Экран теплоизолирующий для двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при проектировании и изготовлении теплозащитных экранов с улучшенными теплозащитными и демпфирующими свойствами. В экране теплоизолирующем для двс имеется как минимум два отверстия под болтовое крепление, выполненные на одной оси, причем вдоль оси, проходящей через отверстия под болтовое крепление, выполнен желобообразный выступ, имеющий трапецеидальную форму. Кроме этого, экранирующая поверхность, закрывающая выпускной коллектор, выполнена однослойной, толщина слоя которой находится в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм, и с обеих сторон имеет газотермическое напыление толщиной 0,020˜0,050 мм, при этом экранирующая поверхность содержит как минимум два ребра жесткости, направленные поперек желобообразного выступа и исключающие деформацию поверхности в поперечном направлении. Изобретение позволяет надежно защитить от высоких температур детали, находящиеся в моторном отсеке транспортного средства в течение длительного температурного воздействия, эффективно гасить колебания и уменьшить излучаемую звуковую энергию и шум. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при проектировании и изготовлении теплозащитных экранов с улучшенными теплозащитными и демпфирующими свойствами.
Известна конструкция теплозащитного экрана выпускного коллектора, включающего самостоятельные внешний и внутренний слои различной толщины, принимающие форму экрана, расположенного в непосредственной близости от высокотемпературного участка (см. патент US №5347810, опубликованный 20 09 1994 г., кл. Int. Cl5 F01N 7/10).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного устройства является то, что при работе в зоне высоких температур данное устройство имеет свойство деформироваться вследствие тепловых линейных расширений относительно плоскости крепления к выпускному коллектору, тем самым воздействуя на точки крепления экрана. Кроме этого, при использовании экрана с двумя отдельными слоями усложняется конструкция детали, а также его сборка.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является конструкция изолирующего теплозащитного экрана для узлов двигателя, типа выпускных коллекторов двс, включающего экранирующую поверхность, закрывающую выпускной коллектор, состоящую из нескольких отдельных теплозащитных слоев и находящуюся в непосредственной близости от выпускного коллектора. Кроме этого, экран содержит как минимум два отверстия под болтовое крепление к выпускному коллектору, расположенные на одной оси, причем вокруг каждого отверстия выполнена кольцевая волнистость, служащая для удобства крепления к экранированному узлу, например выпускному коллектору (см. патент US №6581720, опубликованный 05.06.2003 г., Int. Cl7 G10K 11/00).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, является то, что кольцевую волнистость, определяющую выпуклость, необходимо выполнять вокруг каждого болтового отверстия для крепления к экранируемому узлу, например выпускному коллектору, кроме этого усложняется конструкция теплозащитной экранирующей поверхности, состоящей из нескольких отдельных теплозащитных слоев, т.к. увеличивается трудоемкость позиционирования при сборке слоев в сборочную единицу.
Сущность изобретения - обеспечить надежную теплозащиту выпускного коллектора и деталей, находящихся в моторном отсеке.
Технический результат - защита от высоких температур деталей, находящихся в моторном отсеке транспортного средства в течение длительного температурного воздействия, эффективное гашение колебаний, уменьшение излучаемой звуковой энергии и шума, кроме этого защита поверхности экрана от коррозийного воздействия внешней среды за счет газотермического напыления.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, в экране теплоизолирующем для двигателя внутреннего сгорания, содержащем экранирующую поверхность, закрывающую выпускной коллектор, как минимум два отверстия под болтовое крепление к выпускному коллектору, расположенные на одной оси, особенностью является то, что вдоль оси, проходящей через отверстия под болтовое крепление, выполнен желобообразный выступ, имеющий трапецеидальную форму и служащий для эффективного демпфирования колебаний и гашения напряжений вследствие температурных деформаций поверхности, кроме этого экранирующая поверхность с обеих сторон имеет газотермическое напыление толщиной 0,020-0,050 мм, которое выполняет защитную функцию экрана от коррозийного воздействия внешней среды и отражает инфракрасное излучение выпускного коллектора с одновременным поглощением акустических волн выпускной системы двигателя, при этом экранирующая поверхность содержит как минимум два ребра жесткости, выполненные поперек желобообразного выступа и служащие для исключения деформации поверхности в поперечном направлении. Кроме этого экранирующая поверхность выполнена однослойной, толщина слоя которой находится в диапазоне от 0,5 мм до 1,5 мм.
Для пояснения настоящего изобретения приведены следующие чертежи:
на фиг.1 изображен общий вид экрана, установленного на выпускной коллектор;
на фиг.2 изображен вид на желобообразный выступ трапецеидальной формы над плоскостью для крепления экрана;
на фиг.3 изображена экранирующая поверхность с ребрами жесткости;
на фиг.4 изображено сечение А-А ребра жесткости.
Экран теплоизолирующий содержит экранирующую поверхность 1, закрывающую выпускной коллектор 2, как минимум два отверстия под болтовое крепление 3, расположенные на одной оси 7, вдоль которой выполнен желобообразный выступ 4. Экранирующая поверхность 1 с обеих сторон имеет газотермическое напыление 5 и содержит как минимум два ребра жесткости 6, выполненные поперек желобообразного выступа 4.
Работа экрана теплоизолирующего осуществляется следующим образом.
Крепление экрана к выпускному коллектору 2 двигателя внутреннего сгорания осуществляется посредством как минимум двух крепежных болтовых отверстий 3, расположенных на одной оси относительно друг друга на расстоянии, позволяющем обеспечить надежное крепление экранирующей поверхности к выпускному коллектору, причем экранирующая поверхность 1 огибает поверхность выпускного коллектора 2 и располагается напротив двигателя, частично ограждая детали, находящиеся в моторном отсеке транспортного средства, в течение длительного температурного воздействия, при этом между экранирующей поверхностью 1 и высокотемпературным участком остается воздушная прослойка для усиления изоляционного эффекта в дополнение к теплозащитным свойствам экрана. Вдоль оси, проходящей через как минимум два отверстия под болтовое соединение 3, выполнен желобообразный выступ 4, который комбинирует в себе работу эффективного демпфирования колебаний и гашения напряжений вследствие температурных деформаций поверхности, кроме этого, ребра жесткости 6, расположенные на экранирующей поверхности 1, исключают ее деформацию в поперечном направлении.
Преимущество изобретения состоит в том, что по сравнению с известными аналогами предложенная конструкция теплозащитного экрана имеет более эффективное демпфирование колебаний, гашения шумоизлучения и уменьшения величины напряжений вследствие температурных деформаций поверхности.
1. Экран теплоизолирующий для двигателя внутреннего сгорания, содержащий экранирующую поверхность, закрывающую выпускной коллектор, причем экран имеет как минимум два отверстия под болтовое крепление к выпускному коллектору, расположенные на одной оси, отличающийся тем, что вдоль оси, проходящей через отверстия под болтовое крепление, выполнен желобообразный выступ, а экранирующая поверхность с обеих сторон имеет газотермическое напыление и содержит как минимум два ребра жесткости, выполненные поперек желобообразного выступа.
2. Экран по п.1, отличающийся тем, что форма желобообразного выступа выполнена трапецеидальной.
3. Экран по п.1, отличающийся тем, что экранирующая поверхность выполнена однослойной, толщина слоя которой находится в диапазоне от 0,5 мм до 1,5 мм.
4. Экран по п.1, отличающийся тем, что газотермическое напыление имеет толщину 0,020÷0,050 мм.
