RU2704708C2 - Internal combustion engine cylinder block head - Google Patents

Abstract

FIELD: internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention can be used in the internal combustion engines. Head of cylinder block (1) of the internal combustion engine contains cooling jacket (2), differently directed stiffeners (9) and fasteners. Flow part of cooling jacket is formed by side outer walls, bottom (5) and wall (6) of oil cavity with gas channels passing through it, wells (8) of spark plugs. Ribs are located between combustion chambers of adjacent cylinders in direction through axes of elements of head attachment to cylinder block. Said ribs are composed of walls. Arrangement of the wall edges from the fastening element enables to direct the greater part of the cooling liquid flow to the heated zones of the combustion chamber and valve seats. Hole located between the wall edges and at the optimum distance from the upper wall of the cooling jacket directs the smaller part of the cooling liquid flow in the centre of the cooling jacket to the candle wells, mainly into their lower heated zone. Lower heated zone of the candle wells is additionally cooled by the flow of cooling liquid supplied through the flow channels located between the outlet channels. Cooling jacket covers the candle wells so that the diameter of the female surface in the thread area under the candle is locally less than in the other zone, thus creating the additional annular cavity (15) of cooling of the smaller radius.

EFFECT: technical result consists in improvement of fuel efficiency and power characteristics of engine.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, а именно в головках цилиндров внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.The invention relates to the field of transport engineering and can be used in internal combustion engines, namely in cylinder heads of liquid-cooled internal combustion engines.

Известно техническое решение конструкции головки цилиндров дизельного двигателя с жидкостным охлаждения (патент РФ №2283438, пр-т 30.12.2004 - аналог), содержащее полость для охлаждающей жидкости, образованную боковыми стенками, днищем и крышкой головки цилиндров, с проходящими через полость газовыми каналами, колодцами для топливных форсунок и свечей накаливания, а так же разнонаправленные ребра жесткости и элементы крепления.A technical solution is known for the design of the cylinder head of a diesel engine with liquid cooling (RF patent No. 2283438, pr-30.12.2004 - analogue), containing a cavity for coolant formed by the side walls, the bottom and the cover of the cylinder head, with gas channels passing through the cavity, wells for fuel injectors and glow plugs, as well as multidirectional stiffeners and fasteners.

Задача изобретения направлена на повышение топливной экономичности и мощностных характеристик двигателя, снижая при этом токсичность выхлопных газов.The objective of the invention is to increase fuel efficiency and engine power characteristics, while reducing exhaust emissions.

Для решения поставленной задачи предлагается конструкция головки блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения, проточная часть которой образована боковыми наружными стенками, днищем и стенкой масляной полости, с проходящими через нее газовыми каналами, колодцами для свечей зажигания, а также разнонаправленные ребра жесткости и элементы крепления, причем ребра, расположенные между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении через оси элементов крепления головки к блоку цилиндров, выполнены в виде стенки, края которой расположены на оптимальном расстоянии от соответствующего элемента крепления таким образом, что позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов, а отверстие, расположенное между указанных краев и на оптимальном расстоянии от верхней стенки рубашки охлаждения - меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону, дополнительно охлаждающуюся потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам, расположенным между выпускными каналами и в которых выполнен направляющий конструктивный элемент в виде спойлера, при этом рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы таким образом, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость охлаждения меньшего радиуса, при этом в прокладке газового стыка выполнены ребра жесткости эквидистантно ребрам рубашки охлаждения головки блока цилиндров, гидравлически связывая каналы рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, герметично их соединяя.To solve this problem, we propose a design of the cylinder head of the internal combustion engine, containing a cooling jacket, the flow part of which is formed by the side outer walls, the bottom and the wall of the oil cavity, with gas channels passing through it, wells for spark plugs, as well as multidirectional stiffeners and elements mounting, and the ribs located between the combustion chambers of adjacent cylinders in the direction through the axis of the mounting elements of the head to the cylinder block are made in ide wall, the edges of which are located at an optimal distance from the corresponding fastener in such a way that allows you to direct most of the coolant flow into the heated zones of the combustion chamber and valve seats, and the hole located between these edges and at an optimal distance from the upper wall of the cooling jacket a smaller part of the coolant flow in the center of the cooling jacket to the candle wells, mainly in their lower heated zone, additionally cooled by the cooling flow liquid flowing through the flow channels located between the exhaust channels and in which the guide structural element is made in the form of a spoiler, while the cooling jacket covers the candle wells so that the diameter of the surrounding surface in the thread area under the candle is locally smaller than in the rest of the zone, creating additional annular cooling cavity of a smaller radius, while in the gas joint gasket stiffening ribs are made equidistant to the ribs of the cooling jacket of the cylinder head, hydraulic ically connecting channels head cooling jacket and the cylinder block, connecting them hermetically.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна - следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».Comparison of the claimed technical solution with the prior art in scientific, technical and patent documentation as of the priority date in the main and related sections shows that the set of essential features of the claimed solution was not known - therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенной техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.Analysis of the known technical solutions in the art showed that the proposed device has features that are not available in the known technical solutions, and their use in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical effect, therefore, the proposed technical solution has an inventive step compared to the existing level technicians.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности - «промышленная применимость».The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly, reproducibly, therefore, meets the condition of patentability - "industrial applicability".

Сущность технического решения показана чертежах:The essence of the technical solution is shown in the drawings:

Фиг.1 - продольный разрез головки блока цилиндров;Figure 1 is a longitudinal section of the cylinder head;

Фиг. 2 - продольный разрез головки блока цилиндров;FIG. 2 - a longitudinal section of the cylinder head;

Фиг. 3 - поперечный разрез головки блока цилиндров;FIG. 3 - cross section of the cylinder head;

Фиг. 4 - поперечный разрез головки блока цилиндров.FIG. 4 is a cross-sectional view of the cylinder head.

Головка блока цилиндров 1 двигателя внутреннего сгорания содержит рубашку охлаждения 2, проточная часть 3 которой образована боковыми наружными стенками 4, днищем 5 и стенкой масляной полости 6, с проходящими через нее газовыми каналами 7, колодцами свечей зажигания 8, а также разнонаправленные ребра жесткости 9 и элементы крепления 10. Ребра 9, расположенные между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении плоскости, проходящей через оси элементов крепления 10 (бобышек) головки 1 к блоку цилиндров, выполнены в виде стенки, края 11 и 12 которой расположены от каждого из элемента крепления 10 (бобышек) таким образом, что позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов. Отверстие 13 расположено между указанных краев 11, 12 от верхней стенки рубашки охлаждения так, что позволяет направлять меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам 8, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону, которая дополнительно охлаждается потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам 14, расположенным между выпускными каналами. Рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы 8 таким образом, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость 15 охлаждения меньшего радиуса.The cylinder head 1 of the internal combustion engine contains a cooling jacket 2, the flow part 3 of which is formed by the lateral outer walls 4, the bottom 5 and the wall of the oil cavity 6, with gas channels 7 passing through it, spark plug wells 8, as well as multidirectional stiffeners 9 and fasteners 10. The ribs 9, located between the combustion chambers of adjacent cylinders in the direction of the plane passing through the axis of the fasteners 10 (bosses) of the head 1 to the cylinder block, are made in the form of a wall, edges 11 and 12 of which A swarm is located from each of the fastening element 10 (bosses) in such a way that allows you to direct most of the coolant flow into the heated areas of the combustion chamber and valve seats. The hole 13 is located between these edges 11, 12 from the upper wall of the cooling jacket so that it allows you to direct a smaller part of the flow of cooling liquid in the center of the cooling jacket to the candle wells 8, mainly in their lower heated zone, which is additionally cooled by the flow of coolant flowing through the flow channels 14 located between the exhaust channels. The cooling jacket covers the candle wells 8 in such a way that the diameter of the female surface in the thread area under the candle is locally smaller than in the rest of the zone, creating an additional annular cooling cavity 15 of smaller radius.

Claims (2)

1. Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения, проточная часть которой образована боковыми наружными стенками, днищем и стенкой масляной полости, с проходящими через нее газовыми каналами, колодцами свечей зажигания, а так же разнонаправленные ребра жесткости и элементы крепления, отличающаяся тем, что ребра, расположенные между камерами сгорания соседних цилиндров в направлении через оси элементов крепления головки к блоку цилиндров, выполнены в виде стенки, края которой расположены от соответствующего элемента крепления таким образом, что позволяет направлять большую часть потока охлаждающей жидкости в нагреваемые зоны камеры сгорания и седел клапанов, а отверстие, расположенное между указанных краев и на оптимальном расстоянии от верхней стенки рубашки охлаждения - меньшую часть потока охлаждающей жидкости по центру рубашки охлаждения к свечным колодцам, преимущественно в их нижнюю нагреваемую зону, дополнительно охлаждающуюся потоком охлаждающей жидкости, поступающей по проточным каналам, расположенным между выпускными каналами, при этом рубашка охлаждения охватывает свечные колодцы таким образом, что диаметр охватывающей поверхности в области резьбы под свечу локально меньше, чем в остальной зоне, создавая дополнительную кольцевую полость охлаждения меньшего радиуса.1. The cylinder head of the internal combustion engine, comprising a cooling jacket, the flow part of which is formed by the lateral outer walls, the bottom and the wall of the oil cavity, with gas channels passing through it, the spark plug wells, as well as multidirectional stiffeners and fastening elements, characterized in that the ribs located between the combustion chambers of adjacent cylinders in the direction through the axis of the head fastening elements to the cylinder block are made in the form of a wall, the edges of which are located from of the existing fastening element in such a way that it allows to direct most of the coolant flow into the heated zones of the combustion chamber and valve seats, and the hole located between these edges and at the optimal distance from the upper wall of the cooling jacket - a smaller part of the coolant flow in the center of the cooling jacket to candle wells, mainly in their lower heated zone, additionally cooled by a stream of coolant entering through flow channels located between the outlet bubbled channels, wherein the cooling jacket covers the spark plug wells so that the diameter of the female thread surface in the area under the candle is locally less than the remaining zone, creating additional cooling annulus of smaller radius. 2. Головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, по п. 1, отличающаяся тем, что в прокладке газового стыка выполнены ребра жесткости эквидистантно ребрам рубашки охлаждения головки блока цилиндров, гидравлически связывая каналы рубашки охлаждения головки и блока цилиндров, герметично их соединяя.2. The cylinder head of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that in the gas joint gasket, stiffeners are made equidistant to the ribs of the cylinder head cooling jacket, hydraulically linking the channels of the cylinder head cooling jacket and cylinder block, hermetically connecting them.

Images