Динамический виброгаситель цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания двс

Изобретение относиться к двигателестроению, а в частности, к виброгасителям цилиндровых втулок дизелей. Разработка виброгасителя, работающего в режиме антирезонанса к колебаниям цилиндровой втулки, позволяет снизить частоту и амплитуду их колебаний, являющихся причиной коррозионно-эрозионного разрушения охлаждаемых поверхностей цилиндровых втулок, а также усталостных разрушений галтелей посадочного бурта цилиндровых втулок. Динамический виброгаситель цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания содержит упругие элементы. Они помещаются между верхней и нижней обоймами. Нижняя обойма виброгасителя запрессовывается с натягом в проточку блока цилиндров. Верхняя обойма гасителя с натягом сажается на цилиндровую втулку под посадочный бурт. Верхняя обойма гасителя своим цилиндрическим выступом входит в паз нижней обоймы. Упругие элементы сжимаются шпильками цилиндровой крышки. При этом упругие элементы разделены промежуточными массами, повышающими эффективность работы виброгасителя. При работе двигателя, цилиндровые втулки которого оборудованы виброгасителями, параметры их колебания (частота, амплитуда и виброускорение) не превышают пороговых значений, проявления кавитационных явлений в охлаждающей жидкости и соответственно обеспечивается отсутствие условий для возникновения коррозионно-эрозионных разрушений охлаждаемых поверхностей. Кроме того, снижение параметров вибрации втулок повышает усталостную прочность их посадочных буртов за счет снижения цикличности нагружения.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к виброгасителям цилиндровых втулок.

Уровень техники

Известен виброгаситель, используемый для снижения коррозионно-эрозионного износа блока цилиндра и цилиндрических втулок с водным охлаждением, возникающего в результате интенсивных вибраций цилиндровых втулок, которые возникают вследствие ударных импульсов от поршней при перекладках шатунов при переходе ими крайних положений (верхняя и нижняя мертвые точки). Для снижения уровня вибраций в блоке цилиндров размещен виброгаситель (например, в двигателе ЯМЗ), представляющий собой специальное плоское резиновое кольцо, устанавливаемое с натягом на гильзе и попадающее вместе с гильзой при сборке в выточку в блоке и гильзе. Как правило, при демонтаже узел разрушается, поэтому в эксплуатации при переборках его нужно заменять новым [1].

Известен виброгаситель, где посадка цилиндрической втулки в цилиндровый блок осуществлялась посредством металлических колец, посаженных с натягом на цилиндровую втулку и в гнездо рубашки. Между кольцами демпфирующего устройства устанавливались вибропоглощающие прокладки [2].

Вследствие недостаточного гашения колебаний цилиндровых втулок в известных конструкциях до конца не устраняется коррозионно-эрозионное разрушение охлаждаемых поверхностей цилиндровых втулок, а также разрушение галтелей бурта цилиндровых втулок, из-за образования усталостных трещин в них.

Сущность изобретения

Задача изобретения - разработка виброгасителя, работающего в режиме антирезонанса к колебаниям цилиндровой втулки, позволяющего снизить кавитационно-коррозионное разрушение охлаждаемых поверхностей цилиндровых втулок, а также разрушение галтелей бурта цилиндровых втулок.

Динамический виброгаситель цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания содержит упругие элементы. Они помещаются между верхней и нижней обоймами. Нижняя обойма виброгасителя запрессовывается с натягом в проточку блока цилиндров. Верхняя обойма гасителя с натягом сажается на цилиндровую втулку под посадочный бурт. Верхняя обойма гасителя своим цилиндрическим выступом входит в паз нижней обоймы. Упругие элементы сжимаются шпильками цилиндровой крышки. При этом упругие элементы разделены промежуточными массами, позволяющими гасить возникающую вибрацию в антирезонансном режиме.

Динамический виброгаситель цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания работает следующим образом. В процессе работы двигателя цилиндровые втулки в результате импульсного воздействия на них поршней и пульсации рабочего газа в цилиндре подвергаются сложным деформациям. Реакция упругих элементов виброгасителя на динамическое воздействие радиальных, продольных и окружных сил деформации втулки должна быть им равна и направлена в противоположную сторону. При этом степень эффективности виброзащиты будет определяться величиной диссипации энергии колебания, осуществляемой в упругих элементах гасителя. Поскольку реакция виброгасителя направлена в противоположную сторону силам деформации, то для повышения эффекта гашения, промежуточные массы, разделяющие упругие элементы, по сравнению с массой цилиндровой втулки должны быть как можно меньшими, в пределе приближаясь к нулевому значению. Это может быть достигнуто разделением упругих элементов прокладками металлической фольги. В этом случае определение реакции упругих элементов, образующих соединение, будет определяться эквивалентными величинами их диссипации, которая уменьшается в число раз кратное количеству разделенных промежуточными массами упругих элементов, что будет смещать настройку колебательной системы виброгасителя в область антирезонанса колебаниям цилиндровой втулки.

Разработанная конструкция виброгасителя проходила экспериментальную проверку на стендовой установке.

Полученные в ходе эксперимента результаты подтвердили возможность работы виброгасителя в режиме антирезонанса к колебаниям цилиндровой втулки. Работа цилиндровой втулки при использовании динамического виброгасителя не сопровождается кавитационными процессами в охлаждающей жидкости и, соответственно, втулка не подвергается коррозионно-эрозионному разрушению и образованию усталостных трещин в галтелях посадочного бурта.

Источники информации:

1. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. для вузов по спец. «Строительные и дорожные машины и оборудование» / Хачиян А.С., Морозов К.А., Луканин В.Н. и др., Под ред. Луканина В.Н. - М.: Высш. шк., 1985 С.248.

2. Валишин А.Г. Стендовые исследования демпфирующих свойств // Морской флот. - 2008. 2 С.45.

Динамический виброгаситель цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания, содержащий упругие элементы, которые помещаются между верхней и нижней обоймами, нижняя обойма виброгасителя запрессовывается с натягом в проточку блока цилиндров, верхняя обойма гасителя с натягом сажается на цилиндровую втулку под посадочный бурт и своим цилиндрическим выступом входит в паз нижней обоймы, и сжимаются шпильками цилиндровой крышки, отличающийся тем, что упругие элементы разделены промежуточными массами.