головка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением

Формула изобретения

ГОЛОВКА БЛОКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ, содержащая корпус с верхним и нижним днищами, впускными и выпускными каналами и форсуночными стаканами и водораспределительную трубу с радиальными отверстиями, установленную в полости охлаждения корпуса головки, причем радиальные отверстия расположены под различными углами друг к другу в пределах одного цилиндра и ориентированы на наиболее теплонапряженные участки поверхности корпуса головки, отличающаяся тем, что водораспределительная труба дополнительно снабжена по меньшей мере одним дренажным отверстием, ориентированным на верхнее днище копруса головки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению и направлено на повышение эффективности охлаждения головки блока цилиндров, преимущественно, форсированного двигателя внутреннего сгорания.

Известные головки блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания содержат корпус с верхним и нижним днищами, впускными каналами и форсуночными станками и водораспределительную трубу с радиальными отверстиями, установленную в полости охлаждения корпуса головки. При этом радиальные отверстия расположены под различными углами относительно друг друга в пределах одного цилиндра и ориентированы на наиболее теплонапряженные участки поверхности корпуса головки [1]

Однако такая головка блока цилиндров малоэффективна, так как в процессе эксплуатации двигателя в водораспределительной трубе образуются подвижные, перемещающиеся вдоль трубы (особенно в двигателях транспортного назначения) зоны скопления воздуха и пара, которые приводят к местному перегреву и ухудшению условий охлаждения головки в целом.

Изобретение направлено на повышение эффективности охлаждения наиболее теплонапряженных участков поверхности и за счет этого снижение общего температурного уровня корпуса головки блока цилиндров. Это достигается тем, что в головке блока цилиндров, содержащей корпус с верхним и нижним днищами, впускными и выпускными каналами и форсуночными стаканами и водораспределительную трубу с радиальными отверстиями, установленную в полости охлаждения корпуса головки, причем радиальные отверстия расположены под различными углами относительно друг друга в пределах одного цилиндра и ориентированы на наиболее теплонапряженные участки поверхности корпуса головки, водораспределительная труба дополнительно снабжена, по меньшей мере, одним дренажным отверстием, ориентированным на верхнее днище корпуса головки.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемой головки блока цилиндров, горизонтальный разрез; на фиг. 2, 3 и 4 то же, разрезы соответственно по А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1.

Предлагаемая головка блока цилиндров содержит корпус 1 с верхним и нижним днищами, между которыми расположена полость 2 охлаждения корпуса, впускные 3 и выпускные 4 каналы, форсуночные стаканы 5, водораспределительную трубу 6 с радиальными отверстиями 7 и, по меньшей мере, одним дренажным отверстием 8 (см. фиг. 2), ориентированным на верхнее днище корпуса 1, установленную в полости 2 охлаждения корпуса головки. При этом радиальные отверстия 7 водораспределительной трубы 6 расположены под различными углами относительно друг друга в пределах одного цилиндра и ориентированы на наиболее теплонапряженные участки поверхности корпуса головки. Кроме того, в корпусе головки имеются выпускное окно 9 для выхода охлаждающей жидкости из полости охлаждения корпуса и перепускные окна 10 для охлаждения цилиндров двигателя путем естественной конвекции охлаждающей жидкости.

Головка блока цилиндров работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость подводится к водораспределительной трубе 6 и через радиальные отверстия 7 направленными струями достигает наиболее теплонапряженных участков поверхности корпуса головки на нижнем днище, впускных 3 и выпускных 4 каналах и форсуночных стаканах 5. Одновременно через дренажные отверстия 8 отводится пар и воздух, скопившиеся в водораспределительной трубе 6 при заполнении системы и в процессе работы двигателя. При отсутствии паровоздушной фракции струи охлаждающей жидкости, вытекающие через дренажные отверстия и ориентированные на верхнее днище корпуса головки, являются источниками возмущения и предотвращают образование застойных зон с паровыми и воздушными скоплениями в полости 2. Часть жидкости из полости 2 через перепускные окна 10 поступает в зарубашечные пространства на охлаждение цилиндров путем естественной конвекции. После охлаждения головки блока цилиндров охлаждающая жидкость из полости охлаждения 2 через выпускное окно 9 поступает к терморегулирующему клапану и далее в зависимости от температуры либо к циркуляционному насосу, либо в радиатор для охлаждения (на чертежах не показаны).

Таким образом, предлагаемая головка блока цилиндров двигателя с жидкостным охлаждением исключает возможность образования застойных зон скопления воздушных и паровоздушных фракций как в распределительной трубе 6, так и в полости 2 охлаждения головки блока и за счет этого обеспечивается нормальный температурный уровень нагрева головки.