Головка цилиндра дизельного двигателя воздушного охлаждения

(19) (11) З(51) Г 02 В 1/34 4Ый:; "," Е ИЗОБРЕТЕНСВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИС АВТОРСКОМ а:Вец(53) 621.43-71(088 Р 12ьф ЧССР)Подник "КопривниГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП(РЫТИЙ(54)(57) 1. ГОЛОВКА ЦИЛИНДРА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ отливаемая из алюминиевого сплава, у которой в дне выемки, ограниченной стенкой 17, в канале между всасывающим и выпускным клапанами размещен залитый диффузным методом ребристый . охлаждающий элемент, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ребристый охлаждающий элемент выполнен в виде полых ребер 10, штампованных из медного листа и открытых со стороны входа 15 и выхода 24 потека охлаждающего воздуха, и фасонного дна 11 из медного листа, причем полые ребра 10 и фасонное дно 11 образуют компактный элемент, залитый в канал между клапанами по всей длине выемки.2, Головка цилиндра по п.1, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что шаг полых ребер 10 со стороны входа 15 выполнен в 2-3 раза больше шага со стороны выхода 24 охлаждающего воздуха и толщина фасонного дна 11 выполнена в 2-5 раз больше толщины медного листа полых ребер 10,3, Головка цилиндра по пп. 1 и 2, .о т л и ч а ю щ а я с я тем, что со стороны входа 15 и выхода 24 ох- э лаждающего воздуха полые ребра 10 дополнены соответственно входными 22 и выходными 23 ребрами охлаждения, причем входные и выходные ребра ох- , лаждения отлиты заодно с головкой с шагом в 1,5-3 раза больше шага по- Я лых ребер 10,Изобретение относится к устройст.вам для направления и распределенияохлаждающего воздуха и касаетсяулучшения охлаждения головки цилиндра дизельного двигателя воздушного.охлаждения,У таких дизельных двигателей снепосредственным впрыском дно головки в районе распылителя форсункиподвергается самой высокой тепловойнагрузке, Головки цилиндров двигателей воздушного охлаждения изготовляются из алюминиевых сплавов, имеющих очень хорошую тепловую проводимость, но их прочность с повышениемтемпературы значительно снижается.Например, при нагреве до 300 ОС проч.ность снижается на 26,5.Изменение тепловой нагрузки днаголовки цилиндра при работе двигателя и снижение прочности ее матерна ла при более. высокой температуреявляются основными причинами разруше.ния головки в перемычке между клапанамиУлучшение охлаждения центра голов. 25ки цилиндра, которое повело бы кснижению температуры дна головкицилиндра в районе распылителя форсунки и перемычки между клапанами,существенно увеличивало бы срок З 0службы головки цилиндра.Этим определяется стремлениеконструировать центр головки цилиндра с максимальной площадью ребер охлаждения, что в настоящее время выполняется обычно использованием минимального шага ребер охлаждения иувеличением их высоты. При этомвозможности увеличения этой площадиограничены взаимным положением клапанов и шагом ребер охлаждения с учетом техники литья и их высоты, а превышение значения высоты .50 мм неэффективно для увеличения теплоотдачи ребер охлаждения,Проблема решается также добавлением более размерного медного тела,(патент .ФРГ 9 271113 б), которое заливается по методу АЛФИН в перемычкимежду Всасывающим и выпускным клапанами. Такое тело может выступать 50из дна головки цилиндра в поток охлаждающего воздуха и может быть осна-.щено полыми ребрами охлаждения, атакже может быть составлено изпластин. 55 Неудобством этого решения является большой размер медного тела, входящего глубоко в дно головки ци.линдра, что существенно ослабляет 60 алюминиевый материал между всасывающим и выпускным каналами. Так как расширение меди ниже чем у алюминия, то при соприкосновении тела и стен обоих каналов может происходить уплотб 5 нение алюминия и разрыв дна головкицилиндра.Исполнение, при котором заливаемое в алюминий тело составлено изпластин для того, чтобы предупредитьуплотнение алюминия, сложно и трудоемко для серийного производства. Другим неудобством является увеличениемассы головки цилиндра вследствиебольшей удельной массы меди и менееинтенсивного охлаждения в местевыхода распылителя форсунки, так какмедный охлаждающий элемент интенсивно отводит тепло больше всего из района выпускного клапана.Укаэанная цель достигается тем,что в головке цилиндра дизельногодвигателя воздушного охлаждения,отливаемая из алюминиевого сплава,у которой в дне выемки, ограниченнойстенкой 17, в канале между всасывающим и выпускным клапанами размещензалитый диффузным методом ребристыйохлаждающий элемент упомянутый ребристый охлаждающий элемент выполненв виде полых ребер 10, штампованныхиз медного листа и открытых со стороны входа 15 и выхода 24 потокаохлаждающего воздуха, и фасонногодна 11 из медного листа, причем полые ребра 10 и фасонное дно 11 обрзуют компактный элемент залитый вканал между клапанами йо всей длиневыемки.При этом шаг полых ребер 10 состороны входа 15 выполнен в 2-3 разабольше шага со стороны выхода 24 охлаждающего воздуха и толщина фасонно.го дна 11 выполнена в 2-5 раз,больше толщины медного листа полых ребер 10Со стороны входа 15 и выхода 24охлаждающего воздуха полые ребра 10дополнены соответственно входными 22и выходными 23 ребрами охлаждения,причем, входные и выходные ребра охлаждения отлиты заодно с головкой сшагом в 1,5-3 раза больше шага полыхребер 10,На Фиг.1 изображена головка с залитым охлаждающим элементом, поперечное сечение; на фиг. 2 - головкав плане (форсунка, устанавливаемаяв алюминиевой части ребер, не показана 1,1Головка 1 цилиндра (фиг.1 и 2)оснащена наклонным всасывающим клапаном 2, тарелка которого прилегает,к седлу 3. Тарелка наклонного выпуснного клапана 4 прилегает в седлу 5,Седла 3 и 5 установлены во всасывающем б и выпускном 7 каналах.На расстоянии 8 от стен всасывающего канала б и выпускного канала 7 образованканал, в который ниже уровня верхней стенки дна 9 головки заливается диффузионным методом, напримерметодом АЛФИН группа полых ребер10, изготовленных штамповкой из медного листа. Укаэанные полые ребраснизу закрыты фасонным дном 11, также изготовленным из медного листаот двух до пятикратной толщины листаполых ребер 10. Полые ребра 10 вместе с прессованным фасонным дном 11образуют компактный механикостойкийэлемент, Большая толщина дна .11 сод:.дает условия лучшего отвода тепла ото 10дна головки цилиндров.Группа полых ребер 10 заливается так, чтобы ее запрессованное дно11 было ниже уровня верхней стеныдва 9головки цилиндров и формируется с 15учетом простоты изготовления и доста"точного прохода охлаждающего воздуха. Теплопроводность медного листана 71% выше, чем у алюминиевогосплава, иэ которого изготовлена головка цилиндра. Кроме того, полыеребра 10 увеличивают площадь охлаждения почти на 100, так как охлаждающий воздух протекает как щелями12 между и над полыми ребрами 10,так и их полостями 13. Группа полыхребер 10 охлаждения занимает всю дли.ну выемки головки цилиндра, ограниченной стенкой 17,Такое устройство ребер охлаждения обеспечивает улучшенное охлаждение центра головки. Форма полыхребер 10 позволяет удобную очисткуотложений как в щелях 12, так и вполостях 13.Поверхность охлаждения полых ребер 10 в щелях между всасывающим 2и выпускным 4 клапанами дополненаполными алюминиевыми ребрами 14, 9торые отливаются вместе с головкойцилиндра,40 На фиг. 2 изображено расположе"ние группы ребер, Группа полых ребер 10 имеет со стороны входа 15охлаждающего воздуха в 2-3 раза боль.ше щель 12, чем в последующей прямой части 16 на стороне выхода охлаждающего воздуха, вследствие отклонения полых ребер 10. Таким решениемдостигается повышение эффективностиохлаждающего воздуха. Верхняя частьголовки цилиндра 1 в центральнойчасти сверху открыта для удобстваразмещения полых ребер 10 при формовке и ограничивается стенкой 17.Высота группы полых ребер 10 и алюминиевых полыхребер 14 ниже поверхности 18, предназначенной для посадки пружины клапана, и поверхность 18в некоторой степени снижена по отношению к верхней поверхности посадки 19 головки,Сверху закрытая. часть головки цилиндра 20 и 21 имеет входные ребра 22охлаждения со стороны входа 15, асо стороны выхода 24 - выходные ребра 23 охлаждения, шаг которых примерно в 2 раза больше шага полых ребер 10 и полных ребер 14 алюминиевыхв их прямой части 16,Этим достигается увеличение площади для прохода и снижения скорости охлаждающего воздуха, обтекающего входные ребра 22 охлажденияи выходные ребра 23 охлаждения, Максимальная скорость охлаждающеговоздуха достигается в прямой части16 группы полых ребер 10, где достигается повышенный .эффект охлаждения.Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленнойВедомством по изобретательству Чехословацкой социалистической республики .1082977 ге гз тор А.Дзятко ф К писное иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель М.фа актор Ю.Середа Техред Т.МаточкаЗаказ 1709/32 Тираж 524 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра