RU195961U1 - HEAD OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE CYLINDER BLOCK WITH LIQUID COOLING - Google Patents

Abstract

Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, содержащая впускные и выпускные каналы, камеру сгорания, верхнюю плиту и днище, соединенные боковыми стенками, над верхней плитой попарно выполнены опорные отверстия под установку распределительных валов, по периметру газового стыка каждого цилиндра равномерно расположены крепежные отверстия общим числом 10 штук под болты крепления головки к блоку цилиндров, внутреннюю полость для охлаждающей жидкости, свечные колодцы, соединенные между собой перемычками, а в нижней части они соединены с верхней плитой ребрами, на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами выполнены отверстия для крепления крышки клапанов, окна, образованные впускными каналами, соединенными попарно. Конструктивные решения обеспечивают оптимальность рабочего процесса в двигателе, ресурс, надежность и ремонтопригодность головки цилиндров.The cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine containing intake and exhaust channels, a combustion chamber, an upper plate and a bottom connected by side walls, support holes for installing camshafts are made in pairs above the upper plate, mounting holes are evenly spaced around the gas joint of each cylinder a total of 10 pieces under the bolts securing the head to the cylinder block, the internal cavity for the coolant, spark plug wells interconnected by jumpers and, and in the lower part they are connected to the upper plate by ribs, on the jumpers and on the upper plane between the candle wells, holes are made for attaching the valve covers, windows formed by inlet channels connected in pairs. Design solutions ensure the optimality of the working process in the engine, the resource, reliability and maintainability of the cylinder head.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к конструкциям головок блока цилиндров с жидкостным охлаждением.The utility model relates to the field of engine building, namely, to the construction of liquid-cooled cylinder heads.

Известна головка цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая, по меньшей мере, два впускных и два выпускных клапана на каждый, камеру сгорания, свечу зажигания, топливную форсунку и рассекатель, установленный между впускными клапанами, в которой с целью снижения расхода топлива, впускные каналы выполнены сходящимися и соединены между собой полостью в виде усеченного конуса, большее основание которого обращено к входным клапанам, а в меньшем основании расположена топливная форсунка (см. авторское свидетельство на изобретение SU №1430574, дата публикации от 15.10.1988 г., МПК⁴ F02F 1/42).A known cylinder head of an internal combustion engine containing at least two inlet and two exhaust valves for each, a combustion chamber, a spark plug, a fuel nozzle and a divider installed between the intake valves, in which, in order to reduce fuel consumption, the intake channels are made converging and interconnected by a cavity in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the inlet valves, and the fuel nozzle is located in the smaller base (see SU copyright certificate 1430574, publication date of 15.10.1988, IPC ⁴ F02F 1/42).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в данной конструкции недостатком является увеличенное сопротивление впускного канала на входе в головку цилиндров из-за наличия полости в виде усеченного конуса, за стенкой расположенной между окнами впускных каналов.For reasons that impede the achievement of the following technical result when using the known device adopted for the prototype, the disadvantage in this design is the increased resistance of the inlet channel at the entrance to the cylinder head due to the presence of a cavity in the form of a truncated cone, located between the wall inlet windows.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением. Конструкция содержит свечные колодцы, расстояние между осями которых в продольном направлении 106 мм; внутреннюю полость для прохода охлаждающей жидкости; верхнюю плиту и днище с отверстиями для клапанов, соединенные с впускными и выпускными каналами, соотношение диаметров и длин впускных каналов составляет 1:2,8, при этом площадь поперечного сечения впускных каналов выполнена в диапазоне 800 - 930 мм², а соотношение высоты и ширины выпускных отверстий, составляет 1:1,9; по периметру газового стыка каждого цилиндра равномерно расположены 10 крепежных отверстий под болты крепления головки к блоку цилиндров, над верхней плитой попарно выполнены опорные отверстия под установку распределительных валов; образуют сборочную опору «опорная площадка - крышка - крепежные болты», в вариантном исполнении выполняются по 10 и 6 штук; диаметр опорных отверстий равен 35 мм, а диаметр двух передних отверстий равен 42 мм; соотношение диаметра опорных отверстий к межцентровому расстоянию между свечными колодцами составляет 1:3; оси отверстий впускных клапанов и выпускных клапанов расположены относительно поперечной оси головки блока под углами 17° и 18°; отверстия в камере сгорания под впускные клапаны имеют диаметр 36 мм, под выпускные -30,5 мм; расстояние между осями под распределительные валы 120 мм; в передней части головки блока на боковой стенке выполнен фланец с отверстием для выхода охлаждающей жидкости, (см. патент на полезную модель RU №134246, дата публикации от 10.11.2013 г., МПК F02F 1/24, F02F 1/36 (2006.01)).The closest device of the same purpose to the claimed utility model in terms of features is the cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine. The design contains candle wells, the distance between the axes of which in the longitudinal direction is 106 mm; an internal cavity for the passage of coolant; the upper plate and the bottom with holes for the valves connected to the inlet and outlet channels, the ratio of the diameters and lengths of the inlet channels is 1: 2.8, while the cross-sectional area of the inlet channels is in the range of 800 - 930 mm ² , and the ratio of height and width outlet openings is 1: 1.9; along the perimeter of the gas joint of each cylinder there are evenly 10 mounting holes for bolts for fastening the head to the cylinder block, support holes for installing camshafts are made in pairs above the top plate; form an assembly support "bearing pad - cover - mounting bolts", in the version 10 and 6 pieces are performed; the diameter of the support holes is 35 mm, and the diameter of the two front holes is 42 mm; the ratio of the diameter of the support holes to the center-to-center distance between the candle wells is 1: 3; the axes of the holes of the intake valves and exhaust valves are located relative to the transverse axis of the head of the block at angles of 17 ° and 18 °; the holes in the combustion chamber for the inlet valves have a diameter of 36 mm, for the outlet -30.5 mm; distance between axles for camshafts 120 mm; in the front of the head of the block on the side wall there is a flange with an opening for the outlet of the coolant, (see utility model patent RU No. 134246, publication date 10.11.2013, IPC F02F 1/24, F02F 1/36 (2006.01) )

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что данная конструкция имеет недостаточную жесткость конструкции из-за отсутствия перемычек между колодцами и ребер в нижней части, объединяющих верхнюю плиту с колодцами, кроме этого увеличенное сопротивление впускного канала на входе в головку цилиндров из-за наличия полости в виде усеченного конуса, за стенкой, расположенной между окнами впускных каналов, кроме этого недостаточное крепление крышки клапанов в зоне свечных колодцев.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below, when using the known device adopted as a prototype, this design has insufficient structural rigidity due to the absence of jumpers between the wells and ribs in the lower part connecting the upper plate with the wells, in addition increased resistance of the inlet channel at the inlet to the cylinder head due to the presence of a cavity in the form of a truncated cone, behind the wall located between the windows of the inlet channels, in addition proper fastening of the valve cover in the area of the candle wells.

Сущность полезной модели заключается в обеспечении оптимальной жесткости конструкции головки блока цилиндров, улучшении газодинамических характеристик впускных каналов и надежного уплотнение верхней части головки цилиндров за счет применения перемычек между колодцами и ребер в нижней части, объединяющих верхнюю плиту с колодцами, окон, образованных на входе в головку цилиндров впускными каналами, соединенными попарно, отверстий, выполненных на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами для крепления крышки клапанов.The essence of the utility model is to ensure optimal structural rigidity of the cylinder head, improving the gas-dynamic characteristics of the inlet channels and reliable sealing of the upper part of the cylinder head through the use of jumpers between the wells and the ribs in the lower part, combining the upper plate with the wells, and windows formed at the entrance to the head cylinders with inlet channels connected in pairs, holes made on jumpers and on the upper plane between the candle wells for mounting the valve cover .

Технический результат - увеличение жесткости, исключение температурного коробления, равномерное распределение давления на прокладку газового стыка, улучшение газодинамических характеристик впускных каналов, обеспечение надежного уплотнения верхней плоскости головки цилиндров на всех режимах работы двигателя, надежность и ремонтопригодность в эксплуатации.The technical result is an increase in stiffness, the exclusion of temperature warping, uniform distribution of pressure on the gas joint gasket, improvement of the gas-dynamic characteristics of the intake channels, ensuring reliable sealing of the upper plane of the cylinder head at all engine operating modes, reliability and maintainability in operation.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в головке блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, содержащей свечные колодцы, впускные и выпускные каналы, камеру сгорания, верхнюю плиту и днище, соединенные боковыми стенками, над верхней плитой попарно выполнены опорные отверстия под установку распределительных валов, по периметру газового стыка каждого цилиндра равномерно расположены крепежные отверстия общим числом 10 штук под болты крепления головки к блоку цилиндров, особенностью является то, что с целью обеспечения оптимальной жесткости конструкции свечные колодцы между собой имеют перемычки, а в нижней части свечные колодцы соединены с верхней плитой ребрами, кроме этого для надежного уплотнения верхней плоскости головки цилиндров на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами выполнены отверстия для крепления крышки клапанов, при этом с целью улучшение газодинамических характеристик на входе в головку цилиндров имеются окна, образованные впускными каналами, соединенными попарно.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that in the cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine containing spark plug wells, intake and exhaust channels, a combustion chamber, an upper plate and a bottom connected by side walls, support holes are made in pairs above the upper plate for installing camshafts, along the perimeter of the gas joint of each cylinder, mounting holes with a total number of 10 pieces are evenly located for bolts securing the head to the block lindrov, a feature is that in order to ensure optimal structural rigidity, the candle wells are interconnected with each other, and the bottom of the candle wells are connected to the top plate by ribs, in addition to reliably seal the upper plane of the cylinder head on the jumpers and on the upper plane between the candle wells holes are made for fastening the valve cover, while in order to improve the gas-dynamic characteristics at the inlet to the cylinder head there are windows formed by inlet channels connected and in pairs.

Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:The following illustrations are provided to illustrate this utility model:

На фиг. 1 представлен общий вид головки блока цилиндров со стороны выпускного коллектора;In FIG. 1 shows a general view of the cylinder head from the exhaust manifold;

На фиг. 2 представлен общий вид головки блока цилиндров со стороны впускной трубы;In FIG. 2 shows a general view of the cylinder head from the intake pipe side;

На фиг. 3 представлен вид головки блока цилиндров со стороны камер сгорания;In FIG. 3 shows a view of the cylinder head from the side of the combustion chambers;

На фиг. 4 представлен вид в поперечном разрезе А-А по фиг. 3.In FIG. 4 is a cross-sectional view AA of FIG. 3.

Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением состоит из верхней плиты 5 и днища 6, соединенными боковыми стенками 7 и 8, при этом на наружной поверхности днища 6 выполнена камера сгорания 4, причем камера сгорания 4 соединена с впускными 2 и выпускными 3 каналами, выполненными во внутренней полости 11 для прохода охлаждающей жидкости головки блока цилиндров, впускные каналы 2 имеют вход на боковых стенках 8, а выпускные каналы 3 имеют выход на боковых стенках 7, при этом на входе в головку цилиндров имеются окна 14, образованные впускными каналами 2, соединенными попарно. Головка содержит внутреннюю полость 11 для прохода охлаждающей жидкости, свечные колодцы 1 для установки свечей зажигания, причем свечные колодцы 1 между собой имеют перемычки 12, а в нижней части они соединены с верхней плитой ребрами 13, при этом на перемычках 12 и на верхней плоскости 15 между свечными колодцами 1 выполнены отверстия 16 для крепления крышки клапанов; крепежные отверстия 10, в частности под болты, для крепления головки к блоку цилиндров. Впускной и выпускной распределительные валы устанавливаются продольно головке блока цилиндров в опорные отверстия 9.The cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine consists of an upper plate 5 and a bottom 6 connected by side walls 7 and 8, while a combustion chamber 4 is made on the outer surface of the bottom 6, and the combustion chamber 4 is connected to inlet 2 and exhaust 3 channels, made in the inner cavity 11 for the passage of coolant to the cylinder head, the inlet channels 2 have an entrance on the side walls 8, and the exhaust channels 3 have an exit on the side walls 7, while at the entrance to the cylinder head there are windows 14 formed by inlet channels 2 connected in pairs. The head contains an internal cavity 11 for the passage of coolant, candle wells 1 for installing spark plugs, moreover, the candle wells 1 are connected to each other by jumpers 12, and in the lower part they are connected to the top plate by ribs 13, while on the jumpers 12 and on the upper plane 15 between the candle wells 1 holes 16 are made for mounting the valve cover; mounting holes 10, in particular for bolts, for fastening the head to the cylinder block. The intake and exhaust camshafts are installed longitudinally to the cylinder head in the support holes 9.

Работа головки блока цилиндров осуществляется следующим образом. Головка блока цилиндров обеспечивает формирование и герметизацию рабочего объема четырех цилиндров бензинового 16-ти клапанного двигателя внутреннего сгорания. Через крепежные отверстия 10, головка цилиндров крепится к блоку (не показан), к примеру, посредством болтов. Через отверстия 16, к головке цилиндров крепится крышка клапанов (не показана). Через окна 14 впускных каналов 2 в цилиндры поступает заряд топливовоздушной смеси, а через выпускные каналы 3 отводятся отработавшие газы. Воспламенение рабочей смеси осуществляется свечами зажигания, установленными в свечные колодцы 1, свечные колодцы 1 между собой соединяются перемычками 12, а в нижней части свечные колодцы 1 дополнительно соединены с верхней плитой ребрами 13.The operation of the cylinder head is as follows. The cylinder head provides the formation and sealing of the working volume of the four cylinders of a gasoline 16 valve internal combustion engine. Through the mounting holes 10, the cylinder head is attached to a block (not shown), for example, by means of bolts. Through holes 16, a valve cover (not shown) is attached to the cylinder head. Through the windows 14 of the intake channels 2, the charge of the air-fuel mixture enters the cylinders, and exhaust gases are discharged through the exhaust channels 3. The ignition of the working mixture is carried out by spark plugs installed in the candle wells 1, the candle wells 1 are connected to each other by jumpers 12, and in the lower part of the candle wells 1 are additionally connected to the upper plate by ribs 13.

Преимущество заявленной полезной модели состоит в том, что по сравнению с принятыми за аналог устройствами, конструкция головки блока цилиндров с жидкостным охлаждением обеспечивает оптимальную жесткость, за счет соединения свечных колодцев между собой перемычками, а в нижней части они соединены с верхней плитой ребрами, лучшие газодинамические характеристики впускных каналов, за счет окон образованных на входе в головку цилиндров впускными каналами, соединенных попарно, кроме этого для надежного уплотнения верхней плоскости на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами выполнены отверстия для крепления крышки клапанов.The advantage of the claimed utility model is that, in comparison with the devices adopted for the analogue, the liquid-cooled cylinder head design provides optimal rigidity by connecting the candle wells with jumpers, and in the lower part they are connected to the top plate by ribs, the best gas-dynamic characteristics of the intake channels, due to the windows formed at the entrance to the cylinder head by intake channels connected in pairs, in addition to reliably seal the upper plane at the ychkah and on the upper plane between wells candlestick provided with holes for fastening the valve cap.

Claims (3)

1. Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, содержащая свечные колодцы, впускные и выпускные каналы, камеру сгорания, верхнюю плиту и днище, соединенные боковыми стенками, над верхней плитой попарно выполнены опорные отверстия под установку распределительных валов, по периметру газового стыка каждого цилиндра равномерно расположены крепежные отверстия общим числом 10 штук под болты крепления головки к блоку цилиндров, внутреннюю полость для охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что свечные колодцы между собой имеют перемычки, а в нижней части они соединены с верхней плитой ребрами.1. The cylinder head of a liquid-cooled internal combustion engine, comprising spark plug wells, intake and exhaust channels, a combustion chamber, an upper plate and a bottom connected by side walls, support holes for installing camshafts are made in pairs above the upper plate, along the perimeter of the gas joint of each mounting holes with a total of 10 pieces for bolts securing the head to the cylinder block, an internal cavity for the coolant, characterized in that the spark plugs are evenly spaced dtsy are interconnected webs and the lower part they are connected with the upper plate edges. 2. Головка блока цилиндров по п. 1, отличающаяся тем, что на перемычках и на верхней плоскости между свечными колодцами выполнены отверстия для крепления крышки клапанов.2. The cylinder head according to claim 1, characterized in that on the jumpers and on the upper plane between the candle wells, holes are made for fastening the valve cover. 3. Головка блока цилиндров по п. 1, отличающаяся тем, что на входе в головку цилиндров имеются окна, образованные впускными каналами, соединенными попарно.3. The cylinder head according to claim 1, characterized in that at the entrance to the cylinder head there are windows formed by inlet channels connected in pairs.

Images