RU70935U1 - EXHAUST COOLING TUBE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE COOLING SYSTEM - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к элементам системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Пробка расширительного бачка системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержит корпус на внутренней стенке которого сформирован резьбовой участок и смонтированный внутри корпуса блок клапанов (соответственного впускного и выпускного). Названный блок выполнен в виде единой пластмассовой чашеобразной детали, край которой снабжен упругими зацепами, а на внутренней стенке корпуса, выше его резьбового участка, выполнены соответствующие зацепам гнезда. На седлах клапанов, контактирующих с соответствующими им запорными поверхностями рабочих элементов клапанов, соосно осям рабочих элементов, выполнены выступающие кольцевые буртики. Практическая реализация заявляемой конструкции пробки расширительного бачка системы охлаждения ДВС позволяет обеспечить безотказную и долговечную работу устройства. 1 н.п. ф-лы., 2 фиг.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to elements of a cooling system of an internal combustion engine (ICE). The plug of the expansion tank of the cooling system of the internal combustion engine, contains a housing on the inner wall of which a threaded portion is formed and a valve block mounted inside the housing (corresponding inlet and outlet). The named block is made in the form of a single plastic bowl-shaped part, the edge of which is provided with elastic hooks, and on the inner wall of the housing, above its threaded section, corresponding to the hooks of the socket are made. On the valve seats, in contact with the corresponding locking surfaces of the valve operating elements, protruding annular flanges are made coaxially to the axes of the working elements. Practical implementation of the inventive design of the plug of the expansion tank of the ICE cooling system allows for reliable and durable operation of the device. 1 n.p. f-ly., 2 Fig.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к элементам системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The utility model relates to mechanical engineering, in particular to elements of a cooling system of an internal combustion engine (ICE).

В классической системе охлаждения ДВС с замкнутым жидкостным контуром, при работе ДВС температура теплоносителя повышается, повышается и давление в системе. При останове двигателя и его охлаждении наблюдается обратный процесс. Т.е. имеет место циклическое изменение величины давления в замкнутом контуре системы охлаждения. Причем изменение величины давления в системе должно поддерживаться в строго ограниченном диапазоне. Эта проблема решается известным техническим приемом, в частности за счет введения в контур системы расширительного (компенсационного) бачка, горловина которого снабжена пробкой с клапанным узлом, посредством которого осуществляется сброс давления из системы при перегреве двигателя и компенсация разрежения в системе при охлаждении двигателя путем подсоса атмосферного воздуха.In a classic ICE cooling system with a closed liquid circuit, when an internal combustion engine operates, the temperature of the coolant rises, and the pressure in the system rises. When the engine stops and its cooling, the reverse process is observed. Those. there is a cyclic change in the pressure in the closed loop of the cooling system. Moreover, the change in the pressure in the system should be supported in a strictly limited range. This problem is solved by a known technical technique, in particular, by introducing into the system loop an expansion (compensation) tank, the neck of which is equipped with a plug with a valve assembly, by means of which pressure is released from the system when the engine overheats and rarefaction compensation in the system when the engine is cooled by aspirating air.

Известна пробка расширительного бачка с клапанным устройством для защиты системы охлаждения ДВС с жидкостным охлаждением от избыточного давления, заявка ФРГ (DE) № OS 3422705, МКИ 01 Р 11/02, публ. 19.12.85, БИ №51/52.Known plug expansion tank with a valve device to protect the engine cooling system with liquid cooling from excessive pressure, the application of Germany (DE) No. OS 3422705, MKI 01 P 11/02, publ. 12.19.85, BI No. 51/52.

Пробка содержит корпус с внутренним резьбовым участком, посредством которого она наворачивается на горловину расширительного бачка. Внутри корпуса смонтирован клапанный узел, обеспечивающий компенсацию повышенного или пониженного давления в системе охлаждения, за счет регулируемой связи изменяемой в системе охлаждения величины давления с атмосферным давлением. Практически, при работающем двигателе повышающееся в системе охлаждения давление приоткрывает тарированный на заданную величину выпускной клапан и часть паров теплоносителя (воды, антифриза) отводится в атмосферу. При охлаждении двигателя The cork contains a housing with an internal threaded section, through which it is screwed onto the neck of the expansion tank. A valve assembly is mounted inside the housing, which provides compensation for high or low pressure in the cooling system, due to the adjustable connection of the pressure in the cooling system with atmospheric pressure. In practice, when the engine is running, the pressure increasing in the cooling system opens the outlet valve calibrated by the set value and part of the coolant vapor (water, antifreeze) is discharged into the atmosphere. When cooling the engine

давление в системе понижается, при этом приоткрывается впускной клапан клапанного узла и часть воздуха из атмосферы засасывается в систему охлаждения.the pressure in the system decreases, while the inlet valve of the valve assembly opens slightly and part of the air from the atmosphere is sucked into the cooling system.

Анализ описанного устройства позволяет судить о сложности его конструкции.Analysis of the described device allows us to judge the complexity of its design.

Из уровня техники известна также пробка расширительного бачка системы охлаждения ДВС автомобиля ВАЗ-2108, В.А.Вершигора и др., Автомобиль ВАЗ-2108, М., ДОСААФ СССР, 1986, с.61, рис.30.The cork of the expansion tank of the internal combustion engine cooling system of the VAZ-2108 automobile, V.A. Vershigor and others, the VAZ-2108 automobile, M., DOSAAF USSR, 1986, p. 61, Fig. 30 is also known from the prior art.

Пробка состоит из пластмассового корпуса с внутренним резьбовым участком. Внутри корпуса установлен латунный блок, в котором соосно смонтированы впускной и выпускной (паровой) клапана. Блок внутри корпуса пробки центрируется специальным выступом, выполненным соосно и за одно целое с крышкой пробки, и направленным внутрь ее корпуса, при этом в блоке имеется специальное отверстие, в котором названный выступ устанавливается при размещении блока в корпусе пробки. Крепление блока в пробке осуществляется при ее заворачивании на горловину расширительного бачка.The cork consists of a plastic case with an internal threaded section. A brass block is installed inside the housing, in which the inlet and outlet (steam) valves are coaxially mounted. The block inside the tube body is centered by a special protrusion made coaxially and integrally with the cap of the tube, and directed inside its case, while the block has a special hole in which the said protrusion is installed when the block is placed in the tube body. The block is fixed in the plug when it is screwed onto the neck of the expansion tank.

На работающем двигателе при резком повышении температуры или закипании жидкости в замкнутой системе охлаждения повышается давление, при этом, при достижении определенной величины давления в системе открывается выпускной клапан и пары теплоносителя выводятся из расширительного бачка в атмосферу. При охлаждении или сливе жидкости давление в системе понижается и при достижении определенной величины открывается впускной клапан и в систему подсасывается атмосферный воздух.When the engine is running, when the temperature rises sharply or the liquid boils in a closed cooling system, the pressure rises, and when a certain pressure is reached, the exhaust valve opens and the coolant vapors are removed from the expansion tank to the atmosphere. When cooling or draining the liquid, the pressure in the system decreases and when a certain value is reached, the inlet valve opens and atmospheric air is sucked into the system.

Отсутствие жесткой фиксации (крепления) блока в корпусе пробки приводит к тому, что при снятии пробки с горловины расширительного бачка (что необходимо при сливе жидкости из системы охлаждения), ее основные конструктивные компоненты - корпус и блок клапанов оказываются разъединенными, что само по себе неудобно. Впоследствии, при закрытии горловины расширительного бачка необходима предварительная подсборка корпуса пробки с блоком клапанов, а именно - блок необходимо установить и сцентрировать внутри корпуса и только после этого пробку с блоком клапанов можно навернуть на горловину бачка. Конструктивно соосное выполнение клапанов в блоке и специального центрирующего выступа приводит к тому, что при подсосе воздуха из атмосферы через впускной клапан, его опорная поверхность зачастую упирается в торец центрирующего выступа, ограничивая тем самым подвод воздуха из атмосферы в систему при резком понижении в ней давления. Кроме того, в прототипе блок клапанов выполнен из двух латунных деталей (основания The absence of rigid fixation (fastening) of the block in the plug body leads to the fact that when removing the plug from the neck of the expansion tank (which is necessary when draining the fluid from the cooling system), its main structural components - the body and valve block are disconnected, which in itself is inconvenient . Subsequently, when closing the neck of the expansion tank, it is necessary to preassemble the plug body with the valve block, namely, the block must be installed and centered inside the body, and only then the plug with the valve block can be screwed onto the neck of the tank. Structurally, the coaxial execution of the valves in the block and the special centering protrusion leads to the fact that when air is sucked from the atmosphere through the inlet valve, its supporting surface often abuts against the end of the centering protrusion, thereby limiting the air supply from the atmosphere to the system with a sharp decrease in pressure in it. In addition, in the prototype, the valve block is made of two brass parts (base

и крышки), что с одной стороны делает конструкцию дорогостоящей, а с другой усложняет изготовление блока, поскольку присутствует операция неразъемного закрепления этих латунных деталей (основания и крышки) между собой.and lids), which on the one hand makes the design expensive, and on the other complicates the manufacture of the block, since there is an operation of one-piece fastening of these brass parts (base and lid) to each other.

Из описания к полезной модели RU 13062 МПК 7 F01P 11/02 публ. 20.03.2000 г. известна пробка расширительного бачка системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, на внутренней стенке которого сформирован резьбовой участок и смонтированный внутри корпуса блок клапанов. Блок клапанов выполнен в виде единой пластмассовой чашеобразной детали, край которой снабжен упругими зацепами, а на внутренней стенке корпуса, выше его резьбового участка, выполнены соответствующие зацепам гнезда.From the description of the utility model RU 13062 IPC 7 F01P 11/02 publ. 03/20/2000, the cap of the expansion tank of the cooling system of an internal combustion engine is known, comprising a housing, on the inner wall of which a threaded section and a valve block mounted inside the housing are formed. The valve block is made in the form of a single plastic bowl-shaped part, the edge of which is provided with elastic hooks, and corresponding to the hooks of the socket are made on the inner wall of the body, above its threaded section.

При таком конструктивном исполнении значительно упрощается конструкция блока клапанов пробки, уменьшается материалоемкость и стоимость изготовления, при этом блок надежно и просто фиксируется в корпусе пробки, что исключает проблемы с использованием ее при техническом обслуживании системы охлаждения ДВС. Данная конструкция принята в качестве прототипа.With this design, the plug valve block design is greatly simplified, material consumption and manufacturing costs are reduced, while the block is securely and simply fixed in the plug body, which eliminates the problems with its use in the maintenance of the ICE cooling system. This design is adopted as a prototype.

В процессе эксплуатации данной конструкции был выявлен недостаток, оказывающий влияние на безотказную и долговечную работу устройства в целом.During the operation of this design, a drawback was identified that affected the trouble-free and durable operation of the device as a whole.

Возврат клапанов в рабочее положение нередко сопровождается подклиниванием вызванным перекосом клапанов в корпусе, что в свою очередь приводит к неплотному прилеганию седел клапанов к запорным поверхностям рабочих элементов клапанов и образованию зазоров между вышеуказанными поверхностями. Подобная неисправность препятствует подержанию расчетного температурного режима ДВС, негативно влияет на его экономичность, приводит к преждевременному износу узлов и деталей.The return of the valves to the working position is often accompanied by wedging caused by misalignment of the valves in the housing, which in turn leads to a loose fit of the valve seats to the locking surfaces of the valve operating elements and the formation of gaps between the above surfaces. Such a malfunction prevents the maintenance of the calculated temperature regime of the internal combustion engine, negatively affects its economy, leads to premature wear of components and parts.

Решение технической задачи направлено на устранение указанного недостатка прототипа.The solution to the technical problem is aimed at eliminating the specified disadvantage of the prototype.

Технический результат при осуществлении заявляемой полезной модели достигается тем, что в известной пробке расширительного бачка системы охлаждения ДВС которая содержит корпус, на внутренней стенке которого сформирован резьбовой участок и смонтированный внутри корпуса блок впускного и выпускного клапанов, при этом названный блок выполнен в виде единого модуля смонтированного на пластмассовой чашеобразной детали, край которой снабжен упругими зацепами, а на внутренней стенке корпуса, выше его резьбового участка, выполнены соответствующие зацепам гнезда, на седлах клапанов, контактирующих с The technical result in the implementation of the claimed utility model is achieved by the fact that in the known plug of the expansion tank of the ICE cooling system which contains a housing, a threaded portion and an intake and exhaust valve block mounted inside the housing are formed on the inner wall, wherein the said block is made in the form of a single mounted module on a plastic cup-shaped part, the edge of which is provided with elastic hooks, and on the inner wall of the housing, above its threaded section, the corresponding uyuschie hooked slot on valve seats in contact with

соответствующими им запорными поверхностями рабочих элементов клапанов, соосно осям рабочих элементов, выполнены выступающие кольцевые буртики.The corresponding locking surfaces of the working elements of the valves, aligned with the axes of the working elements, protruding annular flanges are made.

Сравнение опубликованной в открытой печати научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".A comparison of the scientific, technical and patent documentation published in the open press on the priority date in the main and related sections of the MKI shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

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

Полезная модель поясняется чертежами, гдеThe utility model is illustrated by drawings, where

- на фиг.1 показано осевое сечение пробки.- figure 1 shows the axial section of the tube.

- на фиг.2 показан вид сверху на пробку.- figure 2 shows a top view of the cork.

Пробка расширительного бачка системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержит корпус 1, на внутренней стенке 2 которого сформирован резьбовой участок 3 и смонтированный внутри корпуса блок 4 клапанов 5 и 6 (соответственного впускного и выпускного). Названный блок 4 выполнен в виде единой пластмассовой чашеобразной детали, край 7 которой снабжен упругими зацепами 8, а на внутренней стенке 2 корпуса, выше его резьбового участка 3, выполнены соответствующие зацепам 8 гнезда 9. На седлах клапанов, контактирующих с соответствующими им запорными поверхностями рабочих элементов клапанов 5 и 6, соосно осям рабочих элементов, выполнены выступающие кольцевые буртики 10 и 11.The plug of the expansion tank of the cooling system of the internal combustion engine contains a housing 1, on the inner wall 2 of which a threaded portion 3 is formed and a block 4 of valves 5 and 6 mounted on the inside of the housing (corresponding inlet and outlet). The named block 4 is made in the form of a single plastic cup-shaped part, the edge 7 of which is provided with elastic hooks 8, and on the inner wall 2 of the housing, above its threaded section 3, there are made hooks 8 of the socket 9. On valve seats in contact with the corresponding locking surfaces of the workers the elements of the valves 5 and 6, coaxially with the axes of the working elements, protruding annular flanges 10 and 11 are made.

Работает полезная модель обычным образом.The utility model works in the usual way.

При запуске ДВС температура жидкости и давление в системе охлаждения начинают повышаться. При достижении определенной величины давления выпускной (паровой) клапан 6 приоткрывается и происходит компенсация избыточного давления из системы охлаждения в атмосферу. При останове двигателя в системе охлаждения, по мере понижения температуры жидкости, давление в системе понижается и при определенной величине срабатывает впускной клапан 5. При этом часть атмосферного воздуха попадает в систему охлаждения, за счет чего происходит компенсация разрежения в системе.When starting the engine, the fluid temperature and pressure in the cooling system begin to rise. When a certain pressure is reached, the exhaust (steam) valve 6 opens slightly and compensation of excess pressure from the cooling system to the atmosphere occurs. When the engine stops in the cooling system, as the temperature of the liquid decreases, the pressure in the system decreases and the intake valve 5 is activated at a certain value. At the same time, part of the atmospheric air enters the cooling system, thereby compensating for the vacuum in the system.

Кольцевые буртики 10, 11 обеспечивают плотное прилегание седел клапанов под воздействием пружин сжатия за счет уменьшения, в отличии от известного The annular flanges 10, 11 provide a tight fit of the valve seats under the influence of compression springs by reducing, in contrast to the known

прототипа, площади контакта и, как следствие, увеличения удельного давления в зоне контакта.the prototype, the contact area and, as a consequence, the increase in specific pressure in the contact zone.

В свою очередь направляющие ребра 12 выпускного клапана позволяют сохранять клапанам свою соосность с корпусом как в открытом, так и в закрытом положениях, исключая возникновение перекосов и подклинивание клапанов.In turn, the guide ribs 12 of the exhaust valve allow the valves to maintain their alignment with the body in both open and closed positions, eliminating the occurrence of distortions and wedging of the valves.

Практическая реализация заявляемой конструкции пробки расширительного бачка системы охлаждения ДВС позволяет обеспечить безотказную и долговечную работу устройства.Practical implementation of the inventive design of the plug of the expansion tank of the ICE cooling system allows for reliable and durable operation of the device.

Предлагаемая пробка разработана взамен применяемой в настоящее время (см. прототип) на ряде моделей автомобилей ВАЗ.The proposed cork is designed to replace the currently used (see prototype) on a number of models of VAZ cars.

Claims (1)

Пробка расширительного бачка системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, на внутренней стенке которого сформирован резьбовой участок и смонтированный внутри корпуса блок впускного и выпускного клапанов, при этом названный блок выполнен в виде единого модуля, смонтированного на пластмассовой чашеобразной детали, край которой снабжен упругими зацепами, а на внутренней стенке корпуса, выше его резьбового участка, выполнены соответствующие зацепам гнезда, отличающаяся тем, что на седлах клапанов, контактирующих с соответствующими им запорными поверхностями рабочих элементов клапанов, соосно осям рабочих элементов выполнены выступающие кольцевые буртики.

A plug of the expansion tank of the cooling system of the internal combustion engine, comprising a housing, on the inner wall of which a threaded section and an intake and exhaust valve block mounted inside the housing are formed, wherein the said block is made in the form of a single module mounted on a plastic bowl-shaped part, the edge of which is equipped with elastic hooks and on the inner wall of the casing, above its threaded section, the sockets corresponding to the hooks are made, characterized in that the valve seats are in contact with corresponding locking surfaces of the working elements valves coaxially axes of the working elements are made protruding annular beads.