RU2768125C2

RU2768125C2 - Запрессовываемая втулка, головка цилиндров и транспортное средство, включающее их

Info

Publication number: RU2768125C2
Application number: RU2018125283A
Authority: RU
Inventors: Димитри ШЛЕ
Original assignee: Ман Трак Энд Бас Аг
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2022-03-23
Also published as: US10648424B2; RU2018125283A; BR102018013509A2; CN109236484A; RU2018125283A3; EP3428443B1; JP2019019822A; DE102017115461A1; EP3428443A1; US20190017464A1; JP7221001B2

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению. Запрессовываемая втулка (100) для герметизации и охлаждения элемента (106), выступающего через отверстие (102) в плоскости камеры сгорания в головке (104) цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающая место (108) соединения на первом конце (110) втулки (100), выполненное для прессовой посадки в углубление (112) на конце отверстия (102) в плоскости камеры сгорания, отдаленном от камеры (114) сгорания, бурт (116), выступающий радиально вовнутрь на втором конце (118) втулки (100), противоположном первому концу (110), место (108) соединения, включающее радиально загнутый вовнутрь пояс с опорной поверхностью (132), и/или диаметр запрессовываемой втулки (100) на первом конце (110) меньше диаметра втулки (100) на втором конце (118), и/или место (108) соединения включает цилиндрическую контактную поверхность (128), в которой осевой размер (130) места (108) соединения в несколько раз меньше осевой длины (134) запрессовываемой втулки (100) и/или в которой контактная поверхность (128) выполнена с углублением (112) для создания герметичного для жидкости соединения, в которой контактная поверхность (128) соединена или выполнена с возможностью соединения с углублением (112) силовой и/или неразъемной связью. Также раскрыты головка цилиндров и транспортное средство. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Данное изобретение относится к запрессовываемой втулке для вставки в отверстие в плоскости камеры сгорания головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания. В частности, описывается запрессовываемая втулка для герметизации и охлаждения элемента, выступающего через отверстие в плоскости камеры сгорания в головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания, и соответствующая головка цилиндров.

Известные головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания включают в себя для каждого цилиндра по меньшей мере один свод, предназначенный для размещения в нем свечи зажигания или форсунки. Каждый свод окружает полость для охлаждающей жидкости. В документе DE41 19 594С2 описывается такая головка цилиндров для двигателя внутреннего сгорания.

Все чаще в головке цилиндров находят применение резьбовые втулки для свечей зажигания или форсунок. По сравнению с литым сводом использование втулки значительно улучшает охлаждение свечи зажигания или, соответственно, форсунки благодаря тонкой стенке и хорошей удельной теплопроводности втулки. Кроме того, изготовление таких головок цилиндров проще.

Традиционно такие втулки ввинчиваются в плоскость камеры сгорания головки цилиндров. Наружная резьба втулки и внутренняя резьба плоскости камеры сгорания при этом герметизируются. В верхней части втулка размещена свободно, ее герметизация осуществляется с помощью уплотнительного кольца круглого сечения. Такая традиционная втулка хорошо подходит для установки дизельной форсунки, так как она имеет узкую вершину. Сама форсунка вставляется сверху и не имеет резьбы на ближайшем к камере сгорания конце.

В отличие от форсунки для свечи зажигания требуется значительно больше пространства в нижней части, т.е. в ближней от камеры сгорания области, плоскости камеры сгорания. Кроме того, свеча зажигания должна завинчиваться и вывинчиваться с применением определенного крутящего момента. При завинчивании или, соответственно, вывинчивании свечи зажигания существует опасность проворачивания втулки относительно головки цилиндров, например, опасность непреднамеренного ее вывинчивания. В результате возникают дополнительные рабочие операции. Кроме того, герметичность резьбы может быть необратимо нарушена.

Более того, применение втулки требует большего отверстия в плоскости камеры сгорания по сравнению с внешним диаметром форсунки или, соответственно, свечи зажигания, из-за чего снижается виброустойчивость, в частности, прочность при изгибе для знакопеременного цикла и усталостная прочность плоскости камеры сгорания.

Таким образом, существует задача предусмотреть для отверстия в плоскости камеры сгорания втулку для герметизации и охлаждения элемента, выступающего через отверстие в плоскости камеры сгорания в головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания, относительно компактной конструкции. Другой или альтернативной задачей является создание втулки для герметизации и охлаждения элемента, выступающего через отверстие в плоскости камеры сгорания в головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания, которая исключает возможность непреднамеренного вывинчивания и/или не нарушает герметичность относительно плоскости камеры сгорания в результате замены элемента.

Данную задачу или, соответственно, задачи решают запрессовываемая втулка, головка цилиндров с такой запрессовываемой втулкой, а также транспортное средство с такой головкой цилиндров, обладающей признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные формы исполнения и виды применения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения и более подробно рассмотрены в представленном далее описании с частичной ссылкой на изображения.

По одному из аспектов изобретения предлагается запрессовываемая втулка для герметизации и охлаждения элемента, выступающего через отверстие в плоскости камеры сгорания в головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Запрессовываемая втулка включает в себя место соединения на первом конце втулки, выполненное для прессовой посадки в углубление на конце отверстия в плоскости камеры сгорания, отдаленном от камеры сгорания. Кроме того, запрессовываемая втулка включает в себя бурт, выступающий радиально вовнутрь на втором конце втулки, противоположном первому концу, и расположенную между первым концом и вторым концом герметичную для жидкости рабочую поверхность втулки, контактирующую с окружающей втулку водяной рубашкой, или выполненную с возможностью такого контакта.

Запрессовываемая втулка может быть расположена или выполнена с возможностью расположения между элементом и плоскостью камеры сгорания (например, между элементом и отверстием в плоскости камеры сгорания). Элемент может включать в себя наружную резьбу для резьбового соединения в головке цилиндров (например, в отверстии в плоскости камеры сгорания между углублением и камерой сгорания).

Термин «плоскость камеры сгорания» может относиться к перекрывающей камеру сгорания плоскости головки цилиндров и к расположенной перпендикулярно этой плоскости части объема головки цилиндров вплоть до места соединения включительно. Термин «отверстие в плоскости камеры сгорания» может относиться к сквозному отверстию, продолжающемуся между камерой сгорания и местом соединения. Термин «углубление» может быть связан с направлением движения запрессовываемой втулки, место соединения которой для прессовой посадки в углубление может быть «заглублено» путем движения запрессовываемой втулки в направлении камеры сгорания в головке цилиндров.

Место соединения может находиться на первом конце запрессовываемой втулки по окружности, например, относительно продольной оси втулки. Место соединения может располагаться вращательно-симметрично относительно продольной оси запрессовываемой втулки.

Углубление может продолжаться по окружности отверстия в плоскости камеры сгорания на конце, отдаленном от камеры сгорания, например, относительно продольной оси запрессовываемой втулки и/или продольной оси отверстия в плоскости камеры сгорания. Углубление может быть расположено вращательно-симметрично относительно продольной оси запрессовываемой втулки и/или продольной оси отверстия в плоскости камеры сгорания.

Место соединения может быть выполнено как ответная часть углубления. Место соединения и углубление могут формировать элементы под прессовую посадку. Отверстие в плоскости камеры сгорания и запрессовываемая втулка могут быть соосными после выполнения прессовой посадки. Углубление может включать в себя соосные отверстию в плоскости камеры сгорания вырез или отверстие, диаметр которого больше диаметра отверстия в плоскости камеры сгорания (например, на ближнем от камеры сгорания конце отверстия в плоскости камеры сгорания).

Элемент может включать в себя форсунку (например, для дизельного топлива). В качестве альтернативы или дополнительно элемент может включать в себя свечу зажигания.

Место соединения может включать в себя место соединения цилиндрической формы. Осевой размер места соединения может быть в несколько раз меньше осевой длины запрессовываемой втулки. Определение «осевой» может относиться к направлению продольной оси запрессовываемой втулки. Осевым размером места соединения может быть высота углубления, например, высота цилиндрической контактной поверхности. Осевой размер места соединения может соответствовать расстоянию между отдаленным от камеры сгорания концом отверстия в плоскости камеры сгорания (т.е. отдаленным от камеры сгорания концом углубления) и опорной поверхностью углубления (т.е. ближайшим от камеры сгорания концом углубления).

Место соединения может включать в себя радиально загнутый вовнутрь пояс. Торцовая поверхность пояса, т.е. ближайшая от камеры сгорания сторона пояса, может формировать опорную поверхность. Опорная поверхность места соединения запрессовываемой втулки может располагаться перпендикулярно продольной оси запрессовываемой втулки.

Цилиндрическая контактная поверхность и/или опорная поверхность могут быть выполнены для герметичного для жидкости соединения с углублением. Эта конструкция под герметичное для жидкости соединение, т.е. возможность герметизации или герметичный для жидкости замок относительно углубления, может включать в себя паз по окружности для размещения уплотнительного кольца круглого сечения, например, в контактной и/или опорной поверхности. В контактной и/или опорной поверхности может присутствовать паз под уплотнительное кольцо круглого сечения для герметизации первого конца запрессовываемой втулки в плоскости камеры сгорания (например, по аналогии с герметичным для жидкости замком второго конца запрессовываемой втулки в головке цилиндров).

Контактная и/или опорная поверхности могут быть соединены или выполнены с возможностью соединения с углублением силовой и/или неразъемной связью. Например, перед прессовой посадкой отверстие может быть заполнено или покрыто клеем. Клей может способствовать механическому соединению и/или герметизации первого конца запрессовываемой втулки в плоскости камеры сгорания.

Диаметр (например, внешний диаметр) запрессовываемой втулки на первом конце (например, на цилиндрической контактной поверхности) может быть меньше диаметра (например, внешнего диаметра) запрессовываемой втулки на втором конце (например, по внешней окружности выступающего радиально вовнутрь бурта). Запрессовываемая втулка может быть выполнена для запрессовки в отверстие в плоскости камеры сгорания с отдаленного от камеры сгорания конца в направлении камеры сгорания. Запрессовываемая втулка может иметь разные диаметры вдоль своей продольной оси. Значения диаметра (например, значения внешнего диаметра) запрессовываемой втулки могут быть одинаковыми или увеличиваться (т.е. постепенно расти) от первого конца ко второму концу.

Другой аспект относится к головке цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Головка цилиндров включает в себя плоскость камеры сгорания с отверстием; запрессовываемую втулку для герметизации и охлаждения элемента, выступающего через отверстие в плоскости камеры сгорания по предыдущему аспекту; углубление на конце отверстия в плоскости камеры сгорания, отдаленном от камеры сгорания, выполненное для прессовой посадки места соединения на первом конце запрессовываемой втулки; и граничащую с плоскостью камеры сгорания камеру для водяной рубашки, герметизирующую рабочую поверхность запрессовываемой втулки между первым концом и вторым концом.

Отверстие в плоскости камеры сгорания между углублением (например, на ближайшем от камеры сгорания конце углубления) и ближайшим от камеры сгорания концом отверстия в плоскости камеры сгорания может иметь внутреннюю резьбу. Внутренняя резьба может быть выполнена для (например, прямого) резьбового соединения с элементом.

Элемент может прижимать направленный радиально вовнутрь бурт места соединения к отверстию в плоскости камеры сгорания, например, в направлении камеры сгорания. Элемент (например, свеча зажигания) за счет резьбового соединения может прижимать направленный радиально вовнутрь бурт места соединения к отверстию в плоскости камеры сгорания. В качестве альтернативы или дополнительно элемент (например, форсунка) может через закрепленную на головке цилиндра лапу прижимать направленный радиально вовнутрь бурт места соединения к отверстию в плоскости камеры сгорания.

Запрессовываемая втулка может быть соединена геометрическим замыканием или выполнена с возможностью такого соединения посредством элемента (например, путем крепления элемента резьбовым соединением и/или лапой) с плоскостью камеры сгорания.

Для прижатия места соединения элемент может включать в себя прилегающий к направленному радиально вовнутрь бурту или выполненный с возможностью прилегания выступ. Направленный радиально вовнутрь бурт места соединения может быть отдаленной от камеры сгорания стороной загнутого вовнутрь пояса в месте соединения.

Внутренний диаметр отверстия запрессовываемой втулки на втором конце может быть больше размера элемента под ключ. Отверстие может быть окаймлено направленным вовнутрь буртом на втором конце.

Осевой размер плоскости камеры сгорания (например, осевая длина сквозного отверстия) может быть больше осевого размера места соединения.

Второй конец запрессовываемой втулки может быть герметичен для жидкости относительно головки цилиндров. Расположенный по окружности на втором конце между запрессовываемой втулкой и головкой цилиндра уплотнитель может герметизировать камеру для охлаждающей жидкости на втором конце. В головке цилиндров и/или в запрессовываемой втулке на соответствующей второму концу высоте продольной оси по окружности может быть предусмотрен паз для уплотнителя (например, уплотнительного кольца круглого сечения).

Другой аспект относится к транспортному средству, включающему в себя головку цилиндров по предыдущему аспекту. Транспортным средством может быть наземное транспортное средство, в частности, моторное транспортное средство (например, транспортное средство хозяйственного назначения, пассажирский автомобиль или транспортное средство повышенной проходимости). Транспортным средством хозяйственного назначения может быть, к примеру, автобус, грузовой автомобиль или тягач. Кроме того, транспортным средством может быть плавучее средство.

Для передачи движущей энергии двигатель внутреннего сгорания транспортного средства может быть механически соединен или выполнен с возможностью соединения с трансмиссией (например, гребным винтом или приводными колесами). В качестве альтернативы или дополнительно двигатель внутреннего сгорания может приводить в действие агрегаты (например, встроенные агрегаты или навесное оборудование). Агрегаты могут быть выполнены для генерирования электроэнергии или включать в себя привод насоса (например, для обеспечения гидростатической приводной энергией или сжатым воздухом).

Другой аспект относится к применению такого двигателя внутреннего сгорания, например, в стационарных или передвижных устройствах.

Другие признаки и преимущества данного изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:

Фиг. 1 Схематический вид в перспективе сечения вдоль продольной оси одного из примеров осуществления запрессовываемой втулки в примерной головке цилиндров; и

Фиг. 2 Схематический вид в перспективе сечения примера осуществления, показанного на фиг. 1, с видом в перспективе установленного в нем примерного элемента.

На фиг. 1 показано схематическое изображение вида в разрезе одного из примеров осуществления в общем обозначенной номером 100 запрессовываемой втулки для герметизации и охлаждения элемента 106, выступающего через отверстие 102 в плоскости камеры сгорания в головке 104 цилиндров двигателя внутреннего сгорания.

Запрессовываемая втулка 100 включает в себя место 108 соединения на первом конце 110 втулки. Место 108 соединения выполнено для прессовой посадки в углубление 112 на отдаленном от камеры 114 сгорания конце отверстия в плоскости камеры сгорания.

Запрессовываемая втулка 100 включает в себя бурт 116, выступающий радиально вовнутрь на втором конце 118 втулки 100, противоположном первому концу 110, и расположенную между первым концом 110 и вторым концом 118 герметичную для жидкости рабочую поверхность 120, обменивающуюся теплом с окружающей втулку 100 водяной рубашкой 122, или выполненную с возможностью такого обмена.

Через выступающий радиально вовнутрь бурт 116 запрессовываемая втулка 100 может быть извлечена из углубления 112. Кроме того, элемент 106 выступает для подключения электрических и/или гидравлических подающих линий через отверстие на втором конце, которое охватывает выступающий вовнутрь бурт 116. В изображенном на фиг. 1 примере осуществления изобретения элемент 106 включает в себя свечу зажигания.

Запрессовываемая втулка 100 находится в состоянии прессовой посадки внутри отверстия 102 в плоскости 124 камеры сгорания на первом конце 110 с силовым замыканием за счет места 108 соединения в углублении 112. Внутренняя поверхность отверстия 102 в плоскости камеры сгорания напрямую (например, с силовым и/или геометрическим замыканием) взаимодействует с элементом 106. Поэтому внутренний диаметр отверстия 102 в плоскости камеры сгорания, а точнее внутренний диаметр этого отверстия на ближайшем от камеры сгорания конце отверстия 102 в плоскости камеры сгорания, меньше, чем у традиционных втулок, которые продолжаются по всей длине отверстия 102 в плоскости 124 камеры сгорания, и, например, соединены резьбовым соединением с внешней резьбой втулки в отверстии в плоскости камеры сгорания.

В данном случае термин отверстие 102 в плоскости камеры сгорания может относиться к самому нижнему участку (т.е. к участку плоскости камеры сгорания) прохода головки цилиндров. Проход головки цилиндров может включать в себя, в общем, несколько соосных (например, со ступенчатым изменением диаметра) отверстий по всей головке 104 цилиндров.

К плоскости 124 камеры сгорания примыкает камера 126 для водяной рубашки 122. Так как запрессовываемая втулка 100 имеет прямой контакт с элементом 106 на первом конце 110 и рабочая поверхность 120 запрессовываемой втулки 100 обменивается теплом с водяной рубашкой 122 на большой площади, обеспечивается эффективное охлаждение элемента 106.

По окружности место 108 соединения включает в себя контактную поверхность 128, например, цилиндрической формы. Контактная поверхность 128 в состоянии прессовой посадки за счет радиальных усилий сжатия взаимодействует с углублением 112 через силы трения. Эта прессовая посадка контактной поверхности 128 в углублении 112 продолжается параллельно продольной оси запрессовываемой втулки 100 по осевому размеру 130 места 108 соединения. Это означает, что осевой размер 130 места 108 соединения в направлении продольной оси представляет собой область перекрытия между контактной поверхностью 128 и цилиндрической внутренней поверхностью углубления 112 в плоскости 124 камеры сгорания.

Осевой размер 130 места 108 соединения во много раз меньше (т.е. на значительную долю меньше половины) осевой длины 134 запрессовываемой втулки 100. При этом осевая длина 134 представляет собой общую длину запрессовываемой втулки от первого конца 100 до второго конца 118 вдоль продольной оси запрессовываемой втулки 100.

В показанном на фиг. 1 примере осуществления изобретения отверстие 102 в плоскости камеры сгорания между углублением 112 и ближайшим от камеры 114 сгорания концом отверстия 102 включает в себя внутреннюю резьбу 136 для создания резьбового соединения между плоскостью 124 камеры сгорания и элементом 106. Элемент 106 над наружной резьбой, выполненной для взаимодействия с внутренней резьбой 136, включает в себя (например, замкнутый по окружности) выступ. Выступ элемента 106 прилегает внутри запрессовываемой втулки 100 к бурту 144 места 108 соединения или выполнен с возможностью прилегания к бурту 144.

Место 108 соединения на первом конце 110 запрессовываемой втулки 100 в состоянии прессовой посадки расположено между элементом 106 (а точнее выступом элемента 106) и плоскостью 124 камеры сгорания (а точнее углублением 112 в плоскости 124 камеры сгорания). Благодаря этому элемент 106 за счет резьбового соединения удерживается на внутренней резьбе 136 отверстия 102 в плоскости камеры сгорания, а вся система на направленном радиально вовнутрь бурте 144 запрессовываемой втулки 100 - место 108 соединения в углублении 112 плоскости 124 камеры сгорания за счет геометрического замыкания.

Запрессовываемая втулка не продолжается через всю плоскость 124 камеры сгорания. Для особо компактной конструкции запрессовываемой втулки 100 и высокой виброустойчивости (в частности, прочности при изгибе для знакопеременного цикла и/или усталостной прочности) плоскости 124 камеры сгорания осевой размер 130 места 108 соединения меньше, например, во много раз, чем осевой размер 142 плоскости 124 камеры сгорания между углублением 112 и камерой 114 сгорания. Кроме того, размер между камерой 114 сгорания и запрессовываемой втулкой 100 согласно осевому размеру 142 может предотвращать термическое короткое замыкание между камерой 114 сгорания и водяной рубашкой 122.

На фиг. 2 схематически показан трехмерный вид в разрезе, плоскость которого проходит через головку 104 цилиндров, и расположенная внутри запрессовываемая втулка 100. Продольная ось запрессовываемой втулки 100 находится (в вертикальном направлении на фиг. 2) в пределах плоскости сечения. Коаксиально продольной оси запрессовываемой втулки 100 расположена свеча зажигания как пример элемента 106 в запрессовываемой втулке 100.

Размер 140 под ключ для элемента 106 меньше внутреннего диаметра 138 отверстия втулки 100 на втором конце 118. Ключ, например, торцовый ключ под шестигранник, может быть насажен через отверстие втулки 100 на выступающем радиально вовнутрь бурте 116 на установленный внутри запрессовываемой втулки элемент 106 с целью вывинчивания элемента 106. При этом, в отличие от соединенного резьбой с традиционной втулкой элемента 106, в процессе вывинчивания крутящий момент не передается на запрессовываемую втулку 100, благодаря чему за счет прессовой посадки она остается зафиксированной на первом конце 110 даже после вывинчивания.

Кроме того, на втором конце 118 между запрессовываемой втулкой 100 и крышкой 104 фильтра по окружности располагается уплотнитель 146, герметизирующий на втором конце 118 рабочую поверхность 120 относительно камеры 126 для охлаждающей жидкости. Для этого в показанном на фиг.1 и 2 примере осуществления изобретения по окружности предусмотрен паз над (т.е. на отдаленной от камеры 114 сгорания стороне) камерой 126 для охлаждающей жидкости в головке 104 цилиндров, в котором может быть размещено уплотнительное кольцо круглого сечения.

Как необязательная операция запрессовываемая втулка 100 приклеивается в месте 108 соединения в дополнение к прессовой посадке. В качестве альтернативы или дополнительно между контактной поверхностью 128 и внутренней поверхностью углубления 112 и/или со стороны торца на опорной поверхности 132 втулки 100 в соответствующем пазу (со стороны запрессовываемой втулки 100 или плоскости 124 камеры сгорания) может быть размещен уплотнитель, например, кольцо круглого сечения, герметизирующий на первом конце 110 камеру 126 для охлаждающей жидкости относительно камеры 114 сгорания.

В то время как в предыдущем примере осуществления изобретения в качестве примера элемента 106 описана запрессовываемая втулка 100 для герметизации и охлаждения свечи зажигания, запрессовываемая втулка 100 и ее функции могут быть реализованы в других примерах осуществления для любых элементов 106, выступающих через отверстие 102 в плоскости камеры сгорания головки 104 цилиндров двигателя внутреннего сгорания. В частности, любой элемент 106, сужающийся к камере 114 сгорания, например, форсунка для дизельного топлива, может быть герметизирован и охлажден с помощью запрессовываемой втулки 100 из примера осуществления.

Внутренняя резьба 136 между углублением 112 и камерой 114 сгорания может не использоваться в зависимости от типа элемента 106. Например, форсунка, выступающая в роли элемента 106, может быть зафиксирована в отверстии 102 путем прессовой посадки.

Монтаж элемента 106 с использованием описанной в примере осуществления изобретения запрессовываемой втулки 100 может включать в себя операцию запрессовывания втулки 100 прессом с определенным усилием и последующую операцию завинчивания или запрессовывания элемента 106. В качестве альтернативы запрессовываемая втулка 100 может быть запрессована при завинчивании или запрессовывании элемента 106 в углубление 112, т.е. одновременно с монтажом элемента 106. В последнем случае элемент 106 (например, своим выступом) запрессовывает втулку 100 в углубление 112.

Демонтаж запрессовываемой втулки 100 с головки 104 цилиндров может включать в себя операцию извлечения или вывинчивания элемента 106 с последующей операцией извлечения втулки из выступающего радиально вовнутрь бурта 116. Таким образом, соединение между запрессовываемой втулкой 100 и головкой 104 цилиндров является разъемным и ремонтопригодным.

Запрессовываемая втулка 100 делает возможным более дешевое изготовление головки 104 цилиндров, в частности, позволяет производить автоматический монтаж втулки 100 и/или элемента 106. Нарезка дополнительной резьбы в отверстии в плоскости камеры сгорания для крепления традиционной втулки может не производиться.

По представленным выше примерам осуществления изобретения специалисту понятны связанные с этими примерами преимущества запрессовываемой втулки 100. В плоскости 124 камеры сгорания предусмотрено углубление 112 для прессовой посадки втулки 100, продолжающейся не по всему осевому размеру 142 плоскости 124 до камеры 114 сгорания. Например, осевой размер 130 места 108 соединения составляет 5 мм или меньше. В плоскости 124 камеры сгорания может быть нарезана внутренняя резьба 136 для элемента 106 (например, свечи зажигания) или просверлено простое отверстие для элемента 106 (например, для дизельной форсунки). В случае же с традиционной втулкой, например, под свечу зажигания M18, для установки традиционной втулки в плоскости камеры сгорания должна быть нарезана по меньшей мере внутренняя резьба М24. Тем самым, запрессовываемая втулка 100 делает возможным диаметр отверстия 102 в плоскости камеры сгорания 114, ограниченный наружным диаметром соответствующего элемента 106. Благодаря меньшему отверстию на ближайшем от камеры сгорания 114 конце отверстия 102 в плоскости камеры сгорания, адаптированному под наружный диаметр элемента 106 достижима более высокая прочность плоскости камеры сгорания.

Втулка 100 запрессовывается в плоскость 124 камеры сгорания и может быть дополнительно приклеена. Элемент 106 дополнительно удерживает втулку 100 в необходимом положении. Таким образом, запрессовываемая втулка 100 удерживается в плоскости 124 камеры сгорания за счет силового и геометрического замыкания, а также как необязательный вариант - за счет неразъемной связи. Приклеивание прессовой посадки (т.е. посадки между местом 108 соединения и углублением 112) обеспечивает герметичность в области первого конца 110.

Ввиду того, что элемент не входит в зацепление своей наружной резьбой во внутреннюю резьбу втулки, исключается непреднамеренное проворачивание втулки при монтаже или демонтаже элемента.

Хотя данное изобретение описано со ссылкой на варианты осуществления, для специалиста понятно, что существует возможность внесения различных изменений и использования в качестве замены эквивалентных решений. Кроме того, возможно множество модификаций, направленных на адаптацию существа изобретения к определенной ситуации или к определенному материалу. Следовательно, данное изобретение не ограничивается раскрытыми варианты осуществления, а охватывает все варианты, подпадающие под действие прилагаемых формул изобретения.

Список номеров позиций

100 Запрессовываемая втулка

102 Отверстие в плоскости камеры сгорания

104 Головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания

106 Элемент

108 Место соединения запрессовываемой втулки

110 Первый конец запрессовываемой втулки

112 Углубление в отверстии в плоскости камеры сгорания

114 Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания

116 Выступающий радиально вовнутрь бурт запрессовываемой втулки

118 Второй конец запрессовываемой втулки

120 Рабочая поверхность запрессовываемой втулки

122 Водяная рубашка

124 Плоскость камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания

126 Камера для водяной рубашки

128 Контактная поверхность места соединения

130 Осевой размер места соединения

132 Опорная поверхность места соединения

134 Осевая длина запрессовываемой втулки

136 Внутренняя резьба отверстия в плоскости камеры сгорания

138 Внутренний диаметр запрессовываемой втулки на втором конце

140 Размер под ключ для элемента

142 Осевой размер плоскости камеры сгорания

144 Направленный радиально вовнутрь бурт места соединения

146 Уплотнитель на втором конце

Claims

1. Запрессовываемая втулка (100) для герметизации и охлаждения элемента (106), выступающего через отверстие (102) в плоскости камеры сгорания в головке (104) цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающая

место (108) соединения на первом конце (110) втулки (100), выполненное для прессовой посадки в углубление (112) на конце отверстия (102) в плоскости камеры сгорания, отдаленном от камеры (114) сгорания;

бурт (116), выступающий радиально вовнутрь на втором конце (118) втулки (100), противоположном первому концу (110); и

расположенную между первым концом (110) и вторым концом (118) герметичную для жидкости рабочую поверхность (120) втулки (100), контактирующую с окружающей втулку (100) водяной рубашкой (122) или выполненную с возможностью такого контакта,

a) место (108) соединения, включающее радиально загнутый вовнутрь пояс с опорной поверхностью (132), и/или

b) диаметр запрессовываемой втулки (100) на первом конце (110) меньше диаметра втулки (100) на втором конце (118), и/или

c) место (108) соединения включает цилиндрическую контактную поверхность (128):

i) в которой осевой размер (130) места (108) соединения в несколько раз меньше осевой длины (134) запрессовываемой втулки (100) и/или

ii) в которой контактная поверхность (128) выполнена с углублением (112) для создания герметичного для жидкости соединения,

iii) в которой контактная поверхность (128) соединена или выполнена с возможностью соединения с углублением (112) силовой и/или неразъемной связью.

2. Запрессовываемая втулка по п. 1, в которой элемент (106) включает форсунку и/или свечу зажигания.

3. Запрессовываемая втулка по п. 1, вариант а), в которой опорная поверхность (132) выполнена с углублением (112) для создания герметичного для жидкости соединения.

4. Запрессовываемая втулка по п. 1, вариант а), в которой опорная поверхность (132) соединена или выполнена с возможностью соединения с углублением (112) силовой и/или неразъемной связью.

5. Головка (104) цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включающая

плоскость (124) камеры сгорания с отверстием (102);

запрессовываемую втулку (100) для герметизации и охлаждения элемента (106), выступающего через отверстие (102) в плоскости камеры сгорания по одному из пунктов

углубление (112) на конце отверстия (102) в плоскости камеры сгорания, отдаленном от камеры (114) сгорания, выполненное для прессовой посадки в месте (108) соединения на первом конце (110) запрессовываемой втулки (100); и

граничащую с плоскостью (124) камеры сгорания камеру (126) для водяной рубашки (122), герметизирующую рабочую поверхность (120) запрессовываемой втулки (100) между первым концом (110) и вторым концом (118).

6. Головка цилиндров по п. 5, в которой отверстие (102) в плоскости камеры сгорания между углублением (112) и ближайшим от камеры (114) сгорания концом отверстия (102) включает внутреннюю резьбу (136) для создания резьбового соединения с элементом (106).

7. Головка цилиндров по п. 6, в которой элемент (106) прижимает направленный радиально вовнутрь бурт (144) места (108) соединения с отверстием (102) в плоскости камеры сгорания.

8. Головка цилиндров по одному из пп. 5-7, в которой запрессовываемая втулка (100) соединена геометрическим замыканием или выполнена с возможностью такого соединения с плоскостью (124) камеры сгорания посредством элемента (106).

9. Головка цилиндров по одному из пп. 5-8, в которой осевой размер (142) плоскости (124) камеры сгорания больше осевого размера (130) места (108) соединения.

10. Головка цилиндров по одному из пп. 5-9, в которой расположенный по периметру на втором конце (118) между запрессовываемой втулкой (100) и головкой (104) цилиндров уплотнитель (146) изолирует рабочую поверхность (120) от камеры (126) для охлаждающей жидкости.

11. Транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания, включающим головку (104) цилиндров по одному из пп. 5-10.