Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность головки цилиндров путем устранения накопления остаточны.х напряжений в неремычка.х между клапаниы.мн сед.та.ми. На нижней плите 3 огневой повер.хности (ОП) 2 выполнены клапанные седла и перемычки между ними. В плите 3 выполнена кольцевая выточка 6 с высотой , превы1пак)щей толщипу п,1пты. Конненгричпо выточке 6 размещена ко.11 це1К1я встаика (KB) 7, выпо.шенная из материи,la с коуфф. линейного рас1ннренпя, больп1им, чем . линейного расширения материа,1а ii.in- ты 3. Диаметр KB 7 диаметра выточки 6 и внутри нее выполнена кольцевая 11().:1ость (КИ) 10. K1I 10 иьпюлпепа перемепной площади продольш гх сеченн11. уне,-1ичивающейся от ОН 2. КП м. б. иьию,- нена в нонеречном сечении в виде греуго,1ьника, основание 12 к-рого параллельно ОМ 2, а вери1ина 1 1 направлена к neii. KF 7 имеет переменную по высоте жесткость и со.дает переменные но толщине плиты 3 напряжения , паибольи1ие значения к-ры наб/подаются на ОН 2. Они компенсируют термические напряжения сжатия на работак)П1ем двигателе или растягиваюпще паиряжения от обратной пластической деформации при его оетановке. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1420211 А 1 (5g 4 F 02 Г 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4163622,(25-06 (22) 18.12.86 (46) 30.08.88. 1>к)л. ¹ 32 (71) Врянский институт TpattctlopTltnln машиностроения (72) В. Г. Новиков, Ю. И. Ankiltt, В. И. Воробьев и В. П. Фомин (53) 62 ..43-224 (088.8) (56) At)Top«k0« свидетельство О:(.Р

Л1> 1. М2055, кл. 1. 02 Г 1/24, !986. (54) ГО,(10В)3,Л 11И (1ИН.ЧРОВ . I,HÈÃÀтВ;1Я ВНУТР1-:ННН О СГО(ЧНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежиость и долговечность головки цилиидров путем устранения накопления ост()точны( напряжений в перемычках между клапанными седлами. На нижней плите 3 огневой повеpxtt0«TII (011) 2 выполнены клапанные се:(ла и перемычки между ними. В плите 3 выиолнеиа кольцевая выточка 6 с высотой, IIP(. I)E>I III(II0EIL«li T0 ц(ив > и, Ill I I I. K 0tl lt«II Eричио выточке 6 размене«на k().lt>ll«H;Iÿ вст;)ика (IxB) 7. выпо ill(ни )я и(мат«риа,ltl коафф .. I it tl(. и во го р!) (Ill il p(II ll я, бо. ьlll li >), и(! коа(1) . л )! и(. иilо го Ра(. (II i! Р(. )! )I и >! ()т(. Pl! (), I lll0,III«tt I k0,IE lt(t3 tEI иог)ост! (Ix(1) 1О. (11 10 выпи ill«lll) п«ре(()ениой Ilлоща;)и Ilp0 I(),tt,itû с(ч«ний, увеличивак)щейся от OII 2. Ix(1 м. б l3I>lll0лнева в поиеречиом (ечении в ви.l(. гр« гольIllIка, Осиоваии«12 K-рого litt!) I. I,l«,1 t>li() ()1 а E)«pili!It!a 11 направлена к и(и. );Е3 7 «xt««l иеременнук) ио высоте к«сткость и «0з,t;«r перемеиные иo тол)цине плиты 3 наиряж«иия, наиболыпие зиачения к-pt>tx наблк)да)отся на OII 2. Они комие)3«ируt0T термические напряжения сжатия lit! работак)щем двигателе или растягивак)п(ие иапряжения 0Т обратной пластической деформации при ег() остановке. 3 з.п.ф-лы, 5 ил.

1420211

11зо6ретение относится к машиностроеник), 3 именно к двигателестроению, и мо.кет 6ыть использовано при изготовлении

:(и (iiiiлрои поршневых машин, преил(уц(естиенно двигателей внутреннего сгорания. (с«ль изобретения — понын>ение належн<>сти и лолговеч ности головки нилин;(рон

;(у1еч устранения накопления остаточных напряжений н Ilåðåчычкàx чежлу к,13(13нныл)и сел,(дми.

113 фиг. 1 изображена нреллыгаечыя го,>оикы ци, lliflлров, вил 0 стороны нижнс и (пи гы; (i<3 фи(. 2 разреB Л Л Н< фиг. 1;

II3 фи(., 3 разрез Ь вЂ” Ь f (el фиг. 2; на фи(. 4 ко, Ibl((. ная вставка с кол шк Вой (н>лос Гt>K) внутри в виде треугольник;), 110(1(. р«чное с("!«ние; на фиг. 5 разрез Б В 1(3

Фи! -1

Головки «ил инЛров солс ржи г корнус 1

« I I3(. f3013 н(> ()с рх ИОСТ!>K) 2 )I;l I«()K IIE li ll, f !IT<>

И КОтОрОй ВЫПОЛНЕНЫ КЛЫИЫННЬ(Е Сг«ЛЛ<3 4 и II(ð«ì((÷êè 5 между ними, кольцеиун> Bl>lI0÷hx 6 B корнлсс 1 ны нижней и,lkITE 8 с

Hl lE«г )й, нревын(;)к>«(ей 0,((öèíó «ли гы ), и кс If)IIEBKK> в«ганку 7 с вне«!н lt 8 и Внут,>< н нс kl !) боковыми IIOH(рх ности ми.

КО,(ьцеHÇH вставка 7 рызл! 1((E ны кон<и )п ри I)l<) 11 ()нл три отис>ситсльнс) коль««ьч>й (ы г<>чкн 6 и Bl>l(I«ë Hñ H i из чытс риы(3 с

h () /ИНОГО Раl С «(И Р II И Я, ()ОЛ t>II! lIx1. чс ч х матери;пы нижней llëèòû (наII () И 1(Р, kfЗ (Tci,ÒÈ,(ГI Я 1><(X ННЫХ I 0, Н>ВОК, ИЗ lE, «I;I„ ) Я Г«/1«ИОК И 3;I,! К)ЛI И НИ(НЫЛ (. II, I <1ш и) (фи(. 2 и фиг., 1).

Ко,(ьц«иыя >3«(л)(3кс) 7 можс г 61>ITb )3(и)о.)>к и;I к«,и ц«>3«й нолосTt>K) 10 внутри. КольI(Eи;)я «O,H>«ãü I() может быть иы(н>.(иена и

l3ll,lE. 1 рс X I 0.(b>ill êû, H(. ()ll(11113 1 1 к«Торо(О llcl нр;>В, I(. н;3 к огll(иой (к>неf)X(IOE и> 2.;I II()OTlil30Il«, (ОЖ на я ((Орон;) 12 Tf)E мl «, i (,(I !th<3 ll<3р<3,1.1(,II>II ) «й (Фltl 4 и (()иг 5)

1(ри от,lиикс (оло()ки 1(11,1ин;ц)ои к<сlk>ll(. )3 > Н> ИE Г;(HК<> < 3 E I 311IB3(«ilt отлиики наины

)ну ((к нн«й сн>коис>й I(OH(рх)к>сти,1 l мень«>;)с гс>l 6ыс)р«е, чеч L, lit(i<3 сонрикыс HK)1(1(. и, я с IIE и >ыс I ll ниж>ки (питы,), BE.,к (с.(13и(. 6«, lt>lll(10 коз<(>фициенты .(нн«йно(о f)<3(ll«lf)l HlIH X Л)а!(С РИ<3 Icl ИС13ВКН /, I !. 11ри эгоч В«уl f)(IIIIHЯ II«Нс (»; но Tl> !) H(f ;I )3)Ekl 7, и«3, (Eис 1 ил , С О 3, 1<)С Т В Ц(НT f)3, l l>11011 .3(>l(E.

О(ll(. 1)ОИ НО)3(Р Х НОСТИ >, 13 1<)СTHOE It 13 II(f)Е. Л! Ьl а(К <3 X ), f I <3 11 f) Я Ж E. t I И Я (. Ж cl T k I Я, Ы H I I E I I! I (ß Я нов(р х !(ОСТН 8 НС I <3 и к И / il(OK!el О.(С>)3>.Л ЦИЛИН.(РОВ

Гс>,l«lihы I«i.«lflлрои р36оты T с,(елу(0(f(f(1!

<>6р;1)ол!.

1(ри 3;3((x«h(((3k((;3(«ля головка цилинлр«в с ко,>ьц(HOB нсгывкой 7 )l<)l рен;и Гся

В I O/IOBKE l«i/«! II 1!)«H «ОЯВ,1ЯК)ТСЯ Г(рч lt×(>E к I t (i! <3 н Р Я ih с 1111 и, и ч (. к)!! (I! (.< 113 0 Г н (.< В 0 Й 11()13 (р Х )10(T И X <3 р <3 к Т E р (. Ж (3 T И и. 1 1 !) (I э ТО >l;I,. I И— (ы внутренней !) и Ikff«((«(«é 8 6окоиых нс>ис р í«<. ã«é B(ганки 7 уи<ЛI((÷èB;tíiò«H оыстрее, чем длины сонрикасаю(цихся с ними частей нижней плиты 1, вследствие большего коэффицие((ты линейного расширения у материала в TdBKH 7, чем у материала плиты 3, в результате чего внешняя боковая новерхно Tb 8 вставки 7 начинает оказывать ги>з(ействи«ны HHiKHK)IO плиту 3, а внут(к нняя боковая поверхность 9 перестает возлс иствоиыть. 11ри этом сничак>тся перво) (<) Ч 3. I I > Н Ь! (. С Ж l i Л! 3 К) I I (И « Н и I 1 Р Я Ж (f! И Я В ! (. 11 Т— рыльнои зоне, кроче того, воздействие внеш)к Й иоисрхн<>сти 8 нри сн>лысой иолатливостн НИЖ>Кй (ПнтЫ > Иi-ick ИМСЮЩЕйСЯ КОЛЬ-! ((ВО И И I>ITO I Кli () 1)Ы:3 t>1133(T З(lа Ч ИT(. Л ЬII I>IP растя(ива к>и(не н;) «ряжения в цен гральной зоне ог>к Вои «о(3«рхности 2, в части<>сти В

«сремы lhcix 5, K«TO()l>IE., сумчируяс(> с терчичсскичи нынряжс ниячи сжатия, уч Hk>ill<>K>T ИХ ВЕЛИЧИНУ. ((ри остановке лви(ателя f олонкы цилин,лР О и с K 0/(b I (E В 0 и B (. Г 3 B K 0 Й / о х /1 3 ж;1 а <. т с Я .

2G 1(ри эт«л(,!1,(è«û в)к ш>ки 8 и внутренней 9 боковых н«В(f)x II««T(. и H(1 <)н ки 7 мчс ньн(ык)тс и 6f>I«Г f)((, ч<. л(л/(и(3 ы сОИ рикы(<3 к) «(их с Я с ничи чысг«й нижней >питы ). Вслелствие

60,II>IIIEп c3,(èH«éHo(0 расшире,5 ния лl iгери(пы ист )ики /, чеч у ч (г( риы,(;) Il,litòû,3. В р(зультыге к го ннутр(llli sIH 60 КО В<3 я I(OH(() х нос т I> .) Вс т<3 нк и 7 н <) ч иН;1(. 1 OKК) 11,1Ит<> ), cl Вн(II«IHH IIE Р(. с! ыс т Во.<лс Й(.тHoBHòb.

1(ри этом величины с>статочных нанряжений

II(> И II, I НТЬI > .<Н а!<«iTE., ЬН<) > Л(«ll t>«I;l(>! E и

Ис IС (С!1311(H<)3;3«ÈÑÒHÍß ВНМ Гf>(. IIH(. И I(OH(. Р. н<>сти,) вставки 7 ны нижнк>ю плиту, 1. ч и> иск.««÷3åò появление с>6рытной пластической

I(<фОРЛ! <3 Цli И, <3 С 1 С, (О ИЫ!(Л,(bt(0, ki HH h«fl.)(ilk)E

3 5 0(. I <3 1 ОЧНЫХ На) Н ряЖ(f«t kl Н II(()(>Ч Ьl I hei X ) Л(С Ж(м h. 1 <3 н <3 н н ь(ч i(««. (1 J(Et и 4, я н/1 я к) н (((. с я « f) ki— « t l i 0 l i И Х f) J> 3 (1>> I J I «Н И Я .

f l () kt ll0(Г(е,(л K)ll«1 X 33«у h3X и <к (ы ниикк)х линг)т<л)я циклы р36<пы (он)вки нилин f)OH но вторяк)тся.

40 К<л (ьцевыя встывкы 7, 13HIIIO,(f(E. f1 (iлшк иой нолостьк> I() внутри, ичеег (и р»чс иную IIO высоте жесткость, слело>33 (!с>(Il0, нри ры6отс п> 1013hfi цилин.(ров к«лык и;>я всf 3Hê3 7 созлы T переменные (10

45 го lll«t)IE. нижней плиты 1 напряжения. Кольц(13<3 я 13(Г<3 В кы 7, и м(к)«33 я ни л 1 ри кол ьц(<имн) но,(о(п ь 1() с ссчениеч и вил« треугольника, иершина 11 которогс> ныиравлс на к огнеьч>и ноиерхности 2, и противоположная стороны 12 иырылле ibtl3 ей, с одной стс)роны

50 ныибозсс f1()< d " T«x""(огнива 3 - 3()3 стороны создает перемс нные IIO толщине нижней плиты 3 на«ряжения, наиболыние

)нычения которых на6люлакпся на ol невой ((оиерхности 2. (1ри эточ они комиенсирун)т герм ические напряжения сжатия на

55 р;!ботаю(нем лвигателе или растягиваюгцие напряжения от обратной н,>астической деформации нри его остановке, имекнцие но306ный хырактер раснрелеления ио толщине.

1ЛЮ 11

Ф(7Р,)(У.>а uQ0(>Ð(TÅÍè.× б 7 .5 2

1. Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с огневой поверхностью на нижней плите, в которой выполнены клаианные седла и перемычки vl(ждъ ними, колы(евую выточк в корпусе на нижней плите с высотой, цревышакнцей толщину плиты, размещенную концентрично кольцевой выточке кольцевук> вставку, нынолненную из материала с коэффициентом линейного расширения, бог!1,и!им, чем коэффициент линейного раси!ирения материала огневой плиты, от II>KQ><7I+Qs1(sI тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем устранения накопления остаточных напряжений в межкг!(!нанны7; неремычк(! (, и().!ь!ц в;I>! и(1;)нк;! выполнена диаметром, и(нь!ним (и;!и(! р(! кольцевой выточки.

2. Головка цилиндров II(> II. I (i.ll((Q>() (><аяс(! тем, >T() ко,!ьцевая вставь;! в>,! 1(>.1нона с кольцевой полостьк> вну> ри.

3. Гог!овка цилиндров Il() нц. 1 ", ()I.II> (QK7l((Q7((7! тс и, чт(> 1!(>ло(ть вн ри кол>,ll(ьч>й вставки вынос>нен(! II(. рем tltl()ll 1()llli!.111

10 продольнык сечений, уш.!ичив(!к>!!!(и()i огневой цовер>(ности.

4. (оловка ци till!.(ров Il<»llt 1,1, о! >>(чQK)I(1QsI(Я т(. и, IT() 11().!ос I и I>lI), т1>ll ко. Iьц(ВО И ВСТ(! В К И В Ь11!ОЛ>1(. Ill! и I!() I!((>(I r I() X! ((ЧЕНИИ и ВИДЕ тРЕ> ГОЛ !lith l, <>СН(>В;!1!11(. Ко

T (> 1> o I н 1! Р (1, 1. (. l ь н () () I I (в () и I I () н (1) х н о (Г l!!

4202(!

< >< I >till < >t. 5) <(><> I<>t>

It к(н: lf (5tt k<)j>j)t t T<)f) <) (<,р<>впова

5,t,,> < 5<), .54 (н(»:,к б>(),> f j<>;lttн сн<и

Б((!((jj j(1 (<>ñt,t;tf><:íсttí<>«> коtiн t«т;> (:5,(Р по лелаъ изобретений и открытий

j j .."5<> 5 )1осt «а, Ж:5;>, f It шская наб, д 4<5

f j()<>I< I< > l< тв< ни<> и<> I> I f);><(iè it < I<<>t ll()t,Ill() II>IT)It, Г. ) ККГО()ОД, t 11. (jp<)t êòHII>I, 4