ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F01M13/04 

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано как в производстве новых двигателей, так и при модернизации или ремонте двигателей, находившихся в эксплуатации.

В качестве прототипа выбран двигатель внутреннего сгорания [1], содержащий два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и крышкой соответственно, систему вентиляции картера с лабиринтным маслоотделителем, размещенным между крышками правого и левого механизмов, и колодцами под свечи, крышки выполнены с продольными полостями, а маслоотделитель - с верхней и нижней стенками, при этом маслоотделитель выполнен за одно целое с крышками, а лабиринт маслоотделителя образован продольными полостями крышек правого и левого механизмов газораспределения, связанными между собой поперечными пазами, выполненными в нижней и ограниченными верхней стенкой маслоотделителя, и разделенными относительно продольной оси двигателя поперечными перегородками, размещенными со смещением одна относительно другой в зоне колодцев под свечи.

Задачей изобретения являлось создание двигателя внутреннего сгорания с системой вентиляции картера, обеспечивающей высокую степень маслоотделения из картерных газов, при уменьшении массы двигателя и сохранении (или повышении) технологичности деталей.

Указанная задача решается двигателем внутреннего сгорания, содержащим два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и крышкой каждый, систему вентиляции картера с колодцами под свечи и с лабиринтным маслоотделителем с верхней и нижней стенками, размещенным между крышками механизмов газораспределения и выполненным за одно целое с крышками, с лабиринтом, образованным продольными полостями крышек, связанными между собой и разделенными относительно продольной оси двигателя поперечными перегородками, размещенными со смещением одна относительно другой в зоне колодцев под свечи, в котором, согласно предложению продольные полости крышек правого и левого механизмов газораспределения связаны посредством маслоотделительных колодцев в нижней стенке маслоотделителя, в каждом колодце установлена, по меньшей мере, одна продольная перегородка, выполненная заодно с верхней стенкой и образующая с дном колодца щелевидный зазор, крышки механизмов газораспределения содержат дополнительную перегородку, составляющую совместно с торцом нижней стенки вертикальный вход в лабиринт, при этом в качестве материала крышек и нижней стенки маслоотделителя выбрана пластмасса, а в крышках механизма газораспределения выполнены, по меньшей мере, две бобышки для установки катушек зажигания. При установке двух и более продольных перегородок целесообразно выполнять ответные перегородки. Так, если установлены две продольные перегородки, выполненные заодно с верхней стенкой, то между ними на нижней стенке выполнена ответная перегородка, образующая с верхней стенкой дополнительный щелевой зазор. Для повышения надежности пластмассовой крышки механизма распределения бобышки для установки катушек зажигания усилены металлическими армирующими элементами: втулками и соединяющей их ориентирующей пластиной.

На фиг.1 показан вид сверху на крышку механизма газораспределения (стрелками показано прохождение картерных газов через лабиринт маслоотделителя, кружок с крестиком обозначает движение газов от смотрящего, кружок с точкой - к смотрящему); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 с одной продольной перегородкой; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1 с двумя продольными перегородками на верхней стенке и одной ответной перегородкой; на фиг.5 показана в разрезе зона крышки механизма газораспределения с бобышками для установки катушек зажигания.

Двигатель внутреннего сгорания содержит два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и пластмассовой крышкой 1 или 2 каждый, систему вентиляции картера с колодцами под свечи 3 и с лабиринтным маслоотделителем с пластмассовыми верхней 4 и нижней 5 стенками, с лабиринтом, образованным продольными полостями крышек 1 и 2, связанными между собой и разделенными относительно продольной оси двигателя поперечными перегородками 6, размещенными со смещением одна относительно другой в зоне колодцев под свечи 3, продольные полости крышек 1 и 2 правого и левого механизмов газораспределения связаны посредством маслоотделительных колодцев 7 в нижней стенке 5 маслоотделителя, в каждом колодце установлена одна (фиг.3) или две (фиг.4) продольные перегородки 8, выполненные заодно с верхней стенкой и образующая с дном колодца щелевидный зазор, крышки механизмов газораспределения содержат дополнительную перегородку 9, составляющую совместно с торцом нижней стенки 5 вертикальный вход в лабиринт, в крышке 2 механизма газораспределения выполнены две бобышки 10 для установки катушек зажигания. При установке двух продольных перегородок 8 (фиг.4) между ними на нижней стенке выполнена ответная перегородка 11, образующая с верхней стенкой 4 дополнительный щелевой зазор, бобышки для установки катушек зажигания усилены металлическими армирующими элементами: втулками 12 и соединяющей их ориентирующей пластиной 13.

При работе двигателя внутреннего сгорания (не показан) некоторое количество горючей смеси и отработавших газов проникает в картер через замки поршневых колец и неплотности между поршневыми кольцами и стенками цилиндра. Через вертикальный вход, образованный перегородкой 9 и торцом нижней стенки 5, картерные газы попадают в полость крышки 1. Отделение масла от газов происходит уже на данном этапе, так как перегородка 9 влияет на изменение скорости и направления потока картерных газов. Далее, ограниченные в движении по продольной полости перегородкой 6 картерные газы попадают в колодец 7, где резко падает скорость и изменяется направление их движения, в том числе за счет перегородок 8 и 11, благодаря чему происходит отделение масла от картерных газов. Через отверстия в дне колодца масло отводится в картер, а картерные газы продолжают движение и попадают в отделение полости крышки 2, а из него во второй колодец 7, где происходит последующее отделение масла и слив его в картер. Процесс повторяется во всех колодцах 7. Из наиболее удаленного от входа колодца 7 очищенные от масла картерные газы направляются через выпускной патрубок во впускную систему двигателя. Наличие армирующих элементов 12 и 13 исключает разрушение крышки в зоне крепления катушек зажигания.

Таким образом, происходит увеличение ступеней маслоотделения, а следовательно, и качества очистки от масла картерных газов, что в конечном итоге позволяет уменьшить общее количество токсических веществ, выделяемых автомобилем, уменьшить расход масла, увеличить ресурс основных деталей двигателя.

Предложенное решение достаточно легко реализуется при применении в качестве материалов крышек механизмов газораспределения и нижней стенки маслоотделителя пластмассы, например, конструкционного термопласта с повышенными прочностными, акустическими и теплофизическими свойствами. Данные детали возможно изготовлять любым известным способом обработки полимерных (пластических) материалов, преимущественно литьем. Опытные образцы крышек и стенки были изготовлены на предприятии-заявителе и при установке на существующие типы двигателей внутреннего сгорания доказали свою работоспособность.

Источники информации

1. А.с. СССР №1650929 “Двигатель внутреннего сгорания”, МПК F 01 М 13/04, заявл. 02.09.88, опубл.23.05.91 (прототип).

ДВС содержит два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и крышкой каждый, систему вентиляции картера с колодцами под свечи и с лабиринтным маслоотделителем с верхней и нижней стенками, размещенным между крышками механизмов газораспределения и выполненным за одно целое с крышками, с лабиринтом, образованным продольными полостями крышек, связанными между собой и разделенными относительно продольной оси двигателя поперечными перегородками, размещенными со смещением одна относительно другой в зоне колодцев под свечи, продольные полости крышек правого и левого механизмов газораспределения связаны посредством маслоотделительных колодцев в нижней стенке маслоотделителя, в каждом колодце установлена, по меньшей мере, одна продольная перегородка, выполненная заодно с верхней стенкой и образующая с дном колодца щелевидный зазор, крышки механизмов газораспределения содержат дополнительную перегородку, составляющую совместно с торцом нижней стенки вертикальный вход в лабиринт, при этом в качестве материала крышек и нижней стенки маслоотделителя выбрана пластмасса, а в крышках механизма газораспределения выполнены, по меньшей мере, две бобышки для установки катушек зажигания. При установке двух и более продольных перегородок целесообразно выполнять ответные перегородки. Так если установлены две продольные перегородки, выполненные заодно с верхней стенкой, то между ними на нижней стенке выполнена ответная перегородка, образующая с верхней стенкой дополнительный щелевой зазор. Для повышения надежности пластмассовой крышки механизма распределения бобышки для установки катушек зажигания усилены металлическими армирующими элементами: втулками и соединяющей их ориентирующей пластиной. Изобретение позволяет осуществить высокую степень маслоотделения из картерных газов, уменьшить массу двигателя, повысить технологичность деталей. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий два механизма газораспределения, правый и левый, с распределительным валом и крышкой каждый, систему вентиляции картера с колодцами под свечи и с лабиринтным маслоотделителем с верхней и нижней стенками, размещенным между крышками механизмов газораспределения и выполненным за одно целое с крышками, с лабиринтом, образованным продольными полостями крышек, связанными между собой и разделенными относительно продольной оси двигателя поперечными перегородками, размещенными со смещением одна относительно другой в зоне колодцев под свечи, отличающийся тем, что продольные полости крышек правого и левого механизмов газораспределения связаны посредством маслоотделительных колодцев в нижней стенке маслоотделителя, в каждом колодце установлена по меньшей мере одна продольная перегородка, выполненная заодно с верхней стенкой и образующая с дном колодца щелевидный зазор, крышки механизмов газораспределения содержат дополнительную перегородку, составляющую совместно с торцом нижней стенки вертикальный вход в лабиринт, при этом в качестве материала крышек и нижней стенки маслоотделителя выбрана пластмасса, а в крышках механизма газораспределения выполнены по меньшей мере две бобышки для установки катушек зажигания.2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что в каждом колодце установлено две продольные перегородки, выполненные заодно с верхней стенкой, а между ними на нижней стенке выполнена ответная перегородка, образующая с верхней стенкой дополнительный щелевой зазор.3. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что бобышки усилены металлическими армирующими элементами: втулками и соединяющей их ориентирующей пластиной.