тело может выступать 50 из дна головки цилиндра в поток охлаждающего воздуха и может быть осна-. щено полыми ребрами охлаждения, а также может быть составлено из пластин. 55

Неудобством этого решения является большой размер медного тела, входящего глубоко н дно голонки ци.линдра, что существенно ослабляет gp алюминиевый материал между всасывающим и выпускным каналами. Так как расширение меди ниже чем у.алюминия, то при соприкосновении тела и стен обоих каналов может происходить уплот-б5 нение алюминия и разрыв дна головки цилиндра.

Исполнение, при котором заливаемое в алюминий тело составлено из пластин для того, чтобы предупредить уплотнение алюминия, сложно и трудоемко для серийного производства. Другим неудобством является увеличение массы головки цилиндра вследствие большей удельной массы меди и менее интенсивного охлаждения в месте выхода распылителя форсунки, так как медный охлаждающий элемент интенсивно отводит тепло больше всего из района выпускного клапана.

Укаэанная цель достигается тем, что в головке цилиндра дизельного двигателя воздушного охлаждения, отлинаемая из алюминиевого сплава, у которой в дне выемки, ограниченной стенкой 17, в канале между всасывающим и выпускным клапанами размещен залитый диффузным методом ребристый охлаждающий элемент упомянутый ребристый охлаждающий элемент выполнен в виде полых ребер 10, штампованных из медного листа и открытых со стороны входа 15 и выхода 24 потока охлаждающего воздуха, и фасонного дна 11 из медного листа, причем полые ребра 10 и фасонное дно 11 обр зуют компактный элемент залитый в г канал между клапанами по всей длине выемки. уПри этом шаг полых ребер 10 со стороны входа 15 выполнен в 2-3 раза больше шага со стороны выхода 24 охлаждающего ноздуха и толщина фасонного дна 11 выполнена в 2-5 раз,больше толщины медного листа полых ребер 10 °

Со стороны входа 15 и выхода 24 охлаждающего воздуха полые ребра 10 дополнены соответственно входными 22 и выходными 23 ребрами охлаждения, причем .входные и выходные ребра охлаждения отлиты заодно с головкой с шагом в 1,5-3 раза больше шага полых ребер 10.

На фиг.1 изображена головка с залитым охлаждающим элементом, поперечное сечение; на фиг. 2 — головка в плане. (форсунка, устанавливаемая в алюминиевой части ребер, не показана1 °

Голонк а 1 цилиндра (фиг. 1 и 2 ) оснащена наклонным всасывающим клапаном 2, тарелка которого прилегает, к седлу 3. Тарелка наклонного выпуск ного клапана 4 прилегает в седлу 5.

Седла 3 и 5 установлены во всасывающем б и выпускном 7 каналах.На расстоянии 8 от стен всасывающего канала б и выпускного канала 7 образован канал, в который ниже уровня верхней стенки дна 9 головки заливается диффузионным методом, например

1082977 методом АЛФИН группа полых ребер

10, изготовленных штамповкой из медного листа. Укаэанные полые ребра снизу закрыты фасонным дном 11, также изготовленным из медного листа от двух до пятикратной толщины листа полых ребер 10. Полые ребра 10 вместе с прессованным фасонным дном 11 образуют компактный механикостойкий элемент. Большая толщина дна .11 соа=. дает условия лучшего отвода тепла ото 10 дна головки цилиндров.

Группа полых ребер 10 заливается так, чтобы ее запрессованное дно

11 было ниже уровня верхней стеныдна 9 головки цилиндров и формируется с 15 учетом простоты изготовления и достаточного прохода охлаждающего воздуха. Теплопроводность медного листа на 71% выше, чем у алюминиевого сплава, иэ которого изготовлена го- 20 ловка цилиндра. Кроме того, полые ребра 10 увеличивают площадь охлаждения почти на 100%, так как охлаждающий воздух протекает как щелями

12 между и над полыми ребрами 10, так и их полостями 13. Группа полых ребер 10 охлаждения занимает всю дли.. ну выемки головки цилиндра, ограниченной стенкой 12.

Такое устройство ребер охлаждения обеспечивает улучшенное охлаждение центра головки. Форма полых ребер 10 позволяет удобную очистку отложений как в щелях 12, так и в полостях 13.

Поверхность охлаждения полых ребер 10 в щелях между всасывающим 2 . и выпускным 4 клапанами дополнена полными алюминиевыми ребрами 14,

На фиг. 2 изображено расположение группы ребер. Группа полых ребер 10 имеет со стороны входа 15 охлаждающего воздуха в 2-3 раза больше щель 12, чем в последующей прямой части 16 на стороне выхода охлаждающего воздуха, вследствие отклонения полых ребер 10. Таким решением достигается повышение эффективности охлаждающего воздуха. Верхняя часть головки цилиндра 1 в центральной части сверху открыта для удобства размещения полых ребер 10 при формовке и ограничивается стенкой 17.

Высота группы полых ребер 10 и алюминиевых полых ребер 14 ниже поверхности 18, предназначенной для посадки пружины клапана, и поверхность 18 в некоторой степени снижена по отношению к верхней поверхности посадки 19 головки.

Сверху закрытая. часть головки цилиндра 20 и 21 имеет входные ребра 22 охлаждения со стороны входа 15, а со стороны выхода 24 — выходные ребра 23 охлаждения, шаг которых примерно в 2 раза больше шага полых ребер 10 и полных ребер 14 алюминиевых в их прямой части 16.

Этим достигается увеличение площади для прохода и снижения скорости охлаждающего воздуха, обтекающего входные ребра 22 охлаждения и выходные ребра 23 охлаждения. Максимальная скорость охлаждающего воздуха достигается в прямой части

16 группы полых ребер 10, где достигается повышенный .эффект охлаждения.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной

Ведомством по изобретательству Чехословацкой социалистической республики .

1082977 ге гз

17

Составитель М.Файн

Редактор Ю.Середа Техред Т.Маточка

Корректор A.Äýÿòêo г

Заказ 1709/32 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4