Блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания

9) 5)5 Г 02 ) 1/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬС томобилестроительныи Б.Ивани Р 1/00, оп НДРОВ РАНИЯносится кет задач ублик, 1985.ДВИГАТЕЛЯ ласти дизе- увеличения фи(54) БЛОК ЦИЛИВНУТРЕННЕГО СГО(57) Изобретение отлестроения и реш долговечности втулки путем снижения пиковых напряжений в концентраторе под буртиком втулки, Снижение растягивающих пиковых напряжений обеспечивается с помощью напрессованного на втулку по посадке с натягом стального кольца и сужения опорной площадки втулки со стороны картера. При этом наружный диаметр кольца равен наружному диаметру буртика втулки исходной конструкции. Высота кольца должна быть меньше высоты буртика, чтобы между торцом и опорной поверхностью картера остался зазор, 3 ил.Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Наиболее ответственной деталью дизельного двигателя является втулка цилиндра, подверженная циклическим нагрузкам и температурному воздействию, опасной зоной в этой детали является область под буртиком втулки, Буртик нагружается силами со стороны крышки блока цилиндров Р и со стороны опорной поверхности картера двигателя О, При этом материал, расположенный вблизи от опорных поверхностей буртика, находится в растянутом состоянии, и напряжения, возникающие в буртике от сжимающих сил Р = О, будут растягивающими.Максимальные растягивающие напряжения сосредоточены в районе концентратора под опорной поверхностью буртика.Переменные нагрузки, действующие на втулку при работе дизеля. приводят к возникновению усталостных трещин в зоне концентратора, вследствие чего происходит разрушение опорного буртика задолго до . истечения нормативного ресурса цилиндропоршневой группы двигателя.Известны различные методы снижения концентрации напряжений во втулке цилиндра, например, выполнение более плавного перехода от буртика к посадочной поверхности, Концентрацию напряжений снижают при помощи дополнительного. разгружаю- щего надреза трапецеидального сечения, наносимого на опорную поверхность буртика вблизи от основного концентратора, При этом напряжения в основном концентраторе уменьшаются. а в дополнительном увеличиваются, В результате перераспРеделения напряжений их максимальный уровень снижается, но такую операцию можно осуцествить не всегда, Если диаметр втулки О500 мм, надрез оказывается неэффективным, и максимальные напряжения не снижаются, а возрастают, Более выгодным оказывается нанесение дополнительной выточки в виде фаски. При этом опорная поверхность со стороны картера сужается, а сила 0 смещается к оси втулки, Причем, чем шире фаска, тем уже опорная поверхность и ниже пиковые напряжения. Но чрезмерно увеличивать ширину фаски нельзя, так как на опорной площадке увеличиваются снижающие напряжения, которые могут стать выше предела прочности материала (в данном случае чугуна) на сжатие и привести к преждевременному выходу втулки иэ строя. Кроме того, отсутствует универсальная зависимость, с помощью которой находят геометрические параметры дополнительного концентратора для л ю бой втул ки.5 10 15 20 35 30 35 40 45 50 55 Целью изобретения является увеличение долговечности втулки посредством снижения пиковых растягивающих напряжений под буртиком.Поставленная цель достигается путем создания в опасной зоне сжимающих напряжений, Для этого втулка выполняется сборной, На наружную поверхность буртика напрессовывается стальное кольцо с натягом. Высота кольца на 2 - 3 мм меньше высоты буртика, чтобы опорная площадка со стороны картера была уже, чем во втулке исходной конструкции. Чтобы обеспечить достаточные сжимающие усилия на втулку со стороны напрессованного кольца и одновременно не допустить чрезмерного возрастания сжимающих напряжений в опасной зоне, отношение ширины кольца к ширине опорной поверхности втулки со стороны картера двигателя находится в пределах 0,18 - 0,37. Такие размеры кольца позволяют обеспечить натяг, достаточный для снижения растягивающих напряжений под буртиком втулки.и увеличить долговечность втулки.На фиг.1 изображена расчетная схема нагружения буртика втулки; нэ фиг,2 - буртик втулки с дополнительной разгружающей выточкой в виде фаски; на фиг.З - предлагаемая конструкция втулки.Изобретение состоит иэ втулки 1, кольца 2, картера 3 двигателя,При сравнении фиг,2 и фиг.З видно. что максимальный диаметр втулки Омас при напрессованном кольце не изменяется по сравнению с исходной конструкцией втулки. При выполнении втулки предлагаемой конструкции опорная площадка со стороны картера 3 сужается, и равнодействующая сил давления 0 смещается ближе к оси втулки 1. Ширина кольца по диаметру равна- 0,18 - 0,37, а высота таОмас Окова, чтс между кольцами и опорной поверхностью картера остается зазор й = 0.05 - 0,08 от высоты кольца в осевом направлении, где О - внутренний диаметр кольца;О - внутренний диаметр опорной поверхности картера двигателя.Тогда при коэффициенте затяжки крепежных деталей А = 1,252.0 относительное снижение напряжений по сравнению с серийной втулкой составляет д = 10 - 6,3 ф( соответственно. Такое снижение пиковых напряжений в опасной зоне детали обеспечивает увеличение ее долговечности не менее, чем в два раза.Формула изобретения Блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащий гильзу цилиндра с1703845 Составитель А.ГладкихТехред М,Моргентал Корректор А,Осауленко тор И.Ванюшкин аз 48 ТиражВНИИПИ Государственного ком113035, Мос Подписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССЖ, Раушская наб., 4 Ю Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 верхним опорным буртом и наружной цилиндрической поверхностью, размещенной в отверстии блока, причем опорный бурт гильзы размещен в кольцевой расточке блока с цилиндрической боковой поверхностью, и кольцо. установленное с натягом на наружной цилиндрической поверхности опорного бурта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения долговечности путем снижения пиковых растягивающих напряжений под опорным буртом, ширина кольца выбирается в соответствии с соотношением- = =0,18 - 0,37,Оцас Ок5 где Онас - наружный диаметр кольца;О - внутренний диаметр кольца;О - внутренний диаметр опорной поверхности блока, а между нижней торцовойповерхностью кольца и опорной поверхно 10 стью блока выполнен зазор, равный 0,05 -0,08 высоты кольца в осевом направлении,