СИСТЕМА СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F01M1/16 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам смазки двигателей внутреннего сгорания.

Известна система смазки двигателя внутреннего сгорания (а.с. СССР N 1174570, кл. F 01 M 1/16, оп. 1985), содержащая масляную емкость, насос для нагнетания масла через фильтр в главную масляную магистраль и двухфункциональное устройство для регулирования давления в главной масляной магистрали и ограничения давления в нагнетательной полости насоса, включающее размещение в одном корпусе гидроклапан с седлом и запорным элементом и гидроцилиндр управления с поршнем. Напорная полость гидроклапана подключена к нагнетательной полости насоса, а управляющая полость гидроцилиндра - к главной масляной магистрали системы. Запорный элемент гидроклапана выполнен в виде усеченного конуса с посадочной боковой поверхностью, меньшее основание которого расположено со стороны гидроцилиндра управления. Седло гидроцилиндра выполнено в корпусе, а поршень гидроцилиндра управления жестко связан с запорным элементом.

Эта система смазки обладает существенными недостатками:
1. Система недостаточно надежна, так как при засорении нагнетательной магистрали на входе в фильтр масло, преодолевая усилие пружины, открывает запорный элемент гидроклапана несмотря на то, что в главной масляной магистрали давление масла падает. Масло сливается в поддон, не поступая в главную масляную магистраль, что может привести к выходу из строя двигателя.

2. Система смазки сложна по своей конструкции, так как имеет разветвленную систему каналов, в том числе из-за того, что гидроклапан выполнен в отдельном корпусе.

3. В данной системе смазки предохранительный клапан объединен с регулятором давления в главной масляной магистрали. В случае установки гидроклапана отдельно от масляного насоса, при засорении нагнетательной магистрали возможен ее разрыв или выход насоса из строя. При установке гидроклапана непосредственно на масляный насос к клапану требуется подведение трубопровода для подвода масла от главной масляной магистрали к поршню гидроцилиндра, что усложняет конструкцию системы.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе смазки является выбранная за прототип система смазки двигателя внутреннего сгорания (а. с. СССР N 1114808, кл. F 01 M 1/16, оп. 1984), содержащая емкость, насос с приводом от вала двигателя, сливную и главную масляную магистрали, полнопоточный фильтр, установленный между нагнетательной и главной масляной магистралями, регулятор давления, имеющий корпус с размещенным в нем подпружиненным ступенчатым плунжером, торцовыми демпфирующими полостями и отверстиями, сообщающимися с нагнетательной и сливной магистралями. Демпфирующие полости корпуса регулятора подключены к главной масляной магистрали после фильтра.

Недостатками этой системы смазки является сложность и низкая надежность конструкции из-за наличия разветвленной системы трубопроводов, в том числе и из-за того, что регулятор давления выполнен отдельно от масляного фильтра. К регулятору давления требуется подвод масла от главной масляной магистрали в полость с меньшим диаметром плунжера. Невозможна регулировка усилия поджатия пружины регулятора на работающем двигателе. Усложнена конструкция плунжера регулятора из-за наличия кольцевой проточки на его большем диаметре.

Задача состоит в упрощении конструкции и повышении надежности системы смазки двигателя путем уменьшения разветвленности и протяженности масляной системы, а также обеспечении возможности регулировки давления в главной масляной магистрали на работающем двигателе.

Решение задачи достигается за счет того, что в системе смазки двигателя внутреннего сгорания, содержащей масляную емкость, насос с приводом от вала двигателя, нагнетательную, сливную и главную магистрали, установленный на картере двигателя и состыкованный с ним по плоскости полнопоточный фильтр, регулятор давления, имеющий корпус с размещенным в нем подпружиненным ступенчатым плунжером. Этот плунжер, согласно изобретению, подпружинен со стороны большего диаметра, в корпусе регулятора установлен регулировочный винт, упирающийся в торец пружины. Полость между меньшим и большим диаметрами плунжера сообщена с главной масляной магистралью, а цилиндрическая часть плунжера перекрывает канал слива масла из нагнетательной магистрали в картер двигателя, полость за клапаном со стороны пружины соединена со сливной магистралью сквозным осевым отверстием в клапане. Регулятор давления установлен в корпусе полнопоточного масляного фильтра перпендикулярно плоскости сочленения фильтра с картером. Полость между меньшим и большим диаметром плунжера соединена с полостью фильтра с очищенным маслом. Цилиндрическая часть плунжера меньшего диаметра обращена к плоскости разъема фильтра с картером и обеспечивает регулировку подачи масла в главную магистраль путем открытия масляного канала, связывающего полость фильтра с неочищенным маслом со сливной магистралью. Сливная магистраль выполнена в виде сквозного отверстия в стенке картера и состыкована с торцом регулятора.

Новые существенные признаки предлагаемой системы смазки двигателя внутреннего сгорания не присущи известным решениям (аналогу и прототипу) той же задачи.

Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения достаточна и необходима для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата - поставленной задачи.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где показана схема системы смазки двигателя внутреннего сгорания.

Система смазки содержит масляную емкость (поддон) 1, масляный насос 2 с приводом от коленчатого вала двигателя (не показан), нагнетательную 3, сливную 4 и главную 5 масляные магистрали, полнопоточный масляный фильтр 6, установленный между нагнетательной 3 и главной 5 масляными магистралями. Масляный фильтр состыкован с картером 7 двигателя по плоскости А. В расточке масляного фильтра 6 установлен регулятор давления 8 главной масляной магистрали 5 перпендикулярно плоскости А разъема фильтра 6 и картера 7. Регулятор давления 8 состоит из корпуса 9, внутри которого расположен ступенчатый плунжер 10. Меньшим диаметром d плунжер 10 обращен к плоскости разъема А. Со стороны большего диаметра D плунжер 10 подпружинен пружиной 11. В корпусе 9 регулятора 8 установлен регулировочный винт 12, поджимающий пружину 11 в сторону плунжера 10 и позволяющий осуществлять регулировку усилия предварительного поджатия плунжера 10 пружиной 11. Полость 13 в корпусе 9 регулятора 8 между меньшим d и большим D диаметром плунжера 10 соединена с полостью с очищенным маслом 14 масляного фильтра 6. Масло в фильтре очищается фильтрующим элементом 15. Полость с очищенным маслом 14 в масляном фильтре 6 соединена с главной масляной магистралью 5. Полость с неочищенным маслом 18 в масляном фильтре 6 через боковые 17 и торцевые 18 отверстия в корпусе 9 регулятора давления 8 соединена со сливной магистралью 4, выполненной в виде сквозного отверстия в стенке картера 7. Боковые отверстия 17 перекрываются плунжером 10 со стороны меньшего диаметра d. Полость 19 с расположенной с ней пружиной 11 соединена со сливной магистралью 4 осевым отверстием 20, выполненным в плунжере 10.

Система смазки работает следующим образом. При работе двигателя насос 2 нагнетает масло из емкости (поддона) 1 в полнопоточный масляный фильтр 6. Неочищенное масло из полости 16, проходя через фильтрующий элемент 15, очищается и поступает в полость 14, а затем в главную масляную магистраль 5. При достижении заданной величины давления в главной масляной магистрали масло, поступая в полость 13 за счет разности площадей диаметров d и D, отодвигает плунжер 10 влево, преодолевая усилие пружины 11. Полость с неочищенным маслом 16 фильтра 6 через отверстия 17 и 18 сообщается со сливной магистралью 4. Неочищенное масло, нагнетаемое насосом 2, сливается через магистраль 4 в поддон 1. При уменьшении давления в главной масляной магистрали 5 плунжер 10, поджимаемый пружиной 11, перемещается вправо. Отверстия 17 в корпусе 9 регулятора 8 перекрываются. Сообщение полости 16 со сливной магистралью 4 прекращается, и масло из полости 14 начинает поступать в главную масляную магистраль 5. Масло, просачивающееся из полости 13 в полость 19, сливается в поддон через отверстие 20 и сливную полость 4.

Предлагаемая конструкция системы смазки двигателя внутреннего сгорания благодаря размещению регулятора давления в корпусе масляного фильтра позволяет обеспечить простоту конструкции системы, небольшую протяженность магистралей и надежность работы. Конструкция регулятора давления проста и технологична. Предлагаемое выполнение системы позволяет обеспечить регулировку давления в системе на работающем двигателе без его разборки.

Система смазки ДВС состоит из масляной емкости 1, насоса 2 с приводом от вала двигателя, нагнетательной 3, сливной 4 и главной 5 масляных магистралей, полнопоточного масляного фильтра 6, установленного на картере 7 двигателя и состыкованного с ним по плоскости А, регулятора давления 8, установленного в корпусе фильтра 6 и имеющего корпус 9 с размещенным в нем ступенчатым плунжером 10, подпружиненным со стороны большего диаметра D. В корпусе 9 регулятора давления 8 установлен регулировочный винт 12, упирающийся в торец пружины 11. Полость 13 между меньшим d и большим D диаметрами плунжера 10 сообщена с главной масляной магистралью 5. Цилиндрическая часть плунжера 10 меньшего диаметра d перекрывает канал 4 слива масла из нагнетательной магистрали 3 в картер 7 двигателя. Полость 19 соединена со сливной магистралью 4 сквозным осевым отверстием 20, выполненным в плунжере 10. Полость 13 между меньшим d и большим D диаметрами плунжера 10 соединена с полостью с очищенным маслом 14 фильтра 6. Цилиндрическая часть меньшего диаметра с плунжера 10 обеспечивает регулировку подачи масла в главную магистраль 5 путем открытия масляного канала, связывающего полость с неочищенным маслом 16 фильтра 6 со сливной магистралью 4, выполненной в виде сквозного отверстия в стенке картера 7 и состыковочной с торцом регулятора 8. Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить надежность системы смазки двигателя путем уменьшения разветвленности и протяжности масляной системы, а также обеспечить возможность регулировки давления в главной масляной магистрали на работающем двигателе. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Система смазки двигателя внутреннего сгорания, содержащая масляную емкость, насос с приводом от вала двигателя, нагнетательную, сливную и главную масляную магистрали, установленный на картере двигателя и состыкованный с ним по плоскости полнопоточный фильтр, регулятор давления, имеющий корпус с размещенным в нем подпружиненным ступенчатым плунжером, отличающаяся тем, что плунжер подпружинен со стороны большего диаметра, в корпусе регулятора установлен регулировочный винт, упирающийся в торец пружины, полость между меньшим и большим диаметрами плунжера сообщена с главной масляной магистралью, а цилиндрическая часть плунжера меньшего диаметра перекрывает канал слива масла из нагнетательной магистрали в картер двигателя, полость за плунжером со стороны пружины соединена со сливной магистралью сквозным осевым отверстием в плунжере. 2. Система смазки по п.1, отличающаяся тем, что регулятор давления установлен в корпусе полнопоточного масляного фильтра перпендикулярно плоскости сочленения фильтра с картером, полость между меньшим и большим диаметрами плунжера соединена с полостью фильтра с очищенным маслом, цилиндрическая часть плунжера меньшего диаметра обращена к плоскости разъема фильтра с картером и обеспечивает регулировку подачи масла в главную масляную магистраль путем открытия масляного канала, связывающего полость фильтра с неочищенным маслом со сливной магистралью, а сливная магистраль выполнена в виде сквозного отверстия в стенке картера и состыкована с торцем регулятора.