Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F01P3/02 F02F1/36 

10

11

18

4

со сд

.4::

05

0i/2.7

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания жидкостного охлаждения с устройствами для улучшения эффективности охлаждения го ловки цилиндра двигателя.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена.

На фиг. 1 представлена схема двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (турбулизаторы выполнены в виде выступов на внешней поверхности камеры сгорания); на фиг. 3 - то же (тубулизаторы выполнены в виде углублений

зы 12 в ребрах 9 головки проходит в каналы 10 и через выходное отверстие 7 головки 5 вытесняется в контур циркуляции. Охлаждающая жидкость омывает ребра 9 и г внешнюю поверхность камеры 6 сгорания в промежутке между ребрами и отводит от них тепло. Вследств1 е того, что скорость потока охлаждающей жидкости мала, в пристеночном пространстве каналов 10 жидкость закипает, турбулизаторы, размещенные в каналах 10 в виде выступов 13, выполненных на внешней поверхности камеры сгорания и соединяющих соседние ребра 9, отжимают паровые пузырьки от указанной поверхности в глубь потока охлаждающей жидкости.

10

на внешней поверхности камеры сгорания);15 препятствуя образованию сплошной паровой

на фиг. 4 - вид Б на фиг. 1 (цилиндрпленки на внешней поверхности камеры

не показан); на фиг. 5 - вид В на фиг. 1 (ци-сгорания. В результате этого перегретый пар

линдр не показан).пристеночных слоев перемешивается с более

Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с отверстием 2 для подвода охлаждающей жидкости, гильзу 3 цилиндра, полость 4 охлаждения цилиндра, головку 5 цилиндра с камерой 6 сгорания и отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости из полости 8 охлаждения камеры 6 сгорания.

На внешней поверхности камеры 6 сгорания перпендикулярно оси цилиндра 1 выполнены разделительные ребра 9, образующие в полости 8 охлаждения головки 5 горизонтальные каналы 10 для прохода охлаждающей жидкости.

В ребрах 9, кроме нижнего ребра, под отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости выполнены вырезы 11, сообщающие каналы 10 с отверстием 7. Проходное сечение каждого из вырезов 11 не меньше сум20

холодным и тепло распространяется по всему сечению потока охлаждающей жидкости в канале в направлении от стенки камеры сгорания.

При выполнении турбулизаторов в виде углублений 14 на внешней поверхности ка- леры 6 сгорания охлаждающая жидкость в

25 них кипит и превращается в парожид- костную смесь. Возникающее при этом избыточное давление выбрасывает парожидкост- ную смесь из турбулизаторов, перемешивает поток охлаждающей жидкости и разрушает паровую пленку, образующуюся вдоль внеш30 ней поверхности камеры сгорания, тем самым увеличивая теплоотвод от поверхности камеры 6 сгорания.

Головка 5 цилиндра двигателя может быть повернута вокруг оси цилиндра, однако, при любом угловом положении головки 5

мы проходных сечений расположенных ниже 35 относительно цилиндра 1 обеспечивается него каналов. Диаметрально противополож-равномерность охлаждения головки 5, так

но вырезам 11 расположены пазы 12, выполненные в ребрах 9 и сообщающие каналы 10 с полостью 4 охлаждения цилиндра. Проходное сечение паза 12 в каждом ребре не меньше суммы проходных сечений расположенных над ним каналов 10. В каналах 10 на внешней поверхности камеры 6 сгорания равномерно размещены турбулизаторы потока охлаждающей жид40

как каналы 10 разделены на две равные зоны и всегда происходит вход охлаждающей жидкости через пазы 12, а выход через вырезы 11. При этом пазы 12 и вырезы 11 не вносят значительного гидравлического сопротивления, так как их проходные сечения согласуются с проходными сечениями каналов 10.

Выполнение на внешней поверхности

кости, выполненные либо в виде выступов 1345 камеры сгорания в головке цилиндров раз(фиг. 2) на вешней поверхности камеры 6делительных ребер с пазами для входа

сгорания, либо в виде углублений 14охлаждающей жидкости и вырезами для вы(фиг. 3). Полость 8 охлаждения головки 5хода ее, образующих каналы для циркусо стороны камеры 6 сгорания уплотненаляции охлаждающей жидкости с размещенпрокладкой 15, а с внешней стороны - ре-ными в них турбулизаторами в виде либо

зиновым кольцом 16. Головка 5 крепится к50 выступов на внешней поверхности камеры

цилиндру 1 шпильками 17 и гайками 18.сгорания, либо углублений на этой поверхГоловка 5 установлена в цилиндре с минимально допустимым зазором по наружному контуру ребер 9.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя охлаждающая жидкость через отверстие 2 поступает в полость 4 охлаждения цилиндра, через па55

ности, позволяет интенсифицировать теплообмен в двигателе и, как следствие, уменьшить склонность двигателя к задиру поршня и повысить надежность двигателя.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр

зы 12 в ребрах 9 головки проходит в каналы 10 и через выходное отверстие 7 головки 5 вытесняется в контур циркуляции. Охлаждающая жидкость омывает ребра 9 и внешнюю поверхность камеры 6 сгорания в промежутке между ребрами и отводит от них тепло. Вследств1 е того, что скорость потока охлаждающей жидкости мала, в пристеночном пространстве каналов 10 жидкость закипает, турбулизаторы, размещенные в каналах 10 в виде выступов 13, выполненных на внешней поверхности камеры сгорания и соединяющих соседние ребра 9, отжимают паровые пузырьки от указанной поверхности в глубь потока охлаждающей жидкости.

препятствуя образованию сплошной паровой

холодным и тепло распространяется по всему сечению потока охлаждающей жидкости в канале в направлении от стенки камеры сгорания.

При выполнении турбулизаторов в виде углублений 14 на внешней поверхности ка- еры 6 сгорания охлаждающая жидкость в

них кипит и превращается в парожид- костную смесь. Возникающее при этом избыточное давление выбрасывает парожидкост- ную смесь из турбулизаторов, перемешивает поток охлаждающей жидкости и разрушает паровую пленку, образующуюся вдоль внешней поверхности камеры сгорания, тем самым увеличивая теплоотвод от поверхности камеры 6 сгорания.

Головка 5 цилиндра двигателя может быть повернута вокруг оси цилиндра, однако, при любом угловом положении головки 5

относительно цилиндра 1 обеспечивается равномерность охлаждения головки 5, так

относительно цилиндра 1 обеспечивается равномерность охлаждения головки 5, так

как каналы 10 разделены на две равные зоны и всегда происходит вход охлаждающей жидкости через пазы 12, а выход через вырезы 11. При этом пазы 12 и вырезы 11 не вносят значительного гидравлического сопротивления, так как их проходные сечения согласуются с проходными сечениями канаов 10.

сгорания, либо углублений на этой поверх55

ности, позволяет интенсифицировать теплообмен в двигателе и, как следствие, уменьшить склонность двигателя к задиру поршня и повысить надежность двигателя.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр

с отверстием для подвода охлаждающей жидкости, гильзу цилиндра, установленную в нем с образованием полости охлаждения, и головку цилиндра, выполненную с полостью охлаждения камеры сгорания, отверстием для отвода охлаждающей жидкости и ребрами, размещенными на внешней поверхности камеры сгорания, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена, ребра выполнены перпендикулярными оси цилиндра с образованием горизонтальных каналов для прохода жидкости между внешней поверхностью камеры сгорания, цилиндром и ребрами, каждый из которых подключен к отверстию для отвода жидкости при помощи вырезов, выполненных под ним в каждом, кроме нижнего, ребре, и к полости охлаждения цилиндра при помощи пазов, выполненных в каждом ребре диаметрально противоположно вырезам.

/

5

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что каждый вырез выполнен с проходным сечением, не меньшим суммы проходных сечений, расположенных ниже него каналов, а каждый паз выполнен с проходным сечением, не меньшим суммы проходных сечений, расположенных выше него каналов.

3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждый канал снабжен турбулиза- тором потока жидкости.

4.Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что турбулизаторы выполнены в виде выступов на внешней поверхности камеры сгорания.

5.Двигатель по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что турбулизаторы выполнены в виде углублений на внешней поверхности камеры сгорания.

/

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для охлаждения головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем интенсификации теплообмена. Двигатель содержит цилиндр 1 с отверстием 2 для подвода охлаждающей жидкости, гильзу 2 цилиндра, полость 4 охлаждения, головку 5 цилиндра с камерой 6 сгорания и отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости из полости 8 охлаждения камеры 6 сгорания. На внешней поверхности камеры 6 сгорания перпендикулярно оси цилиндра выполнены разделительные ребра 9, образующие в полости 8 охлаждения горизонтальные каналы 10 для прохода охлаждающей жидкости. В ребрах 9, кроме нижнего, под отверстием 7 для отвода охлаждающей жидкости выполнены вырезы, сообщающие каналы 10 с отверстием 7, и диаметрально противоположно вырезам во всех ребрах 9 выполнены пазы для подвода жидкости из полости 4 охлаждения цилиндра в каждый канал 10. В каждом канале 10 на внешней поверхности камеры 6 сгорания выполнены в виде выступов или углублений турбулизаторы. Охлаждающая жидкость в каждом канале двигается с одинаковой скоростью по обе стороны камеры 6 сгорания к отверстию 7 для отвода жидкости, обеспечивая равномерное ее охлаждение. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фи2.3

вид Б

11

«Фиг.

Вид В

Фиг. 5