ГИЛЬЗА ЦИЛИНДРОВ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (ВАРИАНТЫ)

Группа полезных моделей относится к двигателестроению, в частности, к конструкции гильзы цилиндров поршневых двигателей внутреннего сгорания и поршневых двигателей с внешним подводом тепла.
Известны конструктивные исполнения стальных или чугунных гильз, на рабочую поверхность которых наносят притирочные или износостойкие слои [патенты № 2156370, №93465].
Прототипом предлагаемого решения являются также известные гильзы цилиндров двигателей, внутренняя поверхность которых облицована тонкими стальными пластинами для восстановления изношенного слоя [Н.И. Соболев, Б.А. Титунин. Пластинирование деталей машин.-Л.; Машиностроение, 1978.С. 1,82.].
Однако, такие технические решения не соответствуют основному требованию к внутренней (рабочей) поверхности гильзы-сочетанию высокой износостойкости с низкой теплопроводностью, что ограничивает их практическое применение.
Техническим результатом группы полезных моделей является сокращение тепловых потерь двигателей, повышение их коэффициента полезного действия и срока службы.
Сущность предлагаемой группы полезных моделей заключается в том, что для сокращения тепловых потерь и повышении срока службы двигателей, гильза цилиндров изготавливается биметаллической, с внутренней теплоизолирующей втулкой из жаропрочного сплава с низким коэффициентом теплопроводности, не превышающим 25 Вт / (м.К.), и высокой прочностью.
В качестве жаропрочного, теплоизолирующего сплава используются сплавы титана (коэффициент теплопроводности от 11 до 15 Вт/(м.К.), стали аустенитного класса: ЭИ 612, ЭИ 405 и т.д.
На фигуре изображена биметаллическая гильза цилиндров поршневых двигателей, состоящая из корпуса 1, изготовленного из углеродистой стали или чугуна, и втулки 2 из титанового сплава или жаропрочной аустенитной стали с низким коэффициентом теплопроводности.
Биметаллическая гильза может иметь различные конструктивные исполнения в зависимости от применяемой технологии изготовления.
Вариант 1. Гильза изготовлена методом запрессовки втулки 2 из жаропрочного сплава, с низким коэффициентом теплопроводности, в корпус 1.
Отличительной особенностью конструкции такой гильзы является то, что ее внутренняя рабочая поверхность образована запрессованной втулкой из жаропрочного сплава с низким коэффициентом теплопроводности.
Положительный технический результат при эксплуатации этой гильзы обеспечивается снижением тепловых потерь через ее стенки в систему охлаждения двигателя и высокой износостойкостью рабочей поверхности при повышенных температурах.
Вариант 2. Гильза изготовлена из биметаллической трубы с внутренней поверхностью из жаропрочного сплава, с низким коэффициентом теплопроводности.
Отличительная особенность конструкции гильзы по второму варианту заключается в том, что ее внутренняя рабочая поверхность образована жаропрочным слоем сплава с низким коэффициентом теплопроводности биметаллической трубы, используемой для изготовления гильзы.
Такая конструкция обеспечивает не только положительный технический результат в виде снижения тепловых потерь и повышения износостойкости гильзы, но и существенное упрощение технологического процесса ее изготовления при массовом производстве.
Такие конструктивные решения позволяют в 2-3 раза сократить тепловые потери через стенки гильз цилиндров поршневых двигателей и на 2-3 % повысить их коэффициент полезного действия.