УСТРОЙСТВО БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ДНИЩА ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
BIMETALLIC BOTTOM OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE CYLINDER HEAD

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания, в частности к конструкциям крышек цилиндров форсированных ДВС.
Известна алюминиевая головка цилиндров (см. ст. В.Н.Платонов, А.В.Малькевич, М.М.Гулина, «Двигателестроение» №5, СПб., 1985 г., стр.31).
Известна биметаллическая головка цилиндров дизеля, содержащая алюминиевый корпус и чугунную вставку, расположенную в днище головки цилиндров, в которой со стороны плоскости контакта с материалом головки цилиндров в зоне расположения отверстия для выхода распылителя форсунки выполнена выточка в форме усеченного конуса или части сферы (см. АС СССР №1666795, 1989 г.).
Однако чугунная вставка, расположенная в днище головки, подвергается большим напряжениям деформации ввиду теплового расширения головки, что может приводить к разрушению конструкции головки цилиндров.
Техническая задача - создание усовершенствованного днища биметаллической головки двигателя внутреннего сгорания с компенсацией температурных деформаций.
Технический результат - уменьшение температурных деформаций, повышение надежности конструкции.
Он достигается тем, что во вставке выполнены полукруглые углубления, расположенные по концентрическим окружностям в верхней плоскости сопряжения вставки и тела головки цилиндров, между краем вставки и клапанными отверстиями. Верхняя плоскость вставки имеет наибольшую площадь контакта с телом головки цилиндров. В результате температурной деформации и различного коэффициента температурного расширения алюминия и чугуна возникают высокие напряжения в области контакта различных материалов. Сокращение площади контакта вставки с телом головки цилиндров и появление за счет углублений пространства для расширения алюминия приводят к снижению напряжения в области контакта различных материалов.
На фигуре 1 (продольный разрез) изображена биметаллическая головка цилиндров 1 с чугунной вставкой 2 и полукруглыми углублениями 3 во вставке.
В процессе работы головка цилиндров неравномерно нагревается. Ввиду различных коэффициентов температурного расширения алюминия и чугуна возникают высокие напряжения в области контакта различных материалов. Полукруглые углубления 3, расположенные в чугунной вставке 2, позволяют алюминию в процессе расширения заполнить их пространство, тем самым снизив напряжение в области контакта различных материалов. Углубления в чугунной вставке выполнены фрезерованием. Чтобы углубления не заполнились алюминием во время литья головки цилиндров, в них укладывается асбестовый шнур. В процессе литья асбест выгорает.
Предлагаемая биметаллическая головка цилиндров с полукруглыми углублениями в чугунной вставке позволяет компенсировать температурные деформации и повысить надежность конструкции биметаллической головки цилиндров.
Источники информации
1. В.Н.Платонов, А.В.Малькевич, М.М.Гулина, «Двигателестроение» №5, СПб., 1985 г., стр.31.
2. АС СССР №1666795, 1989 г. (прототип).