CS226990B1 - Cylinder head ofair-cooled diesel engines - Google Patents

Description

Vynález se týká hlavy válce vzduchem chlazeného vznětového motoru s chladicími žebry, vstřikovačem umístěným v oblasti můstku mezi ventily, dilatačními spárami a spalovacím prostorem, jehož převážná část je vytvořena v pístu.

U vzduchem chlazených vznětových motorů bývá č^sto větší část spalovacího prostoru vytvořená v pístu a poměrně malá část zahloubením ve dně hlavy. To je dáno požadavky na příznivé spalování, rozvíření náplně s přihlédnutím k optimálnímu rozložení paprsků vstřikovaného paliva. Vstřikovač bývá uspořádán bu3 v ose spalovacího prostoru, nebo je oproti ní vyosen, ale leží v oblasti můstku mezi ventily.

Pro uvedené základní uspořádání je obtížné vytvořit hlavu válce, aby v ní byl zajištěn odvod tepla z centrální oblasti, zejména v oblasti můstku mezi ventily, kde je umístěn i vstřikovač. Navíc z vysokého tepelného zatížení této oblasti vzniká mechanické namáhání, které při změně zatížení motoru mění svůj smysl. Protože toto se při provozu motoru opakuje, dochází při překročení meze únavy materiálu hlavy ke vzniku trhlin v oblasti zmíněného můstku.

, Jsou známy hlavy válců vanového typu sestávající z dolní desky a z ní nahoru vystupujících stěn opatřených chladicími žebry· Pro zlepšeni odvodu tepla z oblasti můstku mezi ventily se stěny hlavy směrem nahoru zužuji a dolní deska je v oblasti můstku nejtenčí a radiálně směrem k obvodu její tléušíky přibývá.

226 990

226 990

Pro zvýšení odvodu tepla z oblati můstku mezi ventily posouvá se vstřikovač.z nejužší ho-místa mezi otvory pro ventily. Přitom tyto otvory mohou být pro zvýšeni uvedeného účinku přesazeny vzhledem k ose válce v opačném srnmylu ne# je posunut vstřikcvač.

Pro sníženi výše uvedeného meohaniekého natáhni dna hlavy válce jsou známá řešení, kdy ve dně hlavy válce jsou známy otvory pro vennily, vytvořené dilatační ' spáry, které jsou vyplněný plechovými vložkami. zaLitými na dně hlavy. Dilatační spáry jsou kolmé ke ” dnu, ze kterého vychhzeeí· Aby bylo zabráněno špičkám náppěí na jejich konci uvvntř hlavy zakonn^í se slabě zakřiveným obloukem orientovatým do roviny - kolmé k ose válce. Toto řešeni má nevýhodu v tom, že uvedené zakončení dilatačních spár působí jako tepelná clona a brání odvodu tepla z můstku. Tato nevýhoda je patrná zejména u hlavy vanového typu, u níž je chlazeni zabezpečováno především žebry uspořádaným, vně na jejich stěnách. Nevýhodou uvedených tvarů dilatačních spár je L hromadění nečistot v tekutém kovu v blízkosti dilatačních.spár při odléváni, čímž.dochází ke snížení jakosti mateeiálu. Příčinou je nevýhodná výrazná změna rychlostí zatékáni -kovu v místě popsaného zakončeni dilatačních spár.

Cílem vynálezu je u hlavy váloe pro vzduchem chlazený vznětová motor s chladicími žebry, vstřkkovačem umístěným v oblati můstku mezi venmiy, dilatačním. spárami a spalovacím prostorem, jehož převážná část je vytvořená v pístu, zaústit dostatečné chlazeni, dané schopnnosi odvodu tepla z tepelně nejvíce zatížených míst a zabrémt vzniku trhlin v těchto místech vPvem změn smyslu mechanického namáháni daných tepelným namáháním - a změnami zatížení motoru. Dalším oílem je zameit hromadění nečistot v blízkosti dilatačníchspár při odléváni hlavy.

Toho je podle vynálezu dosaženo tm, že hlava je vanového typu s chladicím, žebry uspořádanými převážně vně na stěnách hlavy, oblast můstku se vstřkoOTačem je oddělena od obvodové oblasti dna hlavy dilatačními spárami vyd^zeícím. ze dna, svírajícími v přičném řezu můstek s rovinou dnů ostrý úhel a siamě^icími- ke stěnám hlavy, osa - válce prochází trojťhelnkem, jehož vrcholy tvoři průsečíky os vennilů a vstřikovače s - rovinou dna a vzdálenost dilatačních spár od - vstřikovače se v příčném řezu můstkem směrem od dna zvětšuje. Příčný průměr můstku vymezeného dilatačními spárami. se sm^irem k sacímu ven^lu zvětšuje. Dilatační spáry maj v rovině dna proměnnou vzdálenost od osy části rotačního spalovacího prostoru vytvořené ve dnu. Alestoň jedna-dilatační sp&ra má v příčném řezu ^tvar V přičemž spodní ^část svírá s roviu ^dna- úhel v^ětší než 6^{0 0} a horní ^íal^^Ίi úhel v rozmezí JO a^{ž 60} °. Trojúhelník toořený prtaečity os ventdAů a vstřikoval s rovinou dna hlavy - ve^vrcholem tvořeným průsečíkem - osy sacího vennilu s rovinou dna orientován proti směru proudění chladicího vzdutou a vrcholem tvořeným průsečíkem osy vstřikovače s rovinou dna hlavy leží v průmětu do roviny kolmé na směr prouděni chladicího vzduchu nejblíže stěnám hlavy.

Na ěřikožθných výkresech je znázorněn příklad provedeni hlavy válce podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje pří^čný řez hlavou, - obr. 2 pohled na dno hlavy válce a obr. J daLši variantu dilatačních spár ve dně - hlavy.

226 990

Hlava 1 je vanového typu se sténaní 2 výstupujícdtal nahoru z dolní desky a opatřenými na vnějších stranách chladicími žebry. ' Ve dně 2 hlavy 1 je vytvořená část 4 rotačního spalovacího prostoru, větší část spalovacího prostoru je v neznázorněném pistu. V oblasti *můstku 2 mezi sacím ventilem % a výfukovým ventieem 10 je (umístěn vstřikovač 8. Oblast můstku 2 je ocelená od obvodové oblasti dna 2 hlavy 1 dilatačními spárami 6, £, které ,v příčném řezu m.aí tvar V. Dilatační spáry 6, 2 vycházeei ze dna 2 hlavy 1 a . jsou vyplněny zalit^i plechovými vložkami.

Pro splněni požadavků na odvod tepla z oblasti můstku 2 mezi ventily 2» 10 do stěn 2 hlavy 1 válce svírají dilatační tp&ry 6, 2 ostrý úhel s rovinou dna % hlavy 1 válce, aby byla zajištěna rostoucí vzdálenost mezi dilatačními spárami 6, 2 a vstřikovačem 8 směrem kd dna 2· Ohiy mezi dilatačními spárami 6, 2 a rovinou dna % hlavy 1 zároveň splňuji i požadavek zameeení vzniku trhlin v místě jejich zakončeni. .

Pro zlepšeni odvodu tepla z můstku 2 jsou vešily 2» 10 vzhledem k ose válce tak přesazeny, že u^oIl^ustředovou oblast hlavy 1. Vstřikovač 8 je potom unístěn v obblast;± můstku 2 mezi OθntiLy 2» 10 tak, že osa válce prochází troúhelnkem, jehož vrcholy tvoři průsečníky os v^r^n^iL^S 9. 10 a vstřikovač 8 s rovinou dna 2 hlavy 1.

Při směru S proudění chladicího vzduchu je uvedený trojúhelník orientován vrcholem tvořerým průseča^em osy sacího v^r^n^iL^j 2 s rovinou dna 2 prosti směru S prouděni chladicího vzduchu a vrcholem tvořeným průsečnikem osy vstřikovače 8 leží v průmětu do roviny kolmé ke směru S proudění chladícího vzduchu nejblíže stěnám 2 hlavy 1. PtíOoí příčný průřez můstku 2 vymezeného dilatačními spárami 6, 2 ae směrem k sacímu vonnUu 2 zvětšuje. Také tato opaaření zlepš^í odvod . tepla z . tepelně nejvíce zatížených částí hlavy jL.

Z technologických důvodů při obrábění části 4 rotačního tp kovacího prostoru maaí dilatační spáry 6, 2 proměnnou vzdálenost od osy spalovacího prostoru. Podle obr. 2 má v pohledu na dno 2 hlavy 1 jedna dilatační sptára 6 průběh přímkový a druhá dilatační spára 2 průběh kruhový. Střed tohoto kruhového oblouku leží mimo osu části 4 rotačního tp^aLovacího prostoru. ,

V obr. laj jtou znázorněny dva příklady provedení dilatačních spár 6, 2 a 6', Z'· Dilatační tpáry 6', 2* ma* v příčném řezu průběh přítokový a dilatační spáry 6, 2 jtou v příčném řezu’ zalomeny. Pro splnění výše uvedených požadavků jtou nejvhodnněsí (pro daný typ hlavy) úhly maži · dilatačním spárami 6', 2' a rovinou dna 2 hlavy 1 větší úhel než 60 ⁰ pro dilatatoí s^páír^y 6, 2 · ^a° nep^pa^aí ^pro jeji^ spodní ^část, jejic^{h h}orní č^á8t tvírá s rovinou dna 2 hlavy 1 úhel v rozmezí 30 až 60 °.

Claims (5)

1. « Předmět vynálezu * 1. Hlava válce vzduchem chlazeného vznětového motoru s chladicími žebry, vttřikováčem umístěným V oblasti mťůtku mm z i ven^ly, dilatačními spárami a spal ovacím prostorem, jehož převážná · část je vytvořena v pístu, vyznačená tm, že je vanového typu s chladicím

   226 990 žebry uspořádanými převážně vně na stěnách (2) hlavy (1), oblast můstku (5) se vstřikovaném (8) je oddělená od obvodové oblasti dna (3) hlavy (1) dilatačními spárami (6, 7, 7' 6*) vycházejícími ze dna (3) avírajícími v příčném řezu můstek (5) s rovinou dna (3) ostrý úhel a směřujícími ke stěnám (2) hlavy (1), osa válce prochází trojúheníkem, jeho£. vrcholy tvoří průsečníky os ventilů (9. 10) a vstřikovače (8) s rovinou dna (?) a vzdálenost dilatačních spár (6, 7» 6’, 7’) vstřikovače (8) se v příčném řezu můstkem (?) .

   směrem od dna 3 zvětšuje.
2. 2. Hlava válce podle bodu 1, vyznačená tím, že příčný průřez můstku (5) vymezeného dilatačními spárami (6, 7» 6* 7*) se směrem к sacímu ventilu (9) zvětšuje.
3. 3. Hlava válce podle bodů 1 nebo 2, vyznačená tím, že dilatační spáry (6, 7, 6* 7*) mají v rovině dna (?) proměnnou vzdálenost od osy části (4) rotačního spalovacího prostoru vytvořené ve dnu (?) hlavy (1).
4. 4. Hlava válce podle bodů 1 až 3 vyznačená tím, ža alespoň jedna dilatační spára (6, 7, 6' 7*) má v příčném řezu tvar V, přičemž spodní část svírá s rovinou dna (?) úhel větší než 60 ⁰ a horní část úhel v rozmezí 30 až 60 °.
5. 5. Hlava válce podle bodu 1, vyznačená tím, že trojúhelník, tvořený průsečníky os ventilů (9_t 10) a vstřikovače (8) s rovinou dna (?) hlavy (1), je vrcholem, tvořeným průsečnikem osy saoího ventilu (9) s rovinou dna (?) hlavy (1) orientován proti směru (S) prouděni chladicího vzduchu a vrchol tvořený průaečníkem osy vstřikovače (8) s rovinou dna (?) hlavy (1), leží v průmětu do roviny kolmé na směr (S) prouděni chladioiho vzduchu nejblíže stěnám (2) hlavy (1).