RU2624782C2 - Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine - Google Patents

Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2624782C2
RU2624782C2 RU2015142776A RU2015142776A RU2624782C2 RU 2624782 C2 RU2624782 C2 RU 2624782C2 RU 2015142776 A RU2015142776 A RU 2015142776A RU 2015142776 A RU2015142776 A RU 2015142776A RU 2624782 C2 RU2624782 C2 RU 2624782C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gasket
cover
gas
cylinder
section
Prior art date
Application number
RU2015142776A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015142776A (en
Inventor
Валерий Александрович Рыжов
Виталий Васильевич Печенин
Евгений Николаевич Зимин
Владимир Алексеевич Здоренко
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2015142776A priority Critical patent/RU2624782C2/en
Publication of RU2015142776A publication Critical patent/RU2015142776A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624782C2 publication Critical patent/RU2624782C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F11/00—Arrangements of sealings in combustion engines 
    • F02F11/002—Arrangements of sealings in combustion engines  involving cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing

Landscapes

  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: gas-tight joint seal of the internal combustion engine comprises an annular sealing gasket (3) of a rectangular cross section made of steel with a hardness lower than the hardness of the material of the cylinder liner and cover and mounted between the sealing surfaces of the cylinder liner (2) and the cylinder cover (4). On the sealing surfaces of the cylinder liner (2) and cover (4) protruding denticles of triangular cross-section are formed, which are pressed into the gas-tight joint gasket body, when the cylinder liner (2) and the cylinder cover (4) are fastened to the cylinders' block by studs. On the working surfaces of the gasket, at the contact points with the denticles, annular grooves of a rectangular cross-section are made with a width Ba, equal to 1.2 times of the denticle base width Bd and the depth Ha, equal to 0.25…0.35 of the denticle height Hd.
EFFECT: ensuring the guaranteed closure of the gas-tight joint across the entire area of the gasket.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и может быть применено для уплотнения газового стыка между втулкой и крышкой цилиндра со стороны камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular engine manufacturing, and can be used to seal the gas joint between the sleeve and the cylinder cover on the side of the combustion chamber of an internal combustion engine.

Известны конструкции уплотнения газового стыка между втулкой и крышкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания с применением листовых металлических прокладок различного профиля из мягкой стали.Known design gas seal joints between the sleeve and the cylinder cover of the internal combustion engine using sheet metal gaskets of various profiles made of mild steel.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению (прототипом) является уплотнение камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания по (патенту РФ №2513048, опубл. 20.04 2014, Бюл. №11), содержащее стальную прокладку газового стыка между чугунной втулкой и чугунной крышкой цилиндра. Все элементы газового стыка скрепляются между собой и крепятся к блоку цилиндров при помощи шпилек. Для повышения эффективности уплотнения газового стыка и предотвращения возникающих при работе двигателя взаимных радиальных и угловых микроперемещений втулки цилиндра и крышки цилиндра на сопрягаемых поверхностях втулки цилиндра и крышки цилиндра выполнены выступающие зубчики треугольного поперечного сечения, ширина основания и высота которых составляет 2-5% от ширины прокладки газового стыка и которые при скреплении втулки цилиндра и крышки цилиндра шпильками вдавливаются в тело прокладки.The closest in technical essence to the proposed technical solution (prototype) is the sealing of the combustion chamber of an internal combustion engine according to (RF patent No. 2513048, publ. 20.04 2014, Bull. No. 11), containing a steel gasket of the gas joint between the cast-iron sleeve and the cast-iron cylinder cover. All elements of the gas joint are fastened together and are attached to the cylinder block with the help of studs. To increase the efficiency of gas joint sealing and to prevent mutual radial and angular microdisplacements during engine operation of the cylinder bushing and cylinder cover, protruding teeth of triangular cross section are made on the mating surfaces of the cylinder bushing and cylinder cover, the base width and height of which are 2-5% of the gasket width gas joint and which, when bonding the cylinder bushing and cylinder cover with studs, are pressed into the body of the gasket.

Недостатком таких уплотнений является то, что при вдавливании зубчиков в прокладку на ее поверхностях, в местах контакта с зубчиками, происходит выдавливание металла прокладки из-за его пластического течения с образованием неровностей в виде кольцевых выступов, которые препятствуют замыканию газового стыка по всей площади прокладки и приводят к потере эффективности уплотнения.The disadvantage of such seals is that when teeth are pressed into the gasket on its surfaces, in contact with the teeth, the gasket metal is extruded due to its plastic flow with the formation of irregularities in the form of annular protrusions that prevent the gas joint from closing across the entire gasket area and result in loss of compaction efficiency.

Задачей изобретения является повышение эффективности уплотнения газового стыка между втулкой и крышкой цилиндра со стороны камеры сгорания двигателя.The objective of the invention is to increase the efficiency of sealing the gas joint between the sleeve and the cylinder cover on the side of the combustion chamber of the engine.

Для решения этой задачи в изобретении используется уплотнение газового стыка двигателя внутреннего сгорания, содержащее кольцевую уплотнительную прокладку прямоугольного поперечного сечения, выполненную из стали с твердостью ниже твердости материала втулки и крышки цилиндра и установленную между уплотняемыми поверхностями втулки и крышки цилиндра, на которых выполнены выступающие зубчики треугольного поперечного сечения. Отличительной особенностью предлагаемой конструкции является то, что на рабочих поверхностях прокладки, сопрягаемых с поверхностями втулки и крышки цилиндра, выполнены кольцевые проточки прямоугольного поперечного сечения в местах контакта с зубчиками сопрягаемых поверхностей втулки и крышки цилиндра.To solve this problem, the invention uses a gas joint seal of an internal combustion engine containing an annular sealing gasket of rectangular cross section made of steel with a hardness lower than the hardness of the material of the sleeve and the cylinder cover and installed between the sealing surfaces of the sleeve and the cylinder cover, on which protruding teeth are triangular cross section. A distinctive feature of the proposed design is that on the working surfaces of the gasket mating with the surfaces of the sleeve and the cylinder cover, circular grooves of rectangular cross section are made at the points of contact with the teeth of the mating surfaces of the sleeve and the cylinder cover.

Предлагаемая конструкция прокладки газового стыка позволяет за счет выполнения кольцевых проточек прямоугольного поперечного сечения на рабочих поверхностях прокладки переместить образовывающиеся неровности в виде кольцевых выступов с рабочих поверхностей прокладки внутрь проточек и сохранить плоскостность поверхностей прокладки, обеспечить за счет этого гарантированное замыкание газового стыка по всей площади прокладки и повышение эффективности уплотнения.The proposed design of the gas joint gasket allows, due to the execution of annular grooves of rectangular cross section on the working surfaces of the gasket, to move the formed bumps in the form of annular protrusions from the working surfaces of the gasket into the grooves and to preserve the flatness of the gasket surfaces, thereby ensuring a guaranteed gas joint closure over the entire gasket area and increased compaction efficiency.

Таким образом, эффективность уплотнения газового стыка повышается не только за счет вдавливания зубчиков в прокладку, но и за счет обеспечения полного прилегания сопрягаемых поверхностей элементов газового стыка (втулки цилиндра, крышки цилиндра и прокладки).Thus, the sealing efficiency of the gas joint is increased not only by pushing the teeth into the gasket, but also by ensuring that the mating surfaces of the elements of the gas joint (cylinder bushing, cylinder cover and gasket) are completely seated.

Достигаемый технический результат - обеспечение эффективного уплотнения газового стыка в течение длительной работы двигателя.Achievable technical result - ensuring effective sealing of the gas joint during long-term operation of the engine.

Конструкция уплотнения газового стыка двигателя показана на фиг. 1.The gas seal design of the engine joint is shown in FIG. one.

На фиг. 2 показан поперечный разрез уплотняемого стыка.In FIG. 2 shows a cross section through a sealing joint.

Уплотнение камеры сгорания двигателя содержит стальную кольцевую уплотнительную прокладку газового стыка прямоугольного поперечного сечения 3, установленную между уплотняемыми поверхностями втулки цилиндра 2 и крышки цилиндра 4, которые скрепляются с блоком цилиндров 1 с помощью шпилек 5.The seal of the combustion chamber of the engine contains a steel ring gasket gas joint of rectangular cross section 3, installed between the sealing surfaces of the sleeve of the cylinder 2 and the cylinder cover 4, which are fastened to the cylinder block 1 using studs 5.

Стальная прокладка 3 имеет твердость меньше твердости втулки цилиндра 2 и крышки цилиндра 4, изготавливаемых из высокопрочного чугуна. На уплотняемых поверхностях втулки и крышки цилиндра выполнены выступающие зубчики треугольного сечения с размерами Вз (ширина основания зубчика) и Нз (высота зубчика). На прокладке, в местах контакта с зубчиками, выполнены кольцевые проточки прямоугольного поперечного сечения с шириной Вк = 1,2 Вз и глубиной Нк = 0,25…0,35 Нз. Оптимальные соотношения размеров проточки и зубчика установлены экспериментальным путем на ОАО «Коломенский завод». Уплотнение газового стыка осуществляется за счет полного прилегания рабочих поверхностей B прокладки 3 к соответствующим поверхностям втулки и крышки цилиндра, а также за счет вдавливания зубчиков в прокладку при затяжке шпилек 5. При вдавливании зубчиков в прокладку образуются неровности в виде кольцевых выступов Б, которые заполняют свободный объем кольцевых проточек в прокладке и не выступают на поверхности B прокладки.Steel gasket 3 has a hardness less than the hardness of the sleeve of the cylinder 2 and the cover of the cylinder 4, made of ductile iron. On the sealing surfaces of the sleeve and the cylinder cover, protruding teeth of triangular cross-section are made with the sizes Bz (width of the tooth base) and Нз (height of the tooth). On the gasket, in the places of contact with the teeth, there are made circular grooves of rectangular cross section with a width of Bk = 1.2 Vz and a depth of Hk = 0.25 ... 0.35 Nz. The optimum ratio of the size of the grooves and cloves was established experimentally at OJSC Kolomensky Zavod. The gas joint is sealed by completely adhering the working surfaces B of the gasket 3 to the corresponding surfaces of the sleeve and the cylinder cover, as well as by pressing the teeth into the gasket while tightening the studs 5. When pressing the teeth into the gasket, irregularities are formed in the form of annular protrusions B, which fill the volume of the annular grooves in the gasket and do not protrude on the surface B of the gasket.

Выполненные на ОАО «Коломенский завод» расчеты и эксперименты показали, что предложенная конструкция обеспечивает надежную герметизацию и длительную безотказную работу газового стыка двигателя.The calculations and experiments performed at Kolomensky Zavod OJSC showed that the proposed design provides reliable sealing and long trouble-free operation of the gas joint of the engine.

Claims (1)

Уплотнение газового стыка двигателя внутреннего сгорания, содержащее кольцевую уплотнительную прокладку прямоугольного поперечного сечения, выполненную из стали с твердостью ниже твердости материала втулки и крышки цилиндра и установленную между уплотняемыми поверхностями втулки и крышки цилиндра, на которых выполнены выступающие зубчики треугольного поперечного сечения, которые при скреплении шпильками втулки цилиндра и крышки цилиндра с блоком цилиндров вдавливаются в тело прокладки газового стыка, отличающееся тем, что на рабочих поверхностях прокладки, в местах контакта с зубчиками, выполнены кольцевые проточки прямоугольного поперечного сечения с шириной, равной 1,2 ширины основания зубчика, и глубиной, равной 0,25…0,35 высоты зубчика.A gas joint seal of an internal combustion engine comprising an annular sealing gasket of rectangular cross section made of steel with a hardness lower than the hardness of the material of the sleeve and cylinder cover and installed between the sealing surfaces of the sleeve and cylinder cover, on which protruding teeth of a triangular cross section are made, which when fastened with studs cylinder liners and cylinder covers with a cylinder block are pressed into the gasket body of the gas joint, characterized in that at work on the surfaces of the gasket, in places of contact with the teeth, there are made circular grooves of rectangular cross section with a width equal to 1.2 of the width of the base of the clove and a depth of 0.25 ... 0.35 of the height of the clove.
RU2015142776A 2015-10-08 2015-10-08 Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine RU2624782C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142776A RU2624782C2 (en) 2015-10-08 2015-10-08 Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015142776A RU2624782C2 (en) 2015-10-08 2015-10-08 Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015142776A RU2015142776A (en) 2017-04-13
RU2624782C2 true RU2624782C2 (en) 2017-07-06

Family

ID=58641666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015142776A RU2624782C2 (en) 2015-10-08 2015-10-08 Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624782C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU848722A1 (en) * 1979-12-20 1981-07-23 Научно-Исследовательский Конструк-Topcko-Технологический Институт Tpak-Торных И Комбайновых Двигателей Sealing of butt between head and sleeve of i.c.engine cylinder
SU1481451A1 (en) * 1987-09-18 1989-05-23 Предприятие П/Я А-1877 Sealing joint between head and cylinder sleeve of ic-engine
US20090152819A1 (en) * 2006-07-27 2009-06-18 Juergen Schneider Multi-Layer Metallic Flat Gasket, in Particular Cylinder Head Gasket
RU2513048C2 (en) * 2012-07-17 2014-04-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Internal combustion engine
WO2014117415A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 艾志（南京）环保管接技术股份有限公司 Fishbone inclined tooth-shaped metal gasket

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU848722A1 (en) * 1979-12-20 1981-07-23 Научно-Исследовательский Конструк-Topcko-Технологический Институт Tpak-Торных И Комбайновых Двигателей Sealing of butt between head and sleeve of i.c.engine cylinder
SU1481451A1 (en) * 1987-09-18 1989-05-23 Предприятие П/Я А-1877 Sealing joint between head and cylinder sleeve of ic-engine
US20090152819A1 (en) * 2006-07-27 2009-06-18 Juergen Schneider Multi-Layer Metallic Flat Gasket, in Particular Cylinder Head Gasket
RU2513048C2 (en) * 2012-07-17 2014-04-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Internal combustion engine
WO2014117415A1 (en) * 2013-01-29 2014-08-07 艾志（南京）环保管接技术股份有限公司 Fishbone inclined tooth-shaped metal gasket

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015142776A (en) 2017-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9482178B2 (en) Cylinder liner with an undercut seal trap
US5700017A (en) Flanged rubber combustion seal
US20070272078A1 (en) Piston Device for Internal Combustion Engine
US3586338A (en) Combustion seal for engines
KR20130008027A (en) Multilayer gasket with labyrinth stopper
CA2216391A1 (en) Rubber/metal combustion seal
US20140125012A1 (en) Compressable sealing ring assembly
US4867118A (en) Cylinder head and combustion chamber sealing arrangement for a reciprocating piston
RU2624782C2 (en) Gas-tight joint seal between cylinder liner and cover of internal combustion engine
RU2513048C2 (en) Internal combustion engine
CN205225474U (en) Gas sealing structure of cylinder cover of internal combustion engine
KR20140123588A (en) Piston ring for an internal combustion engine
US10082103B2 (en) Method of making engine spacer plate gasket
US1888459A (en) Closure means for cylinders and the like
CN106838306A (en) For the top piston ring of large-sized two-stroke turbocharging compression-ignition internal combustion engine
RU143449U1 (en) COMPRESSOR HIGH PRESSURE SEALING DEVICE
JP2016519261A5 (en)
EP2362120A1 (en) Seal structure for engine
US9500280B2 (en) Piston ring for an internal combustion engine
US9476382B2 (en) Multi-layered gasket
US1556104A (en) Metallic piston ring
JP6261857B2 (en) Cylinder cover, cylinder head gasket and internal combustion engine
RU2625419C1 (en) Oil-removing piston unit for internal-combustion engine
RU178986U1 (en) GATE VALVE
JP2011127609A (en) Assembly with piston and piston ring