СИСТЕМА СМАЗКИ ДВС С АВТОМАТИЧЕСКИ РЕГУЛИРУЕМОЙ ПОДАЧЕЙ МАСЛА Российский патент 2003 года по МПК F01M1/02 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах смазки ДВС.

Известна система смазки ДВС (а. с. СССР 1578370, F 01 М 1/16, 1988), содержащая масляную емкость, главную масляную магистраль (ГММ), гидроаккумулятор, гидродроссель, установленный на входе в ГММ, пневмодроссель, вход которого сообщен с камерой сгорания, шестеренчатый масляный насос со входом, размещенным в масляной емкости и обратный клапан, установленный на выходе шестеренчатого масляного насоса. Система снабжена магнитным клапаном, электрически связанным с системой электрооборудования двигателя через выключатель и регулируемый гидродросселем с пневмоемкостью.

Недостатком такой системы является то, что на основных режимах эксплуатации двигателя система не обеспечивает поддержания оптимального давления моторного масла, а насос имеет привод от двигателя, что увеличивает его механические потери.

Известна система смазки ДВС (а. с. СССР 1347588, F 01 М 5/00, 1984), содержащая маслозаборник из картера двигателя, масляный фильтр тонкой очистки, соединенный с масляным насосом через обратный клапан и гидромуфту. В системе масло через масляный радиатор прокачивается индивидуальным масляным насосом, приводимым в работу гидромуфтой. Количество масла, поступающего в гидромуфту, регулируется регулятором. При температуре масла ниже установленного предела масло в муфту не подается и насос отключается.

Недостатком данной системы смазки является то, что масляный насос имеет механический привод и не позволяет поддерживать оптимальный гидродинамический режим работы смазочной системы. ДВС имеет большие затраты мощности на привод масляного насоса во всем скоростном диапазоне работы двигателя, а кроме того, наличие дополнительного насоса в смазочной системе приводит периодически к дополнительным затратам мощности на его привод.

Известна система смазки, содержащая масляный насос с автоматически регулируемой подачей масла (а. с. СССР 336462, F 16 N 13/20, 1972). Система смазки содержит все элементы штатной системы смазки и насос с автоматически изменяемой подачей, что осуществляется путем изменения длины зацепления зубьев ведущей и ведомой шестерен.

Недостатком системы является то, что, несмотря на возможность регулирования оптимального давления в системе смазки, он имеет механический привод и дополнительные затраты эффективной мощности ДВС на его работу.

Известна система смазки ДВС, содержащая масляный картер, маслозаборник, масляный насос, обратные клапаны, гидроаккумулятор, двухходовой поршневой масляный насос с приводом, золотник, масляный фильтр, масляный радиатор и главную масляную магистраль (а. с. СССР 1495455, кл. F 01 M 1/02, опубл. 1989).

Известная система наиболее близка к заявленной и принята за прототип.

Недостатком такой системы является то, что номинальная работа насосов с автоматически изменяющейся подачей для системы смазки может быть обеспечена только за счет синхронного изменения одновременно с подачей насоса поперечного сечения всасывающего маслопровода, а если насос будет работать в режиме номинальной подачи, то во всасывающей полости насоса будет возникать кавитация из-за недостаточности поступления масла в насос. При работе же насоса в режиме минимальной подачи создаваемое разрежение во всасывающей полости не обеспечит подъем масляного столбика во всасывающем маслопроводе, и масло из поддона в насос не поступит.

Задача изобретения - снижение затрат на привод масляного насоса и механических потерь ДВС. Повышение за счет этого эффективных показателей ДВС, а также автоматическое регулирование оптимального давления масла в системе смазки.

Поставленная задача достигается тем, что система смазки двигателя внутреннего сгорания, содержит масляный картер, маслозаборник, масляный насос, обратные клапана, гидроаккумулятор, двухходовой поршневой масляный насос с приводом, золотник, масляный фильтр, масляный радиатор, главную масляную магистраль, причем она содержит регулятор давления, поршневой масляный насос состоит из масляной и газовой камер, в газовой камере расположены контакты, насос имеет привод от сжатого воздуха, поступающего в газовую камеру через золотник, работой которого управляет электромагнитный клапан, включаемый в работу при замыкании контактов, а регулятор давления в случае увеличения давления в системе смазки перекрывает канал подачи воздуха из ресивера от компрессора.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема системы смазки.

Система смазки содержит маслозаборник 1, впускные обратные клапаны 2, масляный поршень 3, расположенный в масляной камере "М", двухходового поршневого масляного насоса (ПМН) 4, газовый поршень 5 расположенный в газовой камере "Г", выпускные обратные клапаны 6, гидроаккумулятор 7, электромагнитный клапан (ЭК) 8, включаемый в работу посредством замка зажигания 9, масляный фильтр 10 и масляный радиатор 11. Работой ПМН электромагнитный клапан 12 посредствам золотника 13 и регулятора давления 14, обеспечивающего дозированную подачу воздуха в камеру "Г" насоса через рессивер 15 от компрессора 16, имеющего привод от двигателя. Забор масла насосом осуществляется из масляного картера 17. Масло подается ПМН в главную масляную магистраль (ГММ) 18. Включение и выключение в работу клапанов 12 происходит посредствам контактов 19, расположенных в газовой камере "Г" насоса.

Система смазки работает следующим образом. В момент пуска двигателя клапан 8 включается посредством замка зажигания 9. При этом масло, ранее находившееся в гидроаккумуляторе 7, через клапан 8, масляный фильтр 10 и масляный радиатор 11 поступает в ГММ 18. Тем самым, обеспечивая предпусковую прокачку двигателя.

В то же время регулятор давления 14 открывает доступ воздуха из ресивера 15 через золотник 13 в одну из двух частей газовой камеры насоса. Газовый поршень 5 начинает совершать возвратно-поступательное движение, увлекая за собой через шток, масляный поршень 3. В одной из частей масляной камеры "М" начнет создаваться разряжение, в результате чего масло из масляного картера 17 через маслозаборник 1 и впускной обратный клапан 2 начнет поступать в одну из частей масляной камеры "М". Как только газовый поршень 5 достигнет одного из крайних положений газовой камеры "Г" он произведет замыкание одного из контактов 19 и клапан 12 включится в работу и переключит золотник в другое крайнее положение.

При этом воздух из ресивера 15 через регулятор давления 14 начнет поступать в другую часть газовой камеры под давлением, а оставшийся другой части газовой камеры воздух выйдет свободно в атмосферу через золотник 13. В результате такой работы газового поршня 5, масляный поршень 3 начнет вытеснять через выпускной обратный клапан 6 масло в гидроаккумулятор, обеспечивая тем самым его зарядку и одновременно подачу масла в ГММ 18. Таким образом, совершая возвратно-поступательное движение, масляный и газовый поршень обеспечивают требуемую подачу масла в систему смазки ДВС. Применение гидроаккумулятора в системе обеспечит снижение пульсации масла и улучшит качество его фильтрации, а использование в ПМН 4 позволит уменьшить механическую деструкцию углеводородных цепей моторного масла и уменьшение срабатываемости присадок.

Регулирование давления масла и величина его подачи в ГММ 18 будет обеспечиваться регулятором давления 14, который в случае увеличения давления в системе смазки (выше требуемого) произведет перекрывание канала подачи воздуха из ресивера 15 в двухходовой поршневой насос, в результате чего произойдет замедление (или полная остановка поршня) скорости перемещения газового поршня 5 в насосе 4, а следовательно, уменьшится подача масла и снизится давление в ГММ 18.

Снижение затрат мощности на привод насоса 4 достигается в данной системе за счет использования энергии сжатого газа накачиваемого в ресивер 15 посредством компрессора 16 (имеющего привод от ДВС) и используемого в автотракторной технике для обеспечения работы тормозной системы.

Система смазки ДВС содержит масляный картер, маслозаборник, обратные клапаны, гидроаккумулятор, электромагнитный клапан, замок зажигания, масляный фильтр, регулятор давления, главную масляную магистраль, масляный радиатор, компрессор и ресивер. Для обеспечения автоматического регулирования подачи и давления масла в двигателе система смазки оснащена двухходовым поршневым масляным насосом, состоящим из масляной и газовой камер. Насос имеет привод от сжатого воздуха, поступающего в газовую камеру поршневого насоса через золотник, работой которого управляет электромагнитный клапан, включаемый в работу при замыкании контактов, скорость включения которых зависит от давления воздуха, нагнетаемого через регулятор давления и ресивер от компрессора, приводимого в работу от ДВС. При этом в масляной камере поочередно, то в одной, то в другой части происходит забор и нагнетание масла в гидроаккумулятор, а затем через электромагнитный клапан, масляный фильтр и масляный радиатор в главную масляную магистраль. Изобретение позволяет снизить затраты на привод насоса. 1 ил.

Система смазки двигателя внутреннего сгорания, содержащая масляный картер, маслозаборник, масляный насос, обратные клапана, гидроаккумулятор, двухходовой поршневой масляный насос с приводом, золотник, масляный фильтр, масляный радиатор, главную масляную магистраль, отличающаяся тем, что она содержит регулятор давления, поршневой масляный насос состоит из масляной и газовой камер, в газовой камере расположены контакты, насос имеет привод от сжатого воздуха, поступающего в газовую камеру через золотник, работой которого управляет электромагнитный клапан, включаемый в работу при замыкании контактов, а регулятор давления в случае увеличения давления в системе смазки перекрывает канал подачи воздуха из ресивера от компрессора.