Гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания

(191 (И) 00 359 С 22 С 37 10 С 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН. (54 ) (57 ) ГИЛЬЗА ЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ.ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, состоящая из цилиндрического корпуса из чугуна с наружным приливом в зоне камеры сгорания и двумя посадочными буртиками, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью снижения метал .оем. кости и трудоемкости изготовления, повышения эксплуатационной стойкости, корпус выполнен из серого чугуна с карбонитридным упрочнениеМ, а наружный прилив в зоне камеры сгорания имеет толщину 1,2-2,0 толщины стенки гильзы. Зельцер,К АВТОРСКОМУ СНИДЕТЕЛЬСТ(7) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(56) 1, Панкратов Г.П. Двигателивнутреннего сгорания. М., "Высшаяшкола", 1979, с. 58.2. Шерман А,Д. и Якушин Н.Н.Чугуны для гильз цилиндров автомобильных двигателей. М., 1978, с. 55 3.К 494 А/ 1065494 Цикл испытаний,ч Вес гильзы, обеспечивающей разрушение принагрузке Деформация после пробега автомо.биля 30 тыс. км Износ,мкм Гильза растяжение сжатие не не менее менее 3000 кг 1500 кг 140 2600 150 180 2100 150 110 75 Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к разработке конструкций гильз двигателейвнутреннего сгорания.Известна гильза цилиндра двигателя внутреннего сгорания, имеющаяцилиндрическую форму и посадочныебуртики по наружной псверхности 1 1.Однако гильзы указанной конструкции имеют недостаточную жесткость,повышенную металлоемкость и не Ообеспечивают требуемого ресурса приэксплуатации современных двигателей,Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности и достигаемому 15результату является конструкциягильзы, состоящая из чугунного цилиндрического корпуса, с двумя посадочными буртиками на наружной поверхности, наружным приливом и внутренней нерезнстовой вставкой в зонесгорания 2 3.Однако гильза известной конструкции не рбеспечивает требуемую жесткость при эксплуатации, имеет повышенную металлоемкость, трудоемкав изготовлении.Цель изобретения - снижениеметаллоемкости и трудоемкости изготовления, а также повышение эксплуатационной стойкости. 30Указанная цель достигается тем,что в гильзе цилиндра двигателявнутреннего сгорания, состоящ:й изцилиндрического корпуса из чугунас наружным приливом в зоне камеры 35сгорания и двумя посадочлыми буртиками, корпус выполнен из серогочугуна с карбонитридным упрочнением, а наружный прилив в зонекамеры сгорания имеет толщину 1,2-, 4 О2,0 толщины стенки гильзы,На чертеже изображена конструкцияпредлагаемой гильзы.Гильза выполнена в .виде сплошноготела иэ серого с карбонитриднйм упрочнением чугуна 1, по наружной поверхности которого имеются два посадочныхбурта 2, а в зоне камеры 3 сгораниявыпс лнен наружный прилив 4 с толщиной,равной 1,5 толцины стенки гильзы.Применение для изготовления серого 50чугуна с объемным упрочнением карбонитридами ванадия обеспечивает повыИзвестная2 )2900 .Предлагаемая 2100 шение жесткости и иэносостойкости гильзы. Объемное упрочнение карбонитридами ванадия приводит к повышению микротвердости структуры, а также наличие равномерно распределенных чрезмерно мелких (менее 10 мкм) включений карбонитридов ванадия обеспечивает повышение износостойкости и корроэионной стойкости материала гильзы, Исследования структурной стабильности серого чугуна и чугуна с объемным упрочнением карбонитридами ванадия показало; что в сером чугуне наблюдается интенсивный распад перлита при 680 С, в то время как в чугуне с объемным упрочнением структура остается практически неизменной.В процессе эксплуатации наибольшие термические нагрузки действуют в зоне камеры сгорания гильзы на длине равной 1/ЗН. Это приводит к значительной деформации и интенсивному износу гильзы в данной зоне. Предлагаемая конструкция гильзы имеет в данной зоне наружный прилив с толщиной, равной 1,5 толщины тепла гильзы,Указанное выполнение наружной поверхности позволяет при минимальной металлоемкости гильзы повысить ее жесткость, что в совокупности с выполнением гильзы из серого чугуна с объемным упрочнением карбонитридами ванадия, обеспечивает увеличение и эксплуатационные надежности двигателя.Иеханические испытания гильз с различной толщиной наружного прилива, проведенные по схемам растяжения и сжатия, показали, что увеличение толщины прилива до. 1,5 толщины стенки существенно повышает жесткость гильзы. Дальнейшее увеличение толщины прилива сказывается менее значительно. При этом также существенно, ухудшается теплоотвод, приводящий к перегреву внутренней поверхности.Испытания гильз предлагаемой и известной конструкций производилось на двигателе модели 414 по методике НАИН (ТИ 37.001.0013-75). Результаты испытаний представлены в таблице.1065494 Составитель Н. КосторнойРедактор О. Черниченко Техред О.Неце КорректорА. Тяско Тираж .608 Заказ 11011/31. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 Применение гильзы предлагаемой конструкции позволяет по сравнению с известной (базовый вариант - биметаллическая гильза с нерезистовой вставкой) повысить эксплуатационную стойкость, снизить металлоемкость и трудоемкость изготовления.Снижение трудоемкости при использовании предлагаемой гильзы происходит вследствие сокращения тринадцати технологических операций механической обработки, в том числе черновая и чистовая расточка гильзы на вставку, запрессовка вставки в гильзу и др, В целом трудоемкость механической обработки 100 щт гильз с нереэистовой вставкой составляет13,895 нормо"ч, а предлагаемыйгильз - 10,268 нормо-ч, при этомвысвобождаются 18 рабочих и 10единиц механического оборудования на 5 общую стоимость 331 тыс.руб. (на,годовую программу 1 млн, шт. гильз).За счет более высокой жесткостипредлагаемой гильзы имеется возможность снижения ее металлоемкости по 1 О сравнению с известной в случае достижения требуемой жесткости конструкции,.Годовой экономический эффект отвнедрения изобретения составит700 тыс.руб.