ГОЛОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям головок блока цилиндров с жидкостным охлаждением.
4
Известна головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая, по меньшей мере, два впускных и два выпускных клапана на каждый, камеру сгорания, свечу зажигания, топливную форсунку и рассекатель, установленный между впускными клапанами, в которой с целью снижения расхода топлива, впускные каналы выполнены сходящимися и соединены между собой полостью в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к входным клапанам, а в меньшем основании расположена топливная форсунка (см. авторское свидетельство на изобретение SU №1430574, дата публикации от 15.10.1988 г., МПК F02F 1/42).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в данной конструкции недостатком является увеличенное сопротивление впускного канала на входе в головку цилиндров из-за наличия полости в виде усеченного конуса, за стенкой расположенной между окнами впускных каналов.
2
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Конструкция содержит свечные колодцы, расстояние между осями которых в продольном направлении 106 мм; внутреннюю полость для прохода охлаждающей жидкости; верхнюю плиту и днище с отверстиями для клапанов, соединенные с впускными и выпускными каналами, соотношение диаметров и длин впускных каналов составляет 1:2,8, при этом площадь поперечного сечения впускных каналов выполнена в диапазоне 800 - 930 мм, а соотношение высоты и ширины выпускных отверстий, составляет 1:1,9; по периметру газового стыка каждого цилиндра равномерно расположены 10 крепежных отверстий под болты крепления головки к блоку цилиндров, над верхней плитой попарно выполнены опорные отверстия под установку распределительных валов; образуют сборочную опору «опорная площадка - крышка - крепежные болты», в вариантном исполнении выполняются по 10 и 6 штук; диаметр опорных отверстий равен 35 мм, а диаметр двух передних отверстий равен 42 мм; соотношение диаметра опорных отверстий к межцентровому расстоянию между свечными колодцами составляет 1:3; оси отверстий впускных клапанов и выпускных клапанов расположены относительно поперечной оси головки блока под углами 17° и 18°; отверстия в камере сгорания под впускные клапаны имеют диаметр 36 мм, под выпускные -30,5 мм; расстояние между осями под распределительные валы 120 мм; в передней части головки блока на боковой стенке выполнен фланец с отверстием для выхода охлаждающей жидкости, (см. патент на полезную модель RU №134246, дата публикации от 10.11.2013 г., МПК F02F 1/24, F02F 1/36 (2006.01)).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что данная конструкция имеет недостаточную жесткость конструкции из-за отсутствия перемычек между колодцами и ребер в нижней части, объединяющих верхнюю плиту с колодцами, кроме этого увеличенное сопротивление впускного канала на входе в головку цилиндров из-за наличия полости в виде усеченного конуса, за стенкой, расположенной между окнами впускных каналов, кроме этого недостаточное крепление крышки клапанов в зоне свечных колодцев.
Сущность полезной модели заключается в обеспечении оптимальной жесткости конструкции головки блока цилиндров, улучшении газодинамических характеристик впускных каналов и надежного уплотнение верхней части головки цилиндров за счет применения перемычек между колодцами и ребер в нижней части, объединяющих верхнюю плиту с колодцами, окон, образованных на входе в головку цилиндров впускными каналами, соединенными попарно, отверстий, выполненных на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами для крепления крышки клапанов.
Технический результат - увеличение жесткости, исключение температурного коробления, равномерное распределение давления на прокладку газового стыка, улучшение газодинамических характеристик впускных каналов, обеспечение надежного уплотнения верхней плоскости головки цилиндров на всех режимах работы двигателя, надежность и ремонтопригодность в эксплуатации.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в головке блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, содержащей свечные колодцы, впускные и выпускные каналы, камеру сгорания, верхнюю плиту и днище, соединенные боковыми стенками, над верхней плитой попарно выполнены опорные отверстия под установку распределительных валов, по периметру газового стыка каждого цилиндра равномерно расположены крепежные отверстия общим числом 10 штук под болты крепления головки к блоку цилиндров, особенностью является то, что с целью обеспечения оптимальной жесткости конструкции свечные колодцы между собой имеют перемычки, а в нижней части свечные колодцы соединены с верхней плитой ребрами, кроме этого для надежного уплотнения верхней плоскости головки цилиндров на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами выполнены отверстия для крепления крышки клапанов, при этом с целью улучшение газодинамических характеристик на входе в головку цилиндров имеются окна, образованные впускными каналами, соединенными попарно.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:
На фиг. 1 представлен общий вид головки блока цилиндров со стороны выпускного коллектора;
На фиг. 2 представлен общий вид головки блока цилиндров со стороны впускной трубы;
На фиг. 3 представлен вид головки блока цилиндров со стороны камер сгорания;
На фиг. 4 представлен вид в поперечном разрезе А-А по фиг. 3.
Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением состоит из верхней плиты 5 и днища 6, соединенными боковыми стенками 7 и 8, при этом на наружной поверхности днища 6 выполнена камера сгорания 4, причем камера сгорания 4 соединена с впускными 2 и выпускными 3 каналами, выполненными во внутренней полости 11 для прохода охлаждающей жидкости головки блока цилиндров, впускные каналы 2 имеют вход на боковых стенках 8, а выпускные каналы 3 имеют выход на боковых стенках 7, при этом на входе в головку цилиндров имеются окна 14, образованные впускными каналами 2, соединенными попарно. Головка содержит внутреннюю полость 11 для прохода охлаждающей жидкости, свечные колодцы 1 для установки свечей зажигания, причем свечные колодцы 1 между собой имеют перемычки 12, а в нижней части они соединены с верхней плитой ребрами 13, при этом на перемычках 12 и на верхней плоскости 15 между свечными колодцами 1 выполнены отверстия 16 для крепления крышки клапанов; крепежные отверстия 10, в частности под болты, для крепления головки к блоку цилиндров. Впускной и выпускной распределительные валы устанавливаются продольно головке блока цилиндров в опорные отверстия 9.
Работа головки блока цилиндров осуществляется следующим образом. Головка блока цилиндров обеспечивает формирование и герметизацию рабочего объема четырех цилиндров бензинового 16-ти клапанного двигателя внутреннего сгорания. Через крепежные отверстия 10, головка цилиндров крепится к блоку (не показан), к примеру, посредством болтов. Через отверстия 16, к головке цилиндров крепится крышка клапанов (не показана). Через окна 14 впускных каналов 2 в цилиндры поступает заряд топливовоздушной смеси, а через выпускные каналы 3 отводятся отработавшие газы. Воспламенение рабочей смеси осуществляется свечами зажигания, установленными в свечные колодцы 1, свечные колодцы 1 между собой соединяются перемычками 12, а в нижней части свечные колодцы 1 дополнительно соединены с верхней плитой ребрами 13.
Преимущество заявленной полезной модели состоит в том, что по сравнению с принятыми за аналог устройствами, конструкция головки блока цилиндров с жидкостным охлаждением обеспечивает оптимальную жесткость, за счет соединения свечных колодцев между собой перемычками, а в нижней части они соединены с верхней плитой ребрами, лучшие газодинамические характеристики впускных каналов, за счет окон образованных на входе в головку цилиндров впускными каналами, соединенных попарно, кроме этого для надежного уплотнения верхней плоскости на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами выполнены отверстия для крепления крышки клапанов.