Блок цилиндров поршневого двигателя

 

О П И С А Й И--Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()699219

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 422860 (5l)M. Кд.

F 02 F 1/10 (22) Заявлено 12.09,77 (21} 2523019/25-06 с присоединением заявки ¹

Государственной квинтет

СССР во делам изобретений и откр@той (23} П риоритет—

Опубликовано 25,11,79. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 30.11,79 (53) УДК 621.43-222-7 13 (088.8) E. В. Исаев, 5 А. Взоров, В, В, Кораблев, 3, М. Ройфберг, П. А. Антонов, В. Я. Израильский, В. В. Гриднев, П. E. Иванов, И. Я. Воробьев, Ш, Я, Рубинштейн, М. N. Голубович, А. С. Шафаревич, А. В. Муханько, Н. А. Фонштейн, E. В. Никонов, Ч, Б Дробышевский и Г, Н. Слободич (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) БЛОК UHJINHQPCtB ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Иаобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и касается блока цилиндров поршневого двигателя, например, внутреннего сгорания.

По основному авт, св. ¹ 422860 известны блоки цилиндров поршневого двигателя, например, внутреннего сгорания, содержащие плиту, выполненную в виде

t0 соединенных между собой фланцев, по крайней мере на части поверхности имеющих цилиндрическую форму, в которых установлены опирающиеся на бурты гильзы, образующие полость охлаждения со

15 стенками блока, снабженными резьбовыми каналами, выполненными по крайней мере на части длины в бонках и изолированными от полости охлаждения. Причем бонки образуют со стороны каждой гильзы соосный ей цилиндрический пояс, диаметр-потерого не превышает наибольлего диаметра гильзы, а ширина примерно равна длине канала в бонке.

B известном блоке цилиндров верхняя часть полости охлаждения имеет меньшую радиальную ширину и, следовательно, более высокое гидравлическое сопротивление по.сравнению с нижней частью полости охлаждения, не ограничена снизу относительно последней, В результате значительная доля охлаждающей жидкости, подаваемой в верхнюю часть полости охлаждения, отклоняется вниз и охлаждение наиболее нагретой зоны гильзы оказывается недостаточно равномерным и интенсивным. Температура этой зоны гильзы при высокой. удельной мощности двигателя превышает допустимый уровень, Целью изобретения является снижение теплонапряженности гильз.

Для этого в стенке блока цилиндров под цилиндрическим поясом выполнено кольцевое ребро с дроссельным отверстием, разделяющее полость охлаждения на два отсека, и на противоположных наружных боковых поверхностях блока размещены коллектор подвода охлаждаю699213 щей жидкости, с:ообщенный с обои я от- = секами, и коллектор отвода охлаждаюл:;ей жидкости, сообщен и!й с отсеком, примыкающим к плите„

На фиг. 1 показан блок цилиндров, 5 вертикальный разрез, на фиг. 2 — то же, поперечный разрез; на фиг, 3 — то же, разрез по гильзам цилиндров.

Блок цилиндров 1имеет стенки 2, в верхней части которых предусмотрена пл", О та 3. Плита образована соединеннымп между собой фланцами 4, поверхность которых частично имеет цилиндрическую форму. Во фланцах выполнена кольцевая часть 5 (показана двойными штриховыми

15 пиниями), на которую опираются бурты 6 гильзы 7 (ее наибольший диаметр З )3—

Р диаметр направляющей поверхности плиты).

Поверхность 8 гильзы образует со стен20 ками 2 блока полость охлаждения 9. Головка цилиндров прикреплена к плите шпильками, для которых предусмотрены глухие резьбовые каналы 10, выполненные в бонках 11. Со стороны гильзы со-: осно ей бонки образуют; цилиндрический пояс 12, диаметр D ко-,îðîãî пе превышает наибольшего диаметра гильзы Р, а ширина примерно равна длине Р резьбового капала и бонке, Толщина Н внутренней кольцевой части 5 плиты 3 постоянна по всей окружности, кроме зоны окон 13 и 14 для пропуска охлаждающей средыэ

Часть профиля поперечного сечения окон 13 и 14 выполнена в форме выпуклой линии, описанной одной или несколькими дугами окружностп. Благодаря форме цилиндрического пояса 12 вокруг верхней наиболее нагретой зоны гильзы „g образуется кольцевая полость 15 постоянной радиальной ширины 5 . Ниже цилиндрического пояса 12 выполнено кольцевое ребро 16, прилегающее к гильзе 7 и делящее полость охлаждения 9 на два отсека. Между кольцевым ребром 16 и гильзой 7 установлено резиновое кольцо 17.

Таким образом, кольцевая полость 15 ограничена ребром 16 относительно нижнего отсека 18 полости охлаждения.

Кольцевая полость 15 (верхний отсек полости охлаждения) соединена с коллектором 19 подвода охлаждающей жидкости с помощью отверстия 20 и с коллектором отвода охлаждающей жидкости (не пока- ss зан) — с помощью отверстия 21. Нижний отсек 18 полости охлаждения, высоту которого рекомендуется ограничивать на уровне последнего компрессионного кольца цри положении порщня в нижней мертвой точке, также соединен с коллектором

1В с помощью отверстия 22 и с коллектором отвода охлаждающей жидкости с помощью дроссельного отверстия 23, выполненного в кольцевом ребре 16. Площади проход ных сечений отверстий 21 и

23, лимитирующих расходы охлаждающей жидкости через кольцевую полость 15 и нижний отсек 18 полости охлаждения, связаны между собой соотношением примерно 1:0,1.

Основная масса охлаждающей жидкости циркулирует через кольцевую полость

15„ограниченную снизу кольцевым ребром 16. СЬлывание верхней зоны гильзы с

7 осуществляется по эффективной поперечной схеме обтекания с высокой скоростью, мало изменяющейся по всей охлаждаемой поверхности, поскольку охлаждающая жидкость не откцоияетсЯ вниз.

В результате обеспечивается равномерное и интенсивное охлаждение, способствующее снижению абсолютного уровня и перепада температур по периметру наиболее нагретой зоны гильзы 7. Напротив, температура нижней зоны гильзы 7, вследствие малой скорости циркуляции охлаждающей жидкости в нижнем отсеке

18 полости охлаждения, несколько повышается, в результате чего дополнительно уменьшается. перепад температур по высоте гильзы. Этому же способствует ограничение высоты нижнего отсека на уровне последнего компрессионного кольца при положении поршня в нижней мевтвой точке, Кольцевое ребро 16 не только спо собствуе r снижению теплонапряженности гильз, но и повышает жесткость блока цилиндров, а также прочность его межцилиндровых перегородок, особенно при относительно малом расстоянии между осями цилиндров и наличии окон в перегородках.

Благодаря установке между кольцевым ребром 16 и гильзой 7 демпфирующего элемента, в данном случае резинового кольца 17, уменьшаются вибрации гильзы и повышается кавитационная стойкость блока и гильзы.

Использование изобретения позволяет обеспечить допустимую температуру в верхней части гильз и перепад температур гильз по высоте,. а следовательно, и термические напряжения гильз.

699219

IP 10

Формула изобретения

Блок цилиндров поршневого двигателя, по авт.св. ¹ 422860, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения теплонапряженности гильз, в стенке блока под цилиндрическим поясом въ полнено кольцевое ребро с дроссельным отверстием, разделяЬшее полость охлаждения на

gaa отсека, и на противоположных наружных боковых поверхностях блока размещены коллектор подвода охлаждающей жидкости, сообщенный с обоими отсеками, и коллектор отвода охлаждающей жидкости, сообщенный с отсеком, примыкающим к плите.