Прокладка головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области уплотнительной техники, преимущественно, к производству армированных прокладок для уплотнения сопряженных частей двигателей. в частности, головки двигателя внутреннего сгорания и найдет применение в автомобилестроении. Прокладка содержит, по меньшей мере, один слой терморасширенного графита и отверстия, окантованные металлическими кольцами, имеющими U-образное сечение, при этом, по меньшей мере, на одну из поверхностей слоя из терморасширенного графита нанесено политетрафторэтиленовое покрытие, а кольцо снабжено ограничителем сжатия, установленным внутри металлического кольца по периметру окантовываемого отверстия. Техническим результатом является повышение эксплуатационной стойкости прокладок за счет улучшения стойкости к адгезии при комнатной и повышенной температурах и получение жестких прокладок с улучшенной прочностью соединения.

Полезная модель относится к области уплотнительной техники, преимущественно, к армированным прокладкам, в частности, к прокладкам для головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания применяющимся в автомобилестроении.

Наиболее близким техническим решением к предложенной прокладке является армированная прокладка головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания, раскрытая в патенте US 4705278 от 10.11.1987. В соответствии с данным документом, прокладка для уплотнения сопряженных частей двигателей содержит слой из терморасширенного графита, армированный, слоем металла и, по меньшей мере, одно отверстие, окантованное металлическим кольцом, имеющим U-образное сечение. Известное изобретение направлено на повышение ударной стойкости и на уменьшение уплотняющей нагрузки.

Задачей полезной модели является повышение эксплуатационной стойкости прокладок за счет улучшения стойкости к адгезии при комнатной и повышенных температурах и получения жестких прокладок с улучшенной прочностью соединения.

Поставленная задача решается прокладкой головки цилиндров, содержащей, по меньшей мере, один слой терморасширенного графита, и, по меньшей мере, одно отверстие. окантованное металлическим кольцом, имеющим U-образное сечение, в соответствии с которой, по меньшей мере, на одну из поверхностей слоя из терморасширенного графита нанесено политетрафторэтиленовое покрытие, а кольцо снабжено ограничителем сжатия, установленным внутри металлического кольца по периметру окантовываемого отверстия.

В частных воплощениях полезной модели поставленная задача решается тем, что прокладка может дополнительно содержать армирующий слой, размещенный между двумя слоями из терморасширенного графита, а политетрафторэтиленовое покрытие может быть нанесено на внешние поверхности слоев из терморасширенного графита.

В этом случае армирующий слой может быть выполнен из тонколистовой стали с двухсторонней перфорацией и механически соединен со слоем уплотнителя путем внедрения в упомянутый слой уплотнителя зубцов перфорации.

Цилиндровое отверстие, соединяющее камеру сгорания и поршень, окантовано кольцом, имеющим U-образное сечение, выполненным из стали.

В наилучшем воплощении изобретения цилиндровое отверстие окантовано кольцом из нержавеющей стали, а отверстия под охлаждающую жидкость, смазку и крепежные отверстия окантованы кольцами из меди или медных сплавов, при этом цилиндровое отверстие окантовано кольцом из отожженной или нормализованной стали толщиной 0,2-1,3 мм.

Сущность полезной модели состоит в следующем.

На фиг.1 показан общий вид прокладки.

На фиг.2 показан поперечный разрез прокладки.

Прокладка 1 головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания содержит два слоя 2 из терморасширенного графита «Графлекс»®, армирующий слой 3 из нержавеющей стали, цилиндровое отверстие 4, соединяющее камеру сгорания и поршень (не показаны), отверстия 5 для охлаждения и смазки. Отверстия окантованы металлическими U-образными кольцами (обтюраторами) 6.

U-образные кольца получают штамповкой из тонкого металлического листового материала, в частности, для окантовки цилиндрового отверстия - из тонкого листа нержавеющей стали Х18Н9Т. Целесообразно, чтобы толщина листа под окантовку была от 0,2 до 0,3 мм, а сам лист был бы подвергнут нормализации или отжигу. В этом случае лист обладает достаточной технологической пластичностью для штамповки из него колец.

На внешние поверхности слоев из терморасширенного графита нанесено политет-рафторэтиленовое покрытие 7. Покрытие может быть нанесено из суспензии, например, путем распыления. Его оптимальная толщина составляет 5-20 мкм.

В кольце 6 может быть установлен ограничитель сжатия 8, представляющий собой полоску с размером в сечении (2,0-2,5)×(1,2-1,4) мм ² или проволоку 1,2-1,4 мм из упругого металла, устанавливаемую в U-образное кольцо по периметру окантовываемого отверстия.

Ограничитель сжатия позволяет не «переуплотнить» прокладку из терморасширенного графита в процессе ее эксплуатации, поскольку при достижении определенных значений плотности, терморасширенный графит перестает быть упругим и уплотнительная прокладка перестает выполнять свои функции.

Нанесение политетрафторэтиленового слоя и установка ограничителя сжатия в прокладки на основе терморасширенного графита значительно улучшают качество этих прокладок за счет улучшения стойкости к адгезии, а также сохранения упругости прокладки во время эксплуатации.

Армирующий лист 3 выполнен с двухсторонней перфорацией. Зубцы перфорации 9 внедрены в терморасширенный графит и образуют прочную механическую связь слоев 2 и 3. Такое выполнение прокладки обеспечивает ее ремонтнопригодность и многократное использование.

Часть технологических отверстий, например, под охлаждение, может быть окантована накладками, выполненными не только из стали или меди, но и из алюминия или других сплавов или из политетрафторэтилена (тефлона).

1. Прокладка головки цилиндров, содержащая, по меньшей мере, один слой терморасширенного графита, и, по меньшей мере, одно отверстие, окантованное металлическим кольцом, имеющим U-образное сечение, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, на одну из поверхностей слоя из терморасширенного графита нанесено политетрафторэтиленовое покрытие, а кольцо снабжено ограничителем сжатия, установленным внутри металлического кольца по периметру окантовываемого отверстия.

2. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит армирующий слой, размещенный между двумя слоями из терморасширенного графита, а политетрафторэтиленовое покрытие нанесено на внешней поверхности слоев из терморасширенного графита.

3. Прокладка по п.2, отличающаяся тем, что армирующий слой выполнен из тонколистовой стали с двухсторонней перфорацией и механически соединен со слоем уплотнителя путем внедрения в упомянутый слой уплотнителя зубцов перфорации.

4. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что содержит цилиндровое отверстие, соединяющее камеру сгорания и поршень, окантованное кольцом, имеющим U-образное сечение, выполненным из стали.

5. Прокладка по п.4, отличающаяся тем, что цилиндровое отверстие окантовано кольцом из нержавеющей стали, а отверстия под охлаждающую жидкость, смазку и крепежные отверстия окантованы кольцами из меди или медных сплавов.

6. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндровое отверстие окантовано кольцом из отожженной или нормализованной стали толщиной 0,2-0,3 мм.