SU1537863A1 - Ic-engine - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к моторостроению и позвол ет повысить топливную экономичность и упростить конструкцию двигател  путем оптимизации теплового состо ни  гильзы цилиндра. С этой целью рубашка охлаждени  4 имеет высоту, равную 1/4, а полость охлаждени  5 - высоту, равную 1/10 высоты гильзы цилиндра 2, что обеспечивает согласованность законов подвода и отвода теплоты по всей высоте гильзы цилиндра 2. Подвод охлаждающей жидкости в полость охлаждени  5 осуществл етс  через патрубок 7, расположенный выше плоскости блока 8. Нижний по с уплотнительных колец 6 размещен на рассто нии 3/4 высоты гильзы от ее верхнего торца. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to engine building and allows for improved fuel economy and simplified engine design by optimizing the thermal state of the cylinder liner. To this end, the cooling jacket 4 has a height equal to 1/4, and the cooling cavity 5 has a height equal to 1/10 of the cylinder liner 2 height, which ensures the consistency of the laws of heat supply and removal over the entire height of the cylinder liner 2. Coolant supply to the cavity cooling 5 is carried out through the pipe 7, located above the plane of the block 8. The bottom along the sealing rings 6 is placed at a distance of 3/4 of the height of the sleeve from its upper end. 2 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, преимущественно к конструкции деталей цилиндропоршневой группы. 5The invention relates to the field of engine engineering, mainly to the design of parts of the cylinder-piston group. 5

Цель изобретения - повышение топливной экономичности дизеля, упрощение конструкции, снижение металлоемкости и улучшение кавитационной стойкости гильзы цилиндра путем согласо- ,θ вания по высоте гильзы цилиндра закона отвода'теплоты от нее в систему охлаждения с законом подвода ней теплоты от рабочего тела и обеспечения оптимальной температуры образующей гильзы цилиндра на участке трения поршня и поршневых колец.The purpose of the invention is to increase the fuel economy of a diesel engine, simplify the design, reduce the metal consumption and improve the cavitation resistance of the cylinder liner by matching the height of the cylinder liner with the law of heat removal from it into the cooling system with the law of supplying heat from the working fluid and ensuring the optimum temperature forming cylinder liners in the area of friction of the piston and piston rings.

На чертеже показан двигатель внутреннего сгорания (ДВС), общий вид.The drawing shows an internal combustion engine (ICE), General view.

Двигатель содержит цилиндропоршне- 2θ вую группу, включающую головку 1 цилиндра 2 и поршень 3, которые в совокупности образуют рабочий объем ДВС. Заданный уровень температур гильзы цилиндра 2 и согласование законов отвода и подвода к ней теплоты достигается благодаря наличию полости 5 ох—'лаждения и рубашки 4, которые выполнены соответственно на 1/10 и 1/4 высоты гильзы цилиндра 2. Герметичность полости 5 охлаждения обеспечивается уплотнительными кольцами 6, которые с учетом ее высоты смещены на 3/4 высоты гильзы цилиндра. По той же причине патрубок 7 подвода охлаждающей жидкости к по лости 5 установлен выше плоскости блока 8. После сборки гильзы цилиндра 2 с рубашкой 4 последняя устанавливается в расточки блока 8.The engine contains a cylinder-piston 2θ group, including a cylinder head 1 of cylinder 2 and a piston 3, which together form the engine’s working volume. A predetermined temperature level of the cylinder liner 2 and the coordination of laws of heat removal and supply to it are achieved due to the presence of a cavity 5 oh — cooling and a jacket 4, which are made at 1/10 and 1/4 of the height of the cylinder liner 2, respectively. The tightness of the cooling cavity 5 is ensured by sealing rings 6, which, taking into account its height, are offset by 3/4 of the height of the cylinder liner. For the same reason, the pipe 7 for supplying coolant to the cavity 5 is installed above the plane of block 8. After assembling the cylinder liner 2 with the jacket 4, the latter is installed in the bores of block 8.

Двигатель работает следующим образом .The engine operates as follows.

При сгорании топлива в рабочем объеме ДВС по мере преобразования этой теплоты сгорания в работу и пе— ремещения поршня в гильзе цилиндра от ВМТ к НМТ давление и температура газов понижаются. В соответствии с изменением параметров рабочего тела происходит подвод теплоты к образующей гильзы цилиндра 2, ас учетом теплоотвода устанавливается уровень ее температур. Эффективность использования теплоты в ДВС зависит от ряда факторов, в том числе от потерь на трение поршня 3 о гильзу цилиндра 2 $$ и потерь теплоты на . ее охлаждение, которые в конечном итоге определяются уровнем температур последней. По вышение топливной экономичности дизеля достигается оптимизацией теплового состояния гильзы цилиндра 2 за счет согласования по ее высоте законов подвода и отвода теплоты (уменьшение потерь теплоты на охлаждение) и обеспечением оптимальной температуры ее образующей из условий трения (снижения потерь на трения). Для этого в верхнем поясе гильзы цилиндра 2 на 1/10 ее высоты имеется полость 5 охлаждения. Циркуляция жидкости в полости 5 охлаждения обеспечивает заданный уровень температур образующей гильзы цилиндра 2 в зоне наибольшего ее нагрева. Подвод охлаждающей жидкости осуществляется патрубком 7, который с учетом высоты и места полости 5 охлаждения расположен выше плоскости блока 8.When fuel is burned in the internal combustion engine's working volume, as this heat of combustion is converted to work and the piston moves in the cylinder liner from TDC to BDC, the pressure and temperature of the gases decrease. In accordance with a change in the parameters of the working fluid, heat is supplied to the generatrix of the cylinder liner 2, and taking into account the heat sink, its temperature level is established. The efficiency of using heat in ICE depends on a number of factors, including the loss of friction of the piston 3 on the cylinder liner 2 $$ and the heat loss on. its cooling, which are ultimately determined by the temperature level of the latter. Improving the fuel economy of a diesel engine is achieved by optimizing the thermal state of the cylinder liner 2 by agreeing on its height the laws of heat supply and removal (reduction of heat loss for cooling) and by ensuring its optimal temperature from friction conditions (reduction of friction losses). For this, in the upper zone of the cylinder liner 2 at 1/10 of its height there is a cooling cavity 5. The liquid circulation in the cooling cavity 5 provides a predetermined temperature level of the cylinder liner 2 in the zone of its greatest heating. The coolant is supplied by a pipe 7, which, taking into account the height and location of the cooling cavity 5, is located above the plane of block 8.

Рубашка 4 изготовлена высотой, равной 1/4 высоты гильзы цилиндра 2, что является достаточным для обеспечения заданного уровня температур ее образующей уже в пределах 1/4 высоты. Это достигается сочетанием контактного теплообмена между сопряженными поверхностями уплотнительного пояса гильзы цилиндра 2 и рубашки 4, теплопроводности через собственно рубашку 4, теплоотдачи от нее в охлаждающую жидкость и контактным теплообменом в блок 8, кроме того, возможно размещение уплотнительного пояса полости 5 охлаждения, а посредством уплотнительных колец 6 обеспечение ее герметичности. С учетом габаритов рубашки 4 нижние резиновые кольца 6 смещены вверх на 3/4 высоты гильзы цилиндра 2. Согласование законов подвода и отвода теплоты от гильзы цилиндра 2 ниже рубашки 4 обеспечивается за счет естественной конвекции в воздух и масляный туман картера, а также контактного теплообмена через нижнюю расточку блока 8.Shirt 4 is made with a height equal to 1/4 of the height of the cylinder liner 2, which is sufficient to ensure a predetermined temperature level of its generatrix already within 1/4 of the height. This is achieved by combining contact heat exchange between the mating surfaces of the sealing belt of the cylinder liner 2 and the jacket 4, heat conduction through the jacket 4 itself, heat transfer from it to the coolant and contact heat transfer to the block 8, in addition, it is possible to place the sealing belt of the cooling cavity 5, and by means of sealing rings 6 ensuring its tightness. Taking into account the dimensions of the shirt 4, the lower rubber rings 6 are shifted upwards by 3/4 of the height of the cylinder liner 2. Coordination of the laws of supply and removal of heat from the cylinder liner 2 below the jacket 4 is ensured by natural convection into the air and oil mist of the crankcase, as well as contact heat exchange through bottom bore of block 8.

В совокупности выбранные соотношения и конструктивные изменения, внесенные в двигатель, позволяют согласовать законы подвода и отвода теплоты по всей высоте гильзы цилиндра 2, установить оптимальный уровень температур ее образующей, что обеспечивает улучшение топливной экономичности. Кроме того, применение рубашки 4 в 1/4 высоты гильзы цилиндра 2 существенно упрощает конструкцию двигателя, повышает кавитационную' стойкость гильз цилиндров 2 и снижает металлоемкость.Together, the selected ratios and design changes made to the engine allow us to agree on the laws of supply and removal of heat along the entire height of the cylinder liner 2, to establish the optimal temperature level of its generatrix, which ensures improved fuel economy. In addition, the use of a jacket 4 in 1/4 of the height of the cylinder liner 2 greatly simplifies the design of the engine, increases the cavitation resistance of the cylinder liner 2 and reduces the metal consumption.

Claims (3)

Формула изобретения.Claim. 1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок, головку, втулку цилиндра, рубашку с полостью охлаждения и уплонительными кольцами и патрубок подвода охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения топливной экономичности и упрощения конструкции путем оптимизации теплового состояния гильзы цилиндра, рубашка выполне·* на высотой, равной 1/4, а полость охлаждения - 1/10 высоты втулки цилиндра .1. An internal combustion engine comprising a block, a head, a cylinder bushing, a shirt with a cooling cavity and expansion rings and a coolant supply pipe, characterized in that, in order to improve fuel economy and simplify the design by optimizing the thermal condition of the cylinder liner, the shirt is made * at a height equal to 1/4, and the cooling cavity - 1/10 of the height of the cylinder bushing. 2. Двигатель по п. 1, о т л и чающийся тем, что патрубок подвода охлаждающей жидкости разме- эд щен выше верхней плоскости блока.2. The engine according to claim 1, characterized in that the coolant supply pipe is located above the upper plane of the block. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что уплотнитель ные кольца смещены в сторону верхнего торца втулки на 3/4 ее высоты.3. The engine according to claim 1, characterized in that the sealing rings are shifted towards the upper end of the sleeve by 3/4 of its height.