СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F01M1/10 

Изобретение относится к ДВС, а именно к системам смазки ДВС с самоочищающимися фильтрами.

Известна система смазки ДВС, содержащая емкость для циркуляционного масла, главный насос с входом, сообщенный с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией непрерывного стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом главного насоса, и выходом, главную масляную магистраль, сообщенную с выходом самоочищающегося фильтра, центробежный фильтр с приводом, выходом, сообщенным с емкостью для циркуляционного масла, и входом и вспомогательный насос с приводом, выходом, сообщенным с входом центробежного фильтра, и входом.

Однако в известной конструкции не предусмотрены средства для интенсификации восстановления фильтрующих поверхностей самоочищающегося фильтра.

Целью изобретения является уменьшение эксплуатационных расходов на двигатели с самоочищающимся фильтром и очисткой стока из него в центробежном фильтре за счет интенсификации восстановления фильтрующих поверхностей самоочищающегося фильтра и улучшения работы центробежного фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что система смазки ДВС, содержащая емкость для циркуляционного масла, главный насос с входом, сообщенным с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией непрерывного стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом главного насоса, и выходом, главную масляную магистраль, сообщенную с выходом самоочищающегося фильтра, центробежный фильтр с приводом, выходом, сообщенным с емкостью для циркуляционного масла, и входом и вспомогательный насос с приводом, выходом, сообщенным с входом центробежного фильтра, и входом, снабжена разделительным устройством, а вход вспомогательного насоса сообщен с линией непрерывного стока загрязнений из самоочищающегося фильтра и через разделительное устройство с емкостью для циркуляционного масла.

Поставленная цель достигается также тем, что в одном из вариантов предлагаемой системы смазки привод вспомогательного насоса связан с валом двигателя, а привод центробежного фильтра выполнен гидравлическим и подключен входом к выходу вспомогательного насоса.

В другом варианте привод вспомогательного насоса выполнен автономным, а привод центробежного фильтра выполнен гидравлическим и подключен входом к выходу вспомогательного насоса.

Кроме того, приводы вспомогательного насоса и центробежного фильтра могут быть выполнены автономными или заодно в виде общего приводного двигателя.

Разделительное устройство в линии связи входа вспомогательного насоса с емкостью для циркуляционного масла может быть выполнено в виде обратного клапана или в виде регулятора разрежения.

В другом варианте разделительное устройство в линии связи входа вспомогательного насоса с емкостью для циркуляционного масла может быть выполнено в виде включенных последовательно обратного клапана, дросселя с периодически изменяющимся проходным сечением и включенного параллельно им регулятора постоянной составляющей разрежения либо система может быть снабжена блоком управления и датчиком разрежения, а разделительное устройство выполнено в виде установленных последовательно регулятора постоянной составляющей разрежения и осциллятора разрежения (устройства создания переменной составляющей разрежения), причем последний подключен к блоку управления, а блок управления связан с датчиком разрежения.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы смазки ДВС с раздельными приводами вспомогательного насоса и центробежного фильтра; на фиг. 2 - блок-схема с приводами вспомогательного насоса и центробежного фильтра, выполненными заодно в виде общего приводного двигателя; на фиг. 3 - блок-схема по фиг. 1 с разделительным устройством в виде обратного клапана; на фиг. 4 - блок-схема, где разделительное устройство выполнено в виде регулятора разрежения; на фиг. 5 - блок-схема, где разделительное устройство содержит включенные последовательно обратный клапан, дроссель с периодически изменяющимся проходным сечением и включенный параллельно им регулятор постоянной составляющей разрежения; на фиг. 6 - блок-схема системы смазки, снабженной блоком управления и датчиком разрежения, причем разделительное устройство выполнено в виде установленных последовательно регулятора постоянной составляющей разрежения и осциллятора разрежения, при этом последний подключен к блоку управления, а блок управления связан с датчиком разрежения.

Система смазки ДВС содержит емкость 1 для циркуляционного масла, главный насос 2, самоочищающийся фильтр 3 с линией 4 непрерывного стока загрязнений, главную масляную магистраль 5, центробежный фильтр 6 с приводом 7, вспомогательный насос 8 с приводом 9, причем приводы 7 и 9 центробежного фильтра 6 и вспомогательного насоса 8 могут быть выполнены заодно в виде общего приводного двигателя, и разделительное устройство 10. Это устройство может быть выполнено в виде обратного клапана 11 либо регулятора разрежения 12, либо включенных последовательно обратного клапана 11, дросселя 13 с периодически изменяющимся проходным сечением и включенного параллельно им регулятора 14 постоянной составляющей разрежения, либо включенных последовательно регулятора 14 постоянной составляющей разрежения и осциллятора 15 разрежения, подключенного к блоку 16 управления, который связан с датчиком 17 разрежения.

Система работает следующим образом.

Главный насос 2 забирает масло из емкости 1 и через самоочищающийся фильтр направляет его в главную масляную магистраль 5. Отработавшее в двигателе масло возвращается вновь в емкость 1, завершая главный круг циркуляции. В процессе работы главного контура самоочищающийся фильтр непрерывно очищается в соответствии со своим принципом действия и сбрасывает загрязнения, смытые частью масла, отобранного из главного круга циркуляции, в линию 4.

Вспомогательный насос 8 имеет производительность, большую, чем максимальный расчетный расход в линии 4, он отсасывает из этой линии загрязнения, предотвращая возникновение в ней подпора. Некоторое количество масла, равное разности между производительностью насоса 8 и поступлением из линии 4, засасывается им из емкости 1 через разделительное устройство 10. Насос 8 нагнетает смесь масла и загрязнений в центробежный фильтр 6, откуда очищенное масло сливается в емкость 1 и таким образом возвращается в главный круг циркуляции без загрязнения, а поэтому не оказывает вредного влияния на общее состояние масла в системе.

Благодаря постоянному разрежению в линии 4 повышается эффективность самоочистки фильтра 3.

Расход в контуре вспомогательный насос 8 - центробежный фильтр 6 - емкость 1 составляет несколько процентов от расхода в главном круге циркуляции. Поэтому затраты мощности на привод насоса 8 невелики и он подбирается по напору так, чтобы обеспечить требуемую частоту вращения ротора центробежного фильтра 6 в случае, когда последний имеет гидравлический привод 7.

Если ДВС работает в узком диапазоне частот вращения, то вспомогательный насос 8 может иметь привод 9 от вала двигателя, поскольку в этом случае благодаря постоянству частоты вращения ДВС вспомогательный насос также будет работать при постоянных оптимальных для действия системы смазки частоте вращения и производительности. Конструкция же системы смазки из-за отсутствия отдельного приводного двигателя у этого насоса упрощается.

Если ДВС работает в широком диапазоне частот вращения, то вспомогательный насос 8 приводится в действие от автономного привода 9, например от электродвигателя, и благодаря неизменным частоте вращения и производительности создает оптимальное постоянное давление перед центробежным фильтром 6 с гидроприводом 7 не зависимо от режимов работы ДВС.

Такой же положительный эффект достигается, если приводы 7 и 9 у центробежного фильтра 6 и вспомогательного насоса 8 выполнены автономными. В этом варианте, также как и в предыдущем, центробежный фильтр 6 работает в оптимальном режиме не зависимо от режимов работы ДВС.

Изображенные на фиг. 2 центробежный фильтр 6 и вспомогательный насос 8 приводятся в действие от выполненных заодно приводов в виде общего приводного двигателя, то есть они образуют известную схему сепаратора. Сток из самоочищающегося фильтра очищается в таком сепараторе так же эффективно, как и в описанных ранее вариантах, не зависимо от частоты вращения ДВС.

Изображенный на фиг. 3 обратный клапан 11 в качестве разделительного устройства предотвращает сброс неочищенного стока из самоочищающегося фильтра 3 в емкость 1 для циркуляционного масла в случае, если возникнет нерасчетный для системы режим и величина этого стока превысит производительность вспомогательного насоса 8.

Изображенный на фиг. 4 мембранно-клапанный регулятор разрежения 12, установленный в качестве разделительного устройства, при работе маслосистемы меняет расход масла из емкости 1, автоматически поддерживая постоянное разрежение в линии 4, и создает этим оптимальные условия для процесса восстановления фильтрующих поверхностей фильтра 3 и для работы насоса 8 не зависимо от изменения интенсивности стока и других параметров системы смазки. Он же играет роль обратного клапана 11.

Изображенный на фиг. 5 дроссель 13 в составе разделительного устройства содержит ведущий винт, вращающий под действием набегающего потока масла диск А с отверстиями, периодически совпадающими с отверстиями в корпусе. Периодически меняющееся таким образом проходное сечение дросселя создает пульсацию в линии 4, передаваемую по потоку в фильтре 3, она способствует улучшению его самоочистки. Обратный клапан 11 в этом варианте схемы имеет регулируемое открытие и, кроме функции предотвращения прямого слива из линии 4 в емкость 1, обеспечивает еще и распределение потока масла между регулятором 14 постоянной составляющей разрежения и дросселем 13. Чем больше расход через дроссель 13, тем интенсивнее пульсация в линии 4. Регулятор 14 по устройству и функционированию аналогичен регулятору 12 на фиг. 4, но имеет задемпфированную камеру управления, поэтому не реагирует на возбуждаемую дросселем 13 пульсацию и поддерживает среднее значение разрежение в линии 4 на заданном оптимальном уровне.

Изображенный на фиг. 6 мембранный осциллятор 15 разрежения создает импульсы разрежения в линии 4 по сигналам блока 16 управления, который контролирует разрежение в этой линии с помощью датчика 17. Блок управления в зависимости от его настройки создает в линии 4 за счет изменения подаваемых на осциллятор импульсов требуемый размах колебаний разрежения не зависимо от параметров работы системы смазки. Такое устройство более сложно, чем описанные ранее, но позволяет создать наиболее интенсивные колебания в линии 4, а благодаря этому наилучшие условия интенсификации восстановления фильтра 3.

Регулятор 14 постоянной составляющей разрежения играет в схеме ту же роль, что и в схеме на фиг. 5.

Использование предлагаемой системы смазки позволит сократить затраты на эксплуатацию двигателей за счет удлинения сроков службы масла и периодов между переборками самоочищающихся фильтров.

Система содержит емкость 1 для циркуляционного масла, главный насос 2, самоочищающийся фильтр 3 с линией 4 непрерывного стока, центробежный фильтр 6 с приводом, вспомогательный насос 8 с приводом, разделительное устройство 10, при этом вход вспомогательного насоса 8 сообщен с линией 4 непрерывного стока и через разделительное устройство 10 с емкостью 1. Такое выполнение системы позволяет снизить эксплуатационные расходы за счет интенсификации восстановления фильтрующих поверхностей самоочищающегося фильтра и улучшить работу центробежного фильтра. Даны варианты выполнения разделительного устройства. 8 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая емкость для циркуляционного масла, главный насос с входом, сообщенным с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией непрерывного стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом главного насоса, и выходом, главную масляную магистраль, сообщенную с выходом самоочищающегося фильтра, центробежный фильтр с приводом с выходом, сообщенным с емкостью для циркуляционного масла, и входом и вспомогательный насос с приводом, выходом, сообщенным с входом центробежного фильтра, и входом, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения эксплуатационных расходов за счет интенсификации восстановления фильтрующих поверхностей самоочищающегося фильтра и улучшения работы центробежного фильтра, система снабжена разделительным устройством, а вход вспомогательного насоса сообщен с линией непрерывного стока загрязнений из самоочищающегося фильтра и через разделительное устройство - с емкостью для циркуляционного масла. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что привод вспомогательного насоса связан с валом двигателя, а привод центробежного фильтра выполнен гидравлическим и подключен своим входом к выходу вспомогательного насоса. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что привод вспомогательного насоса выполнен автономным, а привод центробежного фильтра выполнен гидравлическим и подключен своим входом к выходу вспомогательного насоса. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что приводы вспомогательного насоса и центробежного фильтра выполнены автономными. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что приводы вспомогательного насоса и центробежного фильтра выполнены за одно в виде общего приводного двигателя. 6. Система по пп.1 - 4 или 5, отличающаяся тем, что разделительное устройство в линии связи входа вспомогательного насоса с емкостью для циркуляционного масла выполнено в виде обратного клапана. 7. Система по пп.1 - 4 или 5, отличающаяся тем, что разделительное устройство в линии связи входа вспомогательного насоса с емкостью для циркуляционного масла выполнено в виде регулятора разрежения. 8. Система по пп.1 - 4 или 5, отличающаяся тем, что разделительное устройство выполнено в виде включенных последовательно обратного клапана, дросселя с периодически изменяющимся проходным сечением и включенного параллельно им регулятора постоянной составляющей разрежения. 9. Система по пп.1 - 4 или 5, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена блоком управления и датчиком разрежения, а разделительное устройство выполнено в виде установленных последовательо регулятора постоянной составляющей разрежения и осциллятора разрежения, причем последний подключен к блоку управления, а блок управления связан с датчиком разрежения.