ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано как в производстве новых двигателей, так и при модернизации или ремонте двигателей, находившихся в эксплуатации.
В качестве прототипа выбран двигатель внутреннего сгорания [А.с. СССР №1650929 «Двигатель внутреннего сгорания», МПК F 01 М 13/04, з. 02.09.88., oп. 23.05.91], содержащий два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и крышкой соответственно, систему вентиляции картера с лабиринтным маслоотделителем, размещенным между крышками правого и левого механизма, и колодцами под свечи, крышки выполнены с продольными полостями, а маслоотделитель - с верхней и нижней стенками, при этом маслоотделитель выполнен за одно целое с крышками, а лабиринт маслоотделителя образован продольными полостями крышек правого и левого механизма газораспределения, связанными между собой поперечными пазами, выполненными в нижней и ограниченными верхней стенкой маслоотделителя, и разделенными относительно продольной оси двигателя поперечными перегородками, размещенными со смещением одна относительно другой в зоне колодцев под свечи.
Задачей изобретения являлось создание двигателя внутреннего сгорания с использованием полимерных материалов, в частности для крышек механизма газораспределения, а также обеспечение прочности таких крышек и герметичности их соединения с другими деталями и частями двигателя.
Указанная задача решается двигателем внутреннего сгорания, содержащим два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом каждый, и крышкой с маслозаливным отверстием, с колодцами под свечи, выполненной заодно с лабиринтным маслоотделителем, в котором в качестве материала крышек и маслоотделителя выбрана пластмасса, при этом крепежные отверстия в крышке (например, отверстия для крепления крышки и резьбовые отверстия для установки на крышке катушки зажигания) армированы закладными металлическими втулками, а места контакта крышки с другими деталями двигателя выполнены с дополнительными уплотнениями.
Согласно предложенному решению фланец маслозаливного отверстия, контактирующий с резиновой прокладкой пробки выполняется с кольцевыми концентричными канавками не менее двух, имеющих в сечении треугольную форму, скругленную при вершине, во избежание пореза прокладки. Этим самым достигается герметичное уплотнение стыка, в случае если
плоскость фланца станет выпуклой, из-за коробления его при охлаждении отливки крышки. На торцах свечных колодцев, контактирующих с головкой блока выполнены кольцевые канавки, в которые устанавливаются уплотнительные резиновые кольца, выступающие за торец колодцев и которые при монтаже осаживаются в канавку и за счет преднатяга герметизируют полость колодца от пространства под крышкой клапанов. На торцовых контактных поверхностях стенок крышки выполнена канавка, в которую вставляется кольцевое резиновое профильное уплотнение, выступающее за плоскость торца на 1 - 1,5 мм, и которое при установке крышки на двигатель сжимается и за счет преднатяга герметизируют по периметру стык крышки клапанов с контактирующими деталями: головкой блока и передней и задней крышками. Избыток объема уплотнительного элемента при монтаже крышки заполняет зазор между стенкой канавки и кольцевым резиновым уплотнительным элементом, который образован вертикальными выступами выполненными попарно на противоположных стенках канавки (оребренная поверхность канавки) или, например, поперечными ребрами, выполненными на боковых стенках уплотнительного элемента (т.е. у кольцевого резинового уплотнительного элемента - переменное поперечное сечение). Для исключения деформации канавки под уплотнительный элемент стенка крышки по периметру усилена вертикальными ребрами жесткости, которые легко могут быть выполнены между приливами под крепежные болты. Закладные втулки под крепежные болты катушки зажигания могут выполняться с упорным фланцем. Во избежание деформации стенки крышки, или разрушения открытого ее торца, ослабленного канавкой под уплотнительный элемент, вводятся ограничительные втулки в отверстиях под крепежные болты со специальными выступами предотвращающими самопроизвольное выпадение болтов.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами:
На фигуре 1 показан вид сверху на крышку механизма газораспределения.
На фигуре 2 показан разрез фланца маслозаливного отверстия (разрез А-А фигуры 1).
На фигуре 3 показан разрез свечного колодца с уплотнительным кольцом.
На фигуре 4 показан разрез стенки крышки усиленный ребрами жесткости с канавкой под уплотнительную резину.
На фигуре 5 представлены возможные варианты поперечного сечения кольцевого резинового уплотнительного элемента.
На фигуре 6 показаны возможные варианты конструкции канавки при виде снизу.
На фигуре 7 показаны закладные втулки крепления катушки зажигания.
На фигуре 8 показана ограничительная втулка в отверстие крепежного болта. Двигатель внутреннего сгорания содержит два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и пластмассовой крышкой 1 со свечными колодцами 2,
объединяющей крышки механизмов газораспределения и маслоотделитель, с фланцем маслозаливного отверстия 3, контактирующим с резиновой прокладкой пробки, с двумя кольцевыми концентричными канавками имеющими в сечении треугольную форму, скругленную при вершине. На торцах свечных колодцев 2, контактирующих с головкой блока выполнены кольцевые канавки, в которые устанавливаются уплотнительные резиновые кольца 4, выступающие за торец колодцев и которые при монтаже осаживаются в канавку и за счет преднатяга герметизируют полость колодца от пространства под крышкой клапанов. На торцовых контактных поверхностях стенок 5 крышки 1 выполнена канавка, в которую вставляется кольцевое резиновое профильное уплотнение 6. Избыток объема уплотнительного элемента при монтаже крышки заполняет зазор между стенкой канавки и кольцевым резиновым профильным уплотнением 6, который образован вертикальными выступами 7, выполненными попарно на противоположных стенках канавки или, например, поперечными выступами 8, выполненными на боковых стенках уплотнения 6. Стенка 5 крышки 1 по периметру усилена вертикальными ребрами жесткости 9. Закладные втулки 10 под крепежные болты катушки зажигания могут выполняться с упорным фланцем 11. В отверстиях под крепежные болты крышки 1 установлены закладные ограничительные втулки 12.
При работе двигателя внутреннего сгорания (не показан) некоторое количество горючей смеси и отработавших газов проникает в картер через замки поршневых колец и неплотности между поршневыми кольцами и стенками цилиндра, и далее попадают в полость крышки 1. Выполнение фланца 3 с концентричными канавками, а также резиновые кольца 4 на торцах колодцев 2, уплотнения 6 на торцовых контактных поверхностях стенок 5 обеспечивают надежную герметизацию стыков и исключают прорыв газов из картера во внешнюю среду. Подбор уплотнений 6 из условия плотного прилегания поверхностей крышки к другим деталям двигателя облегчают выступы 7 и(или) выступы 8. Наличие армирующих втулок 10, 12 и ребер жесткости 9 исключает разрушение или нежелательные деформации крышки в соответствующих зонах.
Предложенное решение реализуется при применении в качестве материала крышки 1 пластмассы, например, конструкционного термопласта с повышенными прочностными, акустическими и теплофизическими свойствами. Крышку возможно изготовлять любым известным способом обработки полимерных (пластических) материалов, преимущественно литьем. Опытные образцы крышек и стенки были изготовлены на предприятии-заявителе и при установке на существующие типы двигателей внутреннего сгорания доказали свою работоспособность.