Способ сборки головки цилиндра двухтактного двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции головок цилиндров двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить ресурс и надежность работы двигателя за счет снижения монтажных напряжений в огневом днище путем образования зазоров в сочленении опорных поверхностей и опорных ребер и снабжения указанных сочленяемых поверхностей слоем материала с повышенной ударной износостойкостью. Головка цилиндра содержит верхнюю часть 1 с опорными поверхностями 2, 3, 4 и нижнюю часть 5 с огневым днищем 6 и опорными поверхностями 7, 8, 9 и боковой стенкой 10. Между опорными поверхностями 2 и 7 образован зазор Г, между поверхностями 3 и 8 - зазор Д, а между поверхностями 4 и 9 - зазор Е. 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ьО5 F 02 F 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

9 10

5 8

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701266/06 . (22) 06.06,89 (46) 23,08.91. Бюл, й. 31 (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота (72) А.В,Левитский, Г,И.Крылова и В,И.Варцаба (53) 621.432.222.3 (088.8) (56) Шишкин А,В. Анализ неисправностей и предотвращение повреждений судовых дизелей, М.: Транспорт, 1986, с, 118. (54) СПОСОБ СБОРКИ ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРА ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ В НУТРЕ ННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции головок ци„„5U „„1671928 А1 линдров двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить ресурс и надежность работы двигателя эа счет снижения монтажных напряжений в огневом днище путем образования зазоров в сочленении опорных поверхностей и опорных ребер и снабжения указанных сочленяемых поверхностей слоем материала с повышенной ударной иэносостойкостью. Головка цилиндра содержит верхнюю часть 1 с опорными поверхностями 2. 3, 4 и нижнюю часть 5 с Of невым днищем 6 и опорными поверхностями 7, 8, 9 и боковой стенкой

10. Между опорными поверхностями 2 и 7 образован зазор Г, между поверхностями

3 и 8 — зазор О, а между поверхностями

4 и 9 — зазор Е, 1 ил.

1671928

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции головок цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повыше- 5 ние надежности работы двигателя.

На чертеже изображен поперечный разрез головки цилиндра.

Головка цилиндра содержит верхнюю часть 1 с опорными поверхностями 2, 3, 4 и 10 нижнюю часть 5 с огневым днищем 6 и опорными поверхностями 7, 8, 9 и боковой стенкой 10, Между опорными поверхностями 2 и 7 имеется зазор Г, поверхностями 3 и 8— зазор D, а между поверхностями 4 и 9 — 15 зазор Е.

Способ сборки заключается в том, что нижнюю часть головки цилиндра сочленяют с верхней частью по боковой стенке, а между опорными поверхностями огневого дни- 20 ща и верхней части после обжатия в холодном состоянии образуют зазоры, величину значений которых выбирают по формуле: ,ЯН .1 тР с +tc 25

2 2 где: Н вЂ” высота нижней части головки; а — коэффициент линейного расширения материала нижней части головки; т0н — температура огневой поверхности 30 днища под средней опорной поверхностью;

t1, — температура верхней части опорного ребра;

tgc — температура днища под наружной стенкой; 35

t, — температура стенки на опорной поверхности, причем опорные поверхности и опорные ребра, между которыми образованы зазоры, снабжены слоем материала с 40 повышенной ударной износостойкостью, например, слоем стали У8, Значения величин образованных зазоров не должны превышать значений величин допускаемых деформаций днища, 45 которые можно определить по следующему выражению: круглой пластины, закрепленной по периметру. В этом случае напряжения от ее изгиба Оиа из и деформации при напряжении равномерно распределенным давлением могут быть определены по следующим формулам расчета круглых пластин; аьг Ь4 гтмакс = КО макс = Kw - - —, h2 соответствующим зависимости для определения деформации днища;

Ч,/ Co) Kw b

Кгу Eh

После сборки и работе двигателя газы давят на огневое днище 6. Под их воздействием дно прогибается на величину, определяемую зазорами Г, О, Е, и т.к. их величина не превышает допустимую деформацию днища, в нем не возникают напряжения, приводящие к появлению трещин. Выполнение поверхностей 2, 3, 4, 7, 8 и 9 иэ материала с повышенной ударной износостойкостью предохраняет их от износа и не позволяет зазорам увеличиваться.

Следовательно, если зазор по центральной опорной поверхности будет равен дне больше W, механические напряжения в огневом днище будут находиться в пределах допустиМых нагрузок на любом режиме работы двигателя. Однако, при работе двигателя температура огневого днища и опорных ребер изменяется на большую величину, чем наружной стенки, в результате монтажный зазор уменьшится на разницу увеличения высоты нижней части головки в центре по отношению к увеличению высоты наружной стенки. Механические напряжения от прогиба днища при этом уменьшаются.

Пример, Двигатель К9 Z 60/105Е имеет следующие исходные данные: Н = 238 мм, для стали 35Л a = 13 9 10, tg< = 250 С, tp = 70О.

tgc=70 С,tc=50 С

Необходимый монтажный зазор соответствует;

1Яю +tP я + с1 г г

238 139 10 () =038бмм

Допустимая деформация указанной голоки, имеющей параметры: (о) - 216 МПа, Ь=

300 мм, h = 30 мм, К = 0,1706, Ко= 0,75, =2,01.10 МПа оответствует:

1О1 Ки а 216 0,1706 300

0,73 мм

0,75 2,01 10 30

Таким образом, сборка частей головки с аэором по центральной опорной поверхно(о) К Ь

W=—

Kg Eh где: о — предел усталости при рабочей температуре в МПа;

Š— модуль упругости при рабочей темп ерату ре в М Па; Е

4ина о невого днища B мм 55 с

Ь вЂ” радиус огневого днища в мм;

К вЂ” коэффициент деформации;

Ko — коэффициент напряжения.

Величины укаэанных зазоров определяэ ются, исходя иэ рассматривания днища. как

1671928

Составитель В.Лобанов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая

Редактор С. Пекарь

Заказ 2815 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сти tJ - 0,386 мм обеспечивает снижение механических напряжений на всех режимах работы двигателя.

Формула изобретения

Способ сборки головки цилиндра двухтактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сочленении ее верхней части с опорными поверхностями и нижней части с огневым днищем, опорными ребрами и наружной стенкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, опорные поверхности и опорные ребра покрывают материалом с повышенной ударной износостойкостью, а между опорными поверхностями и опорными ребрами формируют зазоры, величину которых выбирают в соответствии с зависимостью

a=H (+Е а +")

2 2

5 где Н вЂ” высота нижней части головки; — коэффициент линейного расширения материала нижней части головки;

tz< — температура огневой поверхности днища под средней опорной поверхностью;

10 tð — температура верхней части опорного бурта;

tgc — температура днища под наружной стенкой;

t — температура стенки на опорной по15 верхн ости,