ДВУХКАМЕРНЫЙ ПОДДОН КАРТЕРА И ДВИГАТЕЛЬ, ОБОРУДОВАННЫЙ ТАКИМ ПОДДОНОМ Российский патент 2009 года по МПК F02F7/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к поддону картера, который располагается под блоком цилиндров и предназначен для размещения машинного масла.

Уровень техники

Традиционно машинное масло используется для смазывания и охлаждения двигателя. Машинное масло хранится в поддоне картера, расположенном под двигателем, и подвергается циркуляции через отдельные детали двигателя посредством масляного насоса. Машинное масло, циркулирующее через отдельные детали, опускается в поддон картера, расположенный ниже этих деталей. Машинное масло, опустившееся в поддон картера, подвергается повторной циркуляции через отдельные детали посредством масляного насоса. При циркуляции машинное масло принимает тепло от отдельных деталей двигателя и охлаждает их. Машинное масло также служит для образования масляных пленок в отдельных деталях двигателя, тем самым способствуя смазыванию между деталями, предохраняя детали от окисления и тому подобного.

Сразу после запуска двигателя в холодном состоянии машинное масло, хранимое в поддоне картера, является холодным и обладает высокой вязкостью, так что машинное масло находится в состоянии не пригодном для циркуляции через отдельные детали двигателя и их смазывания. Таким образом, желательно повышать температуру машинного масла как можно быстрее, незамедлительно после холодного запуска, и получать надлежащую вязкость. Для этой цели было предложено разделять поддон картера на несколько секций, для того чтобы подготавливать состояние, в котором машинное масло в одной из секций, насколько можно ожидать, должно циркулировать незамедлительно после холодного запуска и нагревать машинное масло в этой секции раньше, наряду с тем чтобы предохранять машинное масло от чрезмерного нагревания после завершения прогрева и приводить машинное масло в подходящее состояние (см. документы 1-3, указанные далее). Раннее повышение температуры машинного масла вносит улучшения в экономию топлива благодаря раннему уменьшению трения и является желательным исходя из современного большого спроса на экономию топлива.

На фиг.1 показано поперечное сечение поддона 50 картера двухкамерного типа, раскрытого в документе 1 (см. публикацию заявки на патент Японии №2003-222012). Двухкамерный поддон 50 картера содержит разделитель 51 поддона картера, содержащий углубленную часть 51а в поддоне 52 карьера, для эффективного повышения температуры машинного масла. Масляный фильтр 53 установлен так, чтобы канал 53а для всасывания машинного масла был расположен в углубленной части 51а. Отверстия 54 и 55 сообщения, соответственно выполненные в верхней и нижней части боковой стенки 51а1 углубленной части 51а, с тем чтобы внутренняя и наружная стороны боковой стенки 51а1 углубленной части 51а могли сообщаться друг с другом. Отверстие 55 сообщения, которое выполнено в нижней части боковой стенки 51а1 углубленной части 51a, контролирует циркуляцию машинного масла через боковую стенку 51а1 углубленной части 51а посредством использования изменений в вязкости машинного масла. В частности, отверстие 55 сообщения выполнено с малым диаметром, который способствует высокому сопротивлению циркуляции машинного масла, имеющего высокую вязкость, когда двигатель находится в прогретом состоянии. Таким образом, невозможно смешивать машинные масла, расположенные внутри и снаружи боковой стенки 51а1, друг с другом через отверстие 55 сообщения. Напротив, машинное масло, имеющее низкую вязкость после разогрева, может проходить через отверстие 55 сообщения, с тем чтобы машинные масла, расположенные внутри и снаружи боковой стенки 51а1 углубленной части 51а, могли быть смешаны друг с другом. Такое смешивание заставляет машинное масло, имеющее низкую температуру и расположенное снаружи углубленной части 51а, охлаждать машинное масло в углубленной части 51а, которое имеет высокую температуру.

Отверстие 54 сообщения, которое выполнено в верхней части боковой стенки 51а1 углубленной части 51а, обеспечивает циркуляцию машинного масла между внутренней и наружной стороной боковой стенки 51а1 независимо от вязкости машинного масла. Отверстие 54 сообщения предпочтительно действует для вытекания машинного масла, которое прошло циркуляцию через отдельные детали двигателя и опустилось в разделитель 51 поддона картера (в углубленную часть 51а), к наружной стороне боковой стенки 51а1. Таким образом, может быть сформирован маршрут циркуляции машинного масла, указанный стрелками 57, в котором машинное масло, вытекающее из верхней части углубленной части 51а, течет снова в углубленную часть 51а через нижнюю часть углубленной части 51а исходя из вязкости машинного масла. Маршрут циркуляции машинного масла содействует смешиванию и охлаждению машинного масла. Смешанное машинное масло всасывается из всасывающего отверстия 53а и подается к внутренней поверхности блока 56 цилиндров. Сливная пробка 58 прикреплена к поддону 52 картера.

В Документе 2 (см. публикацию заявки на патент Японии №2003-278519) раскрыта конструкция поддона картера, в котором внутренняя поверхность поддона картера разделена на два масляных резервуара посредством отдельной пластины. Верхний край отдельной пластины расположен так, чтобы находиться ниже уровня масла. Отдельная пластина имеет канал сообщения для создания сообщения между двумя резервуарами и клапан для открывания и закрывания канала сообщения согласно изменениям в температуре масла в поддоне картера. В приведенной выше конструкции поддона картера только один из двух масляных резервуаров оборудован всасывающим отверстием маслопровода, и используется только масло в масляном резервуаре, связанном с всасывающим отверстием, когда масло находится при низкой температуре. Таким образом возможно быстро повышать температуру масла в поддоне картера. Когда температура масла повышается и клапан приводится в открытое состояние, обеспечивается сообщение двух масляных резервуаров друг с другом, и масла в масляных резервуарах подвергаются циркуляции через отдельные детали двигателя. Два масляных резервуара всегда сообщаются друг с другом выше верхнего края отдельной пластины и поддерживаются на одинаковом уровне.

В Документе 3 (см. публикацию заявки на патент Японии №2001-152825) раскрыт поддон картера двигателя, который разделен на первый и второй резервуары сегментной пластиной. Вертикальная боковая стенка сегментной пластины имеет отверстие сообщения, через которое первый и второй масляные резервуары сообщаются друг с другом. При этом выполнен первый клапан, который освобождает отверстие сообщения, когда количество масла в первом резервуаре становится ниже заданного уровня. Кроме того, выполнен второй клапан, который освобождает отверстие сообщения, когда температура масла в первом резервуаре становится выше заданной температуры. Конец масляного фильтра, то есть всасывающее отверстие, расположено в первом масляном резервуаре. Когда температура машинного масла в первом резервуаре является низкой, это масло используется для циркуляции. Таким образом, можно способствовать повышению температуры малого количества масла в первом резервуаре. Когда количество масла в первом масляном резервуаре становится меньше заданного уровня, первый и второй масляные резервуары вынуждены сообщаться друг с другом для того, чтобы можно было избежать нехватки масла.

Задачи, решаемые изобретением

Как описано выше, двухкамерный подлог 50 картера, раскрытый в Документе 1, выполнен с поддоном 52 картера, разделенным на несколько камер и обеспечивающим масло только в одной из камер сразу же после холодного запуска. Таким образом, возможно быстро повышать температуру масла в камере, вовлеченной в холодный запуск, и улучшать экономию топлива. Однако двухкамерный поддон 50 картера все же имеет пространство для улучшения, направленного на более эффективное повышение температуры машинного масла незамедлительно после холодного запуска и намного улучшающий экономию топлива.

Поддоны картера, раскрытые в Документах 2 и 3, способны быстро повышать температуру масла. Однако два масляных резервуара в конструкции поддона картера, раскрытого в Документе 2, установлены в сегментированном состоянии в направлении спереди назад или слева направо поддона картера. Аналогично первый и второй масляные резервуары поддона картера, раскрытого в Документе 3, установлены в сегментированном состоянии в направлении спереди назад или слева направо поддона картера. Таким образом, масляный резервуар, который вмещает масло, используемый когда масло является холодным, подвергается воздействию движущегося ветра. Следовательно, поддоны картера, упомянутые выше, имеют пространство для улучшения на основе теплоизоляции масла.

Целью настоящего изобретения является создание двухкамерного поддона картера, обеспечивающего более эффективное повышение температуры машинного масла при холодном запуске и намного большую экономию топлива, а также создание двигателя, содержащего такой поддон.

Краткое описание изобретения

Согласно варианту настоящего изобретения создан двухкамерный поддон картера, содержащий поддон картера, выполненный под блоком цилиндров; разделитель поддона картера, который выполнен в поддоне картера и образует первую камеру, сообщающуюся с блоком цилиндров, и вторую камеру, выполненную вокруг первой камеры; всасывающее отверстие, расположенное в первой камере, при этом первая камера содержит участок большой емкости, включающий нижнюю часть разделителя поддона картера, и участок малой емкости, размещенный выше и выполненный за одно целое с участком большой емкости.

Во время холодного запуска машинной масло в первой камере подвергается циркуляции через двигатель. Таким образом, температура машинного масла может быстро повышаться, так как в первой камере находится небольшое количество машинного масла. Однако если количество машинного масла в первой камере слишком мало, уровень масла уменьшается посредством всасывания машинного масла насосом, и через всасывающее отверстие может быть всосан воздух. Кроме того, может быть не обеспечено достаточное давление масла. В частности, машинное масло обладает высокой вязкостью во время холодного запуска, и машинное масло, подаваемое в блок цилиндров, прилипает N внутренней стенке блока цилиндров, что затрудняет его возвращений в первую камеру. Таким образом, машинное масло в первой камере, вероятно, будет быстро потреблено. Когда транспортное средство быстро поворачивает или начинает ехать вверх по склону с уменьшенным количеством машинного масла, хранимого в первой камере, существует повышенная вероятность, что через всасывающее отверстие может быть всосан воздух.

Согласно варианту настоящего изобретения первая камера снабжена участком малой емкости, который позволяет хранить небольшое количество машинного масла в первой камере. Таким образом, температура машинного масла в первой камере может быть быстро повышена. Кроме того, первая камера снабжена участком большой емкости с тем, чтобы могло быть обеспечено минимальное количество машинного масла.

Машинное масло в первой камере двухкамерного поддона картера используется главным образом для циркуляции. Таким образом, даже когда большое количество машинного масла в первой камере подается в блок цилиндров и только небольшое количество машинного масла остается в поддоне картера, желательно, чтобы большое количество остающегося машинного масла оставалось в первой камере. Таким образом, предпочтительно чтобы участок малой емкости был выполнен выше участка большой емкости. С таким расположением становится трудным для всасывающего отверстия остаться без машинного масла, так что опасная вероятность всасывания воздуха через всасывающее отверстие может быть уменьшена.

Соотношение между участком большой емкости и участком малой емкости может быть определено соотношением между площадями уровней масла в них. В частности, участок большой емкости имеет большую площадь уровня масла, чем участок малой емкости.

Участок малой емкости может иметь суженную часть, которая соединена с отверстием, выполненным в верхней части камеры большой емкости, и расширяется по направлению вверх. Машинное масло поступает в участок большой емкости через отверстие. Хотя необходимо, чтобы суженная часть была уже, чем наружный диаметр участка большой емкости, она не ограничена особым положением или формой. Например, участок малой емкости может иметь полую цилиндрическую часть, которая соединена с отверстием, выполненным в верхней части камеры большой емкости, и расширяется по направлению вверх. Разделитель поддона картера может содержать маслоприемную часть, которая проходит от участка малой емкости до верхнего края поддона картера. Маслоприемная часть получает машинное масло, опустившееся из внутренней части блока цилиндров. Маслоприемная часть также действует в качестве соединяющей области, которая соединяет разделитель поддона картера и поддон картера на верхнем крае поддона картера. Разделитель поддона картера может содержать маслоприемную часть, которая включает в себя наклоненный вниз участок, который проходит от участка малой емкости до верхнего края поддона картера. Наклоненный вниз участок направляет машинное масло из внутренней части блока цилиндров в первую камеру.

Участок малой емкости может иметь суженную часть, которая является наклонным участком разделителя поддона картера, проходящего от отверстия камеры большой емкости.

Разделитель поддона картера может иметь плечевую часть, расположенную над участком большой емкости. Плечевая часть осуществляет такое соотношение, чтобы площадь уровня масла в участке большой емкости была больше, чем в участке малой емкости. Плечевая часть может выступать наружу из участка малой емкости. Плечевая часть может быть, по меньшей мере, частью верхней части камеры большой емкости.

Двухкамерный поддон картера может дополнительно содержать масляный канал, выполненный в плечевой части участка большой емкости, и масляный клапан, закрывающий масляный канал, когда уровень масла в первой камере становится высоким. Вышеупомянутый масляный канал используется для равномерной подачи машинного масла в первую и вторую камеры во время обмена масла. Масляный клапан может иметь форму, содержащую фланец, который выполнен в верхнем конце стержня, проходящего через масляный канал, и воспринимает давление масла. Когда фланец воспринимает давление масла из нижней части, масляный клапан поднимается и открывает масляный канал. Масляный клапан может быть выполнен в плечевой части, и результирующее пространство позволяет масляному клапану быть поднятым.

Предпочтительно двухкамерный поддон картера может быть сконфигурирован так, чтобы камера малой емкости была расположена на уровне выше, чем минимальный уровень масла в поддоне картера. Участок большой емкости может иметь часть, расположенную на уровне выше, чем минимальный уровень масла в поддоне картера. Участок большой емкости имеет относительно большую площадь уровня масла, так что уровень масла может быть постепенно понижен, когда машинное масло всасывается через всасывающее отверстие. Скорость, с которой уровень масла становится близок к всасывающему отверстию, может быть снижена, и опасная вероятность того, что воздух может быть всосан через всасывающее отверстие, может быть уменьшена.

Разделитель поддона картера содержит суженную часть, выполненную за одно целое с нижней частью участка большой емкости, и всасывающее отверстие, расположенное к суженной части. Суженная часть имеет небольшую вместимость хранения масла, а также уменьшает количество машинного масла в первой камере. Таким образом возможно более быстро повышать температуру машинного масла. Даже когда первая камера обладает уменьшенной вместимостью хранения машинного масла, достаточное расстояние между уровнем масла и всасывающим отверстием может быть обеспечено посредством расположения всасывающего отверстия в суженной части, с тем чтобы опасная вероятность, что воздух может быть всосан через всасывающее отверстие, могла быть при этом уменьшена.

Двухкамерный поддон картера может быть сконфигурирован так, чтобы разделитель поддона картера включал в себя первое отверстие сообщения, расположенное в камере малой емкости, и второе отверстие сообщения, расположенное в камере большой емкости. Первое отверстие сообщения может быть расположено на уровне ниже, чем уровень масла, определенном, когда почти все машинное масло вернулось в поддон картера, и позволяет обмениваться машинным маслом между первой и второй камерами. Когда уровень масла становится ниже, чем первое отверстие сообщения, которое таким образом становится открыто, машинное масло больше не обменивается между первой и второй камерами. Однако, так как второе отверстие сообщения расположено в камере большой емкости, предпочтительно в нижней части разделителя поддона картера или его окрестности, первая и вторая камеры всегда сообщаются друг с другом. Это позволяет машинному маслу оставаться в первой камере и повышает надежность. Предпочтительно, чтобы второе отверстие сообщения находилось насколько это возможно в стороне от всасывающего отверстия для того, чтобы не допускать всасывания холодного машинного масла во второй камере во время холодного запуска.

Машинное масло может быть эффективно вытянуто из первой камеры во время обмена масла, потому что второе отверстие сообщения предпочтительно расположено в нижней части разделителя поддона картера или его окрестности. Второе отверстие сообщения может быть выполнено в нижней части участка большой емкости при отсутствии упомянутой суженной части, и может быть выполнено в нижней части суженной части при его наличии.

Двухкамерный поддон картера может дополнительно содержать первый термостат, присоединенный к разделителю поддона картера, термочувствительная область которого обращена к блоку цилиндров; и второй термостат, присоединенный к разделителю поддона картера, термочувствительная область которого обращена к первой камере. Первый и второй термостаты могут быть использованы вместо первого и второго отверстий сообщения. Первый и второй термостаты могут быть закрыты, и первая и вторая камеры изолированы друг от друга, когда машинное масло находится при низкой температуре. Когда температура машинного масла становится высокой, первый и второй термостаты открыты, так что машинное масло может быть обменяно между первой и второй камерой. Таким образом, можно предотвратить чрезмерное повышение температуры машинного масла.

Двухкамерный поддон картера может дополнительно содержать масляный канал, образованный между разделителем поддона картера и поддоном картера. Например, поддон картера, который определяет внешнюю форму двухкамерного поддона карьера, может быть выполнен так, чтобы поддон картера находился вблизи части разделителя поддона картера, которая образует камеру большой емкости. Близкое расположение устанавливает границы масляного канала. Предпочтительно следует не допускать проникновения холодного машинного масла во второй камере в первую камеру во время холодного запуска для того, чтобы повышать температуру машинного масла в первой камере как можно быстрей. Кроме того, машинное масло в двухкамерном поддоне картера должно хорошо циркулировать через первую и вторую камеры после завершения прогрева для того, чтобы избежать чрезмерного нагревания машинного масла. Вышеупомянутый масляный канал способствует циркуляции машинного масла, и полезные охлаждающие эффекты могут быть получены посредством утилизации движущегося воздуха. Масляный канал допускает не только горизонтальный поток масла на дне поддона картера, но также вертикальный поток. Это осуществляет эффект охлаждения.

Двухкамерный поддон картера может дополнительно содержать пластину, выполненную над всасывающим отверстием. Спиральный поток вызывается над всасывающим отверстием и формирует уровень масла в перевернутую коническую форму. Когда уровень масла понижен, опасная вероятность всасывания воздуха становится выше. Пластина снижает изменение уровня масла, вызванного, когда машинное масло в первой камере всасывается через всасывающее отверстие.

Эффекты изобретения

Как описано выше, согласно настоящему изобретению первой камере разрешено содержать небольшое количество машинного масла для того, чтобы температура машинного масла могла быть быстро повышена во время холодного запуска. Участок большей емкости выполнен под участком малой емкости для того, чтобы можно было эффективно предотвратить всасывание воздуха через всасывающее отверстие, даже когда машинное масло обладает высокой вязкостью и испытывает трудность с возвращением в первую камеру.

Краткое описание чертежей

фиг.1 - поперечное сечение традиционного двухкамерного поддона картера;

фиг.2 - поперечное сечение двухкамерного поддана картера согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, в котором машинное масло соответствует заданному уровню;

фиг.3 - поперечное сечение двухкамерного поддана картера согласно первому варианту осуществления, в котором хранимое машинное масло уменьшено;

фиг.4А и 4В - иллюстрация процесса изготовления разделителя поддона картера, используемого в двухкамерном поддоне картера первого варианта осуществления, при этом фиг.4А показывает разделитель поддона картера, разделенный на две части, а фиг.4В показывает как две разделенные части соединены вместе для образования разделителя поддона картера;

фиг.5 - поперечное сечение двухкамерного поддона картера согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - схематичная иллюстрация изменения уровня масла, наблюдаемого при отсутствии пластины;

фиг.7 - схематичная иллюстрация изменения уровня масла, наблюдаемого при наличии пластины;

фиг.8 - горизонтальная проекция; двухкамерного поддона картера согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.9 - поперечное сечение по линии А-А на фиг.8;

фиг.10 - поперечное сечение по линии В-В на фиг.8;

фиг.11 - поперечное сечение изменения вариантов осуществления настоящего изобретения;

фиг.12 - поперечное сечение изменения третьего варианта осуществления настоящего изобретения.

Наилучшие способы осуществления изобретения

Далее приведено подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие варианты осуществления настоящего изобретения.

Первый вариант осуществления изобретения

Теперь будет описан двухкамерный поддон картера согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг.2 и 3, соответственно, представляют собой поперечные сечения двухкамерного поддона 1 картера согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, фиг.2 показывает состояние, в котором хранимое машинное масло соответствует заданному уровню перед запуском двигателя, и фиг.3 показывает другое состояние, в котором немного машинного масла было подано в блок 7 цилиндров из двухкамерного поддона 1 картера, и оставшееся машинное масло в двухкамерном поддоне 1 картера, таким образом, уменьшается. Двухкамерный поддон 1 картера прикреплен к нижней части блока 7 цилиндров и оборудован разделителем поддона картера, установленным в поддоне 2 картера. Разделитель 3 поддона картера образует первую камеру 4 и вторую камеру 5 в поддоне 2 картера. Первая камера 4 сообщается с внутренней частью блока 7 цилиндров. Вторая камера 5 установлена так, чтобы накрывать или окружать первую камеру 4, и расположена вокруг первой камеры 4.

Первая камера 4 содержит участок 3с большой емкости, установленный на нижней части разделителя 3 поддона картера, и участок 3b малой емкости, который выполнен над участком 3с большой емкости и сообщается с ним. Участок 3с большой емкости обладает большим объемом, чем участок 3b малой емкости. Такое соотношение объема может быть осуществлено посредством изготовления площади уровня масла в участке 3с большой емкости больше, чем в участке 3b малой емкости. Такое соотношение в площади уровня масла может быть определено так, чтобы разделитель 3 поддона картера имел плечевую часть в верхней части участка 3с большой емкости. Плечевая часть 3d может быть образована по всей окружности верхней части участка 3с большой емкости. Участок 3b малой емкости образует суженную часть, которая выполнена за одно целое с отверстием 3с2, образованным в верхней части участка 3с большой емкости. Суженная часть, а именно участок 3b малой емкости представляет собой полую цилиндрическую часть, которая соединена с отверстием 3с2 участка 3с большой емкости и расширяется по направлению вверх, как показано на фиг.2 и 3. Разделитель 3 поддона картера имеет маслоприемную часть 3а, которая проходит от верхнего края 3b1 участка 3b малой емкости, имеющего полую цилиндрическую форму, до внешнего верхнего края 2с поддона 2 картера. Маслоприемная часть 3а имеет направленный вниз уклон, который тянется от внешнего верхнего края 2 с поддона 2 картера до верхнего края 3b1 участка 3b малой емкости. Направленный вниз уклон заставляет масло, опустившееся из блока 7 цилиндров, эффективно течь в первую камеру 4. Разделитель 3 поддона картера, образованный таким образом, определяет небольшую внутреннюю вместимость благодаря наличию участка 3b малой емкости по сравнению с традиционным разделителем поддона картера.

Всасывающее отверстие 6а разделителя 3 поддона картера расположено в первой камере 4. В частности, всасывающее отверстие 6а расположено в участке 3с большой емкости. Всасывающее отверстие 6а имеет форму шляпки, как показано на фиг.2. Термочувствительная область термостата 10, присоединенного к разделителю 3 поддона картера, расположена в имеющем форму шляпки всасывающем отверстии 6а.

Первое отверстие 8 сообщения образовано в участке 3b малой емкости. Второе отверстие 9 сообщения образовано в дне участка 3с большой емкости. Второе отверстие 9 сообщения действует для сообщения первой камеры 4 и второй камеры 5 друг с другом. Для того чтобы не допустить всасывания большого количества машинного масла во второй камере 5, когда машинное масло всасывается через всасывающее отверстие 6а, второе отверстие 9 сообщения расположено в углу участка 3с большой емкости и оборудовано парапетной стенкой 9а, расположенной вдоль края второго отверстия 9 сообщения.

Маслосливное отверстие 2а присоединено к поддону 2 картера, и в него вставлена сливная пробка 11. Как показано на фиг.2, поддон 2 картера устроен так, чтобы нижняя сторона участка 2b пластины находилась вблизи части 3с большой емкости разделителя 3 поддона картера, то есть стенка разделителя 3 поддона картера находилась вблизи стенки поддона 2 картера. Такое близкое расположение приводит к образованию канала 5а машинного масла во второй камере 5. Канал 5а машинного масла сообщается с нижним каналом 5b машинного масла. Машинное масло может быть подвергнуто циркуляции между первой камерой 4 и второй камерой 5 через первое отверстие 8 сообщения, канал 5а машинного масла, канал 5b машинного масла и термостат 10. Такая циркуляция обеспечивает эффективное охлаждение машинного масла.

Двухкамерный поддон 1 картера находится в состоянии, показанном на фиг.2, перед холодным запуском, в котором хранимое машинное масло соответствует заданному уровню. Когда двигатель запущен в состоянии, показанном на фиг.2, машинное масло в первой камере 4 всасывается через всасывающее отверстие 6а и подается в блок 7 цилиндров. Затем машинное масло в первой камере 4 постепенно уменьшается и уровень масла постепенно снижается.

При холодном запуске машинное масло обладает высокой вязкостью и испытывает трудность в возвращении в первую камеру 4. Таким образом, уменьшенное количество машинного масла в первой камере 4 во время холодного запуска больше, чем после того как двигатель прогрелся. Уменьшение машинного масла в поддоне 2 картера может быть причиной того, что отверстие 8 сообщения выйдет из воздействия уровня масла, как показано на фиг.3. Однако первая камера 4 и вторая камера 5 постоянно сообщаются друг с другом посредством второго отверстия 9 сообщения. Таким образом, можно обеспечивать достаточное количество машинного масла, чтобы сохранять всасывающее отверстие 6а расположенным в машинном масле.

Когда уровень масла приближается к участку 3с большой емкости, как показано на фиг.3, изменение высоты уровня масла, то есть скорость снижения уровня масла, становится медленной, поскольку участок 3с большой емкости имеет большую площадь уровня масла. Другими словами, изменение уровня масла не сильно чувствительно к изменению количества машинного масла. Таким образом, можно не допустить всасывание воздуха через всасывающее отверстие 6а.

Следует отметить, что первая камера 4 может вмещать меньшее количество машинного масла, чем традиционная камера, так что, вероятно, останется небольшое количество машинного масла; тем не менее, она подвергается меньшей опасной вероятности, что воздух может быть всосан через всасывающее отверстие 6а благодаря наличию упомянутого механизма для предотвращения всасывания воздуха через всасывающее отверстие 6а. Меньшее количество машинного масла в первой камере 4 быстрее повышает температуру масла после холодного запуска с тем, чтобы могли быть уменьшены трения, возникающие в отношении отдельных деталей двигателя, и могла быть увеличена экономия топлива.

Как показано на фиг.2, участок 3с большой емкости имеет плечевую часть 3c1, которая действует в качестве перегородки. Плечевая часть 3c1 препятствует наклону уровня масла, и, таким образом, предотвращает всасывание воздуха через всасывающее отверстие 6а.

После того как температура машинного масла в первой камере 4 достигает соответствующей температуры, термостат 10 открывается и машинное масло активно всасывается из второй камеры 5. Таким образом, все машинное масло в двухкамерном поддоне 1 картера подвергается циркуляции. После того как двигатель прогрет, большое количество машинного масла подвергается циркуляции через каналы 5а и 5b машинного масла для того, чтобы можно было предотвратить чрезмерное повышение температуры машинного масла.

Теперь будет дано описание процесса создания разделителя 3 поддона картера для двухкамерного поддона 1 картера. Разделитель 3 поддона картера, который может быть выполнен из смолы, образует участок 3b малой емкости и участок 3с большой емкости. Может быть трудным выполнить за одно целое участок 3b малой емкости и участок 3с большой емкости из смолы. Принимая во внимание вышеприведенное, разделитель 3 поддона картера может состоять из двух отдельных элементов, как показано на фиг.4А. Цельный элемент имеет маслоприемную часть 3а, участок 3b малой емкости и плечевую часть 3c1 участка 3с большой емкости. Другой цельный элемент имеет нижнюю часть 3с3 участка 3с большой емкости. Эти элементы соединены вместе, как показано на фиг.4 В, для того чтобы разделитель 3 поддона картера мог быть завершен.

Второй вариант осуществления изобретения

Далее приведено описание со ссылкой на фиг.5-7 второго варианта осуществления настоящего изобретения. Двухкамерный поддон 20 картера согласно второму варианту осуществления отличается от двухкамерного поддона 1 картера первого варианта осуществления, как будет описано далее. Разделитель 23 поддона картера, выполненный в поддоне 22 картера двухкамерного поддона 20 картера, имеет суженную часть 23d в дополнение к маслоприемной части 23а, участок 23b малой емкости и участок 23с большой емкости, как и разделитель 3 поддона картера двухкамерного поддона 1 картера. Всасывающее отверстие 6а расположено в суженной части 23d. Кроме того, над всасывающим отверстием 6а выполнена карнизообразная пластина 24.

В двухкамерном поддоне 20 картера, выполненным таким образом, всасывающее отверстие 6а может быть размещено более глубоко, чем такое же в двухкамерном поддоне 1 картера первого варианта осуществления, то есть на глубину, равную протяженности суженной части 23d. Такая конструкция обеспечивает увеличенное расстояние между уровнем масла и всасывающим отверстием 6а и дополнительно уменьшает опасную вероятность того, что воздух может быть всосан из всасывающего отверстия. Предпочтительно суженная часть 23d имеет необходимую и минимальную объемную вместимость для того, чтобы избегать увеличения количества машинного масла в первой камере 4.

Использование пластины 24 является дополнительной мерой против всасывания воздуха. Эффекты пластины 24 далее описаны со ссылкой на фиг.6 и 7. Фиг.6 схематично представляет уровень 25 масла, наблюдаемый при отсутствии пластины 24. Спиральный поток вызывается над всасывающим отверстием и делает из уровня 25 масла перевернутую коническую форму. Когда уровень масла понижен, опасная вероятность всасывания воздуха становится выше.

Напротив, пластина 24, выполненная над всасывающим отверстием 6а, уменьшает изменение уровня масла, вызываемое, когда машинное масло в первой камере 4 всасывается через всасывающее отверстие 6а. То есть машинное масло течет во всасывающее отверстие 6а по каналу, который обходит пластину 24. Таким образом, изменение уровня 25 масла может быть сильно уменьшено и, таким образом, возможно подавить возникновение спирального потока, который заставляет воздушный слой становиться ближе к всасывающему отверстию 6а.

Дополнительно к подавлению возникновения спирального потока, вызываемого на уровне 25 масла, пластина 24 действует в качестве перегородки, которая не допускает волнистости уровня 25 масла, когда транспортное средство поворачивает. Таким способом пластина 24 содействует недопущению всасывания воздуха через всасывающее отверстие 6а.

Третий вариант осуществления изобретения

Далее приведено описание со ссылкой на фиг.8-10 третьего варианта осуществления настоящего изобретения. Фиг.8 представляет собой горизонтальную проекцию двухкамерного поддона 30 картера согласно третьему варианту осуществления, а фиг.9 представляет собой поперечное сечение по линии А-А на фиг.8. Фиг.10 представляет собой поперечное сечение по линии В-В на фиг.8. Как показано на этих чертежах, двухкамерный поддон 30 картера имеет разделитель 33 поддона картера, выполненный в поддоне 32 картера. Разделитель 33 поддона картера делит внутреннее пространство поддона 32 картера на первую камеру 4, сообщающуюся с блоком 7 цилиндров, и вторую камеру 5, установленную так, чтобы накрывать первую камеру 4. Эта конструкция разделителя 33 поддона картера такая же, как в двухкамерном поддоне 1 картера первого варианта осуществления.

Первая камера 4 содержит участок 33с большой емкости, выполненный на нижней стороне разделителя 33 поддона картера, и участок 33b малой емкости, который соединен с участком 33 с большой емкости и проходит по направлению вверх. Разделитель 33 поддона картера оборудован плечевой частью 33с1, образованной на верхней части участка 33с большой емкости. Плечевая часть 33с1 образована по всей окружности верхней части участка 33с большой емкости. Разделитель 33 поддона картера имеет маслоприемную часть 33а, которая проходит от верхнего края 33b1 участка 33b малой емкости, имеющего полую цилиндрическую форму, до внешнего верхнего края 32с поддона 32 картера. Всасывающее отверстие 6а разделителя 36 поддона картера расположено в первой камере 4. Упомянутые конструкции третьего варианта осуществления являются такими же, как конструкции первого варианта осуществления.

Маслоприемная часть 33а не настолько наклонена, насколько маслоприемная часть 3а первого варианта осуществления. На фиг.9 маслоприемная часть 33а находится почти на уровне плоскости. Первый термостат 34 выполнен в маслоприемной части 33а таким образом, что его термочувствительная область обращена к блоку 7 цилиндров. Первый термостат 34 открывается, когда машинное масло, опустившееся из блока 7 цилиндров, является горячим. Таким образом, машинное масло при высокой температуре может протекать во вторую камеру 5 без затекания в участок 33b малой емкости и участок 33с большой емкости.

Второй термостат 35 выполнен в участке 33с большой емкости таким образом, что его термочувствительная область обращена к первой камере 4. Второй термостат 35 открывается, когда температура машинного масла в первой камере 4 становится высокой. Таким образом, первая камера 4 и вторая камера 5 могут сообщаться друг с другом, когда машинное масло находится при высокой температуре.

Разделитель 33 поддона картера имеет плечевую часть 33с1, образованную на верхней части участка 33с большой емкости. Масляный канал 39 для сообщения первой камеры 4 и второй камеры 5 друг с другом выполнен в плечевой части 33с1. Масляный клапан 37 выполнен в масляном канале 39 и открывает масляный канал 39, когда уровень масла в первой камере 4 поднимается. Масляный клапан 37 состоит из стержня 37а, проходящего сквозь масляный канал 39, и фланца 37b, который выполнен в верхнем крае стержня 37а и воспринимает давление масла. Масляный канал 39 выравнивает уровни масла в первой и второй камерах 4 и 5 во время обмена масла. Машинное масло, подаваемое через разделитель 36 из блока 7 цилиндров, во время обмена масла сначала хранится в первой камере 4. Когда уровень масла достигает высоты масляного канала 39, машинное масло поднимает фланец 37b, с тем чтобы масляный канал 39 мог быть открыт.Таким образом, машинное масло в первой камере 4 перетекает во вторую камеру 5 и уровень масла во второй камере 5 повышается. Когда уровень масла во второй камере 5 становится равным уровню в первой камере 4, фланец 37b воспринимает идентичные давления масла из первой и второй камер 4 и 5. Таким образом, масляный клапан 37 закрывает масляный канал 39.

Маслосливное отверстие 33с2 выполнено в дне разделителя 33 поддона картера. Поплавковый клапан 38 выполнен в маслосливном отверстии 33с2. Поплавковый клапан 38 состоит из стержня 38а, плавающей части 38b и корпуса 38с клапана. Стержень 38а проходит через маслосливное отверстие 33с2. Плавающая часть 38b выполнена на верхнем конце стержня 38а. Корпус 38с клапана выполнен на нижнем конце стержня 38а. Поплавковый клапан 38 приводится в действие, когда машинное масло в первой камере 4 вытянуто. Не показанное маслосливное отверстие, сообщающееся с поддоном 32 картера, открыто. Машинное масло во второй камере 5 начинает вытягиваться. Когда определенная разница уровня масла достигнута между первой и второй камерами 4 и 5, давление масла в первой камере 4 применяется к корпусу 38с клапана, который опускает поплавковый клапан 38. Таким образом, маслосливное отверстие 33с2 освобождено и машинное масло в первой камере 4 может быть вытянуто. Когда первая и вторая камеры 4 и 5 наполнены целиком машинным маслом, поплавковый клапан 38 работает так, что корпус 38 с клапана закрывает маслосливное отверстие 33с2 плавающей частью 38b, уравновешиваемой давлением масла, оказанным на корпус 38с клапана.

Высота минимального уровня масла двухкамерного поддона 30 картера обозначена как «НИЗШИЙ УРОВЕНЬ» на фиг.9 и 10. Участок 33с большой емкости имеет верхнюю часть выше, чем высота минимального уровня масла. Таким образом, возможно уменьшать скорость, с которой уровень масла подходит в непосредственную близость к всасывающему отверстию 36а, и снижать опасную вероятность того, что воздух может быть всосан из всасывающего отверстия 36а.

Двухкамерный поддон 30 картера, сконструированный таким образом, может быстро повышать температуру машинного масла во время холодного запуска и снижать трения, возникающие в отношении отдельных деталей двигателя. Это приводит к экономии топлива. Кроме того, использование масляного канала 39, выполненного в плечевой части 33с1, способствует движению машинного масла ко второй камере 5. Кроме того, масляный канал 39 снабжен масляным клапаном 37 с тем, чтобы первая и вторая камеры 4 и 5 могли быть изолированы друг от друга при холодном запуске.

Из приведенного выше описания видно, что настоящее изобретение не ограничено, в частности, раскрытыми вариантами осуществления, и в рамках настоящего изобретения могут быть сделаны его различные модификации и модификации других вариантов осуществления. Например, пластина 24 может иметь другую форму или размер с тем, чтобы можно было эффективно предотвращать всасывание воздуха через всасывающее отверстие 6а.

Участки малой емкости могут иметь другие формы. Упомянутые варианты осуществления используют полые цилиндрические формы. Однако участки малой емкости могут не иметь полой цилиндрической формы. Приведенная в качестве примера конструкция показана на фиг.11, где двухкамерный поддон 40 картера имеет поддон 42 картера и разделитель 43 поддона картера, имеющий маслосливное отверстие 43с2. Разделитель 43 поддона картера образует участок 43с большой емкости, имеющий отверстие 43с3. Суженная часть 43а проходит от отверстия 43с3 до внешнего верхнего края 42с поддона 42 картера. Суженная часть 43а включена в маслоприемную часть, которая представляет собой направленный вниз уклон, снабженный первым термостатом 34.

Форма разделителя 33 поддона картера двухкамерного поддона 30 картера, используемого в третьем варианте осуществления настоящего изобретения, может быть модифицирована, как показано на фиг.12. В разделителе 33 поддона картера, показанного на фиг.9, плечевая часть 33с1 образована по всей окружности верхней части участка 33с большой емкости. На фиг.12 плечевая часть 33с1 модифицирована так, чтобы боковая стенка участка 33b малой емкости находилась на одном уровне с боковой стенкой участка 33с большой емкости. Другими словами, плечевая часть 33с1 образована по части окружности верхней части участка 33с большой емкости.

Изобретение относится к двигателестроению. Двухкамерный поддон картера выполнен под блоком цилиндров двигателя и содержит разделитель, который выполнен в поддоне картера и разграничивает первую камеру, сообщающуюся с блоком цилиндров, и вторую камеру, выполненную вокруг первой камеры, и всасывающее отверстие, расположенное в первой камере. Первая камера содержит участок большой емкости, включающий нижнюю часть разделителя поддона картера, и участок малой емкости, расположенный выше и выполненный за одно целое с участком большой емкости. Такое выполнение позволяет обеспечить более эффективное повышение температуры масла при холодном запуске двигателя. 2 н. и 16 з.п. ф-лы., 12 илл.

1. Двухкамерный поддон картера, содержащий поддон картера, выполненный под блоком цилиндров; разделитель поддона картера, выполненный внутри поддона картера и образующий первую камеру, сообщающуюся с блоком цилиндров, и вторую камеру, выполненную вокруг первой камеры; и всасывающее отверстие, расположенное в первой камере, при этом первая камера содержит участок большой емкости, включающий нижнюю часть разделителя поддона картера, и участок малой емкости, расположенный выше и выполненный за одно целое с участком большой емкости.

2. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором участок большой емкости имеет большую площадь уровня масла, чем участок малой емкости.

3. Двухкамерный поддон картера по п.1 или 2, в котором участок малой емкости имеет суженную часть, которая соединена с отверстием, выполненным в верхней части участка большой емкости, и расширяется по направлению вверх.

4. Двухкамерный поддон картера по п.1 или 2, в котором участок малой емкости имеет полую цилиндрическую часть, которая соединена с отверстием, выполненным в верхней части участка большой емкости, и расширяется по направлению вверх.

5. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором разделитель поддона картера содержит маслоприемную часть, которая проходит от участка малой емкости до верхнего края поддона картера.

6. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором разделитель поддона картера содержит маслоприемную часть, которая содержит наклоненный вниз участок, проходящий от участка малой емкости до верхнего края поддона картера.

7. Двухкамерный поддон картера по п.1 или 2, в котором участок малой емкости имеет суженную часть, которая представляет собой наклонный участок разделителя поддона картера, проходящий от отверстия, выполненного в верхней части участка большой емкости.

8. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором разделитель поддона картера имеет плечевую часть, расположенную над участком большой емкости.

9. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором разделитель поддона картера имеет плечевую часть, которая является, по меньшей мере, частью верхней части участка большой емкости.

10. Двухкамерный поддон картера по п.1, дополнительно содержащий масляный канал, выполненный в плечевой части первого участка, и масляный клапан, закрывающий масляный канал, когда уровень масла в первой камере становится высоким.

11. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором участок малой емкости расположен выше, чем минимальный уровень масла в поддоне картера.

12. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором участок большой емкости имеет участок, расположенный выше, чем минимальный уровень масла в поддоне картера.

13. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором разделитель поддона картера содержит суженную часть, выполненную за одно целое с нижней частью участка большой емкости, а всасывающее отверстие расположено к суженной части.

14. Двухкамерный поддон картера по п.1, в котором разделитель поддона картера содержит первое отверстие сообщения, расположенное в участке малой емкости, и второе отверстие сообщения, расположенное в участке большой емкости.

15. Двухкамерный поддон картера по п.1, дополнительно содержащий первый термостат, присоединенной к разделителю поддона картера, термочувствительная область которого обращена к блоку цилиндров; и второй термостат, присоединенный к разделителю поддона картера, термочувствительная область которого обращена к первой камере.

16. Двухкамерный поддон картера по п.1, дополнительно содержащий масляный канал, сформированный между разделителем поддона картера и поддоном картера.

17. Двухкамерный поддон картера по п.1, дополнительно содержащий пластину, выполненную над всасывающим отверстием.

18. Двигатель, содержащий двухкамерный поддон картера по п.1.