УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННОГО ПРОГРЕВА МАСЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F01M5/02 

Изобретение относится к смазке двигателя внутреннего сгорания, в частности к устройствам для ускоренного прогрева его масла.

Известно устройство для ускоренного прогрева двигателя внутреннего сгорания, которое включает в себя электронагреватель, установленный в системе охлаждения (масло, вода) двигателя, и аппаратуру управления. Прогрев двигателя осуществляется на холостом ходу за счет самопрогрева и за счет дополнительного подвода энергии от нагревателя.

Дополнительный подвод энергии от нагревателя обеспечивает ускорение прогрева двигателя и уменьшение его износа и расхода топлива за счет сокращения времени работы двигателя на холостом ходу (SU, авторское свид. № 802574, кл. F01М 5/00, опубл. 1981 г.).

Недостатком известного устройства является наличие источника питания для электронагревателя и расход дополнительной энергии на электроподогрев. Кроме этого, известное устройство не обеспечивает выделение более чистого масла, что снижает моторесурс двигателя.

Известно устройство, описанное как масляный поддон двигателя внутреннего сгорания для ускоренного прогрева моторного масла после пуска двигателя, принятое за прототип, содержащее поддон двигателя, всасывающий трубопровод, отдельную камеру, размещенную в центральной части поддона, в нижней части отдельной камеры помещен заборный фильтр масляного насоса, камера не доходит до дна поддона и открыта сверху в верхней стенке в виде канала, верхний край камеры несколько ниже нормального уровня масла в поддоне, камера сообщена с поддоном через малые отверстия (каналы) в боковой стенке и донной части. Масло, сливаемое в поддон из работающего двигателя, направляется из верхнего слоя в поддоне сразу в камеру и к заборному фильтру масляного насоса (US, патент № 6640767, кл. F01М 1/00, 2003).

Недостатком известного устройства является зависимость температуры масла, поступающего в отдельную камеру и далее в двигатель, от уровня масла в поддоне двигателя, что не позволяет производить отбор наиболее нагретой и чистой части (верхних слоев) масла и, следовательно, не позволяет полностью реализовать эффект ускоренного прогрева двигателя и повысить его моторесурс.

Техническим результатом изобретения является обеспечение ускоренного прогрева масла двигателя внутреннего сгорания с одновременным увеличением моторесурса двигателя за счет поступления наиболее нагретой части масла от работающего двигателя из поддона в камеру и далее в двигатель независимо от уровня масла в поддоне двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для ускоренного прогрева масла двигателя внутреннего сгорания, содержащее поддон двигателя, всасывающий трубопровод, заборный фильтр масляного насоса, камеру, размещенную в поддоне и сообщенную с внутренней полостью поддона через каналы в верхней, боковой и донной стенках камеры, дополнительно снабжено поплавком, камера выполнена подвижной с возможностью перемещения относительно поддона и снабжена ограничителем для ограничения перемещения поплавка относительно камеры по меньшей мере вверх, а каналы в боковой стенке камеры размещены в верхней части боковой стенки камеры.

Кроме этого, поплавок размещен внутри камеры, нижняя часть поддона выполнена с углублением, в которое камера имеет возможность входить с зазором, камера имеет направляющую, с помощью которой камера имеет возможность вертикального перемещения относительно поддона, устройство снабжено пружиной, упором и прокладкой, упор закреплен на всасывающем трубопроводе, пружина размещена между упором и камерой, поплавок позволяет своей боковой поверхностью перекрывать каналы в боковой стенке камеры, прокладка размещена между камерой и поддоном, камера с упором и поплавок выполнены из маслостойкого пластика, а прокладка выполнена из маслостойкой резины.

На фиг.1 представлено устройство для прогрева масла при максимальном уровне масла в поддоне двигателя внутреннего сгорания. На фиг.2 и 3 представлено то же устройство при промежуточном и минимальном уровне масла в поддоне двигателя внутреннего сгорания.

Устройство для прогрева масла двигателя внутреннего сгорания содержит поддон 1 (фиг.1) двигателя внутреннего сгорания (не показан) с внутренней полостью 2, с заборным фильтром 3 масляного насоса (не показан) и всасывающим трубопроводом 4 с масляным каналом 5 заполнено маслом по уровень 6. Внутри поддона 1 размещена камера 7 с ограничителем 8 и с каналами 9, 10 и 11 соответственно в верхней 12, боковой 13 и в донной 14 стенках камеры 7. Каналы 9, 10 и 11 сообщают камеру 7 с внутренней полостью 2 поддона 1, а каналы 10 в боковой стенке 13 камеры 7 размещены в верхней части боковой стенки 13 камеры 7. Камера 7 выполнена подвижной с возможностью перемещения относительно поддона 1 вдоль всасывающего трубопровода 4 с помощью направляющей 15. Внутри камеры 7 размещен поплавок 16, а в нижней части поддона 1 выполнено углубление 17, в которое камера 7 имеет возможность входить с зазором δ. Ограничитель 8 предназначен для ограничения перемещения поплавка 16 относительно камеры 7 по меньшей мере вверх.

Кроме этого, устройство содержит пружину 18, упор 19 и прокладку 20, причем упор 19 закреплен на всасывающем трубопроводе 4, пружина 18 размещена между упором 19 и камерой 7, а прокладка 20 размещена между камерой 7 и поддоном 1.

Поплавок 16 своей боковой поверхностью 21 позволяет перекрывать каналы 10 в боковой стенке 13 камеры 7.

В качестве ограничителя 8, в частном случае (фиг.1, 2 и 3), может служить внутренняя поверхность верхней стенки 12 камеры 7. Канал 11 в донной стенке 14 камеры 7 может быть выполнен равным внутренней поверхности горизонтального сечения камеры 7.

Пружина 18, размещенная между упором 19 и камерой 7, прижимает камеру 7 через прокладку 20 к поддону 1 и служит для удобства монтажа устройства в поддон 1, а прокладка 20 - для уплотнения между камерой 7 и поддоном 1, что снижает вероятность попадания холодного и загрязненного масла к заборному фильтру 3. Поплавок 16 может быть выполнен в виде тора.

Камера 7 с ограничителем 8 и направляющей 15 и поплавок 16 для облегчения веса могут быть выполнены из маслостойкого пластика, а прокладка 20 - из маслостойкой резины.

Полавок 16 может быть расположен как внутри, так и снаружи камеры 7.

Стрелками показано направление движения масла.

Работает устройство следующим образом.

После запуска двигателя масло из верхней части поддона 1, (фиг.1), по каналам 9 в верхней стенке 12 камеры 7 поступает внутрь камеры 7 и далее через заборный фильтр 3 по масляному каналу 5 всасывающего трубопровода 4 к масляному насосу.

При прогреве двигателя в поддон 1 поступает масло, сливающееся с деталей (не показаны) работающего двигателя, и при малой интенсивности перемешивания масла на данном режиме (малая частота вращения двигателя) в верхней части поддона 1 образуется наиболее нагретый слой масла.

Поплавок 16 находится в верхнем положении, ограниченном ограничителем 8 (внутренней поверхностью верхней стенки 12 камеры 7), и перекрывает своей боковой поверхностью 21 каналы 10 в боковой стенке 13 камеры 7, чем обеспечивает поступление наиболее нагретого масла с верхнего уровня 6 через каналы 9 верхней стенки 12 камеры 7.

По мере срабатывания масла (естественный расход масла на угар от допустимого максимального до допустимого минимального уровня 6) уровень 6 масла в поддоне 1 становится промежуточным (фиг.2), поплавок 16 опускается вслед за снижением уровня 6 масла в поддоне 1 и своей боковой поверхностью 21 открывает каналы 10 в боковой стенке 13 камеры 7 чем обеспечивает поступление наиболее нагретого и наименее загрязненного масла с верхнего уровня 6 через каналы 10 в боковой стенке 13 камеры 7 независимо от уровня 6 масла в поддоне 1 двигателя.

При вынужденной аварийной работе двигателя внутреннего сгорания с минимальным уровнем 6 масла, равном или ниже допустимого уровня (фиг.3), поплавок 16 занимает нижнее положение, опираясь на поддон 1, и при этом обеспечивает через каналы 10 боковой стенки 13 камеры 7 забор масла из поддона 1 до его полного опорожнения.

Таким образом, независимо от уровня 6 масла в поддоне 1 двигателя в камеру 7 поступает наиболее нагретое и наименее загрязненное масло от работающего двигателя внутреннего сгорания.

Запуск и работа двигателя при прогреве характеризуется относительно холодным маслом и незначительным его перемешиванием в поддоне 1 (малая частота вращения двигателя).

По мере прогрева и увеличения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания происходит перемешивание масла в поддоне 1, выравнивание температуры масла в поддоне 1 и место забора масла из поддона 1 не оказывает влияния на работу двигателя внутреннего сгорания с точки зрения его теплового режима.

Кроме влияния на тепловой режим двигателя, забор верхних слоев масла из поддона 1 оказывает положительное влияние на моторесурс двигателя, т.к. верхние слои масла содержат меньше загрязнителей, в частности механических примесей, которые осаждаются в нижнюю часть поддона 1.

Таким образом, предлагаемое устройство для ускоренного прогрева масла двигателя внутреннего сгорания, например дизеля тепловоза, обеспечивает ускоренный прогрев масла двигателя с одновременным увеличением моторесурса двигателя за счет поступления наиболее нагретой и наименее загрязненной части масла от работающего двигателя из поддона в камеру и далее в двигатель независимо от уровня масла в поддоне двигателя.

Устройство для ускоренного прогрева масла ДВС содержит поддон двигателя, всасывающий трубопровод, заборный фильтр масляного насоса, камеру, размещенную в поддоне и сообщенную с внутренней полостью поддона через каналы в ее верхней, боковой и донной стенках, поплавок. Камера выполнена подвижной с возможностью перемещения относительно поддона и снабжена ограничителем перемещения поплавка относительно камеры, по меньшей мере, вверх. Каналы в боковой стенке камеры размещены в ее верхней части. Поплавок размещен внутри камеры, нижняя часть поддона выполнена с углублением, в которое камера имеет возможность входить с зазором. Камера имеет направляющую, с помощью которой камера имеет возможность вертикального перемещения относительно поддона. Устройство снабжено пружиной, упором и прокладкой, упор закреплен на всасывающем трубопроводе, пружина размещена между упором и камерой, а поплавок позволяет своей боковой поверхностью перекрывать каналы в боковой стенке камеры. Прокладка размещена между камерой и поддоном. Камера с упором и поплавок выполнены из маслостойкого пластика, а прокладка выполнена из маслостойкой резины. Изобретение обеспечивает ускоренный прогрев масла двигателя с одновременным увеличением моторесурса двигателя за счет поступления наиболее нагретой части масла от работающего двигателя из поддона в камеру и далее в двигатель независимо от уровня масла в поддоне двигателя. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для ускоренного прогрева масла двигателя внутреннего сгорания, состоящее из поддона двигателя, заборного фильтра масляного насоса, всасывающего трубопровода, камеры, размещенной в поддоне и сообщенной с внутренней полостью поддона через каналы в верхней, боковой и донной стенках камеры, отличающееся тем, что оно снабжено поплавком, камера выполнена подвижной с возможностью перемещения относительно поддона и снабжена ограничителем для ограничения перемещения поплавка относительно камеры, по меньшей мере, вверх, а каналы в боковой стенке камеры размещены в верхней части боковой стенки камеры.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поплавок размещен внутри камеры.3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что нижняя часть поддона выполнена с углублением, в которое камера имеет возможность входить с зазором.4. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что камера имеет направляющую, с помощью которой камера имеет возможность вертикального перемещения относительно поддона.5. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что содержит пружину и упор, причем упор закреплен на всасывающем трубопроводе, а пружина размещена между упором и камерой.6. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что поплавок позволяет своей боковой поверхностью перекрывать каналы в боковой стенке камеры.7. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что содержит прокладку, размещенную между камерой и поддоном.8. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что камера с ограничителем выполнены из маслостойкого пластика.9. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что поплавок выполнен из маслостойкого пластика.10. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что прокладка выполнена из маслостойкой резины.