РУБАШКА ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F02F1/10 F01P3/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к гильзам цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

Известна конструкция цилиндра двигателя внутреннего сгорания [1], состоящая из гильзы цилиндра и размещенной вокруг нее рубашки, между которыми циркулирует охлаждающая жидкость. При этом для интенсификации охлаждения на наружной поверхности гильзы цилиндра выполнены металлические ребра, являющиеся неотъемлемой частью гильзы.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является рубашка жидкостного охлаждения [2], содержащая кольцевую полость охлаждения между наружной поверхностью гильзы и стенками блока. Полость связана с системой жидкостного охлаждения. В полости вокруг гильзы размещен гофрированный кожух, образующий с наружной поверхностью гильзы герметическую камеру, заполненную теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости.

Недостатком этих технических решений является невозможность прекращения циркуляции охлаждающей жидкости в период пуска и прогрева двигателя. Интенсивное охлаждение гильзы цилиндра движущейся охлаждающей жидкостью вследствие большой площади охлаждения приводит к затруднению пуска и к замедлению прогрева холодного двигателя после пуска, что ухудшает рабочий процесс двигателя на пусковых режимах и в процессе прогрева, приводит к повышению в этот период расхода топлива, ухудшению условий смазки поршня и увеличению токсичности и дымности отработавших газов.

Цель изобретения - уменьшение охлаждения гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания в период пуска и прогрева.

Поставленная цель достигается изготовлением гофрированного кожуха, образующего с наружной поверхностью гильзы герметическую камеру, заполненную теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости, из материала, обладающего эффектом памяти формы.

Новым в устройстве рубашки гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения является изготовление гофрированного кожуха, образующего с наружной поверхностью гильзы герметическую камеру, заполненную теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости, из материала, обладающего эффектом памяти формы.

На фиг.1 представлена рубашка гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения в период пуска и прогрева холодного двигателя; на фиг.2 представлена рубашка гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения при работе двигателя.

Рубашка гильзы цилиндра 1 двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения состоит из кольцевой полости 2 между наружной поверхностью гильзы и стенками блока цилиндров 3, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. В полости 2 вокруг гильзы цилиндра 1 размещен гофрированный кожух 4, изготовленный из материала, обладающего эффектом памяти формы, образующий с наружной поверхностью гильзы цилиндра 1 герметическую камеру 5, заполненную жидким теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости.

При пуске и прогреве холодного двигателя гофрированный кожух 4 прилегает вершинами гофр к поверхности блока цилиндров 3, не допуская циркуляции охлаждающей жидкости. При работе двигателя гильза цилиндра 1, жидкий теплоноситель и гофрированный кожух 4, выполненный из материала, обладающего эффектом памяти формы, нагреваются, и высота гофр уменьшается, открывая циркуляцию охлаждающей жидкости.

Рубашка гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения работает следующим образом. При пуске и прогреве холодного двигателя гофрированный кожух 4 прилегает вершинами гофр к поверхности блока цилиндров 3, не допуская циркуляции охлаждающей жидкости. При работе двигателя гильза цилиндра 1, жидкий теплоноситель, заполняющий герметическую камеру 5, и гофрированный кожух 4, выполненный из материала, обладающего эффектом памяти формы, нагреваются, в материале гофрированного кожуха 4 происходит мартенситное превращение [3], и высота гофр уменьшается, открывая циркуляцию охлаждающей жидкости.

При остановке и остывании двигателя материал гофрированного кожуха 4 охлаждается и в нем происходит обратное мартенситное превращение [3], в результате которого гофры принимают исходную высоту.

Если пуск производится на горячем двигателе, материал гофрированного кожуха 4 имеет температуру, равную температуре гильзы цилиндра 1, и гофры имеют высоту, соответствующую рабочему положению, обеспечивая на горячем двигателе циркуляцию охлаждающей жидкости.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает уменьшение охлаждения гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания в период пуска и прогрева.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Двигатели внутреннего сгорания: Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» / Д.Н. Вырубов, С.И. Ефимов, Н.А. Иващенко и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - 4-е изд. - М: Машиностроение, 1984. - 384 с.

2. Патент РФ №2028484 С1, опубл. 09.02.1995 «Рубашка жидкостного охлаждения».

3. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. / А.С. Тихонов, А.П. Герасимов, И.И. Прохорова - М.: Машиностроение, 1981, - 80 с.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Рубашка гильзы (1) цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения содержит кольцевую полость (2) между наружной поверхностью гильзы (1) и стенками (3) блока цилиндров, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. В полости (2) размещен гофрированный кожух (4), образующий с наружной поверхностью гильзы (1) цилиндра герметическую камеру (5), заполненную жидким теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости. Гофрированный кожух (4) выполнен из материала, обладающего эффектом памяти формы. Технический результат заключается в уменьшении охлаждения гильзы цилиндра в периоды пуска и прогрева двигателя. 2 ил.

Рубашка гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения, содержащая кольцевую полость между наружной поверхностью гильзы и стенками блока цилиндров, по которой циркулирует охлаждающая жидкость, с размещенным в этой полости гофрированным кожухом, образующим с наружной поверхностью гильзы цилиндра герметическую камеру, заполненную жидким теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что гофрированный кожух выполнен из материала, обладающего эффектом памяти формы.