Способ оценки затяжки газового стыка двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить точность оценки. Перемещения деталей стыка измеряют на заданном режиме работы двигателя и сравнивают их с эталоном . В качестве заданного режима последовательно устанавливают режим номинальной мощности с макс, допустимой охлаждающей жидкости, режим, Х.Х., на к-ром охлаждают головку 3 блока двигателя, режим номинальной мощности, на к-ром охлаждают блок 2 цилиндров и нагревают головку 3,режим Х.Х., на к-ром охлаждают блок и головку; снова режим номинальной мощности . .Измерение перемещения деталей стыка осуществляют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а нагрев и охлаждение головки и блока цилиндров осуществляют при помощи, доеполнительной системы охлаждения и нагрева . 4 ил. а 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних . РЕаЪБЛИН (5g y G 01 N 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4198482/25-06 (22) 25. 12.86 (46) 15,09.88 Бюл. Ф 34 (У2) А.П,Ефремов, Д.В.Горбатовский, В.И.Ойзерман, О,Л.Осадчий, А,И,Оськин .и В.И.Петренко (53) 621.43.001(088.8) (56) Васильев A.Â. и др. Тензометрироваиие и его применение в исследованиях тракторов. N.: Иашгиз, 1963, с. 292-293. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ЗАТЯЖКИ ГАЗОВОГО

СТЫКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность оценки. Перемещения деталей стыка измеряют на заданном режиме ра„.ЯО„„423930 А1 боты двигателя и сравнивают их с эталоном. В качестве заданного режима последовательно устанавливают режим номинальной мощности с макс. допустимой т- рой охлаждающей жидкости, режим,х.х., на к-ром охлаждают головку 3 блока двигателя, режим номинальной мощности, на к-ром охлаждают блок 2 цилиндров и нагревают головку Э,режим х.х., на к-ром охлаждают блок и головку, снова режим номинальной мощности. Измерение перемещения деталей стыка осуществляют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а нагрев и охлаждение головки и блока цилиндров осуществляют при помощи.до; Я полнительной системы охлаждения и нагрева. 4 ил.

1423930

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения затяжки газового стыка двигателей внутреннего сгорания при их испытаниях.

Цель изобретения — повышение точности оценки затяжки.

На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа, поперечный разрез; на фиг.2 — узел 1 на фиг.1; на фиг.3 — устройство, продольный разрез; на фиг.4 — график измене ния степени ослабления затяжки деталей газового стыка от величины пере-! мещения деталей, его образующих.

Устройство содержит двигатель 1, блок 2 цилиндров и головку 3, стягиваемые силовыми шпильками 4, размещенными в анкерных колодцах 5. Внутри 20 блока 2 цилиндров установлена гильза 6

, с размещенным в ней поршнем 7, обра( зующим при положении в верхней мертвой точке с головкой 3 камеру 8 сго рания, в которую форсункой 9 в конце 25 такта сжатия подается топливо. Герметичность камеры 8 сгорания обеспечи вается прокладкой 10 газового стыка, ( которая размещается между опорной поверхностью 11 головки 3 и буртам 12 30 гильзы 6.

Гильза 6 поверхностью 13 опирает, ся на расточку в блоке 2 цилиндров.

В головке 3 и блоке 2 цилиндров выполнены полости 14 и 15 для принудительной прокачки охлаждающей жидкос,ти. На блоке 2 цилиндров и головке 3 установлены стойки 16 и 17 по две штуки на головку и блок с размещенными на них датчиками 18 и 19 перемеще- 40 ния прокладки 10 и бурта 12 гильзы 6 относительно головки 3 и блока 2 цилиндров.

Поршень 7 через поршневой палец 20 и шатун 21 передает давление газов на 45 коленчатый вал 22 двигателя. На.опорных поверхностях 11 и 13 головки 3 и бурта 12 гильзы выполнены концентрические канавки 23, 24 и 25 соответственно, в которые при обжатии перетекает материал прокладки 10, обра,зуя гребешки и дополнительно герметизируя газовый стык.

Для обеспечения возможности регулирования температурного режима дви-55 гателя 1, последний снабжен дополнительной системой нагрева и охлаждения головки 3 и блока 2 цилиндров., Система позволяет попеременно нагревать или охлаждать головку 3 или блок 2 цилиндров ат посторонних источников горячей и холодной воды и состоит из трубопроводов 26-33 и установленных в них трехходовых кра" нов 34-41 соответственно. При необходимости двигатель 1 работает со штатной системой охлаждения (не показана) .

Способ осуществляется следующим образом.

Замеряют в холодном состоянии положение всех деталей, образующих . газовый стык головки 3 и блока цилиндров относительно прокладки 10 и бурта 12 гильзы б соответственно. 3апускают двигатель 1 путем подачи через форсунку 9 топлива в камеру 8 сгорания и выводят его на режим номинальной мощности с максимально допустимой температурой охлаждающей жидкости в полостях 14 и 15 головки 3 и блока 2 цилиндров соответственна. В результате различия коэффициентов линейного расширения материалов головки 3, блока 2 цилиндров, гильзы 6, прокладки 10 и силовых шпи" лек 4 и их неодинакового прогрева происходит значительная термическая дозатяжка газового стыка, превышающая исходную затяжку в холодном состоянии на 25-30Е, что приводит к увеличенин коэффициента запаса прочности газового стыка, Поскольку температура бурта 12 гильзы 6, головки 3, блока 2 цилиндров и прокладки 10 максимальная, относительное перемещение в двух взаимно перпендикулярных направлениях этих деталей должно быть минимальным.

Поэтому, если перемещения возникают, то это свидетельствует о низком состоянии (качестве) газового стыка.

Снижают нагрузку двигателя, доводя до режима холостого хода. Температура гильзы 6 вследствие снижения количества выделившегося тепла уменьшается. Температура головки 3 и блока 2 цилиндров поддерживается максимально возможной за счет снижения теплосъема из системы охлаждения (дополнительная система охлаждения и нагрева двигателя от посторонних источников и радиатор штатной системы отключены). В этом состоянии головка 3 и блок 2 цилиндров перемещаются относи- тельно прокладки 10 и бурта 12 гильзы 6.

30 з 14239

С целью снижения затяжки силовых шпилек 4 (искусственного снижения запаса прочности газового стыка) принудительно охлаждают головку 3 до

5 температуры, допускающей работу двигателя под нагрузкой (до 30©С по инструкции завод-изготовителя).Для этого включают дополнительную систему охлаждения и нагрева двигагателя 1ð от постороннего источника. Трехходовые краны 34, 40, 38 и 36 устанавливают в такие положения, чтобы холодная вода от постороннего источника по трубопроводам 31 и 28 поступила в полость 14 головки 3, по трубопроводу 32 уходила из головки 3 двигателя. Трехходовые краны 41, 35. и 37 устанавливают в такое положение, чтобы горячая вода от постороннего 2п источника поступала по трубопроводам 30 и 26 в полость 15 блока 2 цилиндров, а по трубопроводам 27 и 33 уходила из полости 15 блока 2 цилиндров. В этом положении создаются на- 25 иболее благоприятные условия для разгерметизации газового стыка. Затяжка последнего снижается на 15Х от суммарной затяжки газового стыка. Увеличивант подачу топлива в двигатель 1, доводя нагрузку до номинальной мощности. Гильза 6 и ее бурт 12 нагреваются до максимально возможной. температуры. Перемещения головки 3 относительно прокладки 10 и бурта 12 гильзы достигают максимальной величины (имитируются неблагоприятные условия работы со стороны головки 3). Снижают нагрузку до режима холостого хода, увеличивают усилия перемещения бурт 40 гильзы — блок, создавая неблагоприятные условия в плоскости бурт — блок цилиндров.

Нагревают головку 3, охлаждают блок 2 цилиндров, для чего трехходовые краны дополнительной системы нагрева и охлаждения. устанавливают в соответствии с фиг.1. Снижают нагрузку двигателя до режима холостого хода. В этом состоянии возникают мак- 5 симапьные усилия перемещений со стороны головки 3. Увеличивают нагрузку двигателя, нагревая бурт 12 гильзы 6 и прокладку 10, создавая наиболее неблагоприятные условия в плоскости блок — бурт гильзы.

Охлаждают головку 3 и блок 2 цилиндров, снимая полностью дополнительную термическую дозатяжку, т.е. снижая коэффициент запаса прочности газового стыка. В этом случае создают наиболее благоприятные условия для разгерметизации газового стыка в целом как со стороны головки 3, так и со стороны блока 2 цилиндров, поскольку температура головки и блока минимальна, а температура бурта 12 и прокладки 10 максимальна. Снижают нагрузку двигателя до режима холостого хода, что обеспечивает получение минимальных относительных перемещений в обоих направлениях.

В процессе всех операций производят фиксацию всех относительных перемещений сопрягаемых деталей, образующих газовый стык, и по изменению вели" чин указанных перемещений определяют степень герметичности газового стыка и место наиболее вероятной начальной стадии разгерметизации.

Предварительно для каждой конструкции уплотнения газового стыка снимают экспериментальные зависимости изменения степени разгерметизации от величины относительных перемещений (фиг.4).

Формула и з о б р е т е н и я

Способ оценки затяжки газового стыка двигателя внутреннего сгорания путем измерения перемещения деталей газового стыка на заданном режиме работы двигателя и сравнения их с эталоном, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве заданного режима последовательно устанавливают режим номинальной мощности с максимально допустимой температурой охлаждающей жидкости, режим холостого хода, на котором охлаждают головку блока двигателя, режим номинальной мощности, на котором охлаждают блок цилиндров и нагревают головку, режим холостого хода, на котором охлаждают блок и головку цилиндров, после чего снова устанавливают режим номинальной мощности, причем измерение перемещения деталей газового стыка осуществляют

s двух взаимно перпендикулярных направлениях, а нагрев и охлаждение головки и блока цилиндров осуществляют при помощи дополнительной системы охлаждения и нагрева.! 423930

Х бЩ/Г 3

1 423930

100

У,Р фиг 4

Составитель А.Аристов

Техред Л.Олийнык Корректор В.Романенко

Редактор И.Рыбченко

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 4683/47

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4