СИСТЕМА ДЛЯ ЗАМЕНЫ МАСЛА И/ИЛИ МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК F01M11/04 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для облегчения замены масла и/или масляного фильтра в двигателях внутреннего сгорания.

Известна система для замены масла в двигателях внутреннего сгорания, содержащая средство для удаления масла на картере двигателя, средство для заполнения масла в двигатель, средство регулирования удаления и заполнения масла, первое соединительное средство, подсоединенное к самой нижней точке на днище картера двигателя, первый трубопровод, оканчивающийся вблизи самой нижней точки и имеющий возможность соединения с первым соединительным средством, второй дистанционный трубопровод, съемно подсоединяемый вторым соединительным средством к первому трубопроводу, дистанционное устройство для удаления масла и повторного заполнения, соединенное со вторым трубопроводом, при этом дистанционное устройство содержит средство для регулируемого отсасывания масла из картера через первый трубопровод и второй трубопровод в дистанционное устройство и средство для регулируемой подачи масла через первый и второй трубопроводы в картер, дистанционное устройство подсоединено, по меньшей мере, к одному баку, в котором хранится масло, отсасываемое из картера и, по меньшей мере, к одному дополнительному баку, из которого масло подается в картер, дистанционное устройство содержит средство для регулирования количества масла, отсасываемого и подаваемого в картер (патент США N 3867999 F 01 M 11/04 оп. 1975).

Однако, известная система не обеспечивает достаточно эффективную работу системы, т.к. в ней не предусмотрены средства для обработки и хранения данных, касающихся количества масла удаляемого (отсасываемого) из картера двигателя и подаваемого в картер двигателя.

Задача изобретения - повышение эффективности работы системы.

Поставленная задача достигается тем, что в системе для замены масла и/или масляного фильтра в двигателях внутреннего сгорания, содержащей средство для удаления масла из картера двигателя, средство для заполнения масла, первое соединительное средство, подсоединенное к самой нижней точке на днище картера двигателя, первый трубопровод, оказывающейся вблизи самой нижней точки и имеющий возможность соединения с первым соединительным средством, второй дистанционный трубопровод, съемно подсоединенный вторым соединительным средством к первому трубопроводу, дистанционное устройство для удаления масла и повторного заполнения, соединенное со вторым трубопроводом, при этом дистанционное устройство содержит средство для регулирования отсасывания масла из картера через первый трубопровод и второй трубопровод в дистанционное устройство и средство для регулируемой подачи масла через первый и второй трубопроводы в картер, дистанционное средство подсоединено, по меньшей мере, к одному баку, в котором хранится масло, отсасываемое из картера и, по меньшей мере, к одному дополнительному баку, из которого масло подается в картер, дистанционное устройство содержит средство для регулирования количества масла, отсасываемого и подаваемого в картер, дистанционное устройство содержит средство для обработки и записи данных, относящихся к количеству удаляемого и подаваемого масла. Дистанционное устройство может быть подсоединено к, по меньшей мере, двум бакам, содержащим различные типы масла, таким образом устройство выборочно направляет масло из одного или другого бака.

Вторым соединительным средством является охватываемая быстродействующая втулка дополнительно к охватывающей быстродействующей втулке на конце второго дистанционного трубопровода.

Первым соединительным средством является соединитель, имеющий верхнюю резьбовую часть, посредством которой он завинчивается в масловыпускном отверстии картера и канал, аксиально проходящий через верхнюю часть и изгибающийся радиально внутри нижней части соединителя для образования бокового отверстия, к которому подсоединен первый трубопровод.

Соединитель подсоединен к первому трубопроводу при помощи промежуточного соединительного средства, имеющего осевой канал, один конец которого соединен с соединителем, а другой - с первым трубопроводом.

Кроме того, промежуточное соединительное средство, соединитель и первый трубопровод имеют резьбу, дополняющую друг друга, для соединения путем завинчивания.

Первый трубопровод проходит внутрь через картер и блок двигателя.

Днище картера образует углубление, в которое проходит первый трубопровод.

Днище картера наклонно опускается, образуя боковое выпускное отверстие в самой его нижней точке, причем выпускное отверстие имеет резьбу для соединения с соединительным элементом, расположенным на конце первого трубопровода.

Система дополнительно содержит муфту, расположенную в том месте, где обычно находится масляный фильтр, расположенную на расстоянии опору, на которой установлен масляный фильтр, трубопровод, соединяющие муфту и опору.

При этом опора удерживает масляный фильтр в перевернутом вертикальном положении.

Муфта содержит центральный осевой канал, проходящий в направлении двигателя в полость, имеющую больший диаметр, чем диаметр центрального осевого канала, канал в форме колена, имеющей первую часть, проходящую радиально в муфту и вторую часть, проходящую коаксиально, но эксцентрично в полость, втулку, проходящую через центральный осевой канал и имеющую торцовую часть с резьбой, посредством которой она ввинчена в обычное отверстие для масляного фильтра в двигателе и другую торцовую часть, посредством которой она подсоединена к одному одного из трубопроводов, причем другой из трубопроводов подсоединен к одному концу радиальной части канала.

Кроме того, опора содержит пластину, имеющую центральный первый осевой канал, причем канал окружен примерно в его средней части кольцевой камерой, радиальный канал, проходящий с одной стороны пластины в кольцевую камеру, и изогнутый канал, имеющий первую часть, радиально проходящую внутрь пластины, и вторую часть, изгибающуюся в сторону нижней поверхности пластины, при этом нижняя часть центрального осевого канала и нижняя часть изогнутого канала проходят в полость, имеющую диаметр больший, чем диаметр центрального осевого канала, соединительный элемент винтового типа, проходящий через центральный осевой канал в пластине, причем нижняя часть элемента выступает от нижней поверхности пластины и имеет резьбу, благодаря которой она завинчивается в обычное выпускное отверстие масляного фильтра, причем соединительный элемент имеет осевой канал, который открыт на его нижнем конце и который имеет в верхней его части отверстие, соединяющееся с кольцевой камерой, радиальный канал в пластине соединен трубопроводом с каналом в муфте, первая часть изогнутого канала в пластине соединена трубопроводом со втулкой в муфте, таким образом масло циркулирует из втулки по трубопроводу к опоре, через масляный фильтр и по трубопроводу назад в муфту.

Соединительный элемент винтового типа имеет головку с диаметральным отверстием для упрощения завинчивания и отвинчивания соединительного элемента на фильтре путем ввода отвертки через отверстие.

Кроме того, в системе имеется независимый насос для каждого бака и компрессор для очистки трубопроводов после каждого удаления отработанного масла и до подачи свежего масла.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично показано расположение пробки масловыпускного отверстия и масляного фильтра на двигателе, а также стержня для измерения уровня масла, который входит во впускное отверстие для масла в картере двигателя;
на фиг. 2 - схематично показана в соответствии с настоящим изобретением, предназначенной для обычных ДВС;
на фиг. 3 - соединение трубопровода с масловыпускным отверстием в обычном двигателе;
на фиг. 4 - другая конструкция трубопровода;
на фиг. 5, 6 и 7 показано, соответственно, разрез, вид сбоку в вертикальной проекции и продольный вид сбоку части трубопровода, несущего соединительное средство, которое соединено с масловыпускным отверстием;
на фиг. 8 - соединительное средство, соединенное с масловыпускным отверстием;
на фиг. 9 - модифицированный масляный фильтр, который пригоден для применения в двигателях вместо обычного картера;
на фиг. 10 - другой вариант выполнения картера;
на фиг. 11 - вид, подобный показанному на фиг. 2, в расположении трубопровода внутри двигателя;
на фиг. 12 - муфта, на которой располагается масляный фильтр;
на фиг. 13 - муфта в сборе;
на фиг. 14 - вид на левую сторону муфты по фиг. 13;
на фиг. 15 - опора для масляного фильтра (разрез);
на фиг. 16 - опора в сборе;
на фиг. 17 - вид сбоку на фиг. 16;
на фиг. 18 - дистанционное устройство;
на фиг. 19 - гидравлическая система дистанционного устройства;
на фиг. 20 - гидравлическая система управления в соответствии с изобретением.

Как показано на фиг. 1, двигатель имеет сливную пробку 1, завинчиваемую в масловыпускное отверстие картера 2, которую необходимо удалять для слива отработанного масла и затем снова завинчивать, крышку 4, закрывающую отверстие для впуска масла, расположенный в верхней части 3 двигателя, через которое обычно подают масло для замены, трубку 5 для установки стержня для измерения уровня масла и масляный фильтр 6, расположенный в обычном месте.

Система в соответствии с изобретением, собранная с обычным двигателем, показана на фиг. 2. Обычная сливная пробка заменена соединительным средством 7, с которым соединен первый трубопровод 8, верхняя часть которого оканчивается быстродействующей (быстросъемной) муфтой 9.

Как показано на фиг. 3 первое соединительное средство содержит соединитель 10, имеющий верхнюю резьбовую часть, посредством которой он завинчивается в масловыпускном отверстии картера, и канал, аксиально проходящий через верхнюю часть и изгибающийся внутри нижней части соединителя для образования бокового отверстия, к которому подсоединен первый трубопровод 8 при помощи промежуточного соединительного средства 11, имеющего осевой канал.

На фиг. 4 - 8 показаны более подробно различные элементы соединительного средства, а именно торцевая часть 12 трубопровода 8 и винт 13, проходящий в торцевую часть 12, причем винт 13 имеет радиальный канал 14, через который проходит масло.

Фиг. 9 показывает модифицированный картер, в котором днище 16 картера 17 наклонно опускается, образуя боковое выпуклое отверстие 18 в самой нижней его точке, причем отверстие имеет резьбу 18a для соединения с соединительным элементом 19a, расположенным в конце первого трубопровода 8.

На фиг. 10 показан другой вариант выполнения изобретения, согласно которому днище картера 20 образует углубление, в которое проходит трубопровод 21, выполняющий функцию трубопровода 8.

Как показано на фиг. 2 и 11 система содержит муфту 22, расположенную в том месте, где обычно находится масляный фильтр двигателя, и расположенную на расстоянии опору 23, на которой установлен масляный фильтр 6. Опора 23 и муфта 22 соединены трубопроводами 24 и 25. Опора 23 удерживает масляный фильтр в перевернутом вертикальном положении.

В соответствии с фиг. 12 - 14 муфта 22 содержит центральный осевой канал 31, проходящий в направлении двигателя в полость 28, имеющую больший диаметр, чем диаметр центрального осевого канала 31. На расстоянии от полости 28 расположена кольцеобразная канала 29 для размещения уплотнения (не показано на фигурах), канал 30 в форме колена, имеющий первую часть, проходящую радиально в муфту, и вторую часть, проходящую коаксиально, но эксцентрично в полость 28, муфта содержит втулку 26, проходящую через канал 31 и имеющую торцевую часть с резьбой, посредством которой она ввинчивается в обычное отверстие для масляного фильтра в двигателе, и другую торцевую часть, посредством которой она подсоединена к одному концу трубопровода 24, а другой трубопровод 25 подсоединен к одному концу радиальной части канала 30. Втулка 26 имеет осевой канал и кольцевую часть, которая шире канала 31 в муфте, причем уплотнение 27 расположено между расширенной частью втулки 26 и наружной поверхностью втулки 22.

На фиг. 15 - 17 показана опора 23. Опора содержит пластину 32, имеющую центральный первый осевой канал 33, через который проходит соединительный элемент 34 типа винта. Нижняя часть элемента 34 выступает от нижней поверхности пластины 32 и имеет резьбу 43, посредством которой завинчивается в обычном выпускном отверстии масляного фильтра 6, таким образом фильтр размещается в вертикальном перевернутом положении, что исключает утечки масла из фильтра во время его разборки. Пластина 32 имеет радиальный канал 35, изогнутый канал (38, 39), первая часть 39 которого проходит радиально внутрь пластины, а вторая часть 38 изгибается в сторону нижней поверхности пластины 32, при этом нижняя часть канала 33 и нижняя часть изогнутого канала проходят в полость 33b, имеющую диаметр больший, чем диаметр канала 33. Канал 33 примерно в средней его части окружен кольцевой камерой 40, в которую проходит радиальный канал.

Соединительный элемент 34 имеет осевой канал 37, который в верхней части отверстием 36 соединен с камерой 40 (при установленном фильтре).

Радиальный канал 35 в пластине 32 соединен трубопроводом 25 с каналом 30 в муфте 22. Первая часть 39 изогнутого канала (38, 39) в пластине 32 соединена трубопроводом 24 со втулкой 26 в муфте 22, таким образом масло циркулирует из втулки по трубопроводу 24 к опоре, затем через масляный фильтр и по трубопроводу 25 назад в муфту. Верхняя часть элемента 34 имеет периферийную канавку 41 для размещения кольцевого уплотнения (не показано). Для удерживания элемента 34 на пластине можно прикрепить к ее нижней части зажим 42 или пружинную шайбу.

Соединительный элемент 34 имеет головку с диаметральным отверстием 44 для упрощения завинчивания и отвинчивания элемента 34 на фильтре путем ввода отвертки через отверстие 44.

На фиг. 17 показан датчик для определения потерь нагрузки из-за забивания масляного фильтра, путем сравнения реального давления входящего грязного масла с давлением выходящего отфильтрованного масла, например, правильное давление может показывать зеленый индикатор, тогда как неправильное давление, указывающее на закупорку фильтра, может показывать красный индикатор, таким образом датчик 45 переключает индикатора с красного на зеленый.

Дистанционное устройство 46 соединено со вторым (дистанционным) трубопроводом 47, который может соединяться с первым трубопроводом 8 посредством второго соединительного средства, которым являются охватываемая и охватывающая втулки на концах первого и второго трубопроводов.

Устройство 46 содержит средство 48 для регулируемого отсасывания масла из картера 49 по трубопроводам 8 и 47. Отработанное масло хранится в баке 54.

Когда отработанное масло удаляют из двигателя и следовательно вместо масла засасывается воздух, то это обнаруживается реостатом, который посылает сигнал в блок управления, который прекращает действие средства для удаления масла из картера. Это средство можно снова включить в течение еще нескольких секунд для извлечения масла, которое может капать в масляную камеру. После этого устройство управления приводит в действие наполнительный насос 51 для свежего масла из одного из масляных баков. Количество и тип выбранного масла определяют, какой из электроклапанов 52 открывается и в каком баке.

Фиг. 20 схематически показывает другую конструкцию дистанционного устройства 46. В соответствии с этой конструкцией быстродействующая втулка 50 трубопровода 47 соединена с дополнительной втулкой 9 трубопровода 8. Для каждого масляного бака 53 предусмотрен независимый насос 55. После каждого удаления отработанного масла и до подачи свежего масла в двигатель компрессор 56 очищает трубопроводы.

Практически все элементы дистанционного устройства 46 являются известными и следовательно их комбинация легко будет понятна для любого специалиста на основе предложенного изобретения.

Использование данной системы позволяет получить следующие преимущества.

Для замены масла в автомобилях не требуются дорогостоящие и энергоемкие подъемники, таким образом замену масла можно осуществлять везде; количество стадий для замены масла в двигателе значительно уменьшается по сравнению с известными системами, таким образом замену масла осуществляют быстро; масло можно удалять путем отсасывания, а не стекания его самотеком и заполнять его под давлением через обычное масловыпускное отверстие, таким образом ускоряется замена масла, причем уровень заполнения можно регулировать; система может работать со специальными веществами для очистки двигателя изнутри, которые вводят в и удаляют, как если бы это было обычное моторное масло; масляный фильтр расположен в допустимом месте, и его можно заменить примерно за 20 секунд, то есть значительно быстрее, чем с обычными системами; отработанное или свежее масло не разбрызгивается, таким образом загрязнение исключается, и рабочий не пачкается маслом; отработанное масло можно хранить централизованным образом. Количество заменяемого масла можно автоматически измерять и регулировать, таким образом исключается возможность заполнения избыточного количества масла в двигателе; систему можно подсоединить к электронной системе и системе обработки данных для регулирования количества масла, заполняемого в двигатели различных типов, для измерения и обработки данных по расходу заменяемого масла и сбор отработанного масла, распределению запаса масла для замены и т.п.; система недорогостоящая, гибкая, очень высокопроизводительная, не загрязняет окружающую среду и позволяет вводить множество дополнительных функций, касающихся регулирования уровней заполнения масла для замены, бережливого расхода запаса масла.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для облегчения замены масла и/или масляного фильтра в ДВС. Система содержит наружное устройство для удаления отработанного масла из картера двигателя и подачи свежего масла в двигатель, опору для установки масляного фильтра, которая обеспечивает его работу в удаленном от двигателя месте, и трубопроводы для соединения опоры с картером двигателя и наружным устройством. Система позволяет осуществить быструю замену масла и фильтра, система высокопроизводительна и недорогая, не загрязняет окружающую среду. 16 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Система для замены масла и/или масляного фильтра в двигателях внутреннего сгорания, содержащая средство для удаления масла из картера двигателя, средство для заполнения масла в двигатель, средство регулирования удаления и заполнения масла, первое соединительное средство, подсоединенное к самой нижней точке на днище картера двигателя, первый трубопровод, оканчивающийся вблизи самой нижней точки и имеющий возможность соединения с первым соединительным средством, второй дистанционный трубопровод, съемно подсоединяемый вторым соединительным средством к первому трубопроводу,
дистанционное устройство для удаления масла и повторного заполнения, соединенное со вторым трубопроводом, при этом дистанционное устройство содержит средство для регулируемого отсасывания масла из картера через первый трубопровод и второй трубопровод в дистанционное устройство и средство для регулируемой подачи масла через первый и второй трубопроводы в картер, дистанционное устройство подсоединено по меньшей мере к одному баку, в котором хранится масло, отсасываемое из картера и по меньшей мере к одному дополнительному баку, из которого масло подается в картер, дистанционное устройство содержит средство для регулирования количества масла, отсасываемого и подаваемого в картер, отличающаяся тем, что дистанционное устройство содержит средство для обработки и записи данных, относящихся к количеству удаляемого и подаваемого масла. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дистанционное устройство подсоединено к по меньшей мере двум бакам, содержащим различные типы масла, таким образом устройство выборочно направляет масло из одного или другого бака. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что вторым соединительным средством является охватываемая быстродействующая втулка дополнительно к охватывающей быстродействующей втулке на конце второго дистанционного трубопровода. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что первым соединительным средством является соединитель, имеющий верхнюю резьбовую часть, посредством которой он завинчивается в масловыпускном отверстии картера и канал, аксиально проходящий через верхнюю часть. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что канал изгибается радиально внутри нижней части соединителя для образования бокового отверстия, к которому подсоединен первый трубопровод. 6. Система по п.4, отличающаяся тем, что соединитель подсоединен к первому трубопроводу при помощи промежуточного соединительного средства, имеющего осевой канал, один конец которого соединен с соединителем, а другой - с первым трубопроводом. 7. Система по п.6, отличающаяся тем, что промежуточное соединительное средство, соединитель и первый трубопровод имеют резьбу, дополняющую друг друга, для соединения путем завинчивания. 8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что первый трубопровод проходит внутрь через картер и блок двигателя. 9. Система по п.1 или 8, отличающаяся тем, что днище картера образует углубление, в которое проходит первый трубопровод. 10. Система по п.1, отличающаяся тем, что днище картера наклонно опускается, образуя боковое выпускное отверстие в самой его нижней точке, причем выпускное отверстие имеет резьбу для соединения с соединительным элементом, расположенным на конце первого трубопровода. 11. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит муфту, расположенную в том месте, где обычно находится масляный фильтр, расположенную на расстоянии опору, на которой установлен масляный фильтр, трубопроводы, соединяющие муфту и опору. 12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что опора удерживает масляный фильтр в перевернутом вертикальном положении. 13. Система по п.11, отличающаяся тем, что муфта содержит центральный осевой канал, проходящий в направлении двигателя в полость, имеющую больший диаметр, чем диаметр центрального осевого канала, канал в форме колена, имеющий первую часть, проходящую радиально в муфту, и вторую часть, проходящую коаксиально, но эксцентрично в полость, втулку, проходящую через центральный осевой канал и имеющую торцевую часть с резьбой, посредством которой она ввинчена в обычное отверстие для масляного фильтра в двигателе, и другую торцевую часть, посредством которой она подсоединена к одному концу одного из трубопроводов, причем другой из трубопроводов подсоединен к одному концу радиальной части канала. 14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что опора содержит пластину, имеющую центральный первый осевой канал, причем канал окружен примерно в его средней части кольцевой камерой, радиальный канал, проходящий с одной стороны пластины в кольцевую камеру, и изогнутый канал, имеющий первую часть, радиально проходящую внутрь пластины, и вторую часть, изгибающуюся в сторону нижней поверхности пластины, при этом нижняя часть центрального осевого канала и нижняя часть изогнутого канала проходят в полость, имеющую диаметр больший, чем диаметр центрального осевого канала, соединительный элемент винтового типа, проходящий через центральный осевой канал в пластине, причем нижняя часть элемента выступает от нижней поверхности пластины и имеет резьбу, благодаря которой она завинчивается в обычное выпускное отверстие масляного фильтра, причем соединительный элемент имеет осевой канал, который открыт на его нижнем конце и который имеет в верхней его части отверстие, соединяющее с кольцевой камерой, радиальный канал в пластине соединен трубопроводом с каналом в муфте, первая часть изогнутого канала в пластине соединена трубопроводом со втулкой в муфте, таким образом масло циркулирует из втулки по трубопроводу к опоре через масляный фильтр и по трубопроводу назад в муфту. 15. Система по п.14, отличающаяся тем, что соединительный элемент винтового типа имеет головку с диаметральным отверстием для упрощения завинчивания и отвинчивания соединительного элемента на фильтре путем ввода отвертки через отверстие. 16. Система по любому из пп.1 - 15, отличающаяся тем, что имеется независимый насос для каждого бака. 17. Система по любому из пп.1 - 16, отличающаяся тем, что имеется компрессор для очистки трубопроводов после каждого удаления отработанного масла и до подачи свежего масла.

Приоритет по пунктам:
22.09.92 - по пп. 1, 3 - 10;
22.10.92 - по п.2;
16.03.93 - по пп.11 - 17.