ГОЛОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2019 года по МПК F02F1/36 F01P3/02 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, а именно в головках цилиндров внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

Известно техническое решение конструкции головки цилиндров дизельного двигателя с жидкостным охлаждения (патент РФ №2283438, пр-т 30.12.2004 - аналог), содержащее полость для охлаждающей жидкости, образованную боковыми стенками, днищем и крышкой головки цилиндров, с проходящими через полость газовыми каналами, колодцами для топливных форсунок и свечей накаливания, а так же разнонаправленные ребра жесткости и элементы крепления.

Задача изобретения направлена на повышение топливной экономичности и мощностных характеристик двигателя, снижая при этом токсичность выхлопных газов.

Для решения поставленной задачи предлагается конструкция головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения, проточная часть которой образована боковыми наружными стенками, днищем и стенкой масляной полости, с проходящими через нее газовыми каналами, колодцами для свечей зажигания, а также разнонаправленные ребра жесткости и элементы крепления, причем ребра, расположенные между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении через оси элементов крепления головки к блоку цилиндров, выполнены в виде стенки, края которой расположены на оптимальном расстоянии от соответствующего элемента крепления таким образом, что позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов, а отверстие, расположенное между указанных краев и на оптимальном расстоянии от верхней стенки рубашки охлаждения - меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону, дополнительно охлаждающуюся потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам, расположенным между выпускными каналами и в которых выполнен направляющий конструктивный элемент в виде спойлера, при этом рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы таким образом, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость охлаждения меньшего радиуса, при этом в прокладке газового стыка выполнены ребра жесткости эквидистантно ребрам рубашки охлаждения головки блока цилиндров, гидравлически связывая каналы рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, герметично их соединяя.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна - следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенной техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности - «промышленная применимость».

Сущность технического решения показана чертежах:

Фиг.1 - продольный разрез головки блока цилиндров;

Фиг. 2 - продольный разрез головки блока цилиндров;

Фиг. 3 - поперечный разрез головки блока цилиндров;

Фиг. 4 - поперечный разрез головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров 1 двигателя внутреннего сгорания содержит рубашку охлаждения 2, проточная часть 3 которой образована боковыми наружными стенками 4, днищем 5 и стенкой масляной полости 6, с проходящими через нее газовыми каналами 7, колодцами свечей зажигания 8, а также разнонаправленные ребра жесткости 9 и элементы крепления 10. Ребра 9, расположенные между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении плоскости, проходящей через оси элементов крепления 10 (бобышек) головки 1 к блоку цилиндров, выполнены в виде стенки, края 11 и 12 которой расположены от каждого из элемента крепления 10 (бобышек) таким образом, что позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов. Отверстие 13 расположено между указанных краев 11, 12 от верхней стенки рубашки охлаждения так, что позволяет направлять меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам 8, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону, которая дополнительно охлаждается потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам 14, расположенным между выпускными каналами. Рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы 8 таким образом, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость 15 охлаждения меньшего радиуса.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Головка блока цилиндров (1) двигателя внутреннего сгорания содержит рубашку охлаждения (2), разнонаправленные ребра (9) жесткости и элементы крепления. Проточная часть рубашки охлаждения образована боковыми наружными стенками, днищем (5) и стенкой (6) масляной полости с проходящими через нее газовыми каналами, колодцами (8) свечей зажигания. Ребра расположены между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении через оси элементов крепления головки к блоку цилиндров. Ребра выполнены в виде стенок. Расположение краев стенки от элемента крепления позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов. Отверстие, расположенное между краев стенки и на оптимальном расстоянии от верхней стенки рубашки охлаждения направляет меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону. Нижняя нагреваемая зона свечных колодцев дополнительно охлаждается потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам, расположенным между выпускными каналами. Рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы так, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость (15) охлаждения меньшего радиуса. Технический результат заключается в повышении топливной экономичности и мощностных характеристик двигателя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения, проточная часть которой образована боковыми наружными стенками, днищем и стенкой масляной полости, с проходящими через нее газовыми каналами, колодцами свечей зажигания, а так же разнонаправленные ребра жесткости и элементы крепления, отличающаяся тем, что ребра, расположенные между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении через оси элементов крепления головки к блоку цилиндров, выполнены в виде стенки, края которой расположены от соответствующего элемента крепления таким образом, что позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов, а отверстие, расположенное между указанных краев и на оптимальном расстоянии от верхней стенки рубашки охлаждения - меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону, дополнительно охлаждающуюся потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам, расположенным между выпускными каналами, при этом рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы таким образом, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость охлаждения меньшего радиуса.

2. Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, по п. 1, отличающаяся тем, что в прокладке газового стыка выполнены ребра жесткости эквидистантно ребрам рубашки охлаждения головки блока цилиндров, гидравлически связывая каналы рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, герметично их соединяя.