Прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

F02F11 - Устройство уплотнений в двигателях внутреннего сгорания (поршневые кольца F02F 5/00, уплотнения как таковые F16J)

Владельцы патента RU 2456466:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроению. Прокладка под головку блока цилиндров для уплотнения двух неподвижных относительно друг друга поверхностей в узлах двигателя внутреннего сгорания, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон, металлический каркас содержит в срединной части металлическую пластину с односторонним мягким покрытием, выполненную загнутой по контуру отверстий для цилиндров под углом (20-30)° относительно своей плоскости, при этом поверхности металлической основы прокладки у отверстий перетока охлаждающей жидкости очищены от уплотняющего материала, образующие отверстий перетока охлаждающей жидкости выполнены профилированными с заостренной выходной кромкой по ходу потока охлаждающей жидкости. Изобретение обеспечивает исключение возникновения кавитации в насосе. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструктивному выполнению прокладки для уплотнения двух неподвижных относительно друг друга поверхностей в узлах двигателя автомобиля, работающего в агрессивных средах (бензин, техническое масло, отработанные газы и др.).

Известна прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая металлическую пластину с выполненным двухсторонним покрытием эластичным уплотнительным материалом и отверстия (см. Бородулин М.М., Зиновьев Е.В., Петраш И.Н. Каталог-справочник «Асбестовые - технические изделия». ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, стр.178-187).

Однако указанная прокладка не обладает приемлемой уплотнительной способностью при возникающих высоких температурах, так как наличие эластичного уплотнительного материала, выполненное на металлической пластине, приводит к прогоранию уплотнительного материала и тем самым нарушается герметичность уплотнения.

Кроме того, известная прокладка не обладает способностью перекачивать охлаждающую жидкость.

Также известна прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным уплотнительным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон и отверстия (см. заявку Германия №19909234, кл. F16y 15.08.1999 г.)

Недостатком прокладки является недостаточная уплотнительная способность при возникающих высоких давлениях и температурах, так как из-за шероховатости уплотняемых поверхностей не достигается максимального уплотнения поверхностей, что приводит к прорыву газов и технического масла в окружающую среду, прокладка не обладала способностью перекачивать охлаждающую жидкость.

Известна прокладка под головку блока цилиндров (ДВС), содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным уплотнительным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон и отверстия (см. патент США 5588637, МПК F16y 05.08.1996 г.).

Недостатком прокладки является недостаточная уплотнительная способность при возникающих высоких давлениях и температурах, так как из-за шероховатости уплотняемых поверхностей не достигается максимального уплотнения поверхностей, что приводит к прорыву газов, технических масел в окружающую среду, прокладка не обладала способностью подкачивать охлаждающую жидкость.

Прототипом заявляемого изобретения является прокладка под головку блока цилиндров ДВС, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным уплотнительным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон и отверстия. Металлический каркас содержит в серединной части металлическую пластину с односторонним мягким покрытием, выполненную загнутой по контуру отверстий для цилиндров под углом 20-30° относительно своей плоскости. Изобретение позволяет повысить герметичность уплотнения поверхностей в узлах двигателя автомобиля (см. патент RU 2319847 С2 МПК F02F 11/00 20.06.2001).

Однако приведенная прокладка не позволяет проводить предварительную подкачку охлаждающей жидкости перед входом ее во всасывающий патрубок насоса перекачки охлаждающей жидкости, что может привести к возникновению кавитации во всасывающем патрубке и на лопатках рабочего колеса насоса, что в свою очередь приведет к уменьшению объема перекачиваемой жидкости, перегреву и заклиниванию двигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение прокладкой предварительной по ходу потока подкачки охлаждающей жидкости перед ее входом во всасывающий патрубок насоса перекачки, тем самым исключая возможность возникновения кавитации в насосе и выходу двигателя из строя.

Решение поставленной задачи достигается тем, что поверхности металлической основы прокладки у отверстий перетока охлаждающей жидкости (см. фиг.1) очищены от уплотняющего материала, а образующие отверстий сделаны (см. фиг.2) профилированными с заостренными краями на выходе.

На фиг.1 - общий вид прокладки под головку блока цилиндров ДВС (здесь позицией 1 указано отверстие перетока охлаждающей жидкости); на фиг.2 - сечение В-В по отверстию перетока охлаждающей жидкости (здесь d - диаметр отверстия перетока; R - радиус скругления входа в отверстие).

Прокладка (фиг.1; 2) работает следующим образом. В условиях реальной вибрации работающего двигателя и наличия пустот в полостях под действием знакопеременных инерционных сил жидкость перемещается через профилированные отверстия перетока. Либо со стороны скругленного входа в отверстие либо со стороны заостренных кромок. Так как коэффициенты расхода отверстия в противоположных направлениях отличаются как минимум на 0,4, то в итоге жидкость перемещается через отверстие от профилированной его части к непрофилированной (см. Кураев А.А. Гипотезы, постулаты, эффекты в истории механики жидкости, газа и аэромеханики: Учебное пособие / А.А.Кураев. - Новосибирск, 2006. - 28 с.).

Таким образом, прокладка, изготовленная описанным способом, кроме основного своего предназначения - уплотнение сопрягаемых поверхностей, может выполнять роль насоса предварительной по ходу потока подкачки охлаждающей жидкости.

Укладывая прокладку непрофилированной стороной в сторону всасывающего патрубка перекачивающего насоса, можно создать дополнительный подпор на входе в насос, тем самым предотвратив возможность возникновения кавитации жидкости в нем и обеспечив работоспособность двигателя.

Прокладка под головку блока цилиндров для уплотнения двух неподвижных относительно друг друга поверхностей в узлах двигателя внутреннего сгорания, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон, металлический каркас содержит в срединной части металлическую пластину с односторонним мягким покрытием, выполненную загнутой по контуру отверстий для цилиндров под углом 20-30° относительно своей плоскости, отличающаяся тем, что поверхности металлической основы прокладки у отверстий перетока охлаждающей жидкости очищены от уплотняющего материала, образующие отверстий перетока охлаждающей жидкости выполнены профилированными с заостренной выходной кромкой по ходу потока охлаждающей жидкости.

Похожие патенты:

Уплотнение головки цилиндра // 2381376

Уплотнительная прокладка (варианты), двигатель с одним или более клапаном, управляемым штангой толкателя, и способ сборки части узла двигателя (варианты) // 2369763

Уплотнительное устройство со слоистым несущим элементом и смещенным эластомерным уплотнением // 2344325

Изобретение относится к уплотнительной технике. .

Металлическая прокладка // 2326255

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в качестве уплотнения между головкой блока цилиндров и блоком двигателя. .

Прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания // 2319847

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструктивному выполнению прокладки для уплотнения двух неподвижных относительно друг друга поверхностей в узлах двигателя автомобилей, работающих в агрессивных средах (бензин, техническое масло, отработанные газы и др.).

Цилиндро-поршневая группа // 2277180

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в цилиндро-поршневых группах (ЦПГ) поршневых машин и ДВС. .

Уплотнение газового стыка между цилиндром и крышкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания // 2240436

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в конструкциях уплотнений газового стыка между цилиндром и крышкой цилиндра ДВС. .

Способ работы и устройство двигателя внутреннего сгорания // 2240434

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и предназначено преимущественно для использования на автомобильном транспорте. .

Уплотнение камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания (варианты) // 2232280

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и может быть применено в устройствах с камерами, находящимися под переменным давлением, где необходимо сохранение плотности стыка уплотнения крышек или лючков.

Двигатель внутреннего сгорания // 2164307

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению двигателей. .

Двигатель внутреннего сгорания // 2513048

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, чугунную втулку (1) цилиндра, чугунную крышку (2) цилиндра, стальную прокладку (3) газового стыка между втулкой (1) и крышкой (2) цилиндра, скрепленные при помощи силовых шпилек крепления цилиндрового комплекта к блоку цилиндров. Прокладка (3) газового стыка выполнена прямоугольного сечения из материала, твердость которого ниже твердости сопрягаемых втулки цилиндра (1) и крышки (2) цилиндра на 10÷15%. Размеры обеспечивают напряжения сжатия в прокладке (3) от усилия затяжки силовых шпилек крепления цилиндрового комплекта ниже предела текучести материала прокладки на 15÷20%. На поверхностях газового стыка втулки (1) цилиндра и крышки (2) цилиндра выполнены выступающие зубчики (8) треугольного сечения, шириной и высотой составляющие 2÷5% от ширины прокладки (3) газового стыка и располагающиеся в средней по ширине зоне прокладки. Технический результат заключается в компенсации взаимных радиальных и угловых перемещений втулки цилиндра и крышки цилиндра за счет упругих деформаций прокладки. 2 ил.

Закрывающее устройство // 2519306

Изобретение может быть использовано в качестве закрывающего устройства для блока клапанов электрогидравлической системы управления клапанами двигателя внутреннего сгорания. Закрывающее устройство содержит крышечный элемент (10), по меньшей мере, с одной чаше- или стаканообразной частичной областью (12), вставленный в чаше- или стаканообразную форму ограничительный элемент (20), который ограничивает объем чаше- или стаканообразной формы и включает в себя средство для соединения ограниченного объема с сопряженной поверхностью. На сопряженной поверхности предусмотрен, по меньшей мере, край чаше- или стаканообразной формы для герметичного прилегания. Имеется уплотнительный элемент (30), который расположен, по меньшей мере, вдоль одного края чаше- или стаканообразной формы и соединяет друг с другом крышечный элемент (10) и ограничительный элемент (20). Уплотнительный элемент (30) прилит к крышечному элементу (10) при вставленном в него ограничительном элементе (20). Технический результат заключается в повышении надежности уплотнения. 14 з.п. ф-лы, 1ил.

Конструкция для двигателя внутреннего сгорания // 2528227

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Конструкция для двигателя внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр (11), имеющий продольную ось (А). Цилиндр закрыт на одном конце головкой (12) цилиндра. Уплотнения (16) головки цилиндра расположены между цилиндром и головкой цилиндра. Нагаросъемное кольцо (17) имеет первую осевую торцевую поверхность (20) и вторую осевую торцевую поверхность (21) и расположено в углублении (18) вокруг внутренней периферии цилиндра смежно уплотнению головки цилиндра. Длина в осевом направлении нагаросъемного кольца (17) меньше суммарной длины углубления (18) и уплотнения (16) головки цилиндра. У одной из или обеих осевых торцевых поверхностей (20, 21) нагаросъемного кольца предусмотрено уплотнение (23) нагаросъемного кольца, длина в осевом направлении которого в состоянии до установки является такой, что сумма длины в осевом направлении уплотнения или уплотнений и длины в осевом направлении нагаросъемного кольца (17) превышает суммарную длину в осевом направлении углубления (18) и уплотнения (16) головки цилиндра. Раскрыт двигатель, имеющий такую конструкцию. Технический результат заключается в снижении величины выброса вредных веществ и в увеличении срока службы двигателя. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания с щелевой продувкой // 2581752

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Цилиндропоршневая группа двигателя внутреннего сгорания с щелевой продувкой содержит цилиндр (1), в котором выполнены продувочные и выпускные окна (3) и (4), открываемые размещенным в нем поршнем (6), первое уплотнительное кольцо (7), установленное в кольцевой канавке поршня (6) и контактирующее с уплотняемой поверхностью цилиндра (1), второе уплотнительное кольцо (8), взаимодействующее с уплотняемой поверхностью цилиндра (1) и установленное в кольцевой канавке поршня (6) на расстоянии от первого кольца, не меньшем высоты выпускного окна (4), и продольные уплотнители (11) и (12), контактирующие с уплотняемой поверхностью цилиндра (1) в районе расположения перегородок между продувочными и выпускными окнами (3) и (4) и установленные в углублении (10) поршня между первым и вторым кольцами (7) и (8). В каждом углублении поршня установлены, по меньшей мере, два продольных уплотнителя (11) и (12), контактирующих между собой своими боковыми поверхностями. В первом уплотнителе (11) выполнена, по меньшей мере, одна уплотняемая проточка, в которую входит первое кольцо (7) с возможностью уплотнения нецилиндрических плоских поверхностей первого кольца (7) и уплотняемой проточки. Во втором продольном уплотнителе (12) выполнена, по меньшей мере, одна уплотняемая проточка, в которую входит второе кольцо (8) с возможностью уплотнения плоских нецилиндрических поверхностей второго кольца (8) и проточки. Технический результат заключается в повышении надежности работы уплотнительного узла цилиндропоршневой группы как в части кольцевых, так и продольных уплотнителей за счет самоустановки каждой группы взаимодействующих между собой уплотняемых поверхностей различных элементов системы уплотнения. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

Уплотнение камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания // 2602325

Изобретение может быть использовано для уплотнения газового стыка между втулкой и крышкой цилиндра со стороны камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания. Уплотнение камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания содержит кольцевую уплотнительную прокладку (3), установленную в проточки неподвижных относительно друг друга уплотняемых поверхностей втулки цилиндра (1) и крышки (2) цилиндра. Прокладка (3) выполнена в виде стального кольца из жаропрочной стали прямоугольного поперечного сечения. Прокладка на наружной боковой поверхности имеет канавку эллиптической формы. Соотношение полуосей эллипса (a/b) меньше или равно 1,5 и больше или равно 1. Большая ось эллипса направлена перпендикулярно к оси цилиндра. Канавка расположена симметрично по высоте относительно верхней и нижней поверхностей уплотнительной прокладки (3). Поверхности имеют плавные закругления. Технический результат заключается в обеспечении герметичности за счет одних только упругих деформаций материала прокладки и уплотняемых поверхностей крышки и втулки цилиндра без возникновения пластических деформаций. 3 ил.

Уплотнение газового стыка между втулкой и крышкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания // 2624782

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Уплотнение газового стыка двигателя внутреннего сгорания содержит кольцевую уплотнительную прокладку (3) прямоугольного поперечного сечения, выполненную из стали с твердостью ниже твердости материала втулки и крышки цилиндра и установленную между уплотняемыми поверхностями втулки (2) и крышки (4) цилиндра. На уплотняемых поверхностях втулки (2) и крышки (4) цилиндра выполнены выступающие зубчики треугольного поперечного сечения, которые при скреплении шпильками втулки (2) цилиндра и крышки (4) цилиндра с блоком цилиндров вдавливаются в тело прокладки газового стыка. На рабочих поверхностях прокладки, в местах контакта с зубчиками, выполнены кольцевые проточки прямоугольного поперечного сечения с шириной Вк, равной 1,2 ширины Вз основания зубчика, и глубиной Нк, равной 0,25…0,35 высоты Нз зубчика. Технический результат заключается в обеспечении гарантированного замыкания газового стыка по всей площади прокладки. 2 ил.