Рубашка охлаждения гильзы-цилиндра двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению . Рубашка состоит из корпуса, в который впрессовывается тонкостенная защитная . Автулка . В средней части корпуса и защитной втулке выполнены соосно расположенные отверстия под адаптеры 3 и 4, причем диаметры отверстий 3 корпуса выполняются большими, чем диаметры отверстий 4. Поверхности Е, Б, В, Г, Д возле отверстий под адаптеры упрочнены и покрыты антикоррозионным составом. Защитная втулка защищает антикоррозионное покрытие корпуса по поверхности Е от контакта с охлаждающей водой, а по поверхности Б от основного его потока. Конструкция позволяет восстанавливать антикоррозионное покрытие по поверхностям корпуса Б и В с необходимой периодичностью в эксплуатационных условиях без демонтажа рабочего цилиндра, для чего демонтируются лишь адаптеры. 2 ил. А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (11) (s1)s F 02 F 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857822/06 (22) 06.08.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Производственное объединение "Завод им. Малышева" (72) С,Н. Белов (53) 621,43-242.3 (088.8) (56) Руководство по эксплуатации и обслуживанию. Тепловоды типа ТЭ10М. M.:

Транспорт, 1985, с. 28, 295. (54) РУБАШКА ОХЛАЖДЕНИЯ ГИЛЬЗЫЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, Рубашка состоит из корпуса, в который впрессовывается тонкостенная защитная

Автулка. В средней части корпуса и защитной втулке выполнены соосно расположенные отверстия под адаптеры 3 и 4, причем диаметры отверстий 3 корпуса выполняются большими, чем диаметры отверстий 4. Поверхности Е, Б, В, Г, Д возле отверстий под адаптеры упрочнены и покрыты антикоррозионным составом. Защитная втулка защищает антикорроэионное покрытие корпуса по поверхности Е от контакта с охлаждающей водой, а по поверхности Б от основного его потока. Конструкция позволяет восстанавливать антикоррозионное покрытие по поверхностям корпуса Б и В с необходимой периодичностью в эксплуатационных условиях беэ демонтажа рабочего цилиндра, для чего демонтируются лишь адаптеры. 2 ил.

1726818 причем толщина в большинстве случаев раэ- 30 кой из него рубашки.

40 плуатации

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению.

Известна конструкция рубашки рабочего цилиндра, предназн,ченная для образования полости для циркуляции охлаждающей воды, одновременно являющаяся бандажом гильзы с обеспечением ей необходимой прочности, имеющая отверстия под адаптеры, в которые вставляются форсунки, индикаторный кран. Для повышения усталостной прочности рубашки места с наибольшей концентрацией напряжений (поверхности возле отверстий под адаптеры) подвергаются упрочнению с последующим нанесением на них антикоррозионного покрытия.

Недостатком таких рубашек является то, что при эксплуатации двигателя поток охлаждающей воды, омывая участки с антикоррозионным покрытием, постепенно, с течением времени разрушает их, вызывая в последующем интенсивную коррозию оголенных участков, что приводит к резкому снижению (не менее, чем в 2 — 3 раза) предела их усталостной прочности.

Опыт эксплуатации таких рубашек, .установленных на дизель-генераторе 10Д100, показал их недостаточную надежность, связанную с выходом из строя по причине появления трещин по отверстиям под адаптеры, вивается от внутренней поверхности рубашки и появляется там после разрушения антикоррозионного покрытия.

Восстановление антикоррозионного покрытия по внутренней поверхности рубашки с необходимой периодичностью в эксплуатационных условиях представляет определенные трудности, ибо зто связано с выемкой рабочего цилиндра и выпрессовЦелью изобретения является увеличение срока службы рубашки путем повышения сохранности необходимой части ее антикоррозионного покрытия во время эксПоставленная цель достигается тем, что рубашка охлаждения гильзы цилиндра

ДВС, содержащая корпус с адаптерными отверстиями, поверхности в зоне которых упрочнены и защищены антикоррозионным покрытием, рубашка снабжена защитной втулкой с отверстиями под адаптеры, жестко связанной с корпусом, причем каждое отверстие во втулке выполнено с диаметром, меньшим диаметра соответствующего соосного отверстия в корпусе.

На фиг. 1 предсгавлена предлагаемая конструкция рубашки; на фиг, 2 — разрез

А-А на фиг. 1.

Рубашка состоит из корпуса 1, в который впрессована защитная тонкостенная втулка 2. В средней части корпуса и защитной втулки выполнены соосно расположенные отверстия под адаптеры 3 и 4, причем диаметры отверстий корпуса 3 выполнены несколько большими, чем диаметры отверстий 4 во втулке. Для входа охлаждающей воды выполнены отверстия 5, а для выхода— отверстия 6. Поверхности Е, Б, В, Г, Д возле отверстий под адаптеры упрочнены и покрыты антикоррозионным составом. Надежность антикоррозионного покрытия поверхности Е обеспечена благодаря отсутствию контакта ее с охлаждающей водой.

Антикорроэионное покрытие поверхности Б отделено от интенсивного основного потока охлаждающей воды (полости охлаждения гильзы) защитной втулкой и ограничивает расширенную уже после ответвления ее отверстием часть основного потока для охлаждения адаптера, Это дает возможность обеспечить меньшие, чем у прототипа, скорости воды по поверхности антикорроэионного покрытия в этом месте, а следовательно, большую, чем у него, длительность сохранности покрытия в эксплуатации. Кроме того, антикоррозионное покрытие поверхности Б может с необходимой периодичностью восстанавливаться в эксплуатационных условиях. без демонтажа рабочего цилиндра. для этого необходимо лишь снять с цилиндра адаптер. При определенных размерах адаптера оптимальная величина скорости воды по поверхности Б может быть получена варьированием диаметров отверстий под адаптеры защитной втулки и корпуса при соблюдении указанного условия; диаметры отверстий защитной втулки должны быть меньше соосных отверстий корпуса, Это необходимо не только для защиты антикоррозионного покрытия корпуса, но и для восстановления его в условиях эксплуатации и особенно при заполнении его в месте стыка с защитной втулкой. Антикоррозионное покрытие поверхности В (корпуса) находится в благоприятных условиях, защищено резиновой прокладкой уплотнения адаптера, а в случае необходимости также может быть восстановлено в эксплуатационных условиях. Места наибольшей концентрации напряжений защитной втулки находятся в таких же условиях, как и аналогичные участки прототипа, и потому для приближения ее срока службы к сроку службы корпуса в ней создаются соответствующие напряжения сжатия при монтаже, Кроме того, даже появление трещины в защитной втулке не является препятствием для дальнейшей сравнительно продолжительной эксплуата1726818

45

55 ции рабочего цилиндра, поскольку несущая способность рубашки, как бандажа гильзы, в этом случае уменьшается не так значительно (иэ-за малой по сравнению с корпусом толщины защитной втулки), как это имеет место с прототипом при разрушении его антикоррозионного покрытия.

Уровень касательных напряжений на внутренней поверхности рубашки-прототипа при нагружении внутренним давлением

P составляет

1 +(— }

G =Р

tp гь

1 ()2 гн где г, — радиус внутренней поверхности рубашки; гн — радиус наружной поверхности рубашки.

Касательные напряжения на внутренней поверхности корпуса в случае наличия трещины защитной втулки при том же внутреннем давлении составляют

1+(" г+ У =P (IB+l)2 гн где t — толщина стенки защитной втулки.

При реально существующих размерах рубашек изменение уровня максимальных касательных напряжений в этом случае оказывается практически в линейной зависимости от толщины стенки рубашки (корпуса). Например, рубашка-прототип рабочего цилиндра двигателя 10Д100 имеет размеры: г =12,15 см, г = 13,8 см. В предлагаемой рубашке для этого двигателя, корпус ее может иметь размеры: r> + t = (12,15+ 0,4) см, rH = 13,8 см.

Касательные напряжения по внутрен5 ней поверхности при нагружении одним и тем же внутренним давлением P составляют для рубашки-прототипа о = 7,9 Р, а для корпуса предлагаемой рубашки %> = 10,5Р, т. е. больше лишь в 1,33 раза, в то время как

10 предел усталостной прочности рубашкипрототипа в случае разрушения антикорроэионного покрытия может снизиться не менее, чем в 2-3 раза. При этом следует учитывать и дополнительный фактор, влия15 ющий на снижение предела усталостной прочности рубашки, который связан с разрушением в результате коррозии поверхностного упрочненного слоя участков с концентрацией напряжений, т. е. связан с

20 ликвидацией эффекта от применения упрочнения рубашки.

Формула изобретения

Рубашка охлаждения гильзы-цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержа25 щая корпус с адаптерными отверстиями, поверхности в зоне которых упрочнены и защищены антикоррозионным покрытием, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы путем повышения

30 надежности антикоррозионного покрытия, рубашка снабжена защитной втулкой с отверстиями под адаптеры, жестко связанной с корпусом, причем каждое отверстие во втулке выполнена с диаметром, меньшим

35 диаметра соответствующего соосного отверстия в корпусе, 1726818

45

Составитель

Редактор Г.Лазоренко Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1264 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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