Уплотнение газового стыка

 

1.. УПЛОТНЕНИЕ. ГАЗОВОГО СТЫКА .огневого днища головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащее плоскую прокладку и разрезное прокладочное кольцо из полимерного термостойкого материала, установленное между сопряженными поверхностями днища головки и опорного бурта гильзы перед прокладкой на всей ра диальной ширине огневого выступа опорного бурта гильзы, о т л и ч а 10 щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности, одна из сопряженных поверхностей снабжена наклонной кольцевой канавкой,. выполненной непосредственно за огневым выступом гильзы, ось которой образует острый угол с соответствующей сопряженной поверхностью, а прокладочное кольцо вьшолнено с отогнутым хвостовиком, размещенным в наклонной канавке соответствующей сопряженной поверхности , длина которой составляет 1,02 ,5 ширины прокладочного кольца. 2.Уплотнение по п.1, от ли чающееся тем, что наклонная С кольцевая канавка выполнена в опорW ном бурте гильзы цилиндра. 3.Уплотнение по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что наклонная кольцевая канавка выполнена в днище головки . . I 4, Уплотнение по пп. 1-3, о т л ичающееся тем, что угол наклоО5 на кольцевой канавки относительно сопряженной поверхности составляет 30 ,89. . , / , : 00 а:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.

4(5!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H АВИАТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3712043/25-06 . (22) 19.03.84 (46) 07.06.85. Бюл. Y - 2 1 (72) В.Л.Кригер, Э.N.Êîíîíåíêî, В.А.Наговицын, В.Т.Толстов, В.П.Штоль, F..Â.Èñàåâ, В.М.Жарнов и fO.Ê.Áóêà÷ (7 1) Алтайское моторостроительное производственное объединение им..XXV съезда КПСС и Научно-производственное объединение "HATH" (53) 621.43.762.426(088.8) (56) 1. Информационный лист

N -.ИЛ-038-83. Минский моторный завод, 1983. (54) (57) 1. УПЛОТНЕНИЕ ГАЗОВОГО СТЫКА огневого днища головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащее плоскую прокладку и разрезное прокладочное кольцо из полимерного термостойкого материала, установленное между сопряженнь ми поверхностями днища головки и опорного бурта 1 гильзы перед прокладкой на всей радиальной ширине огневого выступа опорного бурта гильзы, о т л и ч а—

„„Я0„„1 086 A ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности, одна из сопряженных поверхностей снабжена наклонной кольцевой канавкой, выполненной непосредственно за огневым выступом гильзы, ось которой образует острый угол .с соответствующей сопряженной поверхностью, а прокладочное кольцо выполнено с отогнутым хвостовиком, размещенным в наклонной канавке соответствующей сопряженной поверхности, длина которой составляет 1,02,5 ширины прокладочиого кольца.

2. Уплотнение по п.1, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что наклонная кольцевая канавка выполнена в опорном бурте гильзы цилиндра.

3. Уплотнение по .п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что наклонная коль- С цевая канавка выполнена в днище головки

4. Уплотнение по пп. 1-3, о т л ui ч а ю щ е е с я тем, что угол наклона кольцевой канавки относительно сопряженной поверхности составляет 3089

1 1 60

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестрое- нию, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания в качестве уплотнения газового стыка.

Известно уплотнение газового стыка огневого днища головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащее плоскую прокладку и разрезное прокладочное кольцо из полимерного термостойкого материала, установленное между сопрягаемыми поверхностями днища головки.и опорного бурта гильзы перед прокладкой на всей радиальной ширине огневого выс- 1 тупа опорного бурта гильзы (11 ..

Однако при затяжке крепежных элементов голонки фторопластовое прокладочное кольцо деформируется и выдавливается, н радиальном направ. лении в сторону рабочей поверхности гильзы, заполняя всю ширину огневого выступа .бурта гильзы. Толщина прокладочного кольца уменьшается до величины зазора между сапрягаемыми поверхностями, а радиальная ширина

его увеличивается, заполняя вредный объем" между металлической окантовкой прокладки и рабочей поверхностью

30 гильзы, в том числе в зоне огневого выступа опорного бурта гильзы, способствуя лучшему использованию воздуха в процессе сгорания, что приводит к снижению удельного расхода топлива. Кроме того, не обеспечивается требуемая долговечность уплотнения, — так как при затяжке элементов крепления головки цилиндров возникают большие удельные давления на металлическую окантовку цилиндрового отверстия прокладки головки цилиндров и на элементы фторопластового кольца, служащие для его закрепления на металлической окантовке. Эти нагрузки вызывают излом металлической окантов- ки и отрыв крепежных элементов фторопластового кольца, что делает невозможным многократное использование уплотнения при ремонте и переборках двигателя.

086 2

1(ель изобретения — увеличение долговечности уплотнения и уменьшение расхода полимерного термостойкого материала при обеспечении низкого расхода топлива.

Поставленная цель достигается

1 тем, что в уплотнении газового стыка огневого днища головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащем плоскую прокладку и разрезное прокладочное кольцо из полимерного термостойкого материала, установленное между. сопряженными поверхностями днища головки и опорного бурта гильзы перед прокладкой на всей радиальной ширине огневого выступа опорного бурта гильзы, одна из сопряженных поверхностей снабжена наклонной кольцевой канавкой, выполненной непосредственно за огневым выступом гильзы, ось которой образует острый угол с соответствующей сопряженной поверхностью, а прокладочное кольцо выполнено с отогнутым xBocTQBHKQN размещенным в наклонной канавке соответствующей сопряженной поверхности, длина которой. составляет 1,0-2,5 ширины прокладочного кольца.

Кроме того, наклонная кольцевая канавка выполнена в опорном бурте гильзы цилиндра или в днище головки.

Причем угол наклона кольцевой канавки относительно сопряженной поверхо ности составляет 30-89

На фиг.1 изображено уплотнение газового стыка двигателя внутреннего сгорания с канавкой в опорном бурте гильзы после затяжки элементов крепления головки цилиндров ; на фиг.2 .то же, до установки головки цилиндров, продольный разрез; на фиг.3— разрезное прокладочное кольцо из полимерного термостойкого материала в свободном состоянии; на фиг.4 — уплотнение газового стыка двигателя внутреннего сгорания с канавкой в днище головки после затяжки элементов крепления головки цилиндров; на фиг.5— то же, поперечный разрез.

Сложный прсАиль фторопластового кольца требует специального оборудования, дополнительной трудоемкости при изготовлении и определяет,повышенный расход материала, более половины которого теряется нри механической обработке.

Уплотнение газового стыка между .сопрягаемыми поверхностями огневого днища 1, головки 2 и гильзы цилиндра

3 содержит прокладку 4, головки цилиндров и разрезное прокладочное кольцо 5, выполненное с отогнутым хвостовиком 6, размещенным.в наклонной канавке 7, которая в свою очередь выполнена в опорном бурте гильзы цилиндра 3, либо в днище 1 головки 2 непосредственно за огневым выступом

8 гильзы цилиндра 3. При этом уголь< наклона оси канавки 7 к соответствующей сопрягаемой поверхности днища 1. или гильзы цилиндра 3 составляет

30-89

Кроме того, прокладочное кольцо

5 (Лиг.2 и 5) в свободном состоянии может быть выполнено в виде усеченного конуса с углом о наклона образующей к плоскости большего основания, равным углу М наклона канавки.

Толщина 1 прокладочного кольца 5 и длина образующей его конической поверхности Р определяются при максимальном зазоре Ь между сопрягаемыми поверхностями в собранном состоя- нии из условия заполнения "вредного объема" над огневым выступом 8 опорного бурта гильзы цилиндра 3. Прокладочное кольцо 5 своим большим основанием установлено в кольцевой канавке 7 с зазором по ее ширине, а глубина k канавки 7 составляет

2,5 толщины t прокладочного кольца 5.

Уплотнение газового стыка работает следующим образом.

После установки головки 2 цилиндров и затяжки крепежных элементов прокладка 4 уплотняется, а разрезное прокладочное кольцо 5, установленное своим большим основанием в кольцевой

35 канавке 7, завальцовывается на огневом выступе 8 и деформируется в направлении рабочей поверхности гильзы цилиндра З,располагаясь по всей радиальной ширине огневого выступа. При

40 этом обеспечивается надежное. уплотнение газового стыка, прокладка 4 . головки цилиндров предохраняется от, воздействия высоких температур и давлений и устраняется вредный объем

ll

45 над огневым выступом 8.

Величина угла наклона боковых стенок кольцевой канавки, равная углу наклона образующей конической поверхности прокладочного кольца и составляющая 30-89, обеспечивает надежное

3 1160086 4 закрепление разрезного прокладочного кольца в кольцевой канавке, качественную завальцовку его в направлении оси цилиндра на огневом выступе олорного бурта гильзы или на огневом днище головки и определена технологичес кими возможностями получения канавки известными методами механической обработки в условиях серийного и массового производства при сохранении прочности сопрягаемых поверхностей.

Глубина кольцевой канавки, равная

1-2,5 толщины прокладочного кольца гарантирует надежное закрепление разрезного прокладочного кольца в процессе сборочных операций в канавке, качественную завальцовку его на огневом выступе или на огневом днище головки при затяжке головки цилиндров.

При этом обеспечиваются самоуплотняющие свойства прокладочиого кольца.

При выполнении глубины кольцевой канавки менее толщины прокладочного кольца оно плохо удерживается в канавке при сборке уплотнения, а выпол.нение канавки глубиной более 2,5 толщины прокладочного кольца нецелесообразно, так как нривоцит к повышен ному расходу полимерного материала прокладочного кольца и требует специального технологического оборудования для обработки кольцевой канавки1

Закрепление разрезного фторопластового прокладочного кольца в форме полого усеченного конуса в кольцевой канавке с наклонными боковыми стенками позволяет устранить контакт прокладочного кольца с прокладкой головки цилиндра, выравнять удельные давления, действующие на прокладку и прокладочное кольцо, и обеспечить надежность всех элементов уплотнения.

При ремонте и переборках двигателя прокладочное кольцо надежно удерживается в кольцевой канавке, что гарантирует ремонтопригодную и долговеч" ную работу уплотнения при одновременном устранении "вредного объема" камеры сжатия. Уменьшается расход материала прокладочного кольца и упрощается его изготовление.

1160086

1160086 д г ,, ф б

Составитель В.Лобанов

Редактор Н.Бобкова ТехредМ.Гергель Корректор Е.Рошко

Заказ 3716/30 . Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

llo делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская цаб., д. 4/5

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