Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам шумодемпфирования корпусных деталей двигателей. Двигатель содержит головку цилиндров, в которой смонтированы функциональные элементы двигателя, закрепленную на ней крышку и размещенный в образованной полости рассеиватель, выполненный в виде фигурной пластины, в основном повторяющей форму внутренней поверхности крышки. Рассеиватель выполнен из прессованной металлической шерсти или металлорезины. Рассеиватель (пластина) может быть по крайней мере частично размещен с зазором по отношению к крышке и/или функциональным элементам. Изобретение позволяет повысить эффективность шумодемпфирования двигателя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам шумодемпфирования корпусных деталей двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий, в частности, головку цилиндров, в которой смонтированы функциональные элементы двигателя, закрепленную на ней крышку и размещенный в образованной полости рассеиватель звуковой энергии, выполненный в виде фигурной пластины, в основном повторяющей форму внутренней поверхности крышки (акцептованная заявка Японии 58-40008, кл. F 02 B 77/13, опубл. 1983).

В известном двигателе рассеиватель (в виде фигурной пластины) выполнен из газонепроницаемого стеклонаполненного полимерного материала и закреплен в крышке посредством упругих скоб.

В известной конструкции возникли значительные проблемы теплоотвода, значительно усложнилось производство сборки двигателей, а полиамид стеклонаполненный, из которого выполнена фигурная пластина в известной конструкции, является достаточно эффективным излучателем шума, поскольку его плотная и газонепроницаемая структура не позволяет преобразовывать акустическую энергию в тепловую.

Задача изобретения - повышение эффективности шумодемпфирования двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем, в частности, головку цилиндров, в которой смонтированы функциональные элементы двигателя, закрепленную на ней крышку и размещенный в образованной полости под крышкой рассеиватель звуковой энергии, последний выполнен в виде фигурной пластины, в основном повторяющей форму внутренней поверхности крышки, при этом рассеиватель выполнен из прессованной металлической шерсти или металлорезины. Пластина может быть по крайней мере частично размещена с зазором по отношению к крышке и/или функциональным элементам двигателей (например, корпусу распредвала) или образовывать плотное соединение с крышкой и функциональными элементами.

При таком конструктивном исполнении звуковая и вибрационная энергия, обусловленная динамическими рабочими процессами, реализуемыми при работе газораспределительного механизма и имеющими место в замкнутой полости под крышкой как в виде воздушного, так и вибрационного структурного шума, поток которого (обусловленный рабочим процессом двигателя) передается на головку цилиндров, на которой закреплены функциональные элементы двигателя, преобразуется в тепловую энергию как за счет трения микроволокон металлического пористого шумовибродемпфирующего материала, так и за счет трения газа в порах (каналах) пористого материала. Причем эффективность глушения шума в этом случае обеспечивается в подавляющем контролируемом частотном звуковом диапазоне.

Максимальная эффективность устройства достигается в том случае, когда пластина из прессованной металлической шерсти или металлорезины полностью закрывает (футерует) внутреннюю поверхность крышки головки цилиндров, включая в том числе и имеющиеся в крышке штатные отверстия, в частности, под маслозаливную горловину. В этом случае предусмотрено, что крышка горловины снабжена пробкой из материала, аналогичного материалу пластины, и в которой в этом месте выполнено отверстие для доступа в двигатель моторного масла. Пробка крышки в ее штатном положении плотно устанавливается в названном отверстии.

Изобретние поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана часть заявляемого двигателя, на фиг. 2 - показан вариант конструктивного выполнения маслозаливной горловины, на фиг. 3 показан варианта крепления рассеивателя в стыке головки цилиндров и крышки головки.

Двигатель внутреннего сгорания, показанный на фиг. 1, содержит головку 1 цилиндров (не показаны), в которой смонтированы функциональные элементы двигателя, в частности, корпус подшипников 2 распределительных валов 3. На головке 1 цилиндров закреплена крышка 4, образующая замкнутую полость 5, в которой размещен рассеиватель 6 звуковой энергии. Последний имеет форму фигурной пластины из прессованной металлической шерсти или металлорезины, причем форма пластины 6 в основном повторяет форму внутренней поверхности крышки 4. В полости 5 рассеиватель 6 может быть размещен частично с зазором по отношению к крышке 4, и/или функциональным элементам, или плотно прилегать к стационарным функциональным элементам, в частности, корпусам подшипников 2 или к самой крышке 4.

На фиг. 2 показан конструктивный вариант, когда крышка 7 маслозаливной горловины 8 снабжена пробкой 9 из материала, аналогичного материалу пластины, которая в штатном положении крышки 7 плотно устанавливается в отверстии рассеивателя 6, через которое обеспечивается доступ в двигатель масла.

На фиг. 3 показан вариант, когда рассеиватель 6 зажат в стыке головки 1 и крышки 4. Позицией 10 показана герметизирующая стык прокладка.

Применение рассеивателя 6 из прессованной металлической шерсти или металлорезины, размещенного в полости 5 клапанной крышки 4, позволяет реализовать преимущества широкополосного шумозаглушающего устройства для воздушного шума, генерируемого в полости 5, причем это возможно в условиях высоких температур, наличия картерных газов и частиц масла, чего нельзя добиться при использовании традиционных волокнистых или пенистых шумопоглощающих материалов. Размещение рассеивателя 6 в замкнутой полости 5 позволяет ему за счет размещения в зоне с аккумулированной звуковой энергией высокой концентрации поглощать звуковые волны более интенсивно (диффузное звуковое поле с многократными отражениями от стенок в замкнутой полости в отличие от частично проходящих волн в открытое пространство через стенку внешнего кожуха с ограниченной звукоизолирующей способностью).

Более того, если рассеиватель 6 в полости 5 установлен с зазором к внутренней стенке клапанной крышки 4, то это более благоприятно для реализации повышенного звукопоглощения воздушного шума, а если рассеиватель 6 установлен беззазорно (и даже с некоторым поджатием), то в большей степени улучшается демпфирование структурных вибраций и корпусного звука от поверхности клапанной крышки 4. При этом следует отметить, что эффект шумовибродемпфирования реализуется в обоих случаях, а преднамеренное создание зазоров или контактов рассеивателя 6 с крышкой 4 позволяет преднамеренно управлять шумопонижающим эффектом в зависимости от конкретной технической ситуации (конструктивного, технологического или эксплуатационного характера).

Следует отметить также уменьшение возбуждения структуры клапанной крышки 4 за счет ослабления воздействия на ее стенки пульсирующего динамического воздействия прорывающихся в полость 5 картерных газов.

Для исключения усиленной передачи в окружающую среду звуковой энергии через маслозаливную горловину 8 ее крышка 7 снабжается пробкой 9 из материала, аналогичного материалу пластины, которая в штатном положении крышки 7 плотно устанавливается в отверстии рассеивателя 6, через которое обеспечивается доступ в двигатель масла.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий, в частности, головку цилиндров, в которой смонтированы функциональные элементы двигателя, закрепленную на ней крышку и размещенный в образованной полости рассеиватель звуковой энергии, выполненный в виде фигурной пластины, в основном повторяющей форму внутренней поверхности крышки, отличающийся тем, что рассеиватель выполнен из прессованной металлической шерсти или металлорезины.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что пластина по крайней мере частично, размещена с зазором по отношению к крышке и/или функциональным элементам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3