ПРОКЛАДКА ГАЗОПРОВОДА ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, в частности к конструктивному выполнению прокладки для уплотнения газопровода автомобилей.
Известна прокладка для уплотнения газопровода автомобилей, содержащая металлическую пластину с выполненным двух сторонним покрытием эластичным уплотнительным материалом и впускные и выпускные отверстия (См. Бородулин М.М.. Зиновьев Е.В., Петраш И.Н., Каталог-справочник "Асбестовые технические изделий", ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, г.Москва, 198*» г., стр.178-187).
Недостатком известной прокладки является недостаточная уплотнительная способность при возникающих высоких температурах, так как наличие эластичного уплотнительного материала, выполненное на металлической пластине приводит к прогоранию уплотнительного материала и тем самым нарушается герметичность уплотнения, что в конечном итоге приводит к прорыву газов и попадания их как в систему охлаждения двигателя автомобиля, так и в окружающую среду.
Известна прокладка для уплотнения двух неподвижных поверхностей по патенту РФ 2280205 (F16J 15/02, 20.07.2006), содержащая металлический каркас, состоящий из одной или нескольких металлических пластин, покрытых либо не покрытых мягким уплотнительным материалом и пластины металлического каркаса выполнены в виде комбинации пружин с различным углом и радиусом изгиба, обеспечивающих различную степень уплотнения неподвижных поверхностей. Применение прокладки с гофрами, или как они называются в данном патенте, пружинами состоящими из боковых сторон с различным углом наклона, соединенными между собой различным радиусом изгиба, позволяет более надежно уплотнить сопрягаемые поверхности по сравнению с плоской прокладкой без гофр. Однако при одинаковых углах наклона боковых сторон и радиусах изгиба, но при разной высоте гофры будут иметь разные упругие свойства, которые зависят от соотношения ширины и высоты гофры, которое не описано в данном патенте. Также в системе газопровода поверхности фланцев сопрягаемых деталей не являются абсолютно неподвижными, так как фланцы деформируются при нагреве двигателя.
Наиболее близким аналогом заявляемой прокладки является прокладка газопровода для автомобилей по свидетельству на полезную модель РФ №34651 (F02/11/00, 10.03.2003), содержащая металлическую пластину с выполненным двухсторонним покрытием эластичным уплотнительным материалом и впускные и выпускные отверстия. Металлическая пластина выполнена с наличием гуммирующего покрытия, либо без него, а отверстия металлической пластины выполнены в виде гофр различной конфигурации с разным углом и радиусом изгиба или комбинации нескольких гофр, имеющих различную степень сжатия и уплотнения газопровода.
Недостатком описываемой конструкции является то, что при одинаковых углах наклона боковых сторон и радиусах изгиба, но при разной высоте гофры будут иметь разные упругие свойства, в результате чего необходимая степень уплотнения может быть не достигнута.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности прокладки, т.е. создание прокладки, позволяющей осуществить надежную герметизацию газопровода автомобиля.
Заявляемый технический результат достигается тем, что прокладка газопровода для автомобилей содержит по меньшей мере одну металлическую пластину с отверстиями, выполненную с наличием гуммирующего покрытия, либо без него. Пластина выполнена из пружинной легированной стали или оцинкованной низкоуглеродистой стали, в которой выполнено, по меньшей мере, одно отверстие канала газопровода. Пружинная легированная сталь или оцинкованная низкоуглеродистая сталь придает прокладке необходимую прочность и упругость. Вокруг отверстия канала газопровода сформован, по меньшей мере, один гофр, отношение ширины к высоте гофра находится в пределах от 4 до 14, или, по меньшей мере один полугофр, отношение ширины к высоте полугофра находится в пределах от 2 до 10. Наличие сформованного вокруг отверстия канала газопровода гофра или полугофра позволяет надежно герметизировать отверстие, а такие соотношения ширины и высоты позволяют иметь наклон боковых стенок гофра или полугофра, обеспечивающий наилучшую герметизацию отверстия.
Гофр или полугофр имеет переменную ширину. Это дает возможность более надежно уплотнить канал газопровода.
На фиг.1 представлен вид прокладки сверху. На фиг.2, 3, 4 и 5 представлены варианты выполнения профиля гофра. На фиг.6, 7 представлены варианты выполнения профиля полугофра.
Прокладка газопровода автомобилей содержит, по меньшей мере, одну металлическую пластину 1 из пружинной легированной стали или оцинкованной низкоуглеродистой стали с двухсторонним эластичным и/или термостойким покрытием или без него. В металлической пластине 1 выполнены отверстия 2 канала газопровода, при этом количество этих отверстий, по меньшей мере, одно. В металлической пластине 1 выполнены несколько крепежных отверстий 3. По меньшей мере, в одной из металлических пластин вокруг отверстия канала газопровода сформован, по меньшей мере, один гофр 4. Гофр 4 может иметь различную конфигурацию с разным углом и радиусом изгиба. Гофр 4 может имеет профиль в виде трех дуг сопряженных между собой и со слоем прокладки (фиг.2), или в виде дуги, сопряженной со слоем прокладки по радиусу (фиг.3), или в виде двух наклонных линий и третьей линии, направление которой близко к параллельному слою прокладки и сопряженные между собой и слоем прокладки по радиусу (фиг.4), или в виде двух наклонных линий сопряженных со слоем прокладки по радиусу и соединенных между собой дугой (фиг.5). Ширина гофра обозначена буквой «L», а высота гофра обозначена буквой «H». При этом отношение ширины гофра 4 к высоте находится в пределах от 4 до 14. При этом, для прокладок выпускного коллектора из пружинной легированной стали с эластичным полимерным покрытием и без него и для прокладок турбокомпрессора и приемной тубы глушителя из пружинной легированной стали с термостойким покрытием или без него, как правило, это отношение находится в пределах 6-14., для прокладок турбокомпрессора и приемной трубы глушителя из жаростойкой пружинной легированной стали, это отношение находится в пределах 4-10, для прокладок впускного коллектора, ресивера из оцинкованной низкоуглеродистой стали с эластичным полимерным покрытием это отношение находится в пределах 6-12.
Для получения требуемой равномерной упругости, жесткости гофра вокруг отверстия канала охлаждения ширина гофра может быть переменной. Это дает возможность более надежно уплотнить канал газопровода.
В случае если, когда на пластине 1 недостаточно места для размещения гофра 4 или сопрягаемые фланцы имеют низкую прочность и могут деформироваться от воздействия гофра, вместо гофра 4 формуют полугофр 5.
Полугофр 5 имеет профиль в виде наклонной линии сопряженной со слоем прокладки по радиусу (фиг.6) или в виде двух дуг сопряженных между собой и со слоем прокладки (фиг.7).
На основе полученных экспериментальных данных применяют полугофры 5 соотношением ширины к высоте от 2 до 10.
Для получения требуемой равномерной упругости и жесткости полугофра 5 вокруг отверстия канала охлаждения ширина полугофра 5 также может быть переменной. Это дает возможность более надежно уплотнить канал газопровода.
В некоторых случаях, для достижения необходимой степени уплотнения, например, из-за термической деформации сопрягаемых фланцев, требуется применение не одной, а двух или более металлических пластин с гофрами.
Заявитель является разработчиком и производителем металлических уплотнительных прокладок для ДВС и провел статические испытания прокладки в двигателе с использованием специальной бумаги, например производства фирмы Фуджи. При испытаниях эта бумага вместе с прокладкой устанавливалась на двигатель и сопрягаемые фланцы соединялись крепежными элементами (болтами или шпильками). Усилие, передаваемое от крепежных элементов на прокладку, окрашивало бумагу в красный цвет различной интенсивности в зависимости от давления которое имеется в каждой точке прокладки в том числе и на гофре. С помощью существующего специального прибора по интенсивности окраски определяли значение давления в каждой точке прокладки. На основе анализа имеющихся материалов и полученных экспериментальных данных, определено оптимальными соотношениями ширины и высоты гофра и полугофра, позволяющее осуществлять герметизацию отверстия канала газопровода
Прокладка газопровода для автомобилей может быть изготовлена имеющимися техническими средствами на имеющемся оборудовании.