Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Головка цилиндров позволяет снизить тепловую напряженность зон огневого днища , в частности области между клапанами и форсункой. Сущность изобретения: охлаждаемая жидкость поступает с периферии в цилиндрический канал 9, расположенный в межклапанной перемычке, затем в полость 10 перед форсункой, Глубина полости 10 от нижней образующей канала составляет 0,5... 1,5 диаметра канала, расстояние между стенками полости в направлении, перпендикулярном оси канала, не менее 1,5 диаметра канала. При указанных соотношениях размеров на стенках полости имеет место высокая интенсивность охлаждения, что наряду с уменьшением термического сопротивления днища приводит к снижению максимальных температур и градиента температур по огневому днищу головки цилиндров . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 F 1/36 " 9Д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

Cd о с

:О ! (р (21) 4929586/06 (22) 19,04.91 (46) 23,09.92 . Бюл. ¹ 35 (71) Ярославский политехнический институт (72) В, Н. Богачук, А. Л. Новенников и С. С.

Сурин (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 958680, кл, F 02 F 1/36, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 1444546, F 01 P 3/02, 1987, (54) ГОЛОВКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Головка цилиндров позволяет снизить тепловую напряженность зон огневого днища, в частности области между клапанами и форсункой. Сущность изобретения: охлажИзобретение относится к двигателестроению и касается головок цилиндров форсированных двигателей с жидкостной системой охлаждения, Известны головки цилиндров двигателей внутреннего сгорания, имеющие сверленые каналы для движения охлаждающей жидкости, выполненные в перемычках между газообменными каналами и выходящими в полость перед форсункой (авторское свидетельство СССР N 958680 МКИ F 02 F 1/36, 1982 r.), Недостатком этих решений является неиспользованная возможность интенсификации охлаждения межклапанных перемычек за счет организации в полости перед форсункой определенной структуры течения жидкости, Наиболее близким техническим решением, принятым нами за прототип, является

» БЫ 1763693 А1 даемая жидкость поступает с периферии в цилиндрический канал 9, расположенный в межклапанной перемычке, затем в полость

10 перед форсункой, Глубина полости 10 от нижней образующей канала составляет

0,5...1,5 диаметра канала, расстояние между стенками полости в направлении, перпендикулярном оси канала, не менее 1,5 диаметра канала. При указанных соотношениях размеров на стенках полости имеет место высокая интенсивность охлаждения, что наряду с уменьшением термического сопротивления днища приводит к снижению максимальных температур и градиента температур по огневому днищу головки цилиндров, 2 ил. головка цилиндров с жидкостным охлаждением, содержащая полость охлаждения, подводящие каналы и цилиндрический канал в межклапанной перемычке, из которого охлаждающая жидкость направляется в полость перед форсункой: размеры полости связаны соотношениями Н = (0,1...0,2) с4, L

= (0,3...1,0) б0, R < 0,3 dp, где Н, L, R — соответственно глубина, длина полости, радиус скругления, образованной стенками полости и ее дном, à dp — диаметр цилиндрического канала (А.С. СССР N. 1444546, МКИ F

01 P 3/02, F 02 F 1/36, 1987), Указанные соотношения размеров позволяют интенсифицировать теплообмен в межклапанной перемычке головки цилиндров, Недостаток этого решения является высокое термическое сопротивление межклапанной перемычки, обусловленное малой глубиной полости перед форсункой, и

1763693 как результат — недостаточное снижение максимальной температуры головки цилиндров.

Цель изобретения заключается в снижении максимальных температур головки цилиндров и тем самым в увеличении ее надежности за счет существенного уменьшения термического сопротивления меж клапанных перемычек при достижении высокой интенсивности охлаждения в полости перед форсункой.

Указанная цель достигается тем, что канал, выполненный в межклапанной перемычкс, выходит вблизи форсунки в глубокую полость, камеры которой находятся в соотношении:

1, Глубина полости от нижней образующей канала Н =(0,5„.1,5)da, где da — диаметр канала;

2, Ширина полости в направлении перпендикулярном оси канала В > 1,5 dp, На фиг, 1 показано сечение А-А на фиг, 2 предлагаемой головки цилиндров; на фиг.

2 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Головка цилиндров, имеющая корпус 1 с огневым днищем 2, полость 2 охлаждения, отверстия 4 и 5 в днище под впускные и выпускные клапаны, прилив 6 форсунки, подводящие каналы 7 и 8, содержит цилиндрический канал 9 для подвода жидкости в зону межклапанной перемычки и полость 10 перед форсункой.

Полость 10 выполнена в соответствии с размерами Н, B.

При работе двигателя охлаждающая жидкость через подводящие каналы 7 и 8 поступает в канал 9, расположенный в межклапанной перемычке, частично охлаждая последнюю. Затем жидкость попадает в полость 10. На выходе из канала 9 формирует-. ся свободная осесимметричная затопленная струя, которая тормозится на противоположной стенке (приливе или стакане форсунки) и разворачивается вокруг точки, в которой скорость жидкости равна нулю, В полости 10 при соотношении размеров Н =

5 =(0,5„,1,5) do. В > 1,5 dp возникает интенсивный вихрь, также вблизи радиусной поверхности наблюдается отрывная зона с высокими градиентами скоростей. Указанные особенности течения наряду с наличи10 ем на дне полости турбулентного пограничного слоя приводят к высокой интенсивности теплообмена, Положительный эффект, заключающийся в снижении максимальной температуры

15 в области межклапанной перемычки и форсунки, а также в уменьшении градиента температур по огневой поверхности головки цилиндров, достигается:

1. Путем снижения термического сопро20 тивления межклапанной перемычки и перемычек между клапанами и форсункой;

2. Путем интенсификации охлаждения при подаче струи воды в тупиковую полость с размерами Н =- (0,5...1,5)dp. В > 1,5 d< за

25 счет возникновения вихрей и турбулентной формы течения на дне полости.

Формула изобретения

Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, 30 содержащая полость охлаждения, подводящие каналы и цилиндрический канал в межклапанной перемычке, соединенный с полостью перед форсункой, о т л и ч а ю ш. ая с я тем, что, с целью повышения надежно35 сти путем снижения температур в центральной зоне головки цилиндров, глубина полости перед форсункой от нижней образующей цилиндрического канала составляет 0,5...1,5 диаметра канала, а расстояние

40 между стенками полости в направлении, перпендикулярном оси цилиндрического канала, не менее 1,5 диаметра канала.

1763693,7/ 7

Составитель В.Богачук

Техред М,Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор Г.Бельская

Заказ 3440 Тираж Подписное

Е НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yn,Гагарина, 101