Двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: для обеспечения компенсации овальности в гильзах по всей длине хода компрессионных колец, повышения ресурса двигателя и снижения расхода эксплуатационных материалов. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров 1, гильзы 2, поршни 3 с компрессионными 4 и маслосъемными 5 кольцами. Между цилиндрическими поверхностями опорных буртов 7 и расточками 8 в блоке имеются гарантированные зазоры 6, в которых размещены компенсаторы овальности, диаметрально противоположно и симметрично относительно плоскости качания шатуна. При этом отношение растояния от плоскости верхнего компрессионного кольца при положении поршня в нижней мертвой точке до привалочной плоскости блока к расстоянию от узлового сечения гильзы до привалочной плоскости блока равно единице. Такое выполнение двигателя обеспечивает компенсацию овальности в гильзах по всей длине хода компрессионных колец. Повышается ресурс двигателя и снижается расход эксплуатационных материалов. 3 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано преимущественно в ДВС с "мокрыми" гильзами.

Межремонтный пробег и экономические показатели автомобильных двигателей в значительной степени определяются состоянием деталей цилиндро-поршневой группы. Так, по данным научно-технического центра "КамАЗ" и МАДИ фактический расход моторного масла на угар на автомобилях-самосвалах с двигателями КамАЗ-740 достигает 22% от расхода топлива. (Согласно ГОСТ 23465-79 расход масла на угар в процентах от расхода топлива должен быть не более 0,5-0,7).

В процессе эксплуатации двигателя гильзы цилиндров изнашиваются неравномерно как по высоте, так и по окружности, т. е. имеет место овализация гильз в плоскости качания шатуна. Установлено, что при значениях овальности 0,08-0,1 мм двигатель эксплуатировать экономически нецелесообразно из-за повышенного расхода масла и потери мощности. Кроме того, до 20% поступающих на ремонтные заводы двигателей не требуют капитального ремонта, поскольку изношены один или два цилиндра. Двигатель же подвергается полной разборке, нарушаются приработавшиеся сопряжения, ряд деталей при этом просто выбрасывается.

Известен способ увеличения срока службы двигателей, заключающийся в том, что на пробегах 150-240 тыс. км по фактическому состоянию необходимо производить углубленный текущий ремонт двигателей с заменой деталей цилиндро-поршневой группы, газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов. Способ позволяет обеспечить увеличение ресурса двигателей, однако при этом имеет место значительные расход запасных частей и трудоемкость.

Известен двигатель внутреннего сгорания, конструкция которого обеспечивает увеличение ресурса двигателя путем разворота изношенных гильз на 90^о по отношению к первоначальному положению.

Известный двигатель позволяет увеличить долговечность гильз в предельных случаях в два раза. Однако в данном двигателе не представляется возможным уменьшить неплотности в цилиндрах после разворота гильз, овальность в последних в первоначальный период эксплуатации двигателя сохраняется.

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок цилиндров, кривошипно-шатунный механизм, поршни с компрессионными и маслосъемными кольцами, гильзы цилиндров с опорными буртами, снабженными наружными цилиндрическими поверхностями, размещенными в отверстиях блока, причем каждый опорный бурт гильзы размещен в кольцевой расточке блока, снабженной цилиндрической боковой поверхностью, и распорные элементы (компенсаторы овальности), расположенные между цилиндрическими поверхностями опорного бурта гильзы и кольцевой расточки блока. При этом с целью расширения технологических возможностей и снижения трудоемкости при компенсации овальности в гильзе, распорные элементы выполнены в виде цилиндрических сегментов с отогнутыми в сторону блока концами, расположенными в выемках, выполненных на цилиндрической поверхности кольцевой расточки блока, причем распорные элементы расположены диаметрально противоположно и симметрично относительно плоскости качания шатуна.

Выбранные и установленные таким образом компенсаторы позволяют снижать овальность в гильзах непосредственно после их установки. Однако в известном ДВС не достигается полная компенсация овальности в гильзах на длине хода компрессионных колец по следующей причине.

Под действием на бурт гильзы двух сосредоточенных диаметрально противоположных сил образующие цилиндрической поверхности гильзы поворачиваются всей своей длиной на некоторый угол вокруг узлового (нейтрального) сечения. При этом искажается геометрия цилиндра по всей его длине, кроме плоскости узлового сечения, которая в известном двигателе расположена произвольно и не совпадает с расположением верхнего компрессионного кольца (компрессионных колец) в положении поршня в нижней меpтвой точке, т. е. на длине хода верхнего компрессионного кольца всегда будет иметь место некомпенсируемая овальность. Это снижает эффективность компенсации овальности в гильзах.

Следовательно, недостатком известного двигателя внутреннего сгорания является недостаточная точность компенсации овальности в гильзах в пределах рабочего хода верхнего компрессионного кольца.

Целью изобретения является повышение качества технического обслуживания двигателя.

Это достигается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем блок цилиндров с гильзами, поршни с компрессионными и маслосъемными кольцами, кривошипно-шатунный механизм, гарантированные зазоры между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока, компенсаторы овальности, размещенные в указанных зазорах диаметрально противоположно и симметрично относительно плоскости качания шатуна, для повышения качества технического обслуживания путем увеличения точности компенсации овальности в гильзах принудительным деформированием бурта гильзы в плоскости качания шатуна за счет установки в вышеуказанные зазоры компенсаторов овальности, отношение расстояния от плоскости верхнего компрессионного кольца при положении поршня в нижней мертвой точке до привалочной плоскости ( H _н.м.т. ^к1 ) блока к расстоянию от узлового сечения гильзы до привалочной плоскости блока (H_o) равно единице.

Выполнение гильз ДВС с соблюдением указанного условия обеспечивает совпадение зоны компенсации овальности в гильзе при проведении технического обслуживания с длиной хода верхнего компрессионного кольца, т. е. с зоной износа.

Таким образом повышается эффективность компенсации овальности в гильзах.

На фиг. 1 показан блок цилиндров с гильзой; на фиг. 2 то же, вид сверху (без компенсаторов); на фиг. 3 то же, вид сверху (с компенсаторами).

ДВС содержит блок цилиндров 1, гильзы 2, поршни 3 с компрессионными 4 и маслосъемными 5 кольцами, кривошипно-шатунный механизм и гарантированные зазоры 6 между цилиндрическими поверхностями опорных буртов 7 и расточками 8 в блоке для обеспечения технического обслуживания, заключающегося в компенсации овальности в гильзах принудительным деформированием бурта 7 гильзы в плоскости качания шатуна за счет установки в зазоры 6 компенсаторов овальности 9 в виде дугообразных пластин.

В качестве диагностируемых параметров качества работы двигателей, по которым назначается проведение технического обслуживания, является расход масла на угар и количество прорывающихся газов в картер. При превышении указанных параметров нормативных величин производится компенсация овальности.

Предложенная конструкция ДВС обеспечивает наиболее полное устранение неплотностей в цилиндрах на длине рабочего хода компрессионных колец, что приводит к повышению ресурса двигателя и снижению расхода эксплуатационных материалов.

Формула изобретения

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий блок цилиндров с гильзами, поршни с компрессионными и маслосъемными кольцами, кривошипно-шатунный механизм, гарантированные зазоры между цилиндрическими поверхностями опорных буртов гильз и расточек блока, компенсаторы овальности в гильзах, размещенные в указанных зазорах диаметрально противоположно и симметрично плоскости качания шатуна, отличающийся тем, что отношение расстояния от плоскости верхнего компрессионного кольца при положении поршня в нижней мертвой точке до привалочной плоскости блока к расстоянию от узлового сечения гильзы до привалочной плоскости блока равно единице.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3