СОЗДАНИЕ РАЗРЕЖЕНИЯ В КАРТЕРЕ ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЧАСТИЦ Российский патент 2020 года по МПК F01M13/02 F01M13/04 F02M25/06 

Данное изобретение касается устройства для двигателя внутреннего сгорания, в частности, газового ДВС или иного ДВС, который может эксплуатироваться со способом зажигания, используемым в двигателе Отто. Указанное устройство служит, в частности, для создания разрежения в картере двигателя с целью снижения количества выбрасываемых частиц, и/или для удаления воздуха из картера двигателя. Данное изобретение касается также соответствующего способа эксплуатации.

Обычным в дизельных двигателях безрельсовых транспортных средств является удаление воздуха картера двигателя в месте присоединения между воздушным фильтром и компрессором работающего на ОГ турбонагнетателя. Так называемый прорыв воздуха в картер (Blow-by) направляется при этом в маслоотделитель. В картере двигателя обычно создается разряжение порядка примерно 30 мбар. До экостандарта ЕВРО-V для транспортных средств хозяйственного назначения были только ограничения по массе выбрасываемых частиц. Начиная с экостандарта ЕВРО-VI для транспортных средств хозяйственного назначения помимо этого должно соблюдаться также предельное значение для количества выбрасываемых частиц. Из-за применения в газовых ДВС способа зажигания, используемого в двигателе Отто, в частности, при эксплуатационных режимах форсировки двигателя и холостого хода дроссельный клапан закрывается вплоть до небольшой щели. Во впускном коллекторе за дроссельным клапаном возникает разрежение по сравнению с окружающей средой. Во время такта всасывания из-за этого в камере сгорания двигателя устанавливается разрежение, вследствие чего в камере сгорания тоже устанавливается разрежение относительно картера двигателя. В результате газ из картера двигателя всасывается в камеру сгорания (Reverse Blow-by - „обратный прорыв газов“). За счет этого движения газа моторное масло транспортируется из зоны рабочая втулка/поршень в камеру сгорания. Из-за низкой интенсивности сгорания на холостом ходу или, соответственно, не происходящего сгорания при форсировке двигателя, масло скапливается в камере сгорания. Если возрастание нагрузки происходит после длительной фазы форсировки двигателя или, соответственно, холостого хода, то это скопившееся масло за счет повышенной интенсивности пламени сгорает в течение короткого промежутка времени. Возникает значительный выброс частиц за счет образующихся при сгорании остатков масла (масляная зола). Этот эффект усиливается за счет того, что находящееся в камере сгорания количество масла при дозированной подаче топлива не учитывается. В камере сгорания В камере сгорания господствует нехватка кислорода, что усиливает выброс частиц. Масляная зола состоит главным образом из очень мелких частиц, вследствие чего это больше затрагивает вопрос количества частиц в выбросе, чем массы выбрасываемых частиц.

Задача данного изобретения заключается в том, чтобы обеспечить возможность снижения количества выбрасываемых частиц.

Эта задача решается признаками независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные модификации раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения и нижеследующем описании предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения.

Данное изобретение предлагает устройство специально для двигателя внутреннего сгорания и, в частности, для создания разрежения в картере двигателя и/или для удаления воздуха из картера двигателя. Это устройство содержит камеру сгорания, картер двигателя и по меньшей мере один маслоотделитель, находящийся в соединении с картером двигателя. Устройство содержит кроме того по меньшей мере одно приспособление настройки давления для установки разрежения в картере двигателя, чтобы предпочтительно снизить перепад давления между картером двигателя и камерой сгорания. Уменьшенный перепад давления между камерой сгорания и картером двигателя вызывает снижение занесения масла в камеру сгорания и/или пониженный обратный прорыв газов и, тем самым, в частности, уменьшенное количество выбрасываемых частиц в ОГ, например, во время эксплуатационных фаз: холостой ход, слабая нагрузка и/или форсировка двигателя внутреннего сгорания, например, двигателя безрельсового транспортного средства.

Возможно также, что картер двигателя через направляющее устройство (например, устройство для отвода воздуха, трубопровод, проводную систему, и т.д.) в месте присоединения связан с подводящим трубопроводом наддувочного воздуха для подачи наддувочного воздуха в камеру сгорания. Место присоединения расположено предпочтительно на подводящем трубопроводе наддувочного воздуха между дроссельным элементом и камерой сгорания.

Направляюще устройство может содержать маслоотделитель и/или приспособление настройки давления. Приспособление настройки давления может быть встроено в маслоотделитель или быть расположено снаружи маслоотделителя.

Маслоотделитель направляющего устройства предпочтительно через воздухоотводящий элемент (например, трубопровод для отвода воздуха, воздухоотводящий патрубок и т.д.) и/или устройство для отвода масла (например, трубопровод для возврата масла, патрубок для возврата масла и т.д.) связан с картером двигателя. Указанное устройство для отвода масла служит предпочтительно для возврата масла в картер двигателя. Воздухоотводящий элемент служит предпочтительно для удаления воздуха из картера двигателя. Устройство для отвода масла может содержать, например, обратный клапан.

Указанное направляющее устройство предпочтительно соединено с подводящим трубопроводом наддувочного воздуха для подачи наддувочного воздуха в камеру сгорания, предпочтительно в направлении течения наддувочного воздуха позади дроссельного элемента подводящего трубопровода наддувочного воздуха.

Это направляющее устройство может содержать, в частности, средство управления.

Средство управления предпочтительно выполнено с возможностью ограничения регулировки разрежения в картере двигателя такими состояниями эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, как холостой ход, слабая нагрузка и/или форсировка двигателя.

Это средство управления может также служить для того, чтобы препятствовать обратному течению воздуха в картер двигателя и/или ограничивать зону действия направляющего устройства местом присоединения.

Кроме того, возможно, что средство управления служит для управления, в частности для переключения между отводом воздуха перед компрессором турбонагнетателя или местом присоединения (место присоединения: подводящий трубопровод наддувочного воздуха и направляющее устройство, в частности по потоку ниже дроссельного элемента).

Средство управления является предпочтительно клапаном, в частности трехходовым двухпозиционным клапаном. Средство управления может быть выполнено, в частности, с электромагнитным или пневматическим регулированием.

Средство управления может быть электроуправляемым, например, с помощью блока управления двигателем или выключателя предельного значения. Оно может быть также, например, приводиться в действие пневматически предпочтительно с управлением по предельному значению.

Возможно также, что указанное устройство содержит устройство определения давления, например, датчик давления для определения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента в подводящем трубопроводе наддувочного воздуха для подачи наддувочного воздуха в камеру сгорания.

Указанное устройство предпочтительно содержит электрическое или, соответственно, электронное регулировочное устройство для управления средством управления.

Это регулировочное устройство является предпочтительно блоком управления двигателем для регулирования указанного двигателя внутреннего сгорания. Средство управления для этого может быть подключено, например, непосредственно к электрическому выходу блока управления двигателем.

Таким образом, возможно, что указанный блок управления двигателем для регулирования двигателя внутреннего сгорания дополнительно используется для регулирования указанного средства управления.

Представляется возможным, что указанное регулировочное устройство управляет средством управления в зависимости по меньшей мере от одного из следующих параметров: от давления наддувочного воздуха, измеряемого устройством определения давления, от частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, от эксплуатационного режима двигателя внутреннего сгорания (например, запуск двигателя, остановка двигателя, холостой ход, форсировка двигателя, полная нагрузка, частичная нагрузка, прогрев, и/или тормозной режим работы) и/или от текущего крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.

Возможно также, что указанное регулировочное устройство позволяет средству управления осуществлять удаление воздуха перед компрессором турбонагнетателя или после дроссельного элемента или, соответственно, в подводящий трубопровод наддувочного воздуха в зависимости по меньшей мере от одного из следующих параметров: от давления наддувочного воздуха, измеряемого устройством определения давления, от частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, от эксплуатационного режима двигателя внутреннего сгорания (например, запуск двигателя, остановка двигателя, холостой ход, форсировка двигателя, полная нагрузка, частичная нагрузка, прогрев, и/или тормозной режим работы) и/или от текущего крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.

При этом в частности предпочтительно, чтобы была возможность удаления воздуха из картера двигателя в зависимости от давления после дроссельного клапана и от эксплуатационного режима двигателя и/или частоты вращения двигателя.

Кроме того, появляется возможность диагностики устройства определения давления и средства управления, в частности магнитного выключателя средства управления, например, на обрыв кабеля и/или короткое замыкание.

Указанное устройство может содержать устройство определения давления для измерения давления в картере двигателя. В комбинации с этим устройством определения давления для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента возможна, тем самым, диагностика функции средства управления и/или приспособления настройки давления.

Указанное приспособление настройки давления может быть выполнено, например, в виде регулятора переменного давления с установкой заданного значения, предпочтительно посредством диаграмм напряжения или тока. Рассчитываемое в регулировочном устройстве заданное значение давления предпочтительно является регулируемым, причем это заданное значение может устанавливаться при одновременном использовании указанного устройства определения давления для измерения давления в картере двигателя в замкнутом контуре регулирования.

Указанное средство управления расположено предпочтительно между местом присоединения к подводящему трубопроводу наддувочного воздуха и приспособлением настройки давления.

Указанное направляющее устройство выполнено предпочтительно между упомянутым средством управления и местом присоединения без обратного клапана.

Указанное устройство определения давления для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента может, однако, регулировать упомянутое средство управления также непосредственно и/или без промежуточного включения блока управления двигателем.

Устройство определения давления может быть при этом выполнено, в частности, в виде выключателя предельного значения, который управляет, например, непосредственно магнитным выключателем средства управления. Кроме того, предпочтительно аналоговый выход напряжения или тока указанного устройства определения давления может быть подключен к электрическому или электронному выключателю предельного значения, чтобы управлять магнитным выключателем средства управления.

Может быть также предусмотрено, что по потоку ниже дроссельного элемента отходит управляющий трубопровод (например, соединительная трубка и/или соединительный шланг) для пневматического регулирования средства управления, предпочтительно посредством предельного выключателя (срабатывающего при понижении давления) этого средства управления в зависимости от давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента.

Предлагаемое изобретением устройство позволяет, таким образом, регулировать средство управления посредством указанного электрического/электронного газораспределительного механизма для указанного двигателя внутреннего сгорания, а в порядке альтернативы - регулирование средства управления без вмешательства в газораспределительный механизм двигателя.

Направляющее устройство предпочтительно в направлении течения наддувочного воздуха позади дроссельного элемента соединено с подводящим трубопроводом наддувочного воздуха. Другими словами, упомянутое место присоединения может быть выполнено позади дроссельного элемента подводящего трубопровода наддувочного воздуха. В порядке альтернативы или дополнительно это направляющее устройство между камерой сгорания и дроссельным элементом подводящего трубопровода наддувочного воздуха может оканчиваться в этом подводящем трубопроводе наддувочного воздуха. Указанный дроссельный элемент может быть, например, дроссельным клапаном.

Указанное устройство может включать в себя работающий на ОГ турбонагнетатель.

В этом случае от средства управления может ответвляться трубопровод для отвода воздуха, и этот трубопровод для отвода воздуха предназначен для подсоединения к впускному соединительному патрубку перед компрессором турбонагнетателя. Сам трубопровод для отвода воздуха предпочтительно не содержит обратного клапана.

Признак „настройка давления“ в рамках данного изобретения предпочтительно интерпретировать широко, и предпочтительно он может включать, например, управление давлением или регулирование давления.

Признак „трубопровод“ в рамках данного изобретения целесообразно трактовать широко, и он может предпочтительно включать в себя, например, гибкие или жесткие трубопроводы, трубки, шланги, присоединительный патрубки, места подсоединений и т.д.

Направляющее устройство предпочтительно является устройством для отвода воздуха.

Данное изобретение не ограничивается устройством, описанным выше, а охватывает также безрельсовое транспортное средство, предпочтительно транспортное средство хозяйственного назначения, в частности автобус или грузовик, содержащие вышеописанное устройство.

Кроме того, данное изобретение касается способа эксплуатации, в частности, устройства, раскрытого в данной заявке, и/или способа, осуществляемого устройством, раскрытым в данных материалах. Указанное устройство содержит, таким образом, камеру сгорания, картер двигателя и по меньшей мере один маслоотделитель, связанный с картером двигателя.

При указанном способе эксплуатации посредством по меньшей мере одного приспособления настройки давления устанавливается разрежение в картере двигателя, чтобы предпочтительным образом снизить перепад давления между картером двигателя и камерой сгорания.

Указанный способ эксплуатации предназначен, в частности, для создания разрежения в картере двигателя и/или для удаления воздуха из картера двигателя.

Другие этапы способа явствуют из описания данного устройства, на которое следует сослаться, чтобы избежать повторений.

Раскрытые здесь признаки устройства сообразно смыслу относятся и к способу эксплуатации, и в этой степени предпочтительно на них тоже предъявляются притязания.

Описанные выше варианты осуществления и признаки данного изобретения могут комбинироваться друг с другом. Другие предпочтительные модификации данного изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения или вытекают из нижеприведенного описания предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения в сочетании с приложенными чертежами. На них показано следующее:

Фиг. 1 схематичное представление устройства согласно одному варианту выполнения данного изобретения, и

Фиг. 2 схематичное представление устройства согласно другому варианту выполнения данного изобретения.

Описываемые со ссылкой на чертежи варианты выполнения частично совпадают друг с другом, поэтому подобные или идентичные части снабжены одинаковыми ссылочными позициями, а также дается отсылка на пояснения к одним вариантам при описании других вариантов выполнения или, соответственно, других фигур, чтобы избежать повторений.

На Фиг. 1 показано схематичное представление устройства V для двигателя внутреннего сгорания.

Указанное устройство V включает в себя картер 1 двигателя, направляющее устройство X (устройство для отвода воздуха) и работающий на ОГ турбонагнетатель 7.

Работающий на ОГ турбонагнетатель 7, как обычно, содержит турбину 8 и компрессор 9. Перед ним находится воздушный фильтр 10. Ссылочной позицией 19 обозначен отходящий газ, идущий к системе выпуска отработавших газов. Ссылочной позицией 20 показан наддувочный воздух, идущий к не представленному охладителю наддувочного воздуха.

Указанное устройство V, соответственно, указанный двигатель внутреннего сгорания содержит картер 1 двигателя, одну или несколько камер 4 сгорания, один или несколько поршней 3, кривошипно-шатунный механизм 12, одну или несколько головок 2 цилиндров, с одним или несколькими выпускными клапанами 5 и одним или несколькими впускными клапанами 6. Ссылочной позицией 13 обозначен уровень масла в картере 1 двигателя.

Направляющее устройство X в месте A присоединения в направлении 21.1 течения наддувочного воздуха за дроссельным клапаном 11 подводящего трубопровода 21 наддувочного воздуха соединяет картер 1 двигателя с этим подводящим трубопроводом 21 наддувочного воздуха. Подводящий трубопровод 21 наддувочного воздуха предназначен для подачи наддувочного воздуха в камеру 4 сгорания, в частности, во впускной клапан 6, соответственно, в коллектор распределения наддувочного воздуха. Ссылочной позицией 21.1 обозначен наддувочный воздух, идущий от не представленного охладителя наддувочного воздуха, или собственно направление течения наддувочного воздуха в подводящий трубопровод 21 наддувочного воздуха.

Направляющее устройство X содержит маслоотделитель 16 и приспособление 17 настройки давления для картера двигателя (например, регулятор давления). Маслоотделитель 16 с одной стороны через штуцер 14.1 для удаления воздуха из картера двигателя, а с другой стороны через трубопровод 14.3 и 14.4 для возврата масла соединен с картером 1 двигателя. В трубопроводе 14.3, 14.4 для возврата масла установлен обратный клапан 18.2. Маслоотделитель 16 через трубопровод 14.2 соединен с приспособлением 17 настройки давления.

Направляющее устройство X содержит, кроме того, между приспособлением 17 настройки давления и местом A присоединения средство 15 управления, которое выполнено в виде трехходового двухпозиционного клапана с электромагнитным регулированием. Это средство 15 управления содержит магнитный выключатель 15.1.

Ссылочной позицией 14.5 обозначен трубопровод между приспособлением 17 настройки давления и средством 15 управления, тогда как ссылочной позицией 14.6 обозначен трубопровод между средством 15 управления и местом A присоединения. Средство 15 управления расположено между местом A присоединения и приспособлением 17 настройки давления.

От средства 15 управления выходит трубопровод 14.7 для отвода воздуха, который предназначен для соединения со впускным соединительным патрубком E перед компрессором 9 турбонагнетателя 7, в частности, между компрессором 9 и воздушным фильтром 10. Далее, как уже упоминалось выше, от средства 15 управления выходит трубопровод 14.6 к месту A присоединения.

Трубопровод 14.7 ведет, в частности в двигателях с турбонаддувом и принудительным воспламенением рабочей смеси, к впускному соединительному патрубку E перед компрессором 9 турбонагнетателя 7. Этот трубопровод 14.7 открывается средством 15 управления, когда давление после дроссельного клапана 11 превышает давление перед компрессором 9. Одновременно средство 15 управления запирает трубопровод 14.6, идущий к месту A присоединения. Трубопровод от приспособления 17 настройки давления через место A присоединения к подводящему трубопроводу 21 наддувочного воздуха, соответственно, трубопровод 14.6 открывается указанным средством 15 управления, когда давление перед компрессором 9 превышает давление после дроссельного клапана 11, что, в частности, имеет место на холостом ходу, при слабой нагрузке или при форсировке двигателя внутреннего сгорания, или вообще безрельсового транспортного средства. При этом средство 15 управления предпочтительно запирает трубопровод 14.7. Благодаря незначительному давлению после дроссельного клапана 11 в картере 1 двигателя может быть создано значительное разрежение. При этом давление в картере 1 двигателя посредством приспособления 17 настройки давления в целях регулировки разрежения в картере 1 двигателя устанавливается на предварительно выбранное заданное значение. Если давление после дроссельного клапана 11 превышает это заданное значение, то в картере 1 двигателя устанавливается как минимум то давление, которое действует после дроссельного клапана 11. Если давление после дроссельного клапана 11 превышает давление перед компрессором 9, то открытый теперь трубопровод 14.7 способствует тому, что в картере 1 двигателя устанавливается давление в диапазоне давления перед компрессором 9. Переключение и, тем самым, управление между трубопроводами перед компрессором 9 (трубопровод 14.7) и после дроссельного клапана 11 (трубопровод 14.6) осуществляется с помощью средства 15 управления. Следует упомянуть, что у ДВС со свободным пуском трубопроводы 14.7 могут отсутствовать.

Устройство V содержит также устройство 22 определения давления (датчик давления) для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента 11 в подводящем трубопроводе 21 наддувочного воздуха.

Средство 15 управления регулируется предпочтительно посредством электрического/электронного регулировочного устройства. Это регулировочное устройство предпочтительно соответствует блоку управления двигателем для регулирования двигателя внутреннего сгорания. Благодаря этому оказывается возможным регулирование средства 15 управления в зависимости от давления наддувочного воздуха, измеренного устройством 22 определения давления, от частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, от эксплуатационного режима двигателя внутреннего сгорания и/или от текущего значения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Также благодаря этому указанное средство 15 управления позволяет в зависимости от последних названных параметров осуществлять удаление воздуха перед компрессором 9 или после дроссельного элемента 11.

Однако, возможно также, что указанное устройство 22 определения давления регулирует это средство 15 управления непосредственно, в частности без промежуточного включения регулировочного устройства, в частности, блока управления двигателем. Для этого указанное устройство 22 определения давления может быть выполнено в виде выключателя предельного значения, который предназначен для управления магнитным выключателем 15.1 средства 15 управления. Кроме того, предпочтительно аналоговый выход по напряжению или току этого устройства 22 определения давления может быть соединен с выключателем предельного значения, который предназначен для управления магнитным выключателем 15.1 средства 15 управления. Благодаря этому оказывается возможной реализация экономичного варианта без воздействия на газораспределительный механизм двигателя.

Указанное устройство V включает в себя также устройство 23 определения давления для измерения давления в картере 1 двигателя. За счет этого в комбинации с устройством 22 определения давления для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента 11 может выполняться диагностика функции средства 15 управления и приспособления 17 настройки давления.

Следует упомянуть, что приспособление 17 настройки давления может быть выполнено в виде регулятора переменного давления с установкой заданного значения, предпочтительно посредством диаграмм напряжения или тока. Рассчитываемое в регулировочном устройстве заданное значение давления является регулируемым. Это заданное значение давления при одновременном использовании устройства 23 определения давления для измерения давления в картере 1 двигателя может регулироваться в замкнутом контуре регулирования.

На Фиг. 2 показано устройство V согласно другому варианту выполнения данного изобретения.

Устройство V содержит прежде всего картер 1 двигателя и направляющее устройство X.

Направляющее устройство X по Фиг. 2 отличается от направляющего устройства X по Фиг. 1, в частности, тем, что оно не содержит никакого средства 15 управления с электромагнитным регулированием, а содержит средство 15 управления с пневматическим регулированием, выполненное в виде трехходового двухпозиционного клапана. Для этого пневматический (срабатывающий при понижении давления) предельный выключатель 15.1 средства 15 управления через соединительную трубку и/или соединительный шланг 14.8 соединяется с подводящим трубопроводом 21 наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента 11. Это тоже представляет собой экономичный вариант без воздействия на газораспределительный механизм двигателя.

Согласно вариантам выполнения по Фиг.1 и Фиг.2 указанное приспособление настройки давления предназначено, в частности для того, чтобы устанавливать в картере 1 двигателя разрежение в 0,1–500 мбар, предпочтительно более 100 или 150 мбар, чтобы снизить перепад давления между картером 1 двигателя и камерой 4 сгорания, что в результате ведет к уменьшенному обратному прорыву газов и, тем самым, к снижению количества выбрасываемых частиц.

Указанное снижение количества выбрасываемых частиц получается, в частности, за счет того, что из-за сниженного перепада давления между камерой 4 сгорания и картером 1 двигателя уменьшается так называемый обратный прорыв газов, а вследствие этого уменьшается и занесение масла из картера 1 двигателя в камеру 4 сгорания.

Создание разрежения в 0,1–500 мбар, предпочтительно более 100 или 150 мбар, в картере 1 двигателя ограничивается, в частности критическими эксплуатационными режимами, такими как холостой ход, слабая нагрузка и форсировка двигателя, что может обеспечиваться за счет средства 15 управления.

Данное изобретение не ограничивается описанными выше предпочтительными вариантами выполнения. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, которые тоже используют идеи данного изобретения и потому подпадают под объем защиты. Кроме того, данное изобретение претендует также на защиту предметов и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от признаков и пунктов формулы, на которые они ссылаются.

Перечень ссылочных позиций

1 картер двигателя

2 головка цилиндра

3 поршень

4 камера сгорания

5 выпускной клапан

6 впускной клапан

7 работающий на ОГ турбонагнетатель

8 турбина

9 компрессор

10 воздушный фильтр

11 дроссельный элемент (дроссельный клапан)

12 кривошипно-шатунный механизм

13 уровень масла

14.1 штуцер, соответственно, трубопровод для удаления воздуха из картера двигателя

14.2 трубопровод от маслоотделителя к приспособлению настройки давления (регулятор давления)

14.3 трубопровод для возврата масла перед обратным клапаном

14.4 трубопровод для возврата масла в масляный поддон

14.5 трубопровод от приспособления настройки давления к средству управления

14.6 трубопровод от средства управления к коллектору распределения наддувочного воздуха за дроссельный элемент, соответственно, в трубопровод подачи наддувочного воздуха за дроссельным элементом

14.7 трубопровод для удаления воздуха от средства управления к впускному соединительному патрубку перед компрессором

14.8 управляющий трубопровод от трубопровода подачи наддувочного воздуха к средству управления, в частности, для приведения в действие его предельного выключателя, срабатывающего при понижении давления

15 средство управления, в частности с клапаном с электромагнитным или пневматическим регулированием, предпочтительно с трехходовым двухпозиционным клапаном

15.1 магнитный выключатель, соответственно, пневматический предельный выключатель (срабатывающий при понижении давления)

16 маслоотделитель

17 приспособление настройки давления (регулятор давления) для регулирования давления в карбюраторе двигателя

18 обратный клапан в трубопроводе для возврата масла

19 отходящий газ для системы выпуска ОГ

20 наддувочный воздух, идущий к охладителю наддувочного воздуха

21 трубопровод подачи наддувочного воздуха для подвода наддувочного воздуха в камеру сгорания

21.1 наддувочный воздух из охладителя наддувочного воздуха, соответственно, направление потока наддувочного воздуха

22 устройство определения давления, датчик давления, для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента в трубопроводе подачи наддувочного воздуха

23 устройство определения давления, датчик давления, для измерения давления в картере двигателя

X направляющее устройство/устройство для отвода воздуха (система отвода воздуха) для отвода воздуха перед компрессором и/или за дроссельным элементом

A место подсоединения (трубопровода подачи наддувочного воздуха и устройства X для отвода воздуха)

E впускной соединительный патрубок E перед компрессором

V устройство для двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство (V) для создания разрежения в картере (1) двигателя и/или для удаления воздуха из картера двигателя содержит картер (1) двигателя, камеру (4) сгорания, маслоотделитель (16), соединенный с картером двигателя и приспособление (17) настройки давления. Приспособление настройки давления выполнено с возможностью установления в рабочем режиме разрежения в картере (1) двигателя для целенаправленного понижения перепада давления между картером двигателя и камерой сгорания. Картер двигателя через направляющее устройство (X) в месте (A) присоединения связан с подводящим трубопроводом (21) наддувочного воздуха для подачи наддувочного воздуха в камеру сгорания. Направляющее устройство (X) содержит средство (15) управления. Средство управления выполнено с возможностью ограничения установки разрежения в картере двигателя такими режимами эксплуатации, как холостой ход, слабая нагрузка и/или принудительный холостой ход двигателя. Устройство (V) содержит устройство (23) определения давления для измерения давления в картере двигателя. Приспособление настройки давления выполнено с возможностью установки разрежения от 0,1 до 500 мбар в картере двигателя. Раскрыты способ эксплуатации устройства, двигатель внутреннего сгорания и безрельсовое транспортное средство. Технический результат заключается в снижении количества выбрасываемых частиц. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство (V) для создания разрежения в картере (1) двигателя и/или для удаления воздуха из картера (1) двигателя, содержащее:

картер (1) двигателя,

по меньшей мере одну камеру (4) сгорания,

по меньшей мере один маслоотделитель (16), соединенный с картером (1) двигателя, и

по меньшей мере одно приспособление (17) настройки давления, выполненное с возможностью установления в рабочем режиме разрежения в картере (1) двигателя для целенаправленного понижения перепада давления между картером (1) двигателя и камерой (4) сгорания,

отличающееся тем,

что картер (1) двигателя через направляющее устройство (X) в месте (A) присоединения связан с подводящим трубопроводом (21) наддувочного воздуха для подачи наддувочного воздуха в камеру (4) сгорания, и направляющее устройство (X) содержит средство (15) управления, и это средство (15) управления выполнено с возможностью ограничения установки разрежения в картере (1) двигателя такими состояниями эксплуатации, как холостой ход, слабая нагрузка и/или принудительный холостой ход двигателя внутреннего сгорания, и устройство (V) содержит электрическое или электронное регулировочное устройство для регулирования средства (15) управления, и регулировочное устройство управляет средством (15) управления в зависимости от по меньшей мере одного из следующих параметров и/или средство (15) управления обеспечивает удаление воздуха из картера (1) двигателя перед компрессором (9) турбонагнетателя (7) или к месту (A) присоединения в зависимости от по меньшей мере одного из следующих параметров: давления наддувочного воздуха, измеряемого устройством (22) определения давления; частоты вращения двигателя внутреннего сгорания; эксплуатационного режима двигателя внутреннего сгорания; текущего значения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания,

и/или что устройство (V) содержит устройство (23) определения давления для измерения давления в картере (1) двигателя, так что в комбинации с устройством (22) определения давления для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента (11) обеспечивается возможность диагностики функции средства (15) управления и/или приспособления (17) настройки давления, причем приспособление (17) настройки давления выполнено в виде регулятора переменного давления с установкой заданного значения и обеспечивает возможность установки рассчитываемого в регулировочном устройстве заданного значения и возможность регулировки этого заданного значения при использовании устройства (23) определения давления для измерения давления в картере (1) двигателя в замкнутом контуре регулирования,

и/или что приспособление (17) настройки давления выполнено с возможностью установки разрежения от 0,1 до 500 мбар в картере (1) двигателя для уменьшения перепада давления между картером (1) двигателя и камерой (4) сгорания, что целенаправленно ведет к уменьшенному обратному прорыву газов и тем самым сниженному количеству выбрасываемых частиц.

2. Устройство (V) по п. 1, в котором направляющее устройство (X) содержит маслоотделитель (16) и приспособление (17) настройки давления.

3. Устройство (V) по п. 2, в котором маслоотделитель (16) через воздухоотводящий элемент (14.1) и устройство (14.3, 14.4) для отвода масла соединен с картером (1) двигателя и устройство (14.3, 14.4) для отвода масла предпочтительно снабжено обратным клапаном (18).

4. Устройство (V) по п. 1, в котором средство (15) управления дополнительно выполнено с возможностью выполнения по меньшей мере одной из следующих функций: управление удалением воздуха из картера (1) двигателя перед компрессором (9) турбонагнетателя (7) или к месту (A) присоединения, предотвращение обратного течения воздуха в картер (1) двигателя, и/или ограничение зоны действия направляющее устройства (X) до места (A) присоединения.

5. Устройство (V) по п. 1, в котором направляющее устройство (X) в направлении течения (21.1) наддувочного воздуха за дроссельным элементом (11) подводящего трубопровода (21) наддувочного воздуха соединено с этим подводящим трубопроводом (21) наддувочного воздуха.

6. Устройство (V) по п. 1 или 4, в котором от средства (15) управления отходит трубопровод (14.7) для отвода воздуха и этот трубопровод (14.7) для отвода воздуха служит для соединения с впускным соединительным патрубком (E) в направлении течения перед компрессором (9) турбонагнетателя (7).

7. Устройство (V) по п. 1 или 4, отличающееся тем, что средство (15) управления содержит трехходовой двухпозиционный клапан.

8. Устройство (V) по п. 1 или 4, отличающееся тем, что средство (15) управления содержит клапан с электромагнитным или пневматическим регулированием.

9. Устройство (V) по п. 1, отличающееся тем, что это устройство (22) определения давления предусмотрено для измерения давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента (11) в подводящем трубопроводе (21) наддувочного воздуха для подачи наддувочного воздуха в камеру (4) сгорания.

10. Устройство (V) по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое электрическое или электронное регулировочное устройство для регулирования средства (15) управления представляет собой блок управления двигателем для регулирования двигателя внутреннего сгорания и дополнительно для регулирования средства (15) управления.

11. Устройство (V) по п. 1 или 9, отличающееся тем, что регулирование средства (15) управления осуществляется посредством устройства (22) определения давления непосредственно и/или без промежуточного включения регулировочного устройства.

12. Устройство (V) по п. 1 или 9, отличающееся тем, что устройство (22) определения давления содержит выключатель предельного значения или выход по напряжению или току устройства (22) определения давления соединен с выключателем предельного значения для регулирования средства (15) управления.

13. Устройство (V) по п. 1, отличающееся тем, что установка заданного значения в регуляторе переменного давления осуществляется посредством по меньшей мере одной диаграммы напряжения или диаграммы тока.

14. Устройство (V) по п. 1 или 4, отличающееся тем, что по потоку ниже дроссельного элемента (11) отходит управляющий трубопровод (14.8) для пневматического регулирования средства (15) управления в зависимости от давления наддувочного воздуха по потоку ниже дроссельного элемента (11), предпочтительно посредством предельного выключателя средства (15) управления, срабатывающего при понижении давления.

15. Устройство (V) по п. 1, в котором приспособление (17) настройки давления выполнено с возможностью установки разрежения более 100, 150, 200, 250, 300 или даже более 500 мбар.

16. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий устройство (V) по любому из пп. 1-15.

17. Двигатель внутреннего сгорания по п. 16, отличающийся тем, что он представляет собой газовый ДВС или иной ДВС со способом зажигания, используемым в двигателе Отто.

18. Безрельсовое транспортное средство, содержащее двигатель внутреннего сгорания по п. 16 или 17.

19. Безрельсовое транспортное средство по п. 18, отличающееся тем, что оно представляет собой транспортное средство хозяйственного назначения.

20. Способ эксплуатации устройства (V) по любому из пп. 1-15, содержащего по меньшей мере одну камеру (4) сгорания, картер (1) двигателя и по меньшей мере один маслоотделитель (16), соединенный с картером (1) двигателя, при котором посредством по меньшей мере одного приспособления (17) настройки давления устанавливают разрежение в картере (1) двигателя для целесообразного уменьшения перепада давления между картером (1) двигателя и камерой (4) сгорания.