Устройство биметаллического днища головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

Дорохов Александр Фёдорович (RU)

Шахов Василий Владимирович (RU)

F02F1/24 - головки цилиндров

Владельцы патента RU 2456465:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГОУ ВПО АГТУ) (RU)

Изобретение может быть использовано в производстве поршневых двигателей внутреннего сгорания, в частности в конструкции крышек цилиндров форсированных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Устройство биметаллического днища головки цилиндров ДВС включает в себя тело головки (1) цилиндров с чугунной вставкой (2). Во вставке (2) между краем вставки и клапанными отверстиями в верхней плоскости сопряжения вставки (2) и тела головки (1) цилиндров выполнены полукруглые углубления (3), расположенные по концентрическим окружностям. Технический результат заключается в уменьшении температурных деформаций и повышении надежности конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания, в частности к конструкциям крышек цилиндров форсированных ДВС.

Известна алюминиевая головка цилиндров (см. ст. В.Н.Платонов, А.В.Малькевич, М.М.Гулина, «Двигателестроение» №5, СПб., 1985 г., стр.31).

Известна биметаллическая головка цилиндров дизеля, содержащая алюминиевый корпус и чугунную вставку, расположенную в днище головки цилиндров, в которой со стороны плоскости контакта с материалом головки цилиндров в зоне расположения отверстия для выхода распылителя форсунки выполнена выточка в форме усеченного конуса или части сферы (см. АС СССР №1666795, 1989 г.).

Однако чугунная вставка, расположенная в днище головки, подвергается большим напряжениям деформации ввиду теплового расширения головки, что может приводить к разрушению конструкции головки цилиндров.

Техническая задача - создание усовершенствованного днища биметаллической головки двигателя внутреннего сгорания с компенсацией температурных деформаций.

Технический результат - уменьшение температурных деформаций, повышение надежности конструкции.

Он достигается тем, что во вставке выполнены полукруглые углубления, расположенные по концентрическим окружностям в верхней плоскости сопряжения вставки и тела головки цилиндров, между краем вставки и клапанными отверстиями. Верхняя плоскость вставки имеет наибольшую площадь контакта с телом головки цилиндров. В результате температурной деформации и различного коэффициента температурного расширения алюминия и чугуна возникают высокие напряжения в области контакта различных материалов. Сокращение площади контакта вставки с телом головки цилиндров и появление за счет углублений пространства для расширения алюминия приводят к снижению напряжения в области контакта различных материалов.

На фигуре 1 (продольный разрез) изображена биметаллическая головка цилиндров 1 с чугунной вставкой 2 и полукруглыми углублениями 3 во вставке.

В процессе работы головка цилиндров неравномерно нагревается. Ввиду различных коэффициентов температурного расширения алюминия и чугуна возникают высокие напряжения в области контакта различных материалов. Полукруглые углубления 3, расположенные в чугунной вставке 2, позволяют алюминию в процессе расширения заполнить их пространство, тем самым снизив напряжение в области контакта различных материалов. Углубления в чугунной вставке выполнены фрезерованием. Чтобы углубления не заполнились алюминием во время литья головки цилиндров, в них укладывается асбестовый шнур. В процессе литья асбест выгорает.

Предлагаемая биметаллическая головка цилиндров с полукруглыми углублениями в чугунной вставке позволяет компенсировать температурные деформации и повысить надежность конструкции биметаллической головки цилиндров.

Источники информации

1. В.Н.Платонов, А.В.Малькевич, М.М.Гулина, «Двигателестроение» №5, СПб., 1985 г., стр.31.

2. АС СССР №1666795, 1989 г. (прототип).

Устройство биметаллического днища головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее чугунную вставку, отличающееся тем, что во вставке выполнены полукруглые углубления, расположенные по концентрическим окружностям в верхней плоскости сопряжения вставки и тела головки цилиндров, между краем вставки и клапанными отверстиями.

Изобретение относится к выхлопному устройству многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. .

Головка блока цилиндров // 2430255

Головка цилиндров // 2397349

Головка цилиндров // 2391527

Изобретение относится к двигателестроению. .

Головка цилиндров дизельного двигателя // 2262610

Блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением // 2256812

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в качестве основной корпусной детали двигателя внутреннего сгорания, а именно, в качестве блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

Рабочая камера поршневой машины (варианты) // 2249718

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым машинам для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение вала и наоборот, и может быть использовано при конструировании и изготовлении двигателей или компрессоров.

Механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания // 2183749

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механизмах газораспределения двигателей внутреннего сгорания. .

Двигатель внутреннего сгорания с уменьшенным теплоотводом и способ его изготовления // 2168039

Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания // 2117801

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателе внутреннего сгорания. .

Чугунный сплав для головок цилиндров // 2491363

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам чугунов с пластинчатым графитом

Двухтактный поршневой дизель // 2499899

Изобретение относится к двухтактным поршневым дизелям с прямоточной продувкой. Двухтактный поршневой дизель содержит цилиндр с продувочными окнами, размещенный в нем поршень со штоком, крышку цилиндра с одним выпускным клапаном и установленными в нее одной или двумя форсунками, при этом в крышке цилиндра устанавливается (запрессовывается) стальная вставка с торцевыми выступами в виде кольца с тангенциальными прорезями, образующими каналы, соединяющими зону вытеснения объема воздуха, ограниченного между наружным диаметром кольца вставки и диаметром цилиндра и плоскими участками вставки и днища поршня с камерой сгорания, а вектор скоростей имеет одинаковое направление, кольцо вставки входит в цилиндрическую часть углубления в днище поршня при положении поршня в верхней мертвой точке. Закругленная кромка выполнена из жаростойкой стали, запрессованной в днище поршня в виде кольца или покрыта жаростойкой сталью, например, методом плазменного напыления. Изобретение обеспечивает увеличение мощности, улучшение экологических показателей. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Модуль управления по меньшей мере для одного клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания // 2540344

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Модуль управления по меньшей мере для одного клапана газораспределения двигателя внутреннего сгорания содержит крышку (10) головки цилиндров и по меньшей мере один распределительный вал (14), в частности, шлицевой вал с по меньшей мере одним расположенным на распределительном вале (14) кулачком (16, 17). Крышка (10) головки цилиндров имеет для установки распределительного вала (14) по меньшей мере одну разъемную опору (12), которая имеет базовую часть (28) опоры и крышку (30) опоры, которые образуют, соответственно, отверстие опоры с расположенной радиально внутри опорной поверхностью (32). По меньшей мере один кулачок (16, 17) имеет опорный элемент (26), который расположен в опоре (12) радиально между распределительным валом (14) и опорной поверхностью (32). Раскрыт способ сборки модуля управления. Технический результат заключается в упрощении монтажа модуля и в возможности изменения подъема кулачка. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания // 2565647

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Головка (1) блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания содержит выходящие на одну сторону головки цилиндров впускные и выпускные каналы (2) и (3) с клапанами (4) и (5) и размещенную в ней камеру (6) сгорания с поверхностями (11) и (12) вытеснителей. Камера (6) сгорания на плоскости прилегания головки (1) цилиндров к блоку имеет форму, образованную дугой (7) радиусом R =(0,63-0,65) диаметра D цилиндра, с центром, отстоящим от центра цилиндра на расстоянии Г=(0,28-0,30) диаметра D цилиндра в сторону свечи зажигания. Дуга (7) сопряжена радиусами R1=(0,30-0,32) диаметра D цилиндра с диаметром, проведенным из центра цилиндра и равным диаметру цилиндра. С противоположной стороны форма камеры (6) образована диаметром, равным диаметру D цилиндра, сопряженному с радиусами R1 =(0,30-0,32) диаметра D цилиндра с центрами, лежащими на оси (15) клапанов, отстоящей от оси (16) цилиндров на расстоянии В=(0,06-0,08) диаметра D цилиндра. Радиусы R1 сопряжения ограничены линией, отстоящей от оси (16) цилиндров на расстоянии Б=(0,35-0,37) диаметра D цилиндра. Стенки камеры (6) сгорания наклонены к днищу камеры и имеют соответственно в плоскости поперечной оси (14) цилиндра наклон 14°…16° и радиус перехода 12-14 мм. В плоскости по оси (15) клапанов наклон составляет 4°…6° и радиус перехода 5-7 мм. От одного сечения к другому по контуру камеры обеспечивается плавный переход по углу и радиусу. Технический результат заключается в снижении гидравлического сопротивлении смеси в камере сгорания. 3 ил.

Цилиндр двигателя внутреннего сгорания для транспортного средства, а также соответствующий способ изготовления, средства для изготовления цилиндра, свеча зажигания, двигатель внутреннего сгорания и транспортное средство // 2572735

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, предназначенных для транспортных средств. Цилиндр двигателя включает в себя по меньшей мере один впускной канал (4) и свечу (1) зажигания с массовым электродом (2). Свеча (1) зажигания и цилиндр включают в себя средства для расположения и закрепления свечи зажигания в цилиндре таким образом, чтобы открытый конец (3) массового электрода (2) свечи (1) зажигания был ориентирован в определенном направлении относительно впускного канала (4) цилиндра. Ориентация в определенном направлении позволяет охлаждать массовый электрод (2) воздушным потоком впускного канала (4) при эксплуатации двигателя. Раскрыты способ изготовления цилиндра, средства для изготовления цилиндра, свеча зажигания для цилиндра, двигатель внутреннего сгорания и транспортное средство. Технический результат заключается в улучшении охлаждения массового электрода. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, оборудованный турбинами с перепускной заслонкой, и способ его эксплуатации // 2598495

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом имеет по меньшей мере два турбокомпрессора (8, 9) на выхлопных газах и по меньшей мере одну головку (2) цилиндров с по меньшей мере двумя цилиндрами (3). Каждый цилиндр (3) имеет по меньшей мере два выпускных отверстия (4а, 4b) для вывода выхлопных газов. По меньшей мере одно из выпускных отверстий выполнено как задействуемое отверстие (4а). Каждое выпускное отверстие (4а, 4b) соединено с выхлопным трубопроводом (5а, 5b). Выхлопные трубопроводы (5а) задействуемых выпускных отверстий (4а) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются друг с другом с образованием первого выпускного коллектора (6а) для формирования первого общего выхлопного трубопровода (7а), который соединен с турбиной (8а) первого турбокомпрессора (8). Выхлопные трубопроводы (5b) других выпускных отверстий (4b) по меньшей мере двух цилиндров (3) сливаются друг с другом с образованием второго выпускного коллектора (6b) для формирования второго общего выхлопного трубопровода (7b), который соединен с турбиной (9а) второго турбокомпрессора (9). Первая турбина (8а) оснащена первым перепускным каналом (10а), который ответвляется от первого выпускного коллектора (6а) выше по потоку первой турбины (8а). Вторая турбина (9а) оснащена вторым перепускным каналом (10b), который ответвляется от второго выпускного коллектора (6b) выше по потоку второй турбины (9а). Первый перепускной канал (10а) и второй перепускной канал (10b) сливаются с образованием соединительной точки (11) для формирования общего перепускного канала (10с). В соединительной точке (11) установлен запорный элемент (12), который может быть отрегулирован между открытым и закрытым положениями. Запорный элемент (12) в закрытом положении отделяет два перепускных канала (10а, 10b) от общего перепускного канала (10с), а в открытом положении соединяет два перепускных канала (10а, 10b) с общим перепускным каналом (10с). Технический результат заключается в снижении объема трубопроводов между выпускными отверстиями и турбинами. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Газопровод для рециркуляции выхлопных газов // 2602722

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). В канале (2) рециркуляции выхлопных газов расположено множество верхних ребер (3), а также множество нижних ребер (4), которые размещены через заданное расстояние (5А-5С, 6А-6С) в направлении, перпендикулярном к направлению потока выхлопных газов так, что являются смежными друг к другу. Верхние ребра (3) и нижние ребра (4) постепенно сужаются по ширине в соответствующих направлениях выступания так, что обе их стороны в их поперечном направлении имеют наклонные поверхности. Угол (β) наклона наклонных поверхностей нижних ребер (4) выполнен большим, чем угол (α) наклона наклонных поверхностей верхних ребер (3). 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Конструктивный узел двигателя, включающий в себя базовую часть и опору, способ его монтажа, базовая часть для конструктивного узла двигателя и способ ее изготовления // 2607570

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструктивный узел двигателя состоит из базовой части (1), вала (2), а также по меньшей мере одной опоры (3). Опора (3) имеет отверстие (4) для размещения вала (2). Опора (3) с помощью средства (5) фиксации закреплена на базовой части (1). В смонтированном состоянии вал (2) опирается с возможностью вращения на базовую часть (1). В области (6) контакта опоры (3) и базовой части (1) по меньшей мере один элемент (7) зацепления входит в зацепление в область (8) ответного элемента. Область (8) ответного элемента имеет по меньшей мере одну выполненную в виде линии кромку выемки (9), или линию в пределах поверхности выемки (9), предпочтительно в пазовой выемке (9). Область (8) ответного элемента и по меньшей мере один элемент зацепления (7) выполнены таким образом, что опора (3) и базовая часть (1) в собранном состоянии и без монтажа средства (5) фиксации по меньшей мере в направлении вдоль указанной линии не образуют геометрического замыкания. Элемент (7) зацепления и/или область (8) ответного элемента выполнены с возможностью упругой и/или пластической деформации во время монтажа. Раскрыты способ монтажа вала на базовой части, базовая часть конструктивного узла и способ изготовления базовой части. Технический результат заключается в упрощении изготовления и в уменьшении размеров допусков поверхностей, необходимых для соединения опоры подшипника с базовой частью. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Конструкция клапанной крышки на головке блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания // 2608608

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструкция клапанной крышки предназначена для использования на головке (1) блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Головка (1) блока цилиндров имеет приводимые в действие клапанным распределением газораспределительные клапаны, которые соединены по меньшей мере с одним впускным и выпускным каналом. На головке (1) блока цилиндров посредством нескольких резьбовых соединений (8), (9) зафиксирована клапанная крышка (2), закрывающая головку блока цилиндров сверху и соединенная с картером двигателя с использованием окружного уплотнения. Головка (1) блока цилиндров на стороне впускных каналов имеет продольную холодную сторону (3). Часть резьбовых соединений (9) на холодной стороне (3) головки (1) блока цилиндров снабжена упруго и/или эластично податливыми средствами (11). Клапанная крышка (2) при определенном избыточном давлении в картере приподнимается с головки (1) блока цилиндров определенной областью крышки только в области этой холодной стороны (3). Технический результат заключается в стравливании возникающего избыточного давления картерных газов, отводящихся через вентиляцию, встроенную в головку блока цилиндров. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Головка цилиндра, имеющая направляющий топливо элемент // 2619667

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Головка цилиндра для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), работающего на газообразном или жидком топливе, имеет по меньшей мере одну направляющую топливо секцию (1А). Направляющая топливо секция (1А) содержит корпус (40) клапана подачи топлива для установки клапана (50) подачи топлива, управляющего расходом топлива, камеру (20) приготовления топливно-воздушной смеси и направляющий топливо элемент (30), соединяющий корпус (40) клапана подачи топлива с камерой (20) приготовления топливно-воздушной смеси. В камере (20) приготовления топливно-воздушной смеси направляющий топливо элемент (30) выполнен за одно целое с головкой цилиндра и имеет по меньшей мере один первый канал (33) подачи топлива и по меньшей мере один второй канал (34) подачи топлива. Первый канал (33) подачи топлива и второй канал (34) подачи топлива продолжаются от корпуса (40) клапана подачи топлива до камеры (20) приготовления топливно-воздушной смеси. Раскрыты двигатель внутреннего сгорания с головкой цилиндра и способ изготовления головки цилиндра. Технический результат заключается в улучшении смешивания топлива и воздуха. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.