Уплотнение головки блока цилиндров двигателя с поступательно движущимися поршнями Советский патент 1991 года по МПК F02F11/00 

Изобретение относится к уплотнениям головок блоков цилиндров для двигателей с поступательно движущимися поршнями.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения.

На фиг.1 показано уплотнение между головкой блока цилиндров и гильзой цилиндра или блоком-картером, причем первый уплотняющий элемент имеет центрирующий выступ; на фиг.2 - первый уплотняющий элемент, имеющий на внутреней поверхности три равномерно расположенных шипа; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б - Б на фиг,2; на фиг.5 - уплотнение, где углубление буртика гильзы цилиндра имеет круговую перемычку и уплотняющий элемент имеет центрирующую канавку, разрез.

Уплотнение установлено между головкой блока 1 цилиндров и гильзой 2 цилиндра или блоком-картером. При этом используется первый уплотняющий элемент 3 или отдельно от него (между ними находится канал для отвода просочившегося газа) второй уплотняющий элемент 4. Оба уплотняющих элемента 3 и 4 выполнены из массивного металла, предпочтительно чугуна. Гильза 2 цилиндра опирается с помощью буртика 5 на корпус блока 1. Поверхность бортика 5 гильзы 2 цилиндра со стороны головки блока 1 цилиндров имеет со стороны камеры сгорания огнестойкий краевой выступ 6. Примыкающая к нему радиально

о сл

00 00

го о

со

снаружи зона имеет кольцеобразное углубление 7, в которое установлен первый уплотняющий элемент 3. Этот уплотняющий элемент в неспрессованном состоянии (изображено штрихпунктирной линией) имеет Т-образное поперечное сечение. Поверхность основания 8 (опорная зона первого уплотняющего элемента) углубления 7 имеет в средней зоне круговую канавку 9. В этой канавке центрируется неспрессованный первый уплотняющий элемент с помощью имеющегося на нижней стороне этого уплотняющего элемента шипа 10 Напротив канавки 9 - незначительное поперечное смещение ввиду допусков на ширину канавки, а также допусков на фиксирование головки блока цилиндров. В днище головки блока 1 цилиндров также прорезана круговая канавка 11. При деформировании уплотнения в результате затягивания болтов кромки 12 канавок 9 и 11 врезаются в первый уплотняющий элемент 3, причем последний в зоне наложения на внутренние и наружные периферийные участки одновременно деформируется сверх границы текучести материала и благодаря толщине остаточной поверхности уплотиения (второй уплотняющий элемент 4 в зоне блока) и пространству U в основании 8 углубления осаживается относительно торцовой поверхности 13 блока на заданный размер.

Увеличение радиального расширения первого уплотняющего элемента 3 наружу и внутрь происходит относительно беспрепятственно, так как благодаря ненагруженным периферийным зонам отсутствует увеличивающее работу по изменению формы опорное воздействие. Одновременно глубины Tz и Т к (с одной стороны на опорной поверхности Вис другой стороны на поверхности днища головки блока 1 цилиндров) прорезания канавок 9 и 11 выбираются так, что можно беспрепятственно осуществлять осаживание до середины уплотняющего элемента, так как после прессования на дне канавок 9 и 11 остаются пустые пространства 14 и 15.

Благодаря запрессовыванию уплотняющего элемента в канавки 9 и 11 образуется прилегание боковых поверхностей с геометрическим замыканием между первым уплотняющим элементом 3 и головкой блока 1 цилиндров, а также гильзой 2 цилиндра, которое совместно с опорными поверхностями в направлении силы прессования образует лабиринтное уплотнение с целью обеспечения уплотнения, исключающего прорыв газов. Кроме того, благодаря предлагаемому уплотнению образуется улучшенное соединение гильзы 2 цилиндра и

головки блока 1 цилиндров, которое противодействует поперечному перемещению гильзы цилиндра, обусловленному переменным нормальным давлением поршня.

В первом уплотняющем элементе 3 с

целью уменьшения производственных затрат отказываются от центрирующего шипа 10 для фиксации уплотняющего элемента 3 в канавке 9 гильзы 2 цилиндра. Необходи0 мое фиксирование первого уплотняющего элемента 3 осуществляется с помощью трех равномерно распределенных по внутренней окружности центрирующих выступов 16. Последние обеспечивают необходимое

5 для свободного расширения внутрь в результате деформирования первого уплотняющего элемента расстояние относительно огнезащитного краевого вые гула б гильзы 2 цилиндра Вследствие отсутствия центриру0 ющего шипа 10 расположенные примерно одна против другой канавки 9 и 11 гильзы 2 цилиндра и головки блока 1 цилиндров могут выполняться одинаковой глубины врезания.

5 На наружной и внутренней зонах торцовой поверхности 8 углубления 7 в буртике гильзы цилиндра выполнены выточки 17, которые облегчают свободное радиальное изменение формы первого уплотняющего

0 элемента наружу и внутрь в процессе текучести материала первого уплотняющего элемента.

При выполнении первого уплотняющего элемента с тремя равномерно располо5 женными шипами на внутренней поверхности (фиг.2) уменьшаются производственные затраты.

Вместо канавки 9 на торцовой поверхности 8 углубления буртика гильзы 2 цилин0 дра может находиться круговая перегородка 18(фиг.5), которая расположена примерно по середине напротив ради- ально более широкой канавки 11 в головке блока 1 цилиндров. Центрирование уплот5 няющего элемента 3 осуществляется или с помощью выступов 16, или с помощью выдавленной или выточенной канавки 19, в которую входит перегородка 18 при установке первого уплотняющего элемента 3,

0 Перемычка 18 на торцовой поверхности 8 углубления гильзы 2 цилиндра вызывает еще более выраженную деформацию первого уплотняющего элемента 3 с более глубоким проникновением в канавку 11 в головке

5 блока 1 цилиндров. Таким образом достигается увеличенное прилегание к боковым поверхностям канавки 11 и перемычки 18 с геометрическим замыканием и тем самым улучшение лабиринтного уплотнения, В этом случае канавка 11 даже после прессевания заполняется не полностью, остается пустое пространство 15 и деформирование уплотняющего элемента 3 в диапазоне текучести материала происходит только по наружному и внутреннему периметру элемента.

Ф о г У л а изобретения 1. Уплотнение головки блока цилиндров двигателя с поступательно движущимися поршнями, состоящее из первого уплотня- ющего элемента, расположенного между буртиком с выступом на верхней торцовой поверхности гильзы цилиндра с огнезащитным краевым выступом и головкой блока цилиндров, и второго уплотняющего эле- мента, расположенного между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров, причем оба уплотняющих элемента выполнены из массивного металла, а первый уплотняющий элемент установлен в проточке, выполненной на верхней торцовой поверхности буртика гильзы цилиндра, опирающегося на внутреннюю поверхность блока цилиндров, за огнезащитным краевым выступом гильзы цилиндра, причем толщина О второго уплотняющего элемента и расстояние U между образующими верхних торцовых поверхностей буртика гильзы цилиндра и блока цилиндров выбраты с учетом ограничения процесса текучести первого уплот- няющего элемента при его деформации, о т- личающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, на торцовых

поверхностях головки блока цилиндров и буртика гильзы цилиндра выполнены кольцевые канавки, расположенные одна против другой с возможностью их частичного заполнения материалом деформированного первого уплотняющего элемента для плотного беззазорного сопряжения последнего с кольцевыми канавками.

2.Уплотнение поп.1,отличающее- с я тем, что на первом уплотнительном элементе со стороны гильзы цилиндра выполнен центрирующий шип. сопряженный с поверхностью круговой канавки буртика гильзы цилиндра.

3.Уплотнение поп.1,отличающее- с я тем, что на обращенных одна к другой торцовых поверхностях первого уплотняющего элемента и буртика гильзы цилиндра выполнены соответственно кольцевая канавка и выступ для центрирования и плотного беззазорного сопряжения первого уплотняющего элемента с буртиком гильзы цилиндра.

4.Уплотнение по пп. 1 -3, отличающее с я тем, что внутренняя поверхность первого уплотняющего элемента снабжена равномерно расположенными центрирующими выступами.

5.Уплотнение по пп, 1 -4, отличаю- щ е е с я тем, что на торцовой поверхности буртика гильзы цилиндра по внешнему и внутреннему его диаметрам выполнены кольцевые выточки.

Изобретение относится к уплотнениям головок блоков цилиндров для двигателей с поступательно движущимися поршнями. Цель изобретения - повышение надежности уплотнения. Уплотнение состоит из уплотняющего элемента в зоне гильзы цилиндра и уплотняющего элемента в зоне блока цилиндров. Оба уплотняющих элемента выполнены из пассивного материала. Уплотняющий элемент расположен в углублении буртика гильзы цилиндра и нагружается путем затяжки болтов головки блока цилиндров в определенной зоне сверх предела текучести материала. С одной стороны предусмотрена в головке блока цилиндров против углубления буртика гильзы цилиндра круговая канавка, а с другой стороны углубление или круговая канавка, или круговая перемычка. Благодарая этому уплотняющий элемент гильзы цилиндра в зоне своего наружного и внутреннего периметра нагружается сверх предела текучести материала. 4 з.п.ф-лы. 5 ил. сл С

77;

70 9 К Фиг.1

15 77 11

С гпф

Ц

f

И 6 Ц 4/

Z/ gf 11 г/

v-v

2 Мф

9288991

/б

578 12 18 19 П

Фиг. 4

(Риг. 5