прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Прокладка под головку блока цилиндров для уплотнения двух неподвижных относительно друг друга поверхностей в узлах двигателя внутреннего сгорания, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон, металлический каркас содержит в срединной части металлическую пластину с односторонним мягким покрытием, выполненную загнутой по контуру отверстий для цилиндров под углом 20-30° относительно своей плоскости, отличающаяся тем, что поверхности металлической основы прокладки у отверстий перетока охлаждающей жидкости очищены от уплотняющего материала, образующие отверстий перетока охлаждающей жидкости выполнены профилированными с заостренной выходной кромкой по ходу потока охлаждающей жидкости.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструктивному выполнению прокладки для уплотнения двух неподвижных относительно друг друга поверхностей в узлах двигателя автомобиля, работающего в агрессивных средах (бензин, техническое масло, отработанные газы и др.).

Известна прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая металлическую пластину с выполненным двухсторонним покрытием эластичным уплотнительным материалом и отверстия (см. Бородулин М.М., Зиновьев Е.В., Петраш И.Н. Каталог-справочник «Асбестовые - технические изделия». ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, стр.178-187).

Однако указанная прокладка не обладает приемлемой уплотнительной способностью при возникающих высоких температурах, так как наличие эластичного уплотнительного материала, выполненное на металлической пластине, приводит к прогоранию уплотнительного материала и тем самым нарушается герметичность уплотнения.

Кроме того, известная прокладка не обладает способностью перекачивать охлаждающую жидкость.

Также известна прокладка под головку блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным уплотнительным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон и отверстия (см. заявку Германия № 19909234, кл. F16y 15.08.1999 г.)

Недостатком прокладки является недостаточная уплотнительная способность при возникающих высоких давлениях и температурах, так как из-за шероховатости уплотняемых поверхностей не достигается максимального уплотнения поверхностей, что приводит к прорыву газов и технического масла в окружающую среду, прокладка не обладала способностью перекачивать охлаждающую жидкость.

Известна прокладка под головку блока цилиндров (ДВС), содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным уплотнительным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон и отверстия (см. патент США 5588637, МПК F16y 05.08.1996 г.).

Недостатком прокладки является недостаточная уплотнительная способность при возникающих высоких давлениях и температурах, так как из-за шероховатости уплотняемых поверхностей не достигается максимального уплотнения поверхностей, что приводит к прорыву газов, технических масел в окружающую среду, прокладка не обладала способностью подкачивать охлаждающую жидкость.

Прототипом заявляемого изобретения является прокладка под головку блока цилиндров ДВС, содержащая металлический каркас, выполненный из нескольких соединенных между собой металлических пластин с нанесенным уплотнительным покрытием из мягкого материала с одной стороны пластины либо с двух сторон и отверстия. Металлический каркас содержит в серединной части металлическую пластину с односторонним мягким покрытием, выполненную загнутой по контуру отверстий для цилиндров под углом 20-30° относительно своей плоскости. Изобретение позволяет повысить герметичность уплотнения поверхностей в узлах двигателя автомобиля (см. патент RU 2319847 С2 МПК F02F 11/00 20.06.2001).

Однако приведенная прокладка не позволяет проводить предварительную подкачку охлаждающей жидкости перед входом ее во всасывающий патрубок насоса перекачки охлаждающей жидкости, что может привести к возникновению кавитации во всасывающем патрубке и на лопатках рабочего колеса насоса, что в свою очередь приведет к уменьшению объема перекачиваемой жидкости, перегреву и заклиниванию двигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение прокладкой предварительной по ходу потока подкачки охлаждающей жидкости перед ее входом во всасывающий патрубок насоса перекачки, тем самым исключая возможность возникновения кавитации в насосе и выходу двигателя из строя.

Решение поставленной задачи достигается тем, что поверхности металлической основы прокладки у отверстий перетока охлаждающей жидкости (см. фиг.1) очищены от уплотняющего материала, а образующие отверстий сделаны (см. фиг.2) профилированными с заостренными краями на выходе.

На фиг.1 - общий вид прокладки под головку блока цилиндров ДВС (здесь позицией 1 указано отверстие перетока охлаждающей жидкости); на фиг.2 - сечение В-В по отверстию перетока охлаждающей жидкости (здесь d - диаметр отверстия перетока; R - радиус скругления входа в отверстие).

Прокладка (фиг.1; 2) работает следующим образом. В условиях реальной вибрации работающего двигателя и наличия пустот в полостях под действием знакопеременных инерционных сил жидкость перемещается через профилированные отверстия перетока. Либо со стороны скругленного входа в отверстие либо со стороны заостренных кромок. Так как коэффициенты расхода отверстия в противоположных направлениях отличаются как минимум на 0,4, то в итоге жидкость перемещается через отверстие от профилированной его части к непрофилированной (см. Кураев А.А. Гипотезы, постулаты, эффекты в истории механики жидкости, газа и аэромеханики: Учебное пособие / А.А.Кураев. - Новосибирск, 2006. - 28 с.).

Таким образом, прокладка, изготовленная описанным способом, кроме основного своего предназначения - уплотнение сопрягаемых поверхностей, может выполнять роль насоса предварительной по ходу потока подкачки охлаждающей жидкости.

Укладывая прокладку непрофилированной стороной в сторону всасывающего патрубка перекачивающего насоса, можно создать дополнительный подпор на входе в насос, тем самым предотвратив возможность возникновения кавитации жидкости в нем и обеспечив работоспособность двигателя.