Двигатетель внутреннего сгорания Советский патент 1981 года по МПК F01M1/00 

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к двигателям типа Д-100. Известен двигатель внутреннего сгорания (ДВС) со встречно движущимися поршнями, содержащий верхние и нижние щатуннопоршневые группы, систему топливоподачи с выключателем и систему смазки с масляным насосом, имеющим привод от колен чатого вала, маслопроводы и верхний и нижний коллекторы для подачи смазки к трущимся поверхностям шатунно-поршневых групп 1.В указанном ДВС масла, поступающее из верхнего масляного коллектора для смазки и охлаждения порщней верхних щатунно-порщневых групп дизеля через каналы в коленчатом валу, подшипниках и шатунах, заполняет полости верхних поршней, При работающем дизеле масло под действием сил инерции выплескивается из полостей поршней в верхний отсек дизеля, а 6т; туда сливается в маслосборник-поддон. Масляный насос, имеющий привод от коленчатого вала дизеля, прокачивает масло в системе дизеля до момента полной его остановки, поэтому к моменту остановки дизеля полости порщней верхних щатунно-поршневых групп оказываются переполненными маслом. Масло, просачиваясь через отверстия в ручьях маслосгонных колец порщней, неплотности в замках уплотнительных колец, затекает в межпоршневое пространство цилиндрических втулок и далее через выхлопные окна в выхлопном тракте, что снижает мощность дизеля, его экономичность и эффективность, а также надежность работы турбовоздуходувки, работающей от выхлопных газов. Цель изобретения -повышение эффективности работы дизеля. Для достижения поставленной цели верхний масляный коллектор масляной системы двухвального вертикального дизеля со встречно движущимися порщнями снабжен запорным устройством с электромагнитным приводом, связанным с выключателем топливоподачи. Запорное устройство может иметь электромагнитный привод или пневматический, управляемый посредством электропневматического вентиля, содержащего электромагнит. Электромагнит привода или электропневматического вентиля управляется посредством бесконтактных датчиков генераторного типа, взаимодействующих с валом дизеля, например через тахомер числа оборотов вала, и с кнопкой топливоподкачивающего насоса, установленной на пульте управления. Управление осуществляется с помощью электронного устройства, состоящего из логического элемента И и электронного ключа. Благодаря такому управлению запорным устройством масляная система приходит в исходное состояние и снова подготовлена к нормальному действию сразу же после остановки дизеля, независимо от положения выключателя топливоподачи.

На фиг. 1 схематично показан предложенный двигатель со встречно движущимися порщнями; на фиг. 2 - подвод масла к шатунно-порщневой группе и его дальнейщее движение; на фиг. 3 - примерная схема управления приводом запорного устройства.

Двигатель внутреннего сгорания со встречно движущимися порщнями содержит верхние 1 и нижние 2 щатунно-порщневые группы, кинематическ-и связанные с верхними 3 и нижним 4 коленчатыми валами. Порщни 5 и 6 расположены в цилиндрической втулке 7, имеющей продувочные 8 и выпускные 9 окна. Масляный насос 10, имеющий привод от нижнего коленчатого вала 4, посредством всасывающего трубопровода И соединен с масляной ванной 12 картера дизеля, а посредством нижнего 13 и верхнего 14 масляных коллекторов через каналы в коленчатых валах (не показано) с трущимися поверхностями щатунно-порщневых групп. Верхний масляный коллектор 14 содержит запорное устройство 15, управляемое электромагнитом 16. В свою очередь, электромагнит 16 управляется с помощью электронного устройства, состоящего из логического элемента И 17 и электронного ключа 18, посредством датчиков 19 и 20. Датчик 19 взаимодействует с выключателем топливоподачи, а датчик 20 с валом 3 дизеля. Это взаимодействие может осуществляться, например, при помощи металлического флажка, соединенного с выключателем топливоподачи и стрелкой тахометра, кинематически связанного с валом 3.

Устройство работает следующим образом.

При работающем дизеле, когда включен выключатель топливоподачи, электромагнит 16 обесточен и запорное устройство 15 открыто. При этом масляный насос засасывает через всасывающий трубопровод 11 масло из масляной ванны картера дизеля и подает его под давлением в нижний коллектор 13 и верхний коллектор 14. Из коллекторов масло через коренные подщипники коленвалов 3 и 4 и каналы в коленчатых валах поступает для смазки трущихся поверхностей щатунно-порщневых групп и охлаждения днищ порщней. Отработанное масло из поршней 6 под действием сил тяжести, а из поршней 5 под действием сил инерции выплескивается и сливается в масляную ванну. Для остановки дизеля выключается выключатель топливоподачи, который кинематически или посредством металлического флажка связан с датчиком 15. При этом изменяется состояние датчика i9 и логический элемент И открывает электронный ключ 18. При этом срабатывает электромагнит и запорное устройство 15 перекрыQ вает подачу масла в верхний масляный коллектор 14. При этом полости порщней опорожняются от масла и оно через отверстия для протекания масла не попадает в межпорщневое пространство цилиндрических втулок, выпускные окна и далее в выхлопной коллектор при остановленном дизеле. За время остановки дизеля (всего несколько оборотов коленчатого вала) масло из порщней 5 успевает под действием сил инерции выплеснуться и стечь в масляную ванну. В момент остановки дизеля изменяется состояние датчика 19, логический элемент И запирает электронный ключ, электромагнит обесточивается и запорное устройство открывает верхний масляный коллектор, т. е. система переходит в нормальное состояние

5 независимо от положения выключателя топливоподачи.

Таким образом, при наличии в верхнем масляном коллекторе запорного устройства в момент остановки дизеля прекращается подача масла в коллектор, а система управления запорным устройством исключает аварийные ситуации, т. е. закрытие запорного устройства возможно только на участке выбега дизеля. В течение короткого времени участка выбега дизеля для смазки

5 достаточно масла, имеющегося в зонах трущихся поверхностей, поэтому нарушения этих поверхностей из-за прекращения подачи смазки не наблюдается. Вследствие того, что масло при остановленном дизеле не попадает в межпоршневое пространство цилиндровых втулок, резко снижается нагарообразование в вь1хлопных окнах и во всем выхлопном тракте. Таким образом повышается эффективность работы дизеля, увеличиваются межремонтные пробеги тепловозов, уменьшаются расходы на ремонт, повышается надежность работы турбовоздуходувки.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания со встречно движущимися поршнями, содержа0 Щий верхние и нижние щатунно-порщневые группы, систему топливоподачи с выключателем и систему смазки с масляным насосом, имеющим привод от коленчатого вала, маслопроводы и верхний и нижний коллекторы для подачи смазки к трущимся поверхностям щатунно-поршневых групп, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности работы двигателя, верхний коллектор снабжен запорным устройством с

электромагнитным приводом, связанным с выключателем топливоподачи.

Источникн информации, принятые во внимание при экспертизе

6 13

/

Риг.1

f//////l

1R

М //

з

f

nj

t

I