Двигун внутрішнього згоряння

Изобретение относится к двигателестроению. а конкретней к двигателям внутреннего сгорания с Уобразным расположением цилиндров. Известен двигатель внутреннего сгорания с У-образным расположением цилиндров, закрытых головками цилиндров, имеющими приваленные плоскости, обращенные в развал между цилиндрами, на которых размещены выпускные коллекторы, а между коллекторами размещен топливный насос высокого давления /1/, Общими признаками заявляемого двигателя и аналога являются: 1. У-образное расположение цилиндров, закрытых головками цилиндров, 2. размещение выпускных коллекторов на привалочных плоскостях головок цилиндров, обращенных в развал между цилиндрами, 3. размещение топливного насоса высокого давления между выпускными коллекторами. Получение требуемого технического результата при использовании аналога не возможно, так как от выпускных коллекторов к топливному насосу происходит интенсивная теплопередача конвективными потоками воздуха, нагреваемого горячими стенками коллектора. В этом случае топливный насос находится в среде горячего воздуха, нагревается и нагревает находящееся внутри него топливо. Это приводит к снижению плотности топлива, ухудшению наполнения нагнетательной полости топливного насоса и к снижению топливной экономичности двигателя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двигатель внутреннего сгорания с У-образным расположением цилиндров, закрытых головками цилиндров, имеющими привалочные плоскости, обращенные в развал между цилиндрами, на которых размещены выпускные коллекторы с полостями охлаждения в стенках, а между коллекторами размещен топливный насос высокого давления /2/. Для прототипа и заявляемого двигателя общими являются следующие существенные признаки: У-образное расположение цилиндров, закрытых головками цилиндров, имеющими полости охлаждения и привалочные плоскости, обращенные в развал между цилиндрами, на которых размещены выпускные коллекторы, а между коллекторами размещен топливный насос высокого давления и радиатор. Получение требуемого технического результата при использовании прототипа невозможно, так как от отработанных газов к охлаждающей жидкости, циркулирующей в полостях охлаждения в стенках выпускных коллекторов, происходит интенсивная теплопередача. В результате этого: увеличивается тепловая нагрузка на систему охлаждения, повышается затрата мощности на отвод тепла из системы охлаждения, что снижает топливную экономичность дизеля, снижается тепловая энергия отработанных газов, что уменьшает эффективность их утилизации, например, в турбокомпрессоре. В основу изобретения поставлена задача создать такой двигатель внутреннего сгорания, в котором, за счет введения охлаждаемых кожухов, охва тывающи х выпускные коллекторы, обеспечивается надежная изоляция топливного насоса от горячих поверхностей выпускных коллекторов при сохранении тепловой энергии отработанных газов и снижении нагрузки на систему охлаждения двигателя и, за счет этого, достигается повышение топливной экономичности и обеспечение пожарной безопасности. Поставленная задача решается за счет того, что в двигателе внутреннего сгорания с У-образным расположением цилиндров, закрытых головками цилиндров, имеющими полости охлаждения и привалочные плоскости, обращенные в развал между цилиндрами, на которых размещены выпускные коллекторы, а между коллекторами - топливный насос высокого давления и радиатор, согласно изобретению, к привалочным плоскостям головок цилиндров прикреплены кожухи с внутренними полостями, соединенными с полостями охлаждения головок цилиндров, размещенные вокруг выпускных коллекторов. Кроме того, кожухи выполнены составными, состоящими из корпуса с полостями охлаждения и крышки, закрывающей полость охлаждения. При это внутренние полости кожухов соединены с радиатором системы охлаждения двигателя патрубками, а с полостью охлаждения головки цилиндров соединены отверстиями, выполненными выше и ниже расположения выпускных коллекторов, причем отверстия, расположенные выше выпускных коллекторов, имеют сечение не меньше сечения патрубков, соединяющих вн утренние полости кожухов с радиатором. От прототипа заявляемый двигатель внутреннего сгорания отличается тем, что к привалочным плоскостям головок цилиндров прикреплены кожуха с внутренними полостями, соединенными с полостями охлаждения головок цилиндров, размещенные вокруг выпускных коллекторов. Кроме того, кожухи выполнены составными, состоящими из корпуса с полостью охлаждения и крышки, закрывающей полость охлаждения. При этом, внутренние полости кожухов соединены с радиатором системы охлаждения двигателя патрубками, а с полостью охлаждения головки цилиндров соединены отверстиями, выполненными выше и ниже расположения выпускных коллекторов, причем отверстия, расположенные выше выпускных коллекторов, имеют сечение не меньше сечения патрубков, соединяющих вн утренние полости кожухов с радиатором? В результате использования заявляемого изобретения обеспечивается получение технического результата, заключающегося: в надежной изоляции топливного насоса от горячих поверхностей выпускных коллекторов, связанном с этим сохранении плотности топлива внутри топливного насоса, что обеспечивает нормальное наполнение нагнетательной полости топливного насоса и нормальную цикловую подачу топлива. Это является необходимым условием для получения высоких мощностно-экономических показателей двигателя, а точнее для повышения топливной экономичности. Между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существуе т следующая причинно-следственная связь Размещение кожухов с вн утренними полостями, в которых циркулирует охлаждающая жидкость, на привалочных плоскостях головок цилиндров вокруг выпускных коллекторов позволяет прервать тепловой поток от горячих поверхностей выпускных коллекторов к топливному насосу, что предотвращает нагрев топлива внутри насоса, а также позволяет сохранить тепловую энергию отработанных газов, так как стенки выпускных коллекторов не имеют прямого контакта с охлаждающей жидкостью и не происходит отвод тепла от газов в о хлаждающую жидкость теплопроводностью. Кроме того, выполнение кожуха составным позволяет повысить качество литых де талей - корпуса и крышки, что обеспечивает их герметичность и надежную работу. Наличие отверстий между полостью охлаждения головки цилиндров и внутренней полостью кожуха выше и ниже выпускного коллектора и соединение внутренней полости кожуха с радиатором позволяет обеспечить эффективную циркуляцию охлаждающей жидкости во внутренней полости кожуха, предотвратить ее закипание и снижение коэффициента теплоотдачи от кожуха к охлаждающей жидкости. Тем самым, обеспечивается поддержание температуры кожуха близкой к температуре охлаждающей, жидкости. Выполнение сечения отверстий, расположенных выше выпускного коллектора, не меньше сечения патрубка, соединяющего внутреннюю полость кожуха с радиатором, обеспечивает необходимый расход охлаждающей жидкости через радиатор и внутреннюю полость кожуха. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен заявляемый двигатель (поперечный разрез), а на фиг. 2 -пример выполнения кожуха составным. Заявляемый двигатель внутреннего сго-рания,жидкостного охлаждения имеет У-образное расположение цилиндров 1, 2, закрытых головками цилиндров 3. Головка цилиндров 3 имеет внутри полости охлаждения 4, связанные с цилиндрами 1, 2. Привалочная плоскость 6 головки цилиндров 3 обращена в развал между цилиндрами 1 и 2. На привалочных плоскостях 6 расположены выпускные коллекторы 7, вокруг которых расположены кожухи 8 с вн утренними полостями 9, соединенными с полостями охлаждения 4 головок цилиндров 3. В развале между цилиндрами 1 и 2. в промежутке между кожухами 8, расположен топливный насос 10 высокого давления, внутри которого находится топливо. Кожух 8 может быть выполнен составным, например из корпуса 11 с внутренними полостями 12 и крышки 13, закрывающей полости 12 так, что в кожухе образуется внутренняя полость 9. Внутренние полости 9 кожухов 8 могут быть соединены с радиатором 5 системы охлаждения двигателя, например, патрубками 14. С полостями охлаждения 4 головок цилиндров 3 внутренние полости 9 соединены отверстиями 15 выше выпускного коллектора 7 и отверстиями 16 ниже выпускного коллектора 7, причем отверстия 15 выполнены по суммарному сечению не меньше сечения патрубка 14, что обеспечивает необходимый расход охлаждающей жидкости через внутренние полости 9 кожухов 8. Заявляемый двигатель работает следующим образом. Отработанные газы с высокой температурой выходят из цилиндров 1 и 2 в головки цилиндров 3, затем в выпускные коллекторы 7, нагревая их до температуры, близкой к температуре отработанных газов. От коллекторов 7 часть тепла отводится конвекцией к кожухам 8, нагревая их внутренние полости 9. Охлаждающая жидкость из цилиндров 1 и 2 поступает в полости охлаждения4 головок цилиндров 3, затем, через отверстия 15 и 16, поступает во внутренние полости 9 кожухов 8, охлаждая внутренние полости 9 до температуры, близкой к температуре охлаждающей жидкости. Из внутренних полостей 9 охлаждающая жидкость по патрубкам 14 отводится в радиатор 5 для охлаждения и последующей подачи в цилиндры 1 и 2. В результате циркуляции охлаждающей жидкости во внутренних полостях 9, температура внутренних полостей 9 и, соответственно, кожухов 8, поддерживается близкой к температуре охлаждающе жидкости, тем самым предотвращается нагрев топлива внутри топливного насоса 10. В то же время, выпускные коллекторы 7 не имеют непосредственного контакта с охлаждающей жидкостью. В связи с этим, передача тепла от выпускных коллекторов 7 в охлаждающую жидкость существенно снижается. При этом, практически не теряется энергия отработанных газов в выпускных коллекторах 7. что позволяет ее эффективно утилизировать, например в турбокомпрессоре. Кроме того, в результате уменьшения отвода тепла от отработанных газов, снижается нагрузка на систему охлаждения двигателя, что повышает топливную экономичность двигателя.