Клапанная крышка для двигателей внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания (ДВС).
Известна клапанная крышка для двигателей внутреннего сгорания (см. изобретение РФ №2585127, МПК F02F 7/00, F01M 13/04, опубл. 27.05.2016 г.), содержащая корпус с маслозаливной горловиной и сливным отверстием и с полостью лабиринтного маслоотделения из картерных газов, установленный на корпусе на защелках колпак, клапанный узел разрежения со съемной крышкой, сепаратор. Корпус и колпак выполнены из пластика.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что соединение деталей клапанной крышки между собой с помощью защелок приводит к их разгерметизации, что снижает надежность в процессе эксплуатации.
Использование предлагаемой полезной модели обеспечивает следующий технический результат: повышение надежности клапанной крышки в работе за счет герметичного соединения деталей, входящих в клапанную крышку.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что клапанная крышка для двигателей внутреннего сгорания содержит корпус коробчатой формы, маслозаливную горловину, полость лабиринтного маслоотделения из картерных газов, установленный на корпусе колпак, клапанный узел разряжения со съемной крышкой, сепаратор.
Особенность заключается в том, что колпак с внутренней стороны дополнительно оснащен малой крышкой с отверстием для отвода масла перед клапанным узлом разряжения, полость лабиринтного маслоотделения дополнительно оснащена зонтичным клапаном, а дополнительный сепаратор выполнен составным из двух частей половинок с отверстиями и выступами, обеспечивающими соединение между ними путем совмещения выступов одной части с ответными отверстиями другой части, причем корпус клапанной крышки и колпак, а также колпак и малая крышка герметично соединены между собой посредством вибросварки, а две части дополнительного сепаратора соединены между собой посредством ультразвуковой сварки по сопрягаемым поверхностям. Корпус по периметру соединения с колпаком выполнен в виде прямоугольного паза, а колпак по периметру соединения с корпусом выполнен в виде прямоугольного выступа. Корпус клапанной крышки, колпак, малая крышка, съемная крышка клапанного узла разряжения, зонтичный клапан и две части дополнительного сепаратора изготовлены из композиционного материала ZX-066 GF30G методом литья под давлением на термопластавтомате.
Конструкция клапанной крышки головки цилиндров представлена на фиг. 1-10:
фиг. 1 - изометрический вид сверху клапанной крышки в сборе;
фиг. 2 - изометрический вид составных свариваемых частей клапанной крышки;
фиг. 3 - изометрический вид снизу клапанной крышки;
фиг. 4 - изометрический вид колпака;
фиг. 5 - изометрический вид сепаратора из двух частей;
фиг. 6 - изометрический вид малой крышки;
фиг. 7 - изометрический вид клапанного узла разряжения поэлементно;
фиг. 8 - разрез А-А;
фиг. 9 - разрез Б-Б;
фиг. 10 - разрез В-В.
Клапанная крышка включает корпус 1, клапанный узел разряжения 2, маслозаливную горловину 3, колпак 4, малую крышку 5, дополнительный сепаратор 6, гидрозатвор 7 для отвода масла, отверстия 8 для отвода масла, патрубок 9 отвода очищенных газов, отверстия 10 для отвода газов, верхнюю и нижнюю части 11 и 12 сепаратора 6, отверстие 13 для отвода масла перед клапанным узлом разряжения, крышку 14, диафрагму 15 и пружину 16 клапанного узла разряжения, сепаратор 17, отверстие 18 для отвода масла из гидрозатвора, зонтичный клапан 19, ограничительные втулки 20. Сварка корпуса 1 с колпаком 4 выполнена по сопрягаемой поверхности 21, сварка малой крышки 5 с колпаком 4 выполнена по сопрягаемой поверхности 22. По сопрягаемой поверхности 23 осуществляют сварку верней 11 и нижней 12 частей дополнительного сепаратора 6. Корпус 1 по периметру соединения с колпаком 4 выполнен в виде прямоугольного паза 24, а колпак 4 по периметру соединения с корпусом 1 выполнен в виде прямоугольного выступа 25.
Клапанная крышка для головки цилиндров ДВС содержит корпус 1 с маслозаливной горловиной 3 и сливным отверстием 18, а также полость лабиринтного маслоотделения из картерных газов. Эта полость образована установленным на корпусе 1 колпаком 4 с ребрами и обнижением верхней части корпуса 1 с ребрами. Внутренняя часть корпуса 1 и колпака 4 выполнены в виде лабиринта, созданного ребрами. В полости лабиринтного маслоотделения, закрытой колпаком, установлен клапанный узел разрежения 2, состоящий из крышки 14, диафрагмы 15 и пружины 16. Также в полости лабиринтного маслоотделения расположен гидрозатвор 7 с выпускным отверстием 18, выполняющий функцию возвращения накопившего масла обратно в клапанную полость. Масленый туман под создавшимся давлением через отверстия сепаратора 17 (можно назвать как первая ступень отделения масла в условной зоне вблизи клапанного узла разрежения 2) попадает в герметично закрытую полость лабиринтного маслоотделения по определенным направлениям, заданного геометрией плоских ребер, выделенное масло попадает в полость гидрозатвора 7. По обеим поверхностям лабиринтной полости от сливного канала расположены ребра, в которых выполнены под углом отверстия с возможностью разгона и завихрения потока картерных газов для дополнительного маслоотделения и слива масла через сливное отверстие 18. Оставшиеся газы под образовавшимся давлением проходят через сепаратор 6 и поступают во вторую половину закрытой полости лабиринтного маслоотделения. Сепаратор 6 состоит из двух частей 11 и 12 с отверстиями и определенными в них перегородками. Для эффективной работы сепаратора части 11 и 12 свариваются ультразвуковой сваркой по сопрягаемым поверхностям 23. Отверстия и выступы, выполненные на внутренних поверхностях обеих частей сепаратора 6, обеспечивают соединения между частями путем совмещения выступов одной части с ответными отверстиями другой части.
Газы после выхода через сепаратор 6 под определенным давлением через отверстие 10 клапанный узел разряжения 2 и отводную трубу 9 направляется в охладитель и после охлаждения попадает в коллектор, а накапливаемые капли масляного тумана скапливаются в трубчатом канале, где под давлением через зонтичный клапан 19 попадают в полость крышки головки цилиндров.
Клапанный узел разряжения 2 включает крышки 14, мембраны 15 и пружины 16. Перед клапанным узлом разряжения 2 образована полость между малой крышкой 5 и колпаком 4. Данные детали изготовлены из композиционного материала ZX-066 GF30G и сварены ультразвуковой сваркой. В малой крышке 5 выполнено отверстие 13, которое служит для отвода паров масленого тумана обратно в полость, где он скапливается в трубчатом канале 8 и через зонтичный клапан 19 (фиг. 9) попадает в полость крышки головки цилиндров. Для эффективной работы клапанной крышки необходимо выполнение требований по герметичности и прочности. Для выполнения данных условий корпус 1, и колпак 4 изготавливают из композиционного материала ZX-066 GF30G и сваривают вибрационной сваркой по сопрягаемым поверхностям 21, 24 и 25. При выполнении сварного соединения элементов клапанной крышки головки цилиндров методами вибро- и ультразвуковой сварки создается монолитность всего изделия, что приводит к увеличению ресурса крышки, увеличивает надежность ее эксплуатации, исключению применения дорогостоящих силиконовых резинотехнических изделий, уменьшает трудоемкость и себестоимость изготовления крышки, а также повышает технологичность ее изготовления. Сама клапанная крышка головки цилиндров в сборе крепится к блоку цилиндров двигателя болтами через армированные отверстия ограничительной втулкой 20 (фиг. 8).
Таким образом, предложенное устройство позволяет использовать его на двигателях внутреннего сгорания. Герметичное соединение входящих деталей в клапанную крышку методом вибрационной и ультразвуковой сварки существенно повышает надежность клапанной крышка в работе.