Рубашка охлаждения гильзы-цилиндра двигателя внутреннего сгорания

(51)5 Г 02 Р 1/12 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Руководство по эксплуатации и обслуживанию. Тепловоды типа ТЭ 10 М. М.:Транспорт, 1985, с, 28, 295.(54) РУБАШКА ОХЛАЖДЕНИЯ ГИЛЬЗЫ- ЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению, Рубашка состоит из корпуса, в который впрессовывается тонкостенная защитная втулка. В средней части корпуса и защитной втулке выполнены соосно расположенные отверстия под адаптеры 3 и 4, причем диаметры отверстий 3 корпуса выполняются большими, чем диаметры отверстий 4. Поверхности Е, Б, В, Г, Д возле отверстий под адаптеры упрочнены и покрыты антикоррозионным составом. Защитная втулка защищает антикорроэионное покрытие корпуса по поверхности Е от контакта с охлаждающей водой, а по поверхности Б от основного его потока. Конструкция позволяет восстанавливать антикоррозионное покрытие по поверхностям корпуса Б и В с необходимой периодичностью в эксплуатационных условиях беэ демонтажа рабочего цилиндра, для й чего демонтируются лишь адаптеры, 2 ил.причем толщина в большинстве случаев раэ кой из него рубашки. 40 плуатации 50 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению.Известна конструкция рубашки рабочего цилиндра, предназн,ченная для образования полости для циркуляции охлаждающей воды, одновременно являющаяся бандажом гильзы с обеспечением ей необходимой прочности, имеющая отверстия под адаптеры, в которые вставляются форсунки, индикаторный кран. Для повышения усталостной прочности рубашки места с наибольшей концентрацией напряжений (поверхности возле отверстий под адаптеры) подвергаются упрочнению с последующим нанесением на них антикоррозионного покрытия.Недостатком таких рубашек является то, что при эксплуатации двигателя поток охлаждающей воды, омывая участки с антикоррозионным покрытием, постепенно, с течением времени разрушает их, вызывая в последующем интенсивную коррозию оголенных участков, что приводит к резкому снижению (не менее, чем в 2 - 3 раза) предела их усталостной прочности.Опыт эксплуатации таких рубашек, установленных на дизель-генераторе 10 Д 100, показал их недостаточную надежность, связанную с выходом из строя по причине появления трещин по отверстиям под адаптеры,вивается от внутренней поверхности рубашки и появляется там после разрушения антикоррозионного покрытия.Восстановление антикоррозионного покрытия по внутренней поверхности рубашки с необходимой периодичностью в эксплуатационных условиях представляет определенные трудности, ибо зто связано с выемкой рабочего цилиндра и выпрессовЦелью изобретения является увеличение срока службы рубашки путем повышения сохранности необходимой части ее антикоррозионного покрытия во время эксПоставленная цель достигается тем, что рубашка охлаждения гильзы цилиндра ДВС, содержащая корпус с адаптерными отверстиями, поверхности в зоне которых упрочнены и защищены антикоррозионным покрытием, рубашка снабжена защитной втулкой с отверстиями под адаптеры, жестко связанной с корпусом, причем каждое отверстие во втулке выполнено с диаметром, меньшим диаметра соответствующегосоосного отверстия в корпусе. На фиг. 1 предсгавлена предлагаемаяконструкция рубашки; на фиг, 2 - разрезА-А на фиг. 1. 5 10 15 20 25 Рубашка состоит из корпуса 1, в который впрессована защитная тонкостенная втулка 2, В средней части корпуса и защитной втулки выполнены соосно расположенные отверстия под адаптеры 3 и 4, причем диаметры отверстий корпуса 3 выполнены несколько большими, чем диаметры отверстий 4 во втулке. Для входа охлаждающей воды выполнены отверстия 5, а для выхода - отверстия 6. Поверхности Е, Б, В, Г, Д возле отверстий под адаптеры упрочнены и покрыты антикоррозионным составом. Надежность антикоррозионного покрытия поверхности Е обеспечена благодаря отсутствию контакта ее с охлаждающей водой. Антикоррозионное покрытие поверхности Б отделено от интенсивного основного потока охлаждающей воды (полости охлаждения гильзы) защитной втулкой и ограничивает расширенную уже после ответвления ее отверстием часть основного потока для охлаждения адаптера, Это дает возможность обеспечить меньшие, чем у прототипа, скорости воды по поверхности антикорроэионного покрытия в этом месте, а следовательно, большую, чем у него, длительность сохранности покрытия в эксплуатации. Кроме того, антикоррозионное покрытие поверхности Б может с необходимой периодичностью восстанавливаться в эксплуатационных условиях,без демонтажа рабочего цилиндра, для этого необходимо лишь снять с цилиндра адаптер. При определенных размерах адаптера оптимальная величина скорости воды по поверхности Б может быть получена варьированием диаметров отверстий под адаптеры защитной втулки и корпуса при соблюдении указанного условия; диаметры отверстий защитной втулки должны быть меньше соосных отверстий корпуса, Это необходимо не только для защиты антикоррозионного покрытия корпуса, но и для восстановления его в условиях эксплуатации и особенно при заполнении его в месте стыка с защитной втулкой. Антикоррозионное покрытие поверхности В (корпуса) находится в благоприятных условиях, защищено резиновой прокладкой уплотнения адаптера, а в случае необходимости также может быть восстановлено в эксплуатационных условиях. Места наибольшей концентрации напряжений защитной втулки находятся в таких же условиях, как и аналогичные участки прототипа, и потому для приближения ее срока службы к сроку службы корпуса в ней создаются соответствующие напряжения сжатия при монтаже, Кроме того, даже появлениетрещины в защитной втулке не является препятствием для дальнейшей сравнительно продолжительной эксплуата1726818 40 45 50 ции рабочего цилиндра, поскольку несущаяспособность рубашки, как бандажа гильзы,в этом случае уменьшается не так значительно (иэ-за малой по сравнению с корпусом толщины защитной втулки), как этоимеет место с прототипом при разрушенииего антикоррозионного покрытия,Уровень касательных напряжений навнутренней поверхности рубашки-прототипа при нагружении внутренним давлениемР составляет1 +( - )26 =Р1 ргь1 - ( - )гнгде гв - радиус внутренней поверхности рубашки;гн - радиус наружной поверхности рубашки,Касательные напряжения на внутренней поверхности корпуса в случае наличиятрещины защитной втулки при том же внутреннем давлении составляют1+2=Ргв + 1)2гнгде 1 - толщина стенки защитной втулки.При реально существующих размерахрубашек изменение уровня максимальныхкасательных напряжений в этом случае оказывается практически в линейной зависимости от толщины стенки рубашки(корпуса). Например, рубашка-прототип рабочего цилиндра двигателя 10 Д 100 имеетразмеры: гв = 12,15 см, гн = 13,8 см. В предлагаемой рубашке для этого двигателя, корпус ее может иметь размеры: гв + т = (12,15+0,4) см, гн =13,8 см.Касательные напряжения по внутрен 5 ней поверхности при нагружении одним итем же внутренним давлением Р составляютдля рубашки-прототипа %р = 7,9 Р, а длякорпуса предлагаемой рубашки Жн =10,5 Р,т. е. больше лишь в 1,33 раза, в то время как10 предел усталостной прочности рубашкипрототипа в случае разрушения антикорроэионного покрытия может снизиться неменее, чем в 2-3 раза. При этом следуетучитывать и дополнительный фактор, влия 15 ющий на снижение предела усталостнойпрочности рубашки, который связан с разрушением в результате коррозии поверхностного упрочненного слоя участков сконцентрацией напряжений, т, е. связан с20 ликвидацией эффекта от применения упрочнения рубашки.Формула изобретенияРубашка охлаждения гильзы-цилиндрадвигателя внутреннего сгорания, содержа 25 щая корпусс адаптерными отверстиями, поверхности в зоне которых упрочнены изащищены антикоррозионным покрытием,. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюувеличения срока службы путем повышения30 надежности антикоррозионного покрытия,рубашка снабжена защитной втулкой с отверстиями под адаптеры, жестко связаннойс корпусом, причем каждое отверстие вовтулке выполнена с диаметром, меньшим35 диаметра соответствующего соосного отверстия в корпусе,1726818 цг, 40 Составитель Редактор Г,Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Э.Лонча каз 1264 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарин