устройство биметаллического днища головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Устройство биметаллического днища головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее чугунную вставку, отличающееся тем, что во вставке выполнены полукруглые углубления, расположенные по концентрическим окружностям в верхней плоскости сопряжения вставки и тела головки цилиндров, между краем вставки и клапанными отверстиями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания, в частности к конструкциям крышек цилиндров форсированных ДВС.

Известна алюминиевая головка цилиндров (см. ст. В.Н.Платонов, А.В.Малькевич, М.М.Гулина, «Двигателестроение» № 5, СПб., 1985 г., стр.31).

Известна биметаллическая головка цилиндров дизеля, содержащая алюминиевый корпус и чугунную вставку, расположенную в днище головки цилиндров, в которой со стороны плоскости контакта с материалом головки цилиндров в зоне расположения отверстия для выхода распылителя форсунки выполнена выточка в форме усеченного конуса или части сферы (см. АС СССР № 1666795, 1989 г.).

Однако чугунная вставка, расположенная в днище головки, подвергается большим напряжениям деформации ввиду теплового расширения головки, что может приводить к разрушению конструкции головки цилиндров.

Техническая задача - создание усовершенствованного днища биметаллической головки двигателя внутреннего сгорания с компенсацией температурных деформаций.

Технический результат - уменьшение температурных деформаций, повышение надежности конструкции.

Он достигается тем, что во вставке выполнены полукруглые углубления, расположенные по концентрическим окружностям в верхней плоскости сопряжения вставки и тела головки цилиндров, между краем вставки и клапанными отверстиями. Верхняя плоскость вставки имеет наибольшую площадь контакта с телом головки цилиндров. В результате температурной деформации и различного коэффициента температурного расширения алюминия и чугуна возникают высокие напряжения в области контакта различных материалов. Сокращение площади контакта вставки с телом головки цилиндров и появление за счет углублений пространства для расширения алюминия приводят к снижению напряжения в области контакта различных материалов.

На фигуре 1 (продольный разрез) изображена биметаллическая головка цилиндров 1 с чугунной вставкой 2 и полукруглыми углублениями 3 во вставке.

В процессе работы головка цилиндров неравномерно нагревается. Ввиду различных коэффициентов температурного расширения алюминия и чугуна возникают высокие напряжения в области контакта различных материалов. Полукруглые углубления 3, расположенные в чугунной вставке 2, позволяют алюминию в процессе расширения заполнить их пространство, тем самым снизив напряжение в области контакта различных материалов. Углубления в чугунной вставке выполнены фрезерованием. Чтобы углубления не заполнились алюминием во время литья головки цилиндров, в них укладывается асбестовый шнур. В процессе литья асбест выгорает.

Предлагаемая биметаллическая головка цилиндров с полукруглыми углублениями в чугунной вставке позволяет компенсировать температурные деформации и повысить надежность конструкции биметаллической головки цилиндров.

Источники информации

1. В.Н.Платонов, А.В.Малькевич, М.М.Гулина, «Двигателестроение» № 5, СПб., 1985 г., стр.31.

2. АС СССР № 1666795, 1989 г. (прототип).