PL52508B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 30.XII.1966 52508 KI. 4«-t»7-4 MKP F 02 f / '/j6 UKD •^^Eotek* ZZ*? lilenf, Wlasciciel patentu: Ruston Hornsby Limited Sheaf Ironworks, Water side South Lincoln (Wielka Brytania) Chlodzona ciecza glowica cylindrowa górnozaworowego silnika spalinowego Wynalazek niniejszy dotyczy chlodzonych cie¬ cza glowic cylindrowych górnozaworowych silni¬ ków spalinowych.Wzrost mocy jednostkowej silników spalinowych przez wzrost mocy znamionowej doprowadzil do tego, ze elementy ograniczajace komore spalania ulegaja znacznym naprezeniom cieplnym, prowa¬ dzac do takich niepozadanych zjawisk jak „pek¬ niecia wloskowate", korozja warstwy powierz¬ chniowej, uszkodzenia cieplne i przemieszczenia elementów, uszkadzanie uszczelki glowicy cylin¬ drowej, uszkadzanie powierzchni uszczelniajacej gniazd zaworowych i drobne pekniecia w elemen¬ tach o niejednakowej grubosci. Najbardziej niepo¬ zadane zjawiska wystepuja na goracej sciance lub pokrywie glowicy cylindrowej, która oddziela te glowice od komory spalania, a w której otwory i gniazda zaworów wlotowych i wydechowych, otwory dla wtryskiwacza i swiecy zaplonowej, otwory rozrusznika powietrznego, itp. powoduja niejednakowa grubosc scianek i jamy w materia¬ le wspomnianej pokrywy komory spalania, przy czym bedacy wynikiem tego rozklad temperatur prowadzi do duzych naprezen cieplnych.Wynalazek niniejszy stwarza ulepszona glowice cylindrowa z oddzielna plyta ogniowa, w której czynnik chlodzacy moze doplywac blizej jej naj¬ goretszych miejsc i w której predkosc czynnika chlodzacego, a zatem wspólczynnik przenikania ciepla, moze byc dokladniej kontrolowany, dajac 10 15 20 25 w wyniku zmniejszenie do minimum naprezen cieplnych i odksztalcen cieplnych i eliminujac ko¬ niecznosc podatnego mocowania brzegów plyty ogniowej.W celu lepszego zrozumienia wynalazku zostal on przedstawiony na rysunku, który pokazuje je¬ dynie tytulem przykladu w jaki sposób moze on byc zrealizowany w glowicy cylindrowej chlodzo¬ nego woda górnozaworowego silnika o samoczyn¬ nym zaplonie z dwoma grzybkowymi zaworami wlotowymi powietrza i dwoma wydechowymi za¬ worami grzybkowymi, umieszczonymi symetrycz¬ nie dokola centralnego wtryskiwacza paliwa, wspólosiowego z tlokiem.Fig. 1 jest pionowym przekrojem fragmentu glowicy cylindrowej, pokazujacym plyte ogniowa i towarzyszace jej elementy, a fig. 2 — podobnym fragmentem w przekroju, pokazujacym odmiane centralnego zamocowania plyty ogniowej.Na fig. 1 glowica cylindrowa 11 wyposazona jest w cztery elementy zaworowe, z których pokazane sa tylko dwa oznaczone liczbami 12, 13, oraz w od¬ dzielna, odejmowalna i wymienna stalowa plyte ogniowa 14, pracujaca jako sciana lub pokrywa komory spalania glowicy cylindrowej. Plyta og¬ niowa 14 umieszczona jest nad „mokra" tuleja cy¬ lindrowa 15, jest z nia wspólosiowa i na ta wlas¬ nie tuleje przenosi sily wywolane zamocowaniem glowicy cylindrowej. Kazdy z czterech otworów zaworowych, z których dwa 12 i 13 sa pokazane 5250852508 na rysunku, jest zaopatrzony w stalowa tworzaca gniazdo zaworowe wkladke 16, 17 przyspawana do plyty ogniowej w miejscach oznaczonych odnos¬ nikiem 21, od strony 18 goracej komory spalania, i w miejscach oznaczonych odnosnikiem 20, na jej chlodnej przeciwnej stronie 19. Ustalajaca wtry¬ ski wacz paliwa tuleja 22 jest nakrecona na gwint swym dolnym koncem 23 na srodkowy wystep ply¬ ty ogniowej, a swym górnym koncem (nie pokaza¬ nym na rysunku) jest wkrecona na gwint w gór¬ na sciane glowicy cylindrowej, przy czym srodko¬ wy wystep plyty ogniowej jest oddalona od ko¬ mory spalania, a zatem chlodniejsza czescia glo¬ wicy cylindrowej.Szeregi wzajemnie polaczonych przewodów dla przeplywu chlodziwa, utworzonych w plycie og¬ niowej 14 pomiedzy jej goraca strona 18 i strona chlodna 19, zasadniczo calkowicie otaczaja kaz¬ da wkladke gniazda zaworowego 16, 17 i tuleje 22 ustalajaca wtryski wacz. Przewód otaczajacy usta¬ lajaca wtryski wacz tuleje 22 jest polaczony z wszystkimi innymi przewodami oraz jest równiez polaczony z wlotem do glowicy cylindrowej 11.Kazdy przewód chlodzacy wkladke gniazda za¬ worowego jest polaczony z dwoma otworami wlo¬ towymi znajdujacymi sie obok siebie na obwodzie plyty ogniowej 14, a strumien wplywajacy przez te dwa otwory wlotowe rozprowadzony zostaje do¬ kola calego obwodu wkladki gniazda zaworo¬ wego.Jeden otwór wlotowy do kazdego chlodzacego wkladke przewodu wprawdzie wystarczylby, ale w najkorzystniejszej postaci wykonania wynalaz¬ ku zastosowane sa dwa takie otwory, a to w celu zwiekszenia przekroju przeplywu bez koniecznos¬ ci zwiekszenia grubosci plyty ogniowej 14. Na fig. 1 pokazany jest jeden otwór wlotowy dla wkladki 16 i jeden otwór wlotowy 29 dla wklad¬ ki 17. Kierunek przeplywu strumienia chlodzacego jest pokazany za pomoca strzalek (fig. 1), a mia¬ nowicie chlodziwo przeplywa z tulei cylindrowej 15, poza uszczelnionym polaczeniem 30 pomiedzy tuleja 15 i plyta ogniowa, przez caly szereg otwo¬ rów wlotowych, zasadniczo usytuowanych pro¬ mieniowo w kierunku do wewnatrz, przez wza¬ jemnie laczace sie przewody w plycie ogniowej 14, do tulei 22 ustalajacej wtryskiwacz, a stad do glo¬ wicy cylindrowej 11.Oczywiscie przeplyw czynnika chlodzacego mo¬ ze odbywac sie takze w odwrotnym kierunku, a mianowicie od wlotu do glowicy cylindrowej ku dolowi do tulei ustalajacej wtryskiwacz a nastep¬ nie zasadniczo promieniowo w kierunku na ze¬ wnatrz przez wzajemnie laczace sie przewody w plycie ogniowej i przez otwory wylotowe na obwodzie tej plyty do przestrzeni na zewnatrz tulei cylindrowej. Oczywiscie w odpowied¬ nich miejscach zastosowane sa uszczelki na wode i uszczelki na gaz. Pomiedzy sciana graniczaca z komora spalania i glowica cylindrowa nie sa po¬ trzebne takie uszczelki, jak dla silnika wysoko¬ preznego, poza uszczelkami potrzebnymi dla kon¬ wencjonalnej glowicy cylindrowej.Obieg chlodzacy glowicy cylindrowej i plyty ogniowej oraz elementów na niej zamocowanych, czynnik chlodzacy przeplywajacy przez wspom¬ niane wzajemnie laczace sie przewody lacznie z przewodem otaczajacym wtryskiwacz paliwa lub swiece zaplonowa, moga byc niezalezne od obiegu 5 chlodzacego cylindra.Fig. 2 pokazuje inne wykonanie wynalazku, w którym srodek plyty ogniowej nie jest polaczony z glowica cylindrowa za pomoca ustalajacej wtry¬ skiwacz tulei, ale za pomoca czterech rozmiesz- 10 czonych promieniowo dokola wtryskiwacza prze¬ lotowych srub 33, 34, z których dwie sa pokazane na rysunku. Przelotowe sruby 33, 34 sa polaczone z plyta ogniowa 31 za pomoca wydrazonych gwin¬ towanych kolków 35, 36. Po zmontowaniu, kolki 15 35, 36 sa wkrecone na gwint w plyte ogniowa 31, a przelotowe sruby 33, 34 sa przesuniete przez (nie pokazane na rysunku) otwory w górnej scianie lub w innej chlodniejszej czesci glowicy cylindrowej 32 i sa wkrecone na gwint w górne konce kolków 20 35, 36. Otwory w kolkach 35, 36 i pierscieniowy przewód 37 w plycie ogniowej 31 sluzy do chlo¬ dzenia dyszy wtryskiwacza. Przewód 37 jest po¬ laczony z wszystkimi przewodami wkladek gniazd zaworowych, tak jak to bylo pokazane na fig. 1, 25 i dlatego przeplyw czynnika chlodzacego w kie¬ runku srodka plyty ogniowej 31 jest dopóty taki sam, jak to bylo pokazane na fig. 1, dopóki stru¬ mien ten nie osiagnie przewodu 37, a nastepnie, jak to jest pokazane strzalkami na fig. 2, dalszy 30 przeplyw odbywa sie przez wydrazone kolki 35 i 36 i znajdujace sie w nich otwory do innej prze¬ strzeni chlodzonej, a nastepnie strumien czynnika chlodzacego wyplywa do glowicy cylindrowej (nie jest to pokazane na rysunku). Plyta ogniowa 31 35 jest ustalona w stosunku do glowicy cylindrowej 32 za pomoca pierscienia ustawczego 38.Tego rodzaju wykonanie umozliwia szybkie zdejmowanie plyty ogniowej z glowicy cylindro¬ wej, zarówno w celu przegladu lub naprawy jak 40 i wymiany. Równiez przy wykonaniu wedlug fig. 1 uzyskuje sie doplyw czynnika chlodzacego jak naj¬ blizej najgoretszych czesci i w ten sposób zmniej¬ sza sie lub eliminuje niebezpieczenstwa uszkadza¬ nia cieplnego glowicy cylindrowej. 45 W zadnym z tych wykonan plyta ogniowa nie koniecznie musi byc plaska. Moze ona na przy¬ klad miec w przekroju ksztalt stozka scietego lub tez moze byc wklesla. Moze ona byc zaopatrzona w zwiekszajace wytrzymalosc i zabezpieczajace od 50 pelzania materialu rowki, umieszczane po stro¬ nie komory spalania, oraz moze ona miec zwiek¬ szajace powierzchnie zebra na stronie chlodzonej.Poza tym moze byc ona wykonana z innego niz stal materialu, a wtryskiwacz paliwa lub tuleja 55 swiecy zaplonowej moze stanowic z nia jedna ca¬ losc.Tworzace gniazda zaworowe wkladki moga byc wykonane z innego niz stal materialu i moga byc powleczone odpowiednio twardym materialem. 60 Dodatkowe wymienne nakladki stanowiace gnia¬ zda zaworowe, wykonane z odpowiedniego mate¬ rialu, moga byc umieszczone na powierzchni ro¬ boczej gniazda opisanych wyzej wkladek.Wymiennosc plyty ogniowej umozliwia latwy 65 dostep do wnetrza glowicy cylindrowej w celu52508 przegladu lub w celu zamocowania przyrzadów lub indykatorów, takich jak czujniki naprezenia lub temperatury. Równiez jezeli zaistnialaby ko¬ niecznosc wymiany plyty ogniowej, to moze to byc uzyskane bez wymiany calej glowicy cylin¬ drowej.Wracajac z powrotem do konstrukcji pokazanej na fig. 1, mozna wymienic niektóre fakultatywne cechy znamienne wynalazku. A zatem kolki usta¬ lajace lub wkrety 25 moga byc zastosowane na obrzezu plyty ogniowej 14 w celu ulatwienia jej wstepnego ustawienia w stosunku do glowicy cy¬ lindrowej 11 oraz w celu przymocowania jej do glowicy w czasie prób szczelnosci na wode (kolki lub wkrety te nie sa konieczne podczas pracy sil¬ nika). Alternatywnie moga byc przewidziane ta¬ kie elementy ustalajace jak czopy srodkujace i wybrania. Dla kazdego kolka lub wkretu na obwodzie plyty ogniowej moga byc zastosowane promieniowe wydluzone szczeliny (nie pokazane cna rysunku), a maly promieniowy luz 26 moze byc przewidziany w glowicy cylindrowej 11 dokola ob¬ wodu plyty ogniowej 14, a to w celu umozliwienia jej rozszerzania cieplnego. Równiez maly promie¬ niowy luz 27 moze byc przewidziany w tulei cy¬ lindrowej 15 w miejscu wymaganego szczelnego na gaz i wode polaczenia tulei 15 z plyta ognio¬ wa 14. Ulepszony uklad chlodzacy wedlug wyna¬ lazku zmniejsza jednakze niebezpieczenstwa zwia¬ zane ze znacznym rozszerzaniem sie cieplnym.Rozumie sie samo przez sie, ze wynalazek moze byc równiez stosowany do silników o zaplonie iskrowym, przy umieszczeniu swiecy zaplonowej 6 na miejscu wtryskiwacza paliwa, lub tez do sil¬ nika majacego dowolna liczbe zaworów. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 5 Chlodzona ciecza glowica cylindrowa górnoza- worowego silnika spalinowego z plyta ogniowa, umocowana na jej obwodzie pomiedzy górnym koncem cylindra i wspólpracujacym obrzezem glo- io wicy cylindrowej w celu utworzenia sciany komo¬ ry spalania i zaopatrzona w otwory dla osadzenia wkladek gniazd zaworowych, które sa chlodzone za pomoca cieklego chlodziwa przeplywajacego przez przewody ukladu chlodzacego, znamienna 15 tym, ze kazda wkladka gniazda zaworowego (16, 17) jest polaczona z' plyta ogniowa (14) na oby¬ dwóch stronach plyty ogniowej (14) za pomoca sztywnych mechanicznie i przenikliwych dla cie¬ pla polaczen (20, 21), najkorzystniej za pomoca 20 spawania, przy czym przewody dla przeplywu chlodziwa, umieszczone dokola wkladek (16, 17) i pomiedzy polaczeniami (20, 21), sa utworzone czesciowo za pomoca rowków wykonanych w scia¬ nach otworów plyty ogniowej (14), a rowki te 25 zewnetrznie lacza sie przez promieniowe przewo¬ dy plyty ogniowej (14) z przewodami dla prze¬ plywu chlodziwa w cylindrze, i czesciowo za po¬ moca rowków wykonanych na zewnetrznym ob¬ wodzie wkladek (16, 17), które to rowki lacza sie 30 wewnetrznie z osiowym kanalem wykonanym w centralnej czesci glowicy cylindrowej, w której montuje sie wtryskiwacz paliwa lub swiece za¬ plonowa.KI. 46 c1, 4 52508 MKP F 02 f / &K& # & Z9 A (BIBLIOTEK rari^du falenfowegoi WDA-l. Zam. 55/66. Nakl. 310. PL