Узел крепления свечного колодца системы зажигания в головке блока цилиндров

Полезная модель относится к узлу крепления элементов, применяемому в системе зажигания двигателя внутреннего сгорания, и может быть использована для конвертированных двигателей, работающих на компримированном природном газе, в частности, в переоборудованном дизельном двигателе ЯМЗ 240НМ2.
При создании системы зажигания в подобного рода двигателях одной из технических проблем является создание конструкции с применением средств для организации крепления свечного колодца к элементам головки блока цилиндров. Так, устойчивое положение свечного колодца, имеющего цилиндрическую протяженную форму, обусловливает надежность работы системы зажигания.
Из уровня техники известны следующие средства аналогичного назначения, как и заявляемая полезная модель.
Из описания полезной модели по патенту RU 112953 узел крепления содержит соединенную с катушкой зажигания свечу зажигания, установлена в канале корпуса, выполняющего функцию свечного колодца. Однако использование такого конструктивного решения противоречит принципу компактности, столь необходмому при совершенствовании и доработке существующего двигателя внутреннего сгорания.
В описании изобретения по патенту RU 2332578 раскрыт узел крепления опоры для направляющей свечи зажигания (выбран в качестве ближайшего аналога). Данный узел содержит свечу зажигания, установленную в направляющей, закрепленной на стенке камеры сгорания, выполненной с отверстием, через которую проходит указанная направляющая. Крепление осуществлено с помощью кольцевой опоры, соединенной по периметру отверстия со стенкой камеры сгорания.
Известный узел крепления не может быть применен в системе зажигания для переоборудованного двигателя типа ЯМЗ 240НМ2. При попытке использовать известный узел возникнет необходимость в усложнении его конструкции для приспособления кольцевой опоры к месту установки.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании узла крепления с обеспечением устойчивого положения его составных частей и герметичности сочленения свечного колодца и свечного стакана.
Полезная модель решает данную проблему с использованием следующей совокупности признаков.
Узел крепления свечного колодца системы зажигания в головке блока цилиндров включает стойку для оси коромысел, шпильку, выполняющую функцию крепежного элемента для установки оси коромысел на поверхность головки блока цилиндров, при этом свечной колодец связан со свечным стаканом, в котором установлена свеча зажигания, а крепление представляет собой изогнутую скобу, выполненную с первой и второй полками, и гайку, первая полка имеет два отверстия рядом, через которые проходит соответственно свечной колодец и шпилька с плотным охватом поверхностью указанных отверстий, гайка навинчена на шпильку и взаимодействует с поверхностью первой полки с обеспечением упора конца второй полки в поверхность стойки оси коромысел.
При этом возможным вариантом является выполнение полок скобы под углом 115-120 градусов.
Сущность полезной модели поясняется следующим образом.
Наличие двух отверстий, расположенных рядом на первой полке крепежной скобы, предопределяет горизонтальное положение указанной полки относительно вертикально ориентированных свечного колодца и шпильки. Исходя из функции скобы - удерживать свечной колодец в неподвижном положении - вторая полка, сопряженная под углом с первой полкой, упирается в подходящую для этого поверхность, в качестве которой служит поверхность стойки для оси коромысел, расположенная параллельно первой полке.
Наличие гайки, навинченной на шпильку до упора в поверхность первой полки скобы, придает новые свойства конструкции узла крепления. Во-первых, гайка прижимает скобу до упора конца второй полки в соответствующую поверхность, тем самым предотвращая перемещение свечного колодца относительно вертикальной плоскости. Во-вторых, одновременный плотный охват наружных поверхностей свечного колодца и шпильки, проходящих через соответствующие отверстия скобы (на первой полке) фиксирует свечной колодец и предотвращает перемещение относительно горизонтальной плоскости. При этом шпилька, предназначенная для крепления оси коромысел к элементам головки блока цилиндров (ГБЦ), в новой конструкции выполняет дополнительную функцию элемента крепления, обусловливающего жесткую связь, предотвращающую нежелательное смещение элементов системы зажигания, включающую свечной стакан и свечной колодец. Так, жесткая связь свечного колодца с элементами ГБЦ посредством скобы, установленной с упором и закрепленной гайкой, предопределяет положение свечного стакана враспор между свечным колодцем и основание ГБЦ.
Выполнение изогнутой скобы с углом сопряжения первой и второй полок под углом 115-120 градусов предопределено возможностью адаптации данной скобы к месту установки в ГБЦ. Вторая полка своим концом может быть установлена в поверхность стойки оси коромысел с упором при указанном выше значении угла сопряжения.
Иное значение угла сопряжения также возможно, если такой угол находится в пределах от 90 градусов до 175 градусов.
Таким образом, создание узла крепления свечного колодца системы зажигания к элементам ГБЦ, адаптированного к конструкции двигателя внутреннего сгорания типа ЯМЗ 240НМ2, приводит к сохранению герметичности сочленения свечного стакана и свечного колодца благодаря предотвращению перемещения свечного колодца в двух направлениях: в горизонтальном и вертикальном. Кроме того, использование скобы изогнутой формы с двумя сопряженными полками не нарушает принцип компактности при создании конструктивных узлов ГБЦ ввиду вышеуказанного свойства максимального приспособления к существующей конструкции.
Полезная модель поясняется чертежами: для наглядности на фигуре 1 изображен продольный разрез системы зажигания переоборудованного дизельного двигателя ЯМЗ 240НМ2, содержащий элементы предлагаемого узла крепления, на фигуре 2 показана скоба, используемая в узле крепления, вид сверху.
Узел крепления включает элементы системы зажигания двигателя внутреннего сгорания: свечу зажигания 1, установленную в свечном стакане 2, который, в свою очередь, соединен со свечным колодцем 3 с использованием уплотнительного кольца (на чертеже не обозначено). Элементы крепления свечного колодца 3 представляют собой металлическую изогнутую скобу 4 и гайку 5. В узел крепления включены также стойка 6, предназначенная для прохождения через ее отверстие (на чертеже не обозначено) оси коромысел (на чертеже не показано), и шпилька 7, выполняющая роль крепления стойки 6 к корпусу ГБЦ.
Скоба 4 имеет первую полку с двумя отверстиями 8 и 9 (фиг. 2), через которые проходят соответственно свечной колодец 3 и шпилька 7. Вторая полка 10 выполняет функцию упорной ножки, которая контактирует с поверхностью стойки 6.
В монтажном положении скоба 4 надевается сверху на свечной колодец 3 и шпильку 7, а для обеспечения возможности такого положения отверстия 8 и 9 на первой полке выполнены соответствующего диаметра с допусками, гарантирующими плотный охват наружной поверхности свечного колодца 3 и шпильки 7 поверхностью отверстий 8 и 9 скобы 4.
После того, как конец второй полки 10 установлен с контактом в поверхность стойки 6, гайка 5 завинчивается на шпильку 7 до упора в поверхность первой полки, тем самым обеспечивая состояние упора конца второй полки 10.
Скоба 4 выполнена из металла; угол наклона второй полки относительно горизонтально установленной первой полки составляет 60 градусов. Ширина скобы 39 мм, толщина 5 мм.
Следует отметить, предлагаемый узел крепления имеет еще одно преимущество. Протяженный свечной колодец своей верхней частью через манжету уплотнения 11 связан с катушками зажигания 12, выходящими на крышку клапанов 13. При наличии жесткой связи свечного колодца 3, свечного стакана 2 со свечой зажигания 1 с элементами ГБЦ, положение манжеты уплотнения 11 для выполнения герметизирующей функции не вызывает сомнений.
Создание узла крепления свечного колодца системы зажигания двигателя внутреннего сгорания в головке блока цилиндров полностью решает техническую проблему закрепления свечного колодца при сохранении герметичности существующих уплотнений.