СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F01M1/10 

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

Известна система смазки ДВС, содержащая емкость для циркуляционного масла, нагнетательный 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 и, центробежный фильтр в линии непрерывного стока загрязнений [1]
В такой системе давление на выходе из самоочищающегося фильтра определяется расходом масла в системе и сопротивлением двигателя и может в зависимости от этих факторов меняться в широких пределах. Это является недостатком известной системы.

Самоочищающиеся фильтры известных конструкций, например фирм Moatti или Rellumix, требуют для нормального функционирования определенного, не ниже некоторой предельной величины, подпора на выходе, поскольку им обеспечивается, во-первых, работа гидропривода переключения секций и, во-вторых, процесс восстановления фильтрующих поверхностей противотоком очищенного масла, отбираемого с выхода. Снижение подпора ухудшает, например, при уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя, замедляет работу гидропривода вплоть до его остановки. Это влечет за собой необратимое засорение фильтрующих поверхностей, усугубляемое ухудшением их промывки при малом перепаде давлений, необходимость отключения, разборки и чистки фильтров.

Такое неблагоприятное явление можно предотвратить, искусственно поддерживая подпор на выходе из фильтра на уровне не ниже минимально допустимого.

Целью изобретения является уменьшение эксплуатационных расходов на переборки самоочищающегося фильтра за счет стабилизации процесса восстановления фильтрующих поверхностей фильтра вне зависимости от расхода масла путем поддержания подпора на его выходе, на уровне не ниже требуемого.

Цель достигается тем, что система смазки ДВС, содержащая емкость для циркуляционного масла, нагнетательный насос с входом, сообщенным с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом нагнетательного насоса, и выходом, вспомогательный преимущественно центробежный фильтр с входом, соединенным с линией стока загрязнений, и выходом, сообщенным с емкостью, разделительное устройство с входом, сообщенным с выходом самоочищающегося фильтра, и выходом, и главную масляную магистраль с входом, сообщенным с выходом разделительного устройства, разделительное устройство состоит из теплообменника и терморегулятора, соединенных между собой одним из известных способов для регулирования температуры перепуском с образованием линии теплообменника и линии перепуска мимо теплообменника, причем линия перепуска выполнена с меньшим и преимущественно постоянным проходным сечением, чем линия теплообменника.

На фиг. 1 схема системы смазки с системой терморегулирования в качестве разделительного устройства, в котором терморегулятор включен на разделение потоков; на фиг.2 схема системы смазки по фиг.1, где терморегулятор включен на объединение потоков.

Нагнетательный насос 1 сообщен входом с емкостью 2 для циркуляционного масла и выходом с входом самоочищающегося фильтра 3. В его линию 4 стока загрязнений включен входом дополнительный, например центробежный фильтр 5, выход которого соединен с емкостью 2. Между выходом самоочищающегося фильтра 3 и входом главной масляной магистрали 6, ведущей к двигателю 7, включено разделительное устройство 8.

Разделительное устройство 8 состоит из терморегулятора 9 и теплообменника 10, образующих систему терморегулирования по известному методу перепуска путем отвода части масла из линии теплообменника 11 в линию 12 перепуска. При этом терморегулятор 9 может быть включен либо в точке разделения потоков (фиг.1), либо в точке их объединения (фиг.2).

Линия 12 перепуска может быть сама по себе выполнена с уменьшенным сечением трубопровода по сравнению с линией теплообменника 11, либо иметь встроенный дроссель, в том числе с переменным проходным сечением, либо содержать патрубок терморегулятора 9 с уменьшенным выходным сечением по сравнению с сечением патрубка терморегулятора, подключаемого к линии теплообменника. В каждом из этих случаев изменение расхода по линии 12 перепуска влияет на давление масла на входе в разделительное устройство 8 и не сказывается на процессе терморегулирования, поскольку терморегулятор 9 реагирует на изменение температуры масла, а не его давления.

Система смазки работает следующим образом.

Насос 1 забирает масло из емкости 2 и подает его под давлением в самоочищающийся фильтр 3, откуда оно в очищенном виде проходит через разделительное устройство 8 и главную магистраль 6 в двигатель 7, а затем сливается в емкость 2. Сконцентрированные фильтром 3 загрязнения, отделенные от основного потока масла, направляются в смеси с небольшой долей общего потока масла по линии 4 стока в дополнительный фильтр 5, где окончательно отделяются, а остаток очищенного масла возвращается в емкость 2.

При работе двигателя 7 с навешенным нагнетательным насосом 1 на пониженных нагрузке и оборотах коленчатого вала давление масла на выходе из фильтра 3 снижается. Поскольку величина этого давления определяет расход фильтрата на очистку фильтрующей поверхности и смывание загрязнений с их отводом в линию 4, то эффективность очистки фильтра 3 может недопустимо снизиться. Однако, ввиду пониженного теплоотвода в масло, терморегулятор 9 при таком режиме частично запирает теплообменник 10 и увеличивает отвод масла в линию 12 перепуска, не давая тем самым снизиться температуре масла. Искусственное уменьшение сечения линии 12 перепуска позволяет сохранить на уровне не ниже требуемого давление масла после фильтра 3 и обеспечить нормальную работу механизма самоочистки.

Если двигатель 7 является однорежимным, то есть вне зависимости от нагрузки обороты коленчатого вала остаются примерно постоянными, то предлагаемая система смазки применима и в этом случае. Действительно, с уменьшением нагрузки на двигатель 7 можно уменьшить поток масла в масляной магистрали 6,так как подшипники оказываются под меньшей нагрузкой и не требуют такого же расхода смазки, что и на номинальном режиме. Соответственно появляется возможность увеличить поток в линии 4 отвода загрязнений и улучшить тем самым регенерацию фильтрующей поверхности. Эту задачу решает разделительное устройство 8, работа которого при уменьшении теплоотвода в масло с уменьшением нагрузки на двигатель 7 аналогична описанной выше.

Выбором величины проходного сечения линии перепуска могут быть созданы оптимальные условия для самоочищающегося фильтра вне зависимости от режимов работы двигателя. Этим обеспечивается длительная работа фильтра без переборок и обслуживания, что сокращает эксплуатационные затраты.

Использование: системы смазки ДВС с самоочищающимися фильтрами. Сущность изобретения: нагнетательный насос сообщен входом с емкостью для циркуляции масла и выходом - с входом самоочищающегося фильтра, в линию стока которого включен центробежный фильтр, выход которого соединен с емкостью. Между входом фильтра и входом главной масляной магистрали (ГММ) включено разделительное устройство. Последнее состоит из терморегулятора и теплообменника. Терморегулятор может быть включен либо в точке разделения потоков, либо в точке их объединения. При уменьшении нагрузки на двигатель поддержание давления на выходе из фильтра обеспечивается тем, что линия перепуска выполнена с меньшим проходным сечением, чем линия теплообменника. Изобретение позволяет уменьшить эксплуатационные затраты на переборку самоочищающегося фильтра. 2 ил.

СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая емкость для циркуляционного масла, нагнетательный насос с входом, сообщенным с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом нагнетательного насоса, и выходом, вспомогательный, преимущественно центробежный, фильтр с входом, соединенным с линией стока загрязнений, и выходом, сообщенным с емкостью, разделительное устройство с входом, сообщенным с выходом самоочищающегося фильтра, и выходом, и главную магистраль с входом, сообщенным с выходом разделительного устройства, отличающаяся тем, что разделительное устройство состоит из теплообменника и терморегулятора, соединенных между собой одним из известных способов для регулирования температуры перепуском с образованием линии теплообменника и линии перепуска мимо теплообменника, причем линия перепуска выполнена с меньшим и преимущественно постоянным проходным сечением, чем линия теплообменника.