RU174570U1

RU174570U1 - Heat shield

Info

Publication number: RU174570U1
Application number: RU2016152815U
Authority: RU
Inventors: Александр Вадимович Сазонов; Дмитрий Владимирович Логинов; Иосиф Израильевич Шраер; Олег Вячеславович Меренков; Валерий Владимирович Сысуев
Original assignee: Публичное акционерное общество "Завод фрикционных и термостойких материалов"
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-10-20

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к теплозащитным экранам, устанавливаемым на двигатель внутреннего сгорания для предотвращения повреждения деталей в моторном отсеке транспортного средства от теплового излучения системы выпуска отработавших газов, например: выпускного коллектора, турбокомпрессора, нейтрализатора.Теплозащитный экран выполнен из нескольких металлических листов, между которыми имеются зазоры. Металлические листы выполнены из стали с двухсторонним алюминиевым покрытием. Кромка хотя бы одного металлического листа завальцована, по крайней мере, на части кромки. В теплозащитном экране кромка наружного металлического листа завальцована вокруг кромок нижних металлических листов или кромки всех металлических листов завальцованы. Алюминиевое покрытие имеет легирующую добавку кремния.3 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to the field of engine building, namely, heat shields mounted on an internal combustion engine to prevent damage to parts in the engine compartment of a vehicle from heat radiation from the exhaust system, for example: exhaust manifold, turbocharger, neutralizer. The heat shield is made of several metal sheets between which there are gaps. The metal sheets are made of steel with a double-sided aluminum coating. The edge of at least one metal sheet is rolled at least on a part of the edge. In the heat shield, the edge of the outer metal sheet is rolled around the edges of the lower metal sheets or the edges of all metal sheets are rolled. The aluminum coating has a silicon dopant. 3 zp f-ly, 4 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к теплозащитным экранам, устанавливаемым на двигатель внутреннего сгорания для предотвращения повреждения деталей в моторном отсеке транспортного средства от теплового излучения системы выпуска отработавших газов, например: выпускного коллектора, турбокомпрессора, нейтрализатора.The inventive utility model relates to the field of engine manufacturing, namely, heat shields mounted on an internal combustion engine to prevent damage to parts in the engine compartment of a vehicle from thermal radiation from an exhaust system, for example: exhaust manifold, turbocharger, neutralizer.

Известна конструкция экрана теплоизолирующего для двигателя внутреннего сгорания по патенту РФ №2310085 (F02B 77/11 20.06.2007), содержащего экранирующую поверхность, закрывающую выпускной коллектор, причем экран имеет как минимум два отверстия под болтовое крепление к выпускному коллектору, расположенные на одной оси, вдоль оси, проходящей через отверстия под болтовое крепление, выполнен желобообразный выступ, а экранирующая поверхность выполнена однослойной, толщина слоя которой находится в диапазоне от 0,5 до 1,5 мм и с обеих сторон имеет газотермическое напыление толщиной 0,02…0,05 мм при этом экранирующая поверхность содержит как минимум два ребра жесткости, выполненные поперек желобообразного выступа. Газотермическое напыление защищает экран от коррозионного воздействия внешней среды. Однако однослойная конструкция экрана может недостаточно снижать тепловое излучение от изолируемых деталей двигателя, так как металлический материал экрана обладает высокой теплопроводностью.A known design of a heat-insulating screen for an internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. 2310085 (F02B 77/11 06/20/2007), comprising a shielding surface covering the exhaust manifold, the screen having at least two bolt holes for the exhaust manifold located on one axis, along the axis passing through the holes for the bolt fastening, a gutter-like protrusion is made, and the screening surface is made single-layer, the layer thickness of which is in the range from 0.5 to 1.5 mm and has a gas thermal on both sides In this case, a sputtering coating with a thickness of 0.02 ... 0.05 mm and the shielding surface contains at least two stiffening ribs made across the trough-like protrusion. Thermal spraying protects the screen from the corrosive effects of the environment. However, a single-layer screen design may not sufficiently reduce thermal radiation from insulated parts of the engine, since the metal material of the screen has a high thermal conductivity.

Наиболее близким аналогом заявляемого теплозащитного экрана является защитный металлический экран по авторскому свидетельству СССР №244806 (F02F 16/02 28.05/1969) выполненный в виде нескольких листов, разделенных зазорами. Применение экрана состоящего из нескольких металлически листов, разделенных воздушными зазорами, позволяет более эффективно снижать тепловое излучение, так как воздух является хорошим теплоизолятором. Однако соединение металлических листов с помощью планок и винтов не является надежным, так как от вибрации резьбовые соединения могут ослабнуть, что приведет к увеличению уровня шума. Отсутствие термостойкого антикоррозионного покрытия приведет к коррозии экрана от воздействия внешней среды.The closest analogue of the claimed heat shield is a protective metal screen according to the USSR copyright certificate No. 244806 (F02F 16/02 28.05 / 1969) made in the form of several sheets separated by gaps. The use of a screen consisting of several metal sheets separated by air gaps makes it possible to more effectively reduce thermal radiation, since air is a good heat insulator. However, the connection of metal sheets with the help of strips and screws is not reliable, as the threaded connections can become loose due to vibration, which will lead to an increase in the noise level. The absence of a heat-resistant anticorrosive coating will lead to corrosion of the screen from exposure to the external environment.

Технический результат полезной модели - создание надежной в работе конструкции, обеспечивающей эффективную теплоизоляцию деталей системы выпуска отработавших газов.The technical result of the utility model is the creation of a reliable design that provides effective thermal insulation of parts of the exhaust system.

Указанный технический результат достигается тем, что теплозащитный экран выполнен из нескольких металлических листов, между которыми имеются зазоры. Металлические листы выполнены из стали с двухсторонним алюминиевым покрытием. Кромка хотя бы одного металлического листа завальцована, по крайней мере, на части кромки. Алюминиевое покрытие имеет легирующую добавку кремния.The specified technical result is achieved in that the heat shield is made of several metal sheets, between which there are gaps. The metal sheets are made of steel with a double-sided aluminum coating. The edge of at least one metal sheet is rolled at least on a part of the edge. The aluminum coating is doped with silicon.

Зазоры между стальными листами позволяют значительно снизить теплопроводность экрана. Алюминиевое покрытие стальных листов надежно защищает экран от коррозии при воздействии и окружающей среды в условиях высокой температуры. Кроме этого алюминиевое покрытие с внутренней стороны теплозащитного экрана, обращенной к источнику тепла, позволяет частично отражать инфракрасное излучение и уменьшает нагрев теплозащитного экран. Добавление кремния в алюминий способствует более ровному нанесению покрытия на поверхность стальных листов, снизить микротвердость стали и увеличить ее способность к деформированию, что облегчает формование экранов сложной формы.The gaps between the steel sheets can significantly reduce the thermal conductivity of the screen. The aluminum coating of steel sheets reliably protects the screen from corrosion during exposure and the environment in high temperature conditions. In addition, the aluminum coating on the inner side of the heat shield facing the heat source allows you to partially reflect infrared radiation and reduces the heating of the heat shield. The addition of silicon to aluminum contributes to a more even coating on the surface of steel sheets, to reduce the microhardness of steel and increase its ability to deform, which facilitates the formation of screens of complex shape.

Кромка наружного металлического листа завальцована вокруг кромок внутренних металлических листов. Кромки всех металлических листов завальцованы.The edge of the outer metal sheet is rolled around the edges of the inner metal sheets. The edges of all metal sheets are rolled.

Завальцованная кромка придает жесткость и прочность теплозащитному экрану, надежно соединяет металлические листы, и позволяет уменьшить толщину металлических слоев экрана по сравнению с экраном без завальцованной кромки.The sealed edge gives rigidity and strength to the heat shield, reliably connects metal sheets, and reduces the thickness of the metal layers of the screen compared to a screen without a sealed edge.

Заявляемый теплозащитный экран иллюстрируется следующими рисунками.The inventive heat shield is illustrated by the following figures.

На фиг. 1 представлен вид теплозащитного экрана, закрепленного на выпускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 2 представлен разрез по сечению 1-1 фиг. 1, на фиг. 3 изображена кромка с завальцовкой всех металлических слоев на увеличенном виде 2 фиг. 2, на фиг. 4 изображена кромка с завальцовкой наружного металлического листа вокруг нижних металлических листов на увеличенном виде 2 фиг. 2.In FIG. 1 is a view of a heat shield mounted on an exhaust manifold of an internal combustion engine; FIG. 2 shows a section along section 1-1 of FIG. 1, in FIG. 3 shows an edge with rolling of all metal layers in an enlarged view 2 of FIG. 2, in FIG. 4 shows an edge with rolling of the outer metal sheet around the lower metal sheets in an enlarged view 2 of FIG. 2.

Теплозащитный экран 1 выполнен из нескольких металлических листов. Наружный металлический лист 2 и внутренний металлический лист 3 разделены воздушным зазором 4. Наружный металлический лист 2 и внутренний металлический лист 3 выполнены из стали с двухсторонним алюминиевым покрытием 5. Кромка металлических листов экрана имеет завальцовку 6, по крайней мере, на части кромки. Алюминиевое покрытие 4 имеет легирующую добавку кремния.The heat shield 1 is made of several metal sheets. The outer metal sheet 2 and the inner metal sheet 3 are separated by an air gap 4. The outer metal sheet 2 and the inner metal sheet 3 are made of steel with a double-sided aluminum coating 5. The edge of the metal sheets of the screen has a rolling 6, at least on the edge part. The aluminum coating 4 has a silicon dopant.

Работа теплозащитного экрана осуществляется следующим образом. Теплозащитный экран прикрепляют к выпускному коллектору 7 двигателя внутреннего сгорания 8. Как правило, в большинстве случаев достаточно, чтобы экран имел два стальных листа. Стальные листы теплозащитного экрана скреплены между собой с помощью завальцовки кромки (фиг. 3). При этом завальцовывают как кромку 9 наружного металлического листа, так и кромку 10 внутренних металлических листов. Кромка может быть завальцована по всей длине или может быть частично завальцована, например завальцовка может отсутствовать на участках с маленьким радиусом. Для облегчения завальцовки в теплозащитных экранах сложной формы завальцовывают только кромки 9 наружного металлического листа вокруг кромок 10 нижних металлических листов (фиг. 4).The work of the heat shield is as follows. A heat shield is attached to the exhaust manifold 7 of the internal combustion engine 8. As a rule, in most cases it is sufficient that the screen has two steel sheets. The steel sheets of the heat shield are fastened together by rolling the edges (Fig. 3). In this case, both the edge 9 of the outer metal sheet and the edge 10 of the inner metal sheets are rolled. The edge may be rolled along the entire length or may be partially rolled, for example, rolling may be absent in areas with a small radius. To facilitate rolling in heat-shields of complex shape, only the edges 9 of the outer metal sheet are rolled around the edges 10 of the lower metal sheets (Fig. 4).

Воздушные зазоры между стальными листами позволяют значительно снизить теплопроводность экрана. Эти воздушные зазоры могут быть образованы за счет отличий форм стальных листов теплозащитного экрана при отдельном формовании каждого стального листа, если требуется создать воздушные промежутки в несколько миллиметров. Чаще всего достаточно воздушного зазора около 0,1 мм, который может быть достигнут при одновременном формовании всех стальных листов за счет обратного пружинения стальных листов.The air gaps between the steel sheets can significantly reduce the thermal conductivity of the screen. These air gaps can be formed due to differences in the shapes of the steel sheets of the heat shield when separately forming each steel sheet, if you want to create air gaps of several millimeters. Most often, an air gap of about 0.1 mm is sufficient, which can be achieved by simultaneously molding all steel sheets by springing the steel sheets back.

Алюминиевое покрытие стальных листов надежно защищает экран от коррозии при воздействии и окружающей среды в условиях высокой температуры. Кроме этого алюминиевое покрытие с внутренней стороны теплозащитного экрана, обращенной к источнику тепла, позволяет частично отражать инфракрасное излучение и уменьшает нагрев теплозащитного экран. Добавление кремния в алюминий способствует более ровному нанесению покрытия на поверхность стальных листов, снизить микротвердость стали и увеличить ее способность к деформированию, что облегчает формование экранов сложной формы.The aluminum coating of steel sheets reliably protects the screen from corrosion during exposure and the environment in high temperature conditions. In addition, the aluminum coating on the inner side of the heat shield facing the heat source allows you to partially reflect infrared radiation and reduces the heating of the heat shield. The addition of silicon to aluminum contributes to a more even coating on the surface of steel sheets, to reduce the microhardness of steel and increase its ability to deform, which facilitates the formation of screens of complex shape.

Заявляемая полезная модель может быть выполнена имеющимися техническими средствами на имеющемся оборудовании.The inventive utility model can be performed by existing technical means on existing equipment.

Предложенный теплозащитный экран имеет надежную в работе конструкцию, обеспечивающую эффективную теплоизоляцию деталей системы выпуска отработавших газов.The proposed heat shield has a reliable design that provides effective thermal insulation of parts of the exhaust system.

Claims

1. A heat shield made of several metal sheets between which there are gaps, characterized in that the metal sheets are made of steel with a double-sided aluminum coating, the edge of at least one metal sheet is rolled, at least on a part of the edge.

2. Heat shield according to claim 1, characterized in that the edge of the outer metal sheet is rolled around the edges of the inner metal sheets.

3. Heat shield according to claim 1, characterized in that the edges of all metal sheets are rolled.

4. The heat shield according to claim 1, characterized in that the aluminum coating has a silicon dopant.