Двигатель внутреннего сгорания с жидкостным и воздушным охлаждением

Двигатель внутреннего сгорания с жидкостным и воздушным охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ЖИДКОСТНЫМ И ВОЗДУШНЫМ ОХЛАДЦЕНИЕМ, содержащий по меньшей мере один оребренный цилиндр, во внутренней полости которого установлен пор1вень с компрессионньми и маслосъемным кольцами, головку цилиндра с буртом и полость охлаждения верхней части цилиндра, сообщенную при помощи каналов для подвода и отвода охлаждающей жидкости с системой смазки двигателя, отличающийс я тем, что, с целью повьтения эффективности охлаждения, полость охлаждения верхней части циливдра выполнена в виде ряда кольцевых канавок переменной глубины, основания которых расположены по вогнутой в сторону зеркала цилиндра поверхности , канавка с максимальной глубиной расположена в зоне верхнего компрессионного кольца при положении поршня в верхней мертвой точке, перемычки между канавками снабжены проточками для распределения охлаждакицей жидкости, а бурт головки охватывает полость охлаждения и снабжен S отверстиями для подвода и отвода охлаждающей жидкости, расположенны (О ми на уровне канавки с максимальной глубиной. с 2. Двигатель по п.1, о т ли чающийся тем, что каналы для подвода и отвода охлаждающей жидкости расположены в стеике цилиндра параллельно его оси на стороне, противоположной направления потока со охлаждающего воздуха. 01 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . WUfW

РЕСПЖЛИН

I ае си>

З(511 F 01 Р 9/О*+

ГОС)ЩАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

М и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3534895/25-06 (22) 10.12.82 (46) 15.09.84. Бюл. У 34 (72) Е.В.Исаев, И.В.Пустовалов, А.С.Донченко, А.Е.Яковишин, А,В.Адамович, И.П.Мацеренко, Г.Г.Меньшенин, M,Ñ.Ñòîëáoâ, В.П.Горбунов и В.В.Воропаев (53) 621.432-7 1 (088 ° 8) (56) 1. Патент ФРГ и 1278793, кл. 46 С 4, опублик. 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

В 426057, кл, F 01 Р 9/04, 1971. (54) (57) 1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ С ЖИДКОСТНБИ И ВОЗДУШНЫМ

ОХЛАЩЦЕНИЕМ, содержащий по меньшей мере один оребренный цилиндр, во внутренней полости которого установлен поршень с компрессиснными и маслосъемным кольцами, головку цилиндра с буртом и полость охлаждения верхней части цилиндра, сообщенную при помощи каналов для подвода и отвода охЛаждающей жидкости с системой смазки двигателя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, полость охлаждения верхней части цилиндра выполнена в виде ряда кольцевых канавок переменной глубины, основания которых расположены по вогнутой в сторону зеркала цилиндра поверхности, канавка с максимальной глубиной расположена в зоне верхнего компрессионного кольца при положении поршня в верхней мертвой точке, перемычки между канавками снабжены проточками для распределения охлаждающей жидкости, а бурт головки охватывает полость охлаждения и снабжен отверстиями для подвода и отвода охлаждающей жидкости, расположенными на уровне канавки с максимальной глубиной.

2. Двигатель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что каналы для подвода и отвода охлаждающей жидкости расположены в стенке цилиндра параллельно его оси на стороне, противоположной направлению потока охлаждающего воздуха.

1 11135

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для воздушного и жидкостного охлаждения поршневых двигателей внутреннего сгорания, например дизелей.

Известен двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с устройством.для воздушного охлаждения цилиндра и головки, в котором полость охлаждения в верхней части цилиндра образована 1о кольцевой канавкой по его наружной поверхности и наружным буртом головки, охватывающим верхнюю часть цилиндра. Нижний конец полости выполнен открытым для входа в нее охлаждающего воздуха 13.

Однако эффективность полости в отношении отвода тепла от верхней части цилиндра недостаточна, так как при прямоугольной форме поперечного сечения кольцевой канавки невозможно путем увеличения глубины канавки уменьшить толщину стенки цилиндра до минимального значения, определяемого прочностью стенки, и, тем самым, снизить температуру на нагреваемой поверхности цилиндра до уровня, при котором сохраняются нормальные условия смазки пары ци"

30 линдр-поршневое кольцо, не вызывая при этом повьш енных деформаций верхней зоны цилиндра, приводящих к задирам и заклиниванию поршня. Кроме того, мала площадь охлаждаемой поверхности также снижает .эффективность кольцевой полости.

Известен также ДВС с жидкостным и воздушным охлаждением, содержащий по меньшей мере один оребренный цилиндр, во внутренней полости которо- 4О го установлен поршень с компрессионными и маслосъемньМ кольцами, головку цилиндра с буртом и полость охлаж" дения верхней части цилиндра, сооб° щенную при помощи каналов для подво- 45 .да и отвода охлаждающей жидкости с системой смазки двигателя (2).

В известном двигателе цилиндр имеет повышенную тенлонапряженность стенок в зоне верхнего компрессионного кольца и, кроме того, усложнена технология выполнения полости охлаж". дения в отливке цилиндра

Цель изобретения — повьш ение эффективности охлаждения верхней части 5 цилиндра.

Поставленная цель достигается тем, что в ДВС с жидкостным и воздушным

78 1 охлаждением, содержащем по меньшей мере один оребренный цилиндр, во внутренней полости которого установлен поршень с компрессионными и маслосъемным кольцами, головку цилиндра с буртом и полость охлажцения верхней части цилиндра, сообщенную при помощи каналов для подвода и отвода охлаждающей жидкости с системой смазки двигателя полость охлаждения верхней части цилиндра выполнена в виде ряда кольцевых канавок переменной глубины, основания которых расположены по вогнутой в сторону зеркала цилиндра поверхности, канавка с максимальной глубиной расположена в зоне верхнего компрессионного кольца при положении поршня в верхней мертвой точке. (ВМТ), перемычки между канавками снабжены проточками для распределения охлаждающеи жидкости, а бурт головки охватывает полость охлаждения и снабжен отверстиями для подвода и отвода охпаждающей жидкости, расположенными на уровне канавки с максимальной глубиной.

Каналы для подвода и отвода охлаждающей жидкости расположены в стенке цилиндра параллельно его оси на стороне, противоположной направлению потока охлаждающего воздуха.

На фиг. 1 представлен поршневый двигатель внутреннего сгорания с жидкостным и воздушным охлаждением, вертикальный поперечный разрез, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — полость охлаждения, разрез (стрелка!чи показано направление потока охлаждающей жидкости).

Двигатель содержит оребренный цилиндр 1, головку 2 цилиндра с днищем

3, охлаждающими каналами 4 в днище

3 и наружным буртом 5, охватывающим верхнюю часть цилиндра 1.

Полость охлаждения выполнена в виде ряда кольцевых канавок 6 переменной глубины, основания которых расположены по вогнутой в сторону зеркала цилиндра поверхности 7, причем канавка 8 с максимальной глубиной расположена в зоне верхнего компрессионного кольца 9 при положении поршня !О в BNT.

Кольцевые канавки 6 с буртом 5 образуют замкнутую полость охлаждe25

3 11135 ния. В бурте 5 выполнены радиальные отверстия 11 и 12 для подвода и отвода охлаждающей жидкости на уровне канавки 8 с максимальной глубиной.

Перемычки 13 между канавками снабже— ны проточками 14 и 15, служащими для выравнивания местных гидравлических сопротивлений на входе жидкости в канавки между перемычками и на ее выходе из этих канавок. !О

Подводящее отверстие 11 сообщено с напорной магистралью 16 системы смазки двигателя через первый соеди нительный канал 17 в бурте 5 и подводящий канал 18 в стенке цилиндра 1, !5 а также через напорный канал 19 встенке картера 20. Отводящее отверстие 12 сообщено с полостью 21 картера 20 через второй соединительный канал 22 в бурте 5, охлаждающие каналы 4 в днище 3, третий соединительный канал 23 в бурте 5, отходящий канал 24 в стенке цилиндра 1 и сливной канал в стенке картера 20.

Каналы 17 и 18, а также каналы

22 и 23 и отводящий канал 24 параллельны оси цилиндра 1 и расположены в стенке цилиндра на стороне, противоположной входу потока охлаждающего воздуха. 30

При работе наружная поверхность цилиндра 1 охлаждается потоком воздуха, подаваемого, например, ве нтилятором.

Жидкость, в частности масло, от35 бирается из напорной магистрали 16 системы смазки двигателя с помощью канала 19 в стенке картера 20 и поступает в канал 18 в стенке цилиндра а из него в соединительный каУ

40 нал 17 и через отверстие 11 в бурте

5 головки 2 охлаждающая жидкость подается в кольцевую полость охлаждения, образованную канавками 6 переменной глубины на наружной поверх45 ности цилиндра 1. Жидкость распределяется по канавкам 6 с помощью проточки 14 в перемычках 13. В каждой канавке масло движется двумя частичными потоками, омывающими

50 стенку цилиндра в поперечном, по от78 4 ношению к оси цилиндра направлении.

Затем эти частичные потоки вновь соединяются с помощью проточки 15 в перемычках 13, по отверстию 12 и соединительному каналу 22 масло поступает в охлаждающие каналы 4 в днище головки 2, а из них через канал 23 в бурте 5 головки 2 и канал

24 в стенке цилиндра 1 — в сливной канал в картере 20 двигателя.

Таким образом, двигатель согласно изобретению обладает следующими преимуществами.

Высокая эффективность локального жидкостного охлаждения и радиальная жесткость верхней части цилиндра обеспечиваются тем, что вогнутость кольцевой полости в сторону зеркала цилиндра позволяет уменьшать толщину стенки цилиндра в наиболее ответственной зоне верхнего компрессионного кольца при положении поршня в ВИТ до минимального значения, определяемого прочностью стенки и, тем самым, снизить температуру на нагретой поверхности цилиндра до уровня, при котором сохраняются нормальные условия смазки пары кольцо-цилиндр, не вызывая при этом значительных деформаций верхней части цилиндра.

Кольцевые канавки переменной глубиньь выполняются механической обработкой с малым нагои, в результате чего площадь охлаждаемой поверхност верхней зоны цилиндра резко увеличивается, а перемычки между канавками также позволяют повысить скорость движения потока охлаждающего, масла

-в кольцевой полости и создать турбулентный режим течения, обеспечивающий высокий коэффициент теплоотдачи от стенки цилиндра.

Так как подводящий и отводящий каналы для охлаждающей жидкости расположены рядом друг с другом на стороне, противоположной направлению потока охлаждающего воздуха, имеющей более высокую температуру, снижается теглонапряженность цилиндра.

1 13578

1113578

4-Я

11®

1113578

17

Составитель Е.Исаев

Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Мартяаова Корректор .Черни

С.Че ни

Заказ 6547/29 . Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4