УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТРИБОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА В МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F01M9/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к циркуляционным системам смазки механизмов и двигателей, преимущественно двигателей внутреннего сгорания.

Устройство предназначено для очистки и стабилизации свойств моторных масел, при этом достигается увеличение срока службы двигателя за счет уменьшения трения при создании трибохимического режима в масляной системе.

Известно устройство для введения ингибитора окисления в смазочное масло, в котором между гофрами фильтрующего элемента расположены два контейнера, содержащие присадку для масла. Контейнеры имеют цилиндрическую форму. Внутри контейнеров содержится присадка, которая может быть различной как по составу, так и по концентрации. Функцию дозирования присадки выполняют полимерные стенки контейнеров, материал и толщину которых подбирают в зависимости от типа масла. При эксплуатации размеры контейнеров остаются постоянными, так как расходуется присадка. При экстремально высоких температурах стенки контейнера разрушаются и вся оставшаяся присадка переходит в масло, стабилизируя его свойства.

Недостатком данного устройства является отсутствие универсальности, так как для каждого типа масла для каждого типа двигателя и конкретной присадки необходимо подбирать конкретный материал и толщину стенок контейнера, а также концентрацию присадки внутри последнего.

Известно устройство для стабилизации смазочного масла.

В этом устройстве по оси корпуса расположена распределительная труба, на которой смонтированы распределительные кольцевые камеры и кассеты для ингибитора (реагента). Камеры и кассеты заключены в оболочку фильтра-дозатора, который имеет верхнюю и нижнюю крышки и стойки (стержни). Стержни расположены в два ряда по окружностям наружной поверхности устройства. Между стержнями укреплен гигроскопический материал, пропитанный раствором йода в бензоле.

Устройство работает следующим образом. Смазочное масло через отверстия поступает в распределительные камеры и затем через отверстия в основании кассет попадает в кассеты, заполненные гранулами твердого ингибитора (реагента), реагирует с ними и через прорези в верхней части кассет поступает во внутреннюю полость фильтра-дозатора, далее через гигроскопический материал, пропитанный йодом, во внутреннюю полость корпуса, выпускной патрубок и в систему.

Недостатком устройства является его технологическая сложность при промышленном производстве и эксплуатации, так как в нем отсутствуют серийно выпускаемые детали. Кроме того, данное устройство может быть использовано в масляной системе только в комплекте со стандартными для данного типа двигателя маслоочистительными системами, причем такое использование предполагает врезку данного устройства во внешнюю масляную магистраль двигателя. Это ограничивает область его применения (оно не может быть использовано, например, на двигателях легковых автомобилей).

В основу изобретения была поставлена задача разработать конструкцию устройства для создания трибохимического режима в масляной системе механизма, в котором сплав гидроксида натрия и оксида олова (IV) и йод были бы равномерно распределены в объеме устройства, при этом за основу устройства мог быть взят любой серийный полнопоточный масляный фильтр, благодаря чему упpостились бы технология изготовления и эксплуатация устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предложено устройство для создания трибохимического режима в масляной системе двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, крышку, каналы входа и выхода масла, размещенные в корпусе фильтрующий элемент, пропитанный йодом, на наружной поверхности которого установлены стержни, высота которых равна высоте фильтрующего элемента, и щелочной реагент. Согласно изобретению стержни выполнены металлическими, а щелочной реагент нанесен на каждый из стержней, в количестве 0,1-0,2 г на 1 см его длины, при этом общее количество щелочного реагента составляет 8-10 г на 1 л моторного масла, а йодом пропитана внутренняя поверхность фильтрующего элемента. Стержни выполнены из алюминия, а в качестве щелочного реагента использован плав на основе гидроксида натрия и оксида олова (IV).

Такое размещение щелочного реагента и йода не предъявляет каких-либо особых требований к конструкции корпуса, крышки, фильтрующего элемента, невозвратного и перепускного клапанов, что позволяет реализовать данное устройство на основе любого известного полнопоточного масляного фильтра без изменения конструкции его составных элементов. Благодаря этому упрощается конструкция и эксплуатация устройства, повышается технологичность его изготовления.

Выполнение из алюминия стержней, на которые нанесен щелочной реагент, обеспечивает хорошую адгезию реагента к металлу и достаточную механическую прочность стержня с покрытием. Кроме того, алюминий является дополнительным источником модификаторов трения.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображено устройство для создания трибохимического режима в масляной системе ДВС согласно изобретению, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечное сечение фиг. 1.

Устройство для создания трибохимического режима в масляной системе ДВС содержит корпус 1, крышку 2 с отверстиями 3 и 4 для входа и выхода масла, невозвратный клапан 5, перепускной клапан 6 и полнопоточный масляный фильтрующий элемент 7. Снаружи фильтрующего элемента 7 в его гофрах установлены алюминиевые стержни 8 с нанесенными на них щелочным реагентом. Внутренняя часть 9 фильтрующего элемента 7 пропитана йодом. Корпус 1 и крышка 2 скрепляются между собой посредством стяжного болта 10, ввинчиваемого в резьбовую втулку 11. Во втулке 11 выполнены отверстия 12 для прохода масла. Фильтрующий элемент фиксируется посредством уплотнений 13, 14 и пружины 15.

Простота конструкции устройства и высокая технологичность в изготовлении достигается тем, что за основу устройства может быть взят любой серийный полнопоточный масляный фильтр, в котором размещают стержни с нанесенным на них щелочным реагентом и йодом.

Данное устройство может быть реализовано при использовании как гофрированного фильтрующего элемента, так и гладкого (на основе хлопчатобумажного или нетканого материала. Крышка, невозвратный и перепускной клапаны могут иметь отличающуюся от приведенной на чертежах конструкцию. Соединение крышки с корпусом может быть осуществлено без использования стяжного болта, проходящего внутри фильтрующего элемента, любым другим известным способом.

Стержни изготавливаются из алюминиевой проволоки диаметром 1-3 мм. Покрытие стержней щелочным реагентом, представляющим собой плав гидроксида натрия и оксида олова, может быть осуществлено непосредственно из их расплава, либо прессованием или другим способом. Реагент наносят в количестве 0,1-0,2 г на 1 см длины каждого стержня, а их число выбирают таким образом, чтобы общее количество реагента в устройстве составляло 8-10 г на 1 л моторного масла, находящегося в масляной системе ДВС. Стержни имеют высоту, соответствующую высоте фильтрующего элемента, а их закрепление на нем осуществляется, например, с помощью проволочных стяжек или за счет сил трения.

Размещение йода осуществляют пропиткой внутренней части фильтрующего элемента его раствором, либо сублимацией йода, либо установкой в полости фильтрующего элемента специального носителя йода. Общее количество йода в устройстве составляет 0,3-0,4 г на 1 л моторного масла, находящегося в масляной системе ДВС.

Такое количество щелочного реагента и йода обеспечивает поддержание трибохимического режима в масляной системе ДВС в течение времени, сопоставимого (или большего) с временем непрерывной работы штатного фильтрующего элемента. Вследствие этого отпадает необходимость в контроле за работой устройства, упрощается эксплуатация.

Устройство работает следующим образом.

При запуске двигателя масло из картера поступает через впускное отверстие 3 и невозвратный клапан 5 в полость между корпусом 1 и масляным фильтрующим элементом 7. Затем масло поступает на стержни 8 со щелочным реагентом. При взаимодействии масла со щелочным реагентом происходит частичное растворение последнего, нейтрализация карбоновых кислот, содержащихся в масле, и растет его щелочное число. Проходя затем через фильтрующий элемент 7, масло очищается от механических примесей и частично растворяет некоторое количество йода. В отфильтрованном нагретом масле с растворенными добавками создается и поддерживается трибохимический режим, приводящий к восстановлению окисных форм смазки и образованию модификаторов трения. Далее масло проходит через отверстия 12 резьбовой втулки 11, выходное отверстие 4 крышки 2 и поступает в цилиндро-поршневую группу двигателя. Благодаря наличию в масле модификаторов трения на трущихся поверхностях цилиндро-поршневой группы создается металлоплакирующая пленка, постоянно регенерирующаяся при работе двигателя. Это позволяет восстановить износ пар трения и повысить коррозионную стойкость, а также уменьшить коэффициент трения, что существенно увеличивает ресурс двигателя.

Устройство для создания трибохимического режима в масляной системе двигателя внутреннего сгорания может применяться в механизмах с циркуляционными системами смазки, имеющих нагруженные пары трения или камеры сгорания, например, в прессах, компрессорах. Устройство является универсальным, так как может быть реализовано на основе любого серийного масляного фильтра. Его применение не требует переделок системы смазки механизма. Устройство технологично в изготовлении, надежно в эксплуатации.

Использование: устройство предназначено для очистки и стабилизации свойств моторных масел в системе смазки ДВС. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, в крышке 2 которого выполнены отверстия 3 и 4 для входа и выхода масла. В корпусе 1 размещен полкопоточный фильтрующий элемент 7. Снаружи элемента 7 в его гофрах установлены алюминиевые стержни 8 с нанесенным на них щелочным реагентом в количестве 0,1 - 0,2 г на 1 см длины стержня. При этом общее количество реагента в устройстве составляет 8 - 10 г на 1 л моторного масла. Стержни 8 имеют высоту, равную высоте фильтрующего элемента, а внутренняя часть последнего пропитана йодом в количестве 0,3 - 0,4 г на 1 л моторного масла. Устройство имеет простую конструкцию и может быть реализовано на основе любого серийного масляного фильтра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТРИБОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА В МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее корпус, крышку, каналы входа и выхода масла, размещенные в корпусе, фильтрующий элемент, пропитанный йодом, на наружной поверхности которого установлены стержни, высота которых равна высоте фильтрующего элемента, и щелочной реагент, отличающееся тем, что стержни выполнены металлическими, а щелочной реагент нанесен на каждый из стержней в количестве 0,1 - 0,2 г на 1 см его длины, при этом общее количество щелочного реагента составляет 8 - 10 г на 1 л моторного масла, а йодом пропитана внутренняя поверхность фильтрующего элемента в количестве 0,3 - 0,4 г на 1 литр моторного масла. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стержни выполнены из алюминия. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве щелочного реагента использован плав на основе гидроксида натрия и оксида олова.