Способ оценки затяжки газового стыка двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК G01M15/00 

со

QD

)О9

Изобретение позволяет повысить точность оценки. Перемещения деталей стыка измеряют на заданном режиме работы двигателя и сравнивают их с эталоном. В качестве заданного режима последовательно устанавливают режим номинальной мощности с макс, допустимой охлаждающей жидкости, режим, Х.Х., на к-ром охлаждают головку 3 блока двигателя, режим номинальной мощности, на к-ром охлаждают блок 2 цилиндров и нагревают головку 3,режим Х.Х., на к-ром охлаждают блок и головку; снова режим номинальной мощности. .Измерение перемещения деталей стыка осуществляют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а нагрев и охлаждение головки и блока цилиндров осуществляют при помощи, дое- полнительной системы охлаждения и нагрева. 4 ил. а 9 (Л

(ftU8.Z

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения затяжки газового стыка двигателей внутреннего сгорания при их испытаниях.

Цель изобретения - повьшение точности оценки затяжки.

На фиг.1 представлено устройство для осуществления способа, поперечный разрез; на фиг.2 - узел 1 на фиг.1; на фиг.З - устройство, продолный разрез; на фиг.4 - график изменения степени ослабления затяжки деталей газового стыка от величины перемещения деталей, его образующих.

Устройство содержит двигатель 1, блок 2 цилиндров и головку 3, стягиваемые силовыми шпильками 4, размещенными в анкерных колодцах 5. Внутр блока 2 цилиндров установлена гильза с размещенным в ней поршнем 7, образующим при положении в верхней мертвой точке с головкой 3 камеру 8 сгорания, в которзто форсункой 9 в конце такта сжатия подается топливо. Герметичность камеры 8 сгорания обеспечивается прокладкой 10 газового стыка, которая размещается между опорной поверхностью 11 головки 3 и буртом 1 гильзы 6.

Гильза 6 поверхностью 13 опирается на расточку в блоке 2 цилиндров. В головке 3 и блоке 2 цилиндров выполнены полости 14 и 15 для принудительной прокачки охлаждающей жидкости. На блоке 2 цилиндров и головке 3 установлены стойки 16 и 17 по две штуки на головку и блок с размещенны

ми на них датчиками 18 и 19 перемеще-40 взаимно перпендикулярных направлениях

НИН прокладки 10 и бурта 12 гильзы 6 относительно головки 3 и блока 2 цилиндров.

Поршень 7 через поршневой палец 20 и шатун 21

коленчатый вал 22 двигателя. На опорных поверхностях 11 и 13 головки 3 и бурта 12 гильзы вьшолнены концентрические 1{анавки 23, 24 и 25 соответственно, в которые при обжатии перетекает материал прокладки 10, обра ,зуя гребешки и дополнительно герметизируя газовый стык.

Лля обеспечения возможности реэтих деталей должно быть минимальным. Поэтому, если перемещения возникают, то это свидетельствует о низком состоянии (качестве) газового стыка, передает давление газов на 45 Снижают нагрузку двигателя, доводя

до режима холостого хода. Температура гильзы 6 вследствие снижения количества выделившегося тепла уменьшается. Температура головки 3 и блока 2 цилиндров поддерживается максимально возможной за счет снижения теплосъе- ма из системы охлаждения (дополнительная система охлаждения и нагрева двигателя от посторонних источников

50

гулирования температурного режима дви- и радиатор штатной системы отключегателя 1, последний снабжен дополнительной системой нагрева и охлаждения головки 3 и блока 2 цилиндров.. Система позволяет попеременно нагрены). Б этом состоянии головка 3 и блок 2 цилиндров перемещаются относи тельно прокладки 10 и бурта 12 гнль- зы бо

0

5

0 рез 5

0

5

вать или охлаждать головку 3 или блок 2 цилиндров от посторонних источников горячей и холодной воды и состоит из трубопроводов 26-33 и установленных в них трехходовых кранов 34-41 соответственно. При необходимости двигатель 1 работает со штатной системой охлаждения (не показана) .

Способ осуществляется следующим образом.

Замеряют в холодном состоянии положение всех деталей, образующих газовый стык головки 3 и блока цилиндров относительно прокладки 10 и бурта 12 гильзы 6 соответственно. Запускают двигатель 1 путем подачи че-

форсунку 9 топлива в камеру 8 сгорания и вьгаодят его на режим номинальной мощности с максимально допустимой температурой охлаждающей жидкости в полостях 14 и 15 головки 3 и блока 2 цилиндров соответственно. В результате различия коэффициентов линейного расширения материалов головки 3, блока 2 цилиндров, гильзы 6, прокладки 10 и силовых шпилек 4 и их неодинакового прогрева происходит значительная термическая дозатяжка газового стыка, превьштающая исходную затяжку в холодном состоянии на 25-30%, что приводит к увеличеникР коэффициента запаса прочности газового стыка. Поскольку температура бурта 12 гильзы 6, головки 3, блока 2 цилиндров и прокладки 10 максимальная, относительное перемещение в двух

и радиатор штатной системы отключены). Б этом состоянии головка 3 и блок 2 цилиндров перемещаются относительно прокладки 10 и бурта 12 гнль- зы бо

. С целью снижения затяжки силовьк шпилек 4 (искусственного снижения запаса прочности газового стыка) принудительно охлаждают головку 3 fto температуры, допускающей работу двигателя под нагрузкой (до по инструкции завод-изготовителя).Для этого включают дополнительную систему охлаждения и нагрева двигагателя от постороннего источника. Трехходовые краны 34, 40, 38 и 36 устанавливают в такие положения, чтобы холодная вода от постороннего источника по трубопроводам 31 и 28 посту- пила в полость 14 головки 3, по трубопроводу 32 уходила из головки 3 двигателя. Трехходовые краны 41, 35 и 37 устанавливают в такое положение, чтобы горячая вода от постороннего источника поступала по трубопроводам 30 и 26 в полость 15 блока 2 цилиндров, а по трубопроводам 27 и 33 уходила из полости 15 блока 2 цилиндров. В этом положении создаются на- иболее благоприятные условия для разгерметизации газового стыка. Затяжка последнего снижается на 15% от суммарной затяжки газового стыка. Увели- чиваьэт подачу топлива в двигатель 1, доводя нагрузку до номинальной мощности. Гильза 6 и ее бурт 12 нагреваются до- максимально возможной, темпе-

Способ оценки затяжки газового стыка двигателя внутреннего сгорания

40

45

ратуры. Перемещения головки 3 относительно прокладки 10 и бурта 12 гиль-„ путем измерения перемещения деталей зы достигают максимальной величины газового стыка на заданном режиме ра- (имитируются неблагоприятные условия боты двигателя и сравнения их с эта- работы со стороны головки 3). Снижают лоном, отличающийся тем, нагрузку до режима холостого хода, увеличивают усилия перемещения бурт гильзы - блок, создавая неблагоприятные условия в плоскости бурт - блок цилиндров.

Нагревают головку 3, охлаждают блок 2 цилиндров, для чего трехходовые краны дополнительной системы нагрева и охлаждения-устанавливают в соответствии с фиг. 1 . Снижают на- грузку двигателя до режима холостого хода. В этом состоянии возникают максимальные усилия перемещений со стороны головки 3. Увеличивают нагрузку двигателя, нагревая бурт 12 гильзы 6 и прокладку 10, создавая наиболее неблагоприятные услойия в плоскости блок - бурт гильзы.

Охлаждают головку 3 и блок 2 цилиндров, снимая полностью дополни50

55

что, с целью повышения точности, в качестве заданного режима последовательно устанавливают режим номинальной мощности с максимально допустимой температурой охлаждающей жидкости, режим холостого хода, на котором охлаждают головку блока двигателя, режим номинальной мощности, на котором охлаждают блок цилиндров и нагревают головку, режим холостого хода, на котором охлаждают блок и головку цилиндров, после чего снова устанавливают режим номинальной мощности, причем измерение перемещения деталей газового стыка осуществляют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а нагрев и охлаждение головки и блока цилиндров осуществляют при помощи дополнительной системы охлаждения и нагрева.

тельную термическую дозатяжку, т.е. снижая коэффициент запаса прочности 1 азового стыка. В этом случае создают наиболее благоприятные условия для разгерметизации газового стыка в целом как со стороны головки 3, так и со стороны блока 2 цилиндров, поскольку температура головки и блока минимальна, а температура бурта 12 и прокладки 10 максимальна. Снижают нагрузку двигателя до режима холостого хода, что обеспечивает получение минимальных относительных перемещений в обоих направлениях.

В процессе всех операций производят фиксацию всех относительных перемещений сопрягаемых деталей, образующих газовый стьш, и по изменению вели чин указанных перемещений определяют степень герметичности газового стыка и место наиболее вероятной начальной стадии разгерметизации.

Предварительно для каждой конструкции уплотнения газового стыка снимают экспериментальные зависимости изменения степени разгерметизации от величины относительных перемещений СФИГ.4).

Формула изобретения

Способ оценки затяжки газового стыка двигателя внутреннего сгорания

путем измерения перемещения деталей газового стыка на заданном режиме ра- боты двигателя и сравнения их с эта- лоном, отличающийся тем,

путем измерения перемещения деталей газового стыка на заданном режиме ра- боты двигателя и сравнения их с эта- лоном, отличающийся тем,

что, с целью повышения точности, в качестве заданного режима последовательно устанавливают режим номинальной мощности с максимально допустимой температурой охлаждающей жидкости, режим холостого хода, на котором охлаждают головку блока двигателя, режим номинальной мощности, на котором охлаждают блок цилиндров и нагревают головку, режим холостого хода, на котором охлаждают блок и головку цилиндров, после чего снова устанавливают режим номинальной мощности, причем измерение перемещения деталей газового стыка осуществляют в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а нагрев и охлаждение головки и блока цилиндров осуществляют при помощи дополнительной системы охлаждения и нагрева.

gjue.f

Г8

(риг.З

fO 8 g

,39

Л7 -., - . tu -- -- - - -0,S

0,020,05 0.040,050.06

f/8.

/,AfW