Двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторныхи комбайновых двигателей и Гомельскийзавод пусковых двигателей(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для охлаждения головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена.Двигатель содержит цилиндр 1 с отверстием 2 для подвода охлаждающей жидкости, гильзу 3 цилиндра, полость 4 охлаж,801495460 Ш 4 1 01 Р 3/02, Г 02 Р 1/36 2дения, головку 5 цилиндра с камерой 6 сгорания и отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости из полости 8 охлаждения камеры 6 сгорания. На внешней поверхности камеры 6 сгорания перпендикулярно оси цилиндра выполнены разделительные ребра 9, образующие в полости 8 охлаждения горизонтальные каналы 1 О для прохода охлаждающей жидкости. В ребрах 9, кроме нижнего, под отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости выполнены вырезы, сообщающие каналы 10 с отверстием 7, и диаметрально противоположно вырезам во всех ребрах 9 выполнены пазы для подвода жидкости из полости 4 охлаждения цилиндра в каждый канал 10. В каждом канале 10 на внешней поверхности камеры 6 сгорания выполнены в виде выступов или углублений турбулизаторы. Охлаждающая жидкость в каждом канале двигается с одинаковой скоростью по обе стороны камеры 6 сгорания к отверстию 7 для отвода жидкости, обеспечивая равномерное ее охлаждение. 4 з,п,ф-лы, 5 ил.3Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания жидкостного охлаждения с устройствами для улучшения эффективности охлаждения го ловки цилиндра двигателя.Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена.На фиг, 1 представлена схема двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1 (турбулизаторы выполнены в виде выступов на внешней поверхности камеры сгорания); на фиг. 3 - то же (тубулизаторы выполнены в виде углублений на внешней поверхности камеры сгорания); на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (цилиндр не показан); на фиг. 5 - вид В на фиг, 1 (цилиндр не показан).Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с отверстием 2 для подвода охлаждающей жидкости, гильзу 3 цилиндра, полость 4 охлаждения цилиндра, головку 5 цилиндра с камерой 6 сгорания и отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости из полости 8 охлаждения камеры 6 сгорания.На внешней поверхности камеры 6 сгорания перпендикулярно оси цилиндра 1 выполнены разделительные ребра 9, образующие в полости 8 охлаждения головки 5 горизонтальные каналы 10 для прохода охлаждающей жидкости.В ребрах 9, кроме нижнего ребра, под отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости выполнены вырезы 11, сообщающие каналы 10 с отверстием 7. Проходное сечение каждого из вырезов 11 не меньше суммы проходных сечений расположенных ниже него каналов, Диаметрально противоположно вырезам 11 расположены пазы 12, выполненные в ребрах 9 и сообщающие каналы 10 с полостью 4 охлаждения цилиндра. Проходное сечение паза 12 в каждом ребре не меньше суммы проходных сечений расположенных над ним каналов 10. В каналах 10 на внешней поверхности камеры 6 сгорания равномерно размещены турбулизаторы потока охлаждающей жидкости, выполненные либо в виде выступов 13 (фиг. 2) на вешней поверхности камеры 6 сгорания, либо в виде углублений 14 (фиг, 3), Полость 8 охлаждения головки 5 со стороны камеры 6 сгорания уплотнена прокладкой 15, а с внешней стороны - резиновым кольцом 16. Головка 5 крепится к цилиндру 1 шпильками 17 и гайками 18. Головка 5 установлена в цилиндре с минимально допустимым зазором по наружному контуру ребер 9.Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.При работе двигателя охлаждающая жидкость через отверстие 2 поступает в полость 4 охлаждения цилиндра, через па зы 12 в ребрах 9 головки проходит в каналы 10 и через выходное отверстие 7 головки 5 вытесняется в контур циркуляции. Охлаждающая жидкость омывает ребра 9 и внешнюю поверхность камеры 6 сгорания в промежутке между ребрами и отводит от них тепло, Вследствие того, что скорость потока охлаждающей жидкости мала, в пристеночном пространстве каналов 10 жидкость закипает, турбулизаторы, размещенные в каналах 10 в виде выступов 13, выполненных на внешней поверхности камеры сгорания и соединяющих соседние ребра 9, отжимают паровые пузырьки от указанной поверхности в глубь потока охлаждающей жидкости, препятствуя образованию сплошной паровой пленки на внешней поверхности камеры сгорания. В результате этого перегретый пар пристеночных слоев перемешивается с более холодным и тепло распространяется по всему сечению потока охлаждающей жидкости в канале в направлении от стенки камеры сгорания.При выполнении турбулизаторов в виде углублений 14 на внешней поверхности ка.меры 6 сгорания охлаждающая жидкость в них кипит и превращается в парожидкостную смесь, Возникающее при этом избыточное давление выбрасывает парожидкостную смесь из турбулизаторов, перемешивает поток охлаждающей жидкости и разрушает паровую пленку, образующуюся вдоль внешней поверхности камеры сгорания, тем самым увеличивая теплоотвод от поверхности камеры 6 сгорания.Головка 5 цилиндра двигателя может быть повернута вокруг оси цилиндра, однако, при любом угловом положении головки 5 относительно цилиндра 1 обеспечивается равномерность охлаждения головки 5, так как каналы 10 разделены на две равные зоны и всегда происходит вход охлаждающей жидкости через пазы 12, а выход через вырезы 11. При этом пазы 12 и вырезы 11 не вносят значительного гидравлического сопротивления, так как их проходные сечения согласуются с проходными сечениями каналов 1 О.Выполнение на внешней поверхности камеры сгорания в головке цилиндров разделительных ребер с пазами для входа охлаждающей жидкости и вырезами для выхода ее, образующих каналы для циркуляции охлаждающей жидкости с размещенными в них турбулизаторами в виде либо выступов на внешней поверхности камеры сгорания, либо углублений на этой поверхности, позволяет интенсифицировать теплообмен в двигателе и, как следствие, уменьшить склонность двигателя к задиру поршня и повысить надежность двигателя. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндрс отверстием для подвода охлаждающей жидкости, гильзу цилиндра, установленную в нем с образованием полости охлаждения, и головку цилиндра, выполненную с полостью охлаждения камеры сгорания, отверстием для отвода охлаждающей жидкости и ребрами, размещенными на внешней поверхности камеры сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена, ребра выполнены перпендикулярными оси цилиндра с образованием горизонтальных каналов для прохода жидкости между внешней поверхностью камеры сгорания, цилиндром и ребрами, каждый из которых подключен к отверстию для отвода жидкости при помощи вырезов, выполненных под ним в каждом, кроме нижнего, ребре, и к полости охлаждения цилиндра при помощи пазов, выполненных в каждом ребре диаметрально противоположно вырезам.А-А 2. Двигатель по и. 1, отличающийся тем,что каждый вырез выполнен с проходным сечением, не меньшим суммы проходных сечений, расположенных ниже него каналов, а каждый паз выполнен с проходным сечением, не меньшим суммы проходных сечений, расположенных выше него каналов.3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждый канал снабжен турбулизатором потока жидкости.4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем,что турбулизаторы выполнены в виде выступов на внешней поверхности камеры сго рания.5. Двигатель по пп. 3 и 4, отличиющийся тем, что турбулизаторы выполнены в виде углублений на внешней поверхности камеры сгорания.20. Ципле О Редактор Н. ТупицаЗаказ 4227/30ВНИИПИ Государственного ком113035, Моск вПроизводственно-издательски Составитель Л. ЧерныйТехред И. ВересТираж 456итета по изобретениям и отка, Ж - 35, Раушская наби комбинат Патент, г, Ужго Корректор ОПодписноеытиям при ГКНд. 4/5род, ул, Гагари