Способ управления подачей масла Советский патент 1991 года по МПК F01M1/08 

Изобретение относится к двигателест- роению и может быть использовано при регулировании подачи масла в цилиндры крейцкопфного двигателя с лубрикаторной смазочной системой.

Цель изобретения - снижение расхода масла при обеспечении минимального износа.

На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - зависимости накопления масла в подпоршневых пространствах Gn от подачи масла в цилиндры GM (кривая I - на номинальном режиме работ двигателя по нагрузке; кривые II-V - то же, на долевых режимах); на фиг.З - зависимость мощности Ne двигателя при разных значениях подачи масла Gn (для двигателя Болнес 3 DNL 170/600); на фиг.4 - взаимосвязь между скоростью изнашивания ци- линдро-поршневой группы (ЦПГ)(по содержанию железа) и интенсивностью накопления масла в подпоршневом пространстве Gn.

Устройство содержит лубрикатор 1, который имеет привод от коленчатого или распределительного вала двигателя через шестерни 2 и приводной вал 3. Трубки 4 от каждой секции лубрикатора служат для подачи масла в цилиндры. Тяга 5 предназначена для ограничения активного хода плунжера лубрикатора и связана с регулировочным валом 6 топливной рейки двигателя.

Способ реализуется следующим образом.

На режиме работы, близком к номинальному, устанавливают одинаковую по цилиндрам подачу масла в заданных пределах.

(X

ел

XJ

с

XI XI

При работе двигателя нз режиме, близком к номинальному, после выхода на установившееся значение параметров продувают подпоршневые полости всех цилиндров через продувочные краники, после чего закрывают последние на время не менее 2 ч. Затем открывают продувочные краники и в течение 2 ч собирают обработавшее масло из подпоршневых полостей каждого цилиндра в отдельные емкости. После этого езве-,. шивают собранное по цилиндрам масло с точностью до 1 г. В соответствии с полученными значениями массы отработавшего масла определяют среднее по цилиндрам ее значение и сравнивают каждый результат со средним значением. В случае отклонения хотя бы одного результата от среднего на величину более 50% производят изменение подачи масла: если масса отработавшего масла меньше средней, то подачу пропорционально увеличивают, а если больше средней - уменьшают.

На долевых нагрузках двигателя изменение подачи масла происходит за счет снижения частоты вращения, а также уменьшения цикловой подачи масла путем ограничения активного хода плунжера тягой 5 в зависимости от положения регулировочного вала 6 топливной рейки. Оба сигнала, с помощью которых осуществляется управление лубрикатором (частота вращения и положение рейки), формируют закон изменения подачи масла в зависимости от параметров нагрузки двигателя, т.е. управление подачей масла на долевых режимах осуществляют в соответствии с зависимостью GM

n -S

const

где G - часовой расход; ,

n - частота вращения;

S - положение топливной рейки;

К - показатель степени 0,7-0,9.

Конкретное значение показатель степени К в указанных пределах выбирается в соответствии с типом двигателя и содержанием серы в применяемых топливах.

Все количество поданного к деталям ЦПГ при работе двигателя можно условно разделить на два потока: восходящий и нисходящий, первый из которых включает часть масла, расходуемого на испарение и унос с выпускными газами, а второй - ту долю поданного в цилиндр масла, которая после выполнения смазочных функций сбрасывается поршневыми кольцами в подпоршневое пространство цилиндра и накапливается там, не попадая в циркуляционную смазочную систему.

Для установления взаимосвязи между подачей цилиндрового масла и накоплением отработавшего масла в подпоршневом пространстве цилиндра двигателя с лубрикаторной смазочной системой были проведены стендовые испытания на крейцкопфном двигателе Болнес 3 DNL 170/600. Определение интенсивности сброса отработавшего масла производилось с помощью продувочных

0 краников, установленных на выходе под- поршневых пространств каждого цилиндра. Из зависимостей, представленных на фиг.2, следует, что подача масла в цилиндры оказывает непосредственное влияние на

5 его накопление в подпоршневых пространствах на разных режимах работы двигателя. Интенсивность накопления масла в подпоршневых пространствах каждого цилиндрз зависит не только от количества подаваемо0 го масла, но и от других факторов, определяющих условия трения и смазывания цилиндров: степени изношенности, распределения нагрузки по цилиндрам, работы топливной аппаратуры и т.д. Приведенные

5 на фиг.2 и 3 данные показывают возможность оценки условий смазывания ЦПГ двигателя, а также необходимого количества масла, подаваемого в цилиндры, по количеству отработанного масла, накапливаемого

0 в подпоршневых пространствах.

Исследования, проведенные на двигателе Болнес, с оценкой износов ЦПГ по содержанию железа в отработавшем масле, показали взаимосвязь между скоростью из5 нашивания ЦПГ и интенсивностью накопления масла в подпоршневом пространстве (Gn), что следует из данных фиг.4. С увеличением Gn наблюдается снижение износа до определенного предела, после которого

0 дальнейшее увеличение Gn, а следовательно, и расхода масла (фиг.2) становится нецелесообразным. Таким образом, если в каком-ли&о цилиндре двигателя масса масла, накопленного в подпоршневом про5 странстве за определенный промежуток времени, существенно (например, более чем на 50%) отличается от среднего по цилиндрам показателя, это свидетельствует о том, что условия смазывания в данном ци0 линдре по различным причинам либо соответствуют избыточной подаче масла и неэкономичному его расходованию, либо недостатку масла и повышенному износу деталей ЦПГ. Поэтому для установления

5 подачи масла на уровне, обеспечивающем минимальный в данных условиях износ, следует при достаточно малом количестве отработавшего масла, накапливаемого в подпоршневых пространствах каждого цилиндра, увеличить подачу масла в пределах

заданного диапазона, а при большом - уменьшить ее. Значение разницы количества масла в подпоршневом пространстве какого-либо цилиндра и среднего по цилиндрам, принятое в качестве порогового (50%), объясняется тем, что при меньшем значении разницы могут наблюдаться погрешности измерений этого показателя. Столь значительные погрешности вызываются определенной степенью нечувствительности обратной связи между подачей масла и его накоплением в подпоршневых пространствах. При значении же разницы, большем 50%, можно утверждать, что она уже является следствием различия условий смазывания разных цилиндров. Управление подачей масла на режиме, близком к номинальному, по результатам и в соответствии с определением массы масла в подпоршневых пространствах производится, не выходя за пределы подачи масла, заданные заводом-изготовителем.

Реализация способа управления подачей масла позволит обеспечить экономию масла при одновременном снижении изно- сов и увеличении ресурса работы деталей ЦПГ судового двигателя.

Формула изобретения Способ управления подачей масла в цилиндры судового крейцкопфного двигателя внутреннего сгорания с разделенной смазочной системой, заключающийся в том, что на режиме работы двигателя, близком к номинальному, устанавливают подачу масла

по цилиндрам в заданных пределах при изменении режима работы двигателя измеряют частоту вращения вала и положение топливной рейки, изменяют подачу масла

относительно заданных пределов в зависимости от частоты вращения вала и положения топливной рейки, отличающийся тем. что, с целью снижения расхода масла при обеспечении минимального износа, на

режиме работы двигателя, близком к номинальному, дополнительно периодически в течение двух часов собирают отработавшее масло из подпоршневых пространств каждого цилиндра, определяют массу собранных порций масла, при этом в случае отклонения массы масла, отобранного из подпоршневого пространства хотя бы одного цилиндра на величину более 50% от среднего по всем цилиндрам значения, при

недостаточной массе отработавшего масла подачу масла для данного цилиндра устанавливают ближе к верхнему заданному пределу, а при избыточной массе отработавшего масла - ближе к нижнему заданному

пределу, причем при изменении режима работы двигателя изменяют подачу масла в соответствии с зависимостью

- const

GM

rTs

где Gn - часовой расход; п - частота вращения: S - положение топливной рейки; К - показатель степени 0,7-0,9.

Изобретение относится к двигателест- роению. Цель изобретения - снижение расхода масла при обеспечении минимального износа. Для этого на режиме работы двигателя, близком к номинальному, дополнительно периодически в течение по меньшей мере 2 ч собирают отработавшее масло из подпоршневых пространств каждого цилиндра, определяют массу собранных порций масла, при этом в случае отклонения массы масла, отобранного из подпоршневого пространства хотя бы одного цилиндра на величину более 50% от среднего по всем цилиндрам значения, при недостаточной массе отработавшего масла подачу масла для данного цилиндра устанавливают ближе к верхнему заданному пределу, а при избыточной массе отработавшего масла - ближе к нижнему заданному пределу, причем при изменении режима работы двигателя изменяют подачу масла в соответствии с зависимостью F- const, где GM- часоп S вой расход; п - частота вращения; S - положение топливной рейки; К - показатель степени 0,7-0,9. 4 ил. Ё

V

7

Т

J т

Фиг.1

2J

Ю 20 30 40 50 60 70 80 90 100 W ПО 130

30 W SO 60 70 80 90 ЮО Не, /. ФигЗ

4«/v М ПО 100