Уплотнение головки блока цилиндров двигателя с поступательно движущимися поршнями

 

Изобретение относится к уплотнениям головок блоков цилиндров для двигателей с поступательно движущимися поршнями. Цель изобретения - повышение надежности уплотнения. Уплотнение состоит из уплотняющего элемента в зоне гильзы цилиндра и уплотняющего элемента в зоне блока цилиндров . Оба уплотняющих элемента выполнены из пассивного материала. Уплотняющий элемент расположен в углублении буртика гильзы цилиндра и нагружается путем затяжки болтов головки блока цилиндров в определенной зоне сверх предела текучести материала. С одной стороны предусмотрена в головке блока цилиндров против углубления буртика гильзы цилиндра круговая канавка, а с другой стороны углубление или круговая канавка, или круговая перемычка. Благодарая этому уплотняющий элемент гильзы цилиндра в зоне своего наружного и внутреннего периметра нагружается сверх предела текучести материала . 4 з.п.ф-лы. 5 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 02 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4356289/06 (22) 18.08.88 (31) P 3727598.4 (32) 19.08,87 (33) DE (46) 23.06.91. Бюл.%23 (71) Ман Нуцфарцойге ГМБХ (0Е) (72) Хериберт Кубис и Йозеф Винтер (DE) (53) 621.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по зая вке М 3610147, кл. F 02 F 11/00, опублик, 1986, (54) УПЛОТНЕНИЕ ГОЛОВКИ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ С ПОСТУПАТЕЛЬНО ДВИЖУЩИМИСЯ ПОРШНЯМИ (57) Изобретение относится к уплотнениям головок блоков цилиндров для двигателей с поступательно движущимися поршнями.

Цель изобретения — повышение надежности

Изобретение относится к уплотнениям головок блоков цилиндров для двигателей с поступательно движущимися поршнями.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения.

На фиг.1 показано уплотнение между головкой блока цилиндров и гильзой цилиндра или блоком-картером, причем первый уплотняющий элемент имеет центрирующий выступ; на фиг.2 — первый уплотняющий элемент, имеющий на внутреней поверхности три равномерно расположенных шипа; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг.2: на фиг.4 — разрез Б — Б на фиг,2; на фиг.5— уплотнение, где углубление буртика гильзы цилиндра имеет круговую перемычку и уп. Ж 1658826 A3 уплотнения. Уплотнение состоит из уплотняющего элемента в зоне гильзы цилиндра и уплотняющего элемента в зоне блока цилиндров. Оба уплотняющих элемента выполнены из пассивного материала.

Уплотняющий элемент расположен в углублении буртика гильзы цилиндра и нагружается путем затяжки болтов головки блока цилиндров в определенной зоне сверх предела текучести материала, С одной стороны предусмотрена в головке блока цилиндров против углубления буртика гильзы цилиндра круговая канавка, а с другой стороны углубление или круговая канавка, или круговая перемычка. Благодарая этому уплотняющий элемент гильзы цилиндра в зоне своего наружного и внутреннего периметра нагружается сверх предела текучести материала. 4 з.п.ф-лы, 5 ил. лотняющий элемент имеет центрирующую канавку, разрез.

Уплотнение установлено между головкой блока 1 цилиндров и гильзой 2 цилиндра или блоком-картером. При этом используется первый уплотняющий элемент

3 или отдельно от него(между ними находится канал для отвода просочившегося газа) второй уплотняющий элемент 4. Оба уплотняющих элемента 3 и 4 выполнены из массивного металла, предпочтительно чугуна, Гильза 2 цилиндра опирается с помощью буртика 5 на корпус блока 1. Поверхность б ртика 5 гильзы 2 цилиндра со стороны головки блока 1 цилиндров имеет со стороны камеры сгорания огнестойкий краевой выступ 6, Примыкающая к нему радиально

1658826 снаружи эона имеет кольцеобразное углубление 7, в которое установлен первый уплотняющий элемент 3. Этот уплотняющий элемент в неспрессованном состоянии (изображено штрихпунктирной линией) имеет

Т-образное поперечное сечение. Поверхность основания 8 (опорная эона первого уплотняющего элемента) углубления 1 имеет в средней зоне круговую канавку 9. В этой канавке центрируется неспрессованный первый уплотняющий элемент с помощью имеющегося на нижней стороне этого уплотняющего элемента шипа 10. Напротив канавки 9 — незначительное поперечное смещение ввиду допусков на ширину канавки. а также допусков на фиксирование головки блока цилиндров. В днище головки блока 1 цилиндров также прорезана круговая канавка 11. При деформировании уплотнения в результате затягивания болтов кромки 12 канавок 9 и 11 врезаются в первый уплотняющий элемент 3, причем последний в зоне наложения на внутренние и наружные периферийные участки одновременно деформируется сверх границы текучести материала и благодаря толщине остаточной поверхности уплотнения (второй уплотняющий элемент 4 в зоне блока) и пространству О в основании 8 углубления осаживается относительно торцовой поверхности 13 блока на заданный размер.

Увеличение радиального расширения первого уплотняющего элемента 3 наружу и внутрь происходит относительно беспрепятственно, так как благодаря ненагруженным периферийным зонам отсутствует увеличивающее работу по изменению формы опорное воздействие. Одновременно глубины Т и Тк (с одной стороны на опорной поверхности 8 и с другой стороны на поверхности днища головки блока 1 цилиндров) прорезания канавок 9 и 11 выбираются так, что можно беспрепятственно осуществлять осаживание до середины уплотняющего элемента, так как после прессования на дне канавок 9 и 11 остаются пустые пространства 14 и 15.

Благодаря запрессовыванию уплотняющего элемента в канавки 9 и 11 образуется прилегание боковых поверхностей с геометрическим замыканием между первым уплотняющим элементом 3 и головкой блока 1 цилиндров, а также гильзой 2 цилиндра, которое совместно с опорными поверхностями в направлении силы прессования образует лабиринтное уплотнение с целью обеспечения уплотнения, исключающего прорыв газов. Кроме того, благодаря предлагаемому уплотнению образуется улучшенное соединение гильзы 2 цилиндра и

55 головки блока 1 цилиндров, которое противодействует поперечному перемещению гильзы цилиндра, обусловленному переменным нормальным давлением поршня, В первом уплотняющем элементе 3 с целью уменьшения производственных затрат отказываются от центрирующего шипа

10 для фиксации уплотняющего элемента 3 в канавке 9 гильзы 2 цилиндра. Необходимое фиксирование первого уплотняющего элемента 3 осуществляется с помощью трех равномерно распределенных по внутренней окружности центрирующих выступов

16, Последние обеспечивают необходимое для свободного расширения внутрь в результате деформирования первого уплотняющего элемента расстояние относительно огнезащитного краевого высгупа 6 I ильзы 2 цилиндра. Вследствие отсутствия центрирующего шипа 10 расположенные примерно одна против другой канавки 9 и 11 гильзы 2 цилиндра и головки блока 1 цилиндров могут выполняться одинаковой глубины врезания.

На наружной и внутренней зонах торцовой поверхности 8 углубления 7 в буртике гильзы цилиндра выполнены выточки 17, которые облегчают свободное радиальное изменение формы первого уплотняющего элемента наружу и внутрь в процессе текучести материала первого уплотняющего элемента.

При выполнении первого уплотняющего элемента с тремя равномерно расположенными шипами на внутренней поверхности (фиг.2) уменьшаются производственные затраты.

Вместо канавки 9 на торцовой поверхности 8 углубления буртика гильзы 2 цилиндра может находиться круговая перегородка 18 (фиг.5), которая расположена примерно по середине напротив радиально более широкой канавки 11 в головке блока 1 цилиндров. Центрирование уплотняющего элемента 3 осуществляется или с помощью выступов 16, или с помощью выдавленной или выточенной канавки 19, в которую входит перегородка 18 при установке первого уплотняющего элемента 3.

Перемычка 18 на торцовой поверхности

8 углубления гильзы 2 цилиндра вызывает еще более выраженную деформацию первого уплотняющего элемента 3 с более глубоким проникновением в канавку 11 в головке блока 1 цилиндров. Таким образом достигается увеличенное прилегание к боковым поверхностям канавки 11 и перемычки 18 с геометрическим замыканием и тем самым улучшение лабиринтного уплотнения. В этом случае канавка 11 даже после прессо1658826 вания заполняется не полностью, остается пустое пространство 15 и деформирование уплотняющего элемента 3 в диапазоне текучести материала происходит только по наружному и внутреннему периметру элемента.

Фог,"ула изобретения

1. Уплотнение головки блока цилиндров двигателя с поступательно движущимися поршнями, состоящее из первого уплотняющего элемента, расположенного между буртиком с выступом на верхней торцовой поверхности гильзы цилиндра с огнезащитным краевым выступом и головкой блока цилиндров, и второго уплотняющего элемента, расположенного между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров, причем оба уплотняющих элемента выполнены из массивного металла, а первый уплотняющий элемент установлен в про гочке, выполненной на верхней торцовой поверхности буртика гильзы цилиндра, опирающегося на внутреннюю поверхность блока цилиндров, за огнезащитным краевым выступом гильзы цилиндра, причем толщина 0 второго уплотняющего элемента и расстояwe U между образующими верхних торцовых поверхностей буртика гильзы цилиндра и блока цилиндров выбраты с учетом ограничения процесса текучести первого уплотняющего элемента при его деформации, о тличаeщееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, на торцовых поверхностях головки блока цилиндров и буртика гильзы цилиндра выполнены кольцевые канавки, расположенные одна против другой с возможностью их частичного

5 заполнения материалом деформированного первого уплотняющего элемента для плотного беззазорного сопряжения последнего с кольцевыми канавками.

2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е е10 с я тем, что на первом уплотнительном элементе со стороны гильзы цилиндра выполнен центрирую ций шип, сопряженный с поверхностью круговой канавки буртика гильзы цилиндра.

15 3. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на обращенных одна к другой торцовых поверхностях первого уплотняющего элемента и буртика гильзы цилиндра выполнены соответственно кольцевая ка20 навка и выступ для центрирования и плотного беззазорного сопряжения первого уплотняющего элемента с буртиком гильзы цилиндра, 4. Уплотнение по пп.1 — 3, о т л и ч а ю25 щ е е с я тем, что внутренняя поверхность первого уплотняющего элемента снабжена равномерно расположенными центрирующими выступами.

5. Уплотнение по пп 1 — 4, о т л и ч а ю30 ц е е с я тем, что на торцовой поверхности буртика гильзы цилиндра по внешнему и внутреннему его диаметрам выполнены кольцевые выточки.

1658826

Фиг. 2

4 — A

12 0 15

1658826

7 8 IZ 18 19 12

Составитель А.Гладких

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1725 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5