CS267638B1 - Chladicí systém spalovacího motoru - Google Patents

Abstract

Spalovací motor, Jehož hlava válců a blok válců tvoři monoblok, má chladicí prostory vytvořeny kolem válců motoru a v hlavě válce. Nad dnem spalovacích prostorů Je uspořádán sběrný chladící kanál ohraničený stěnami monobloku a propojený s chladícími prostory bloku válců propojovacími kanály. Chladící prostory bloku válců jsou ohraničeny z vnější strany bočními kryty. Rovnoběžně se sběrným kanálom jc uspořádán z opačná strany vodítek ventilů přídavný chladicí kanál. Výfukový kanál je opatřen topelně izolační vložkou.

Description

Vynález so týká spalovacího, kapalinou chlazeného Jedno nobí víceválcového motoru, jehož hlava válců a blok válců tvoří monoblok s chaldícími prostory vytvořenými kolem válců a hlavy válců.

Jsou známé konstrukce motorů, kde hlava válců a blok válců jsou spojeny v monoblok, ktorý se vyrábí litím do pískových forem. Chlazení monobloku je zajišíováno kapalinou v prostoru mezi blokem válců a bočními kryty. U těchto konstrukcí vyúsíují sací kanály, výfukové kanály a vodítka ventilů na horní odlitou plochu hlavy válců 3 ohledem na složité utčsnení v bočních krytech, které zasahují i do prostoru hlavy válců. '

Výhodou tohoto řešení Je jednoduchost tvarů, snadné čištění odlitku a jeho nízká hmotnost. Nevýhodou je velká stavební výška motoru, vyplývající z vyústění sacích a výfukových kanálů na horní plochu hlavy válců. Další nevýhodou je, že konstrukce vyžaduje způsob formování, který vylučuje odlévání do kovové formy bez pískových jader. Písková forma musí být složena z více dílů, což zvyšuje pracnost její výroby a klade zvýšené nároky na přesnost při jejím sestavování.

V jiném případě při odlévání monobloku do kovové formy s použitím kovových jader je monoblok shora uzavřen víkem, v nčmž jsou uloženy části ventilového rozvodu a koné1 tlakového oleje. Chladící prostor je vytvořen jádrem, které se z odlitku vytahuje vzhůru ve směru osy válce. S ohledem na vytahování Jádra směrem vzhůru nelze vytvořit chladící prostor pod sacími a výfukovými kanály a pod nálitky pro zapalovací svíčky. V těchto mí »tech jsou zvenčí odlita chladící žebra, která odvádějí teplo jednak do vnějších stěn kapalinového chladícího prostoru, na který ^chladící žebra navazují a jednak do okolního vzduchu. Výhodou této konstrukce je možnost vyústění sacích a výfukových kanálů do boků motoru a tím dosažení celkově nízké stavební výšky a z hlediska technologického vysoce produktivní výroba monobloku. Nevýhodou je nerovnoměrné chlazení částí povrchu válců opatřených chladícími žebry vo srovnání s povrchem chlazeným kapalinou a nezbytnost naprosto spolehlivého těsnění.ploch styku monobloku a spodního dílu, víka rozvodu, oddělujících chladící kapalinu od olejového hospodářství. Případný průnik chladící kapaliny do mazacího oleje přináší značné riziko nespolehlivosti provozu.

Cílem vynálezu je vyrábět monoblok motoru s vysokými ekonomickými a užitnými parametry, tj. s vysokou produktivitou práce, nízkou hmotností, malou stavební výškou a dokonalým rovnoměrným chlazením motoru při co nejmenším množství chladící kapaliny, umožňujícím rychlý náběh na provozní teploty. Dále je cílem navrženého uspořádání vyloučit sousedství dvou rozdílných pracovních medií - například chladící kapaliny, oleje nebo plynu, oddělených těsněnými spoji a zvýšit tak spolehlivost provozu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že nad. dnem spalovacích prostorů je v podélném směru vytvořen sběrný chladící kanál ohraničený stěnami monobloku, který je propojen s předním chladícím prostorem a zadním chladícím prostorem propojovacími kanály procházejícími mezi sacími a výfukovými kanály a mezi sacími kanály, s výfukovými kanály a nálitky pro zapalovací svíčky. Sběrný chladící kanál je s výhodou přímý, přičemž propojovací kanály jsou vzájemně rovnoběžné v částech procházejících mezi sacími kanály a výfukovými kanály a myšlená prodloužení površek této části propojovacích kanálů protínají alespoň jeden z bočních krytů ohraničujících chladící prostory. Rovnoběžně se sběrným chladícím kanálem je uspořádán přídavný chladící kanál umístěný na opačné straně vodítek ventilů než sběrný chladící kanál. Výfukový kanál je opatřen tepelně izolační vložkou.

Výhodou monoblokového provedení motoru podle vynálezu je vyšěí dosažitelná přesnost odlitků, která umožňuje snížit tloušEku stěn a přídavky na obrábění na funkční resp. technologické minimum.

K odvodu tepla v oblasti spalovacího prostoru a sedel ventilů díky tepelně izolačním vložkám postačují propojovací kanály, jejichž průřezy jsou zmenšeny až na technologicky přijatelné minimum. Sběrný chladící kanál ochlazuje ty části spalovacího prostoru,

CS 267 638 Bl do nicliž propojovací kanály nemohou zasahovat a bezpečná odvzduěňuje celý chladící prostor. U motorů s vysokým specifickým výkonem, nebo u nichž je monoblok odlit z materiálu s nižSí tepelnou vodivostí než mají Al-slitiny, slouží pro rovnoměrnější vychlazení ventilových vodítek přídavný chladící kanál. Navrhovaný princip konstrukce monobloku je výhodný pro odlití z Al-slitiny, jejíž dobrá tepelná vodivost a nízká hustota umocňuje všechny výhody konstrukčního řoěení, Konstrukce monobloku podle vynálezu umožňuje v přípndč přímých rovnobčžných propojovacích kanálů a přímého sběrného chladícího kanálu lití pod tlakom.

Příklad provedení kapalinou chlazeného motoru podle vynálezu je na přiložených obrázcích, kde obr, 1 znázorňuje v oblasti hlavy válců řez I-I a v oblasti válců řez II-II z obr. 2 a obr, 2 znázorňuje částečný řez III-III z obr. 1,

Blok válců a hlava válců tvoří monoblok 15, k nčmuž jsou připojeny vnějSí boční kryty 14 ohi-aniču jící přední chladící prostor 2. a zadní chladící prostor 2· Kolem válců 2 jo vytvořen přední chladící prostor 2 a zadní chladící prostor ktoré jsou propojeny přes propojovací kanály 2 uspořádané nad dnem 16 spalovacího prostoru, se sbčrným chladícím lianúlcm £0. Sběrný chladící kanál 10 je ohraničen stěnami monobloku 15, Paralelně ko sběrnému chladícímu kanálu 10 jo uspořádán přídavný chladící kanál 11 vedený z opačné strany vodítok 17 výfukových ventilů než sběrný chladící kanál 10. Na přední čelní straně 12 monobloku 15 je umístěno kapalinové čerpadlo 1. Sběrný chladící kanál 10 je přímý a končí na zadní čelní stranč 13 monobloku 15, znázorněno schematicky na obr, 2, Propojovací kanály 2 Jsou mezi sacími 6 a výfukovými 2. kanály vzájemně rovnoběžné a myělená prodloužení povrSek této části propojovacích kanálů 2 protínají alespoň jeden z bočních krytů 14, Výfukové kanály 2 Jsou opatřeny tepelně izolačními vložkami 8, zhotovenými buď z keramické hmoty nebo ze žárupevného plochu. Tepelně izolační vložky 8 mohou být do výfukového kanálu 2 dodatečně vloženy nebo mohou sloužit jako Jádro při odlévání, čímž je umožněno odlévat i nepřímé kanály.

Chladící kapalina vstupuje z kapalinového čerpadla _1_ do předního i zadního chladícího prostoru 2, 2 ^a obtéká válce 4. Odtud z obou stran vstupuje propojovacími kanály 5 mezi sacími kanály 6 výfukovými kanály 2 ^a nálitky g pro zapalovací svíčku do sběrného chladícího kanálu 10, kterým na zadní čelní straně 12 monobloku 15 odchází z motoru.

Kapalinou chlazený motor podle vynálezu je možné odlévat jak do forem pískových, tak do forem kovových, přičemž u obou druhů forem Je možno použít písková nebo kovová jádra.

Při odlévání do pískových forem a na písková Jádra nemusí být sběrné chladící kanály 10 a přídavné chladící kanály 11 rovnoběžné a přímé. Zároveň nemusí být rovnoběžné a přímé ani části propojovacích kanálů 2 umístěné mezi sacími kanály 6 a výfukovými kanály 2·

Claims (4)

1. Spalovací kapalinou chlazený jedno- nebo více- válcový motor, Jehož hlava válců a blok válců tvoří monoblok, a chladícími prostory vytvořenými kolem válců motoru a v hlavě válců vyznačený tím, že nad dnem (16) spalovacího prostoru je v podélném směru vytvořen sběrný chladící kanál (lO) ohraničený stěnami monobloku (15), který Je propojen s předním chladícím prostorem (2) a zadním chladícím prostorem (3) propojovacími kanály (5) procházejícími mezi sacími kanály (6) a výfukovými kanály (7) a mezi sacími (6) a výfukovými kanály (7) a nálitky (9) pro zapalovací svíčky.

2. Spalovací kapalinou chlazený motor podle bodu 1 vyznačený tím, že sběrný chladící kanál (1O) je přímý a propojovací kanály (5) jsou vzájemně rovnoběžné v částech procházejících mezi sacími kanály (6) a výfukovými kanály (7) a myšlená prodloužení površek této části propojovacích kanálů (5) protínají alespoň jeden z bočních krytů (14) ohraničující chladící prostory (2, 3). -

3. Spalovací kapalinou chlazený motor podle bodu 1a2, vyznačený tím, že rovnoběžně se sběrným chladícím kanálem (lO) je uspořádán přídavný chladící kanál (11) umístěný na opačné straně vodítek (17) ventilů než sběrný chladící kanál (1 o).

4. Spalovací kapalinou chlazený motor podle bodu 1 až 3, vyznačený tím, že výfukový kanál (7) je opatřen tepelně izolační vložkou (8).