Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: система вентиляции картера содержит маслоотделитель с впускным, выпускным и газоотводным 4 патрубками и сепарационной камерой, магистраль отсоса картерных газов и клапан разрежения в картере, снабженный полостью, приводной мембраной с закрепленным на ней запорным органом. Клапан разрежения в каретке размещен внутри маслоотделителя перед газоотводным патрубком 4. Сепарационная камера, сообщенная через впускной патрубок с картером двигателя, выполнена в виде полостей 5, 6, каждая из которых снабжена наклонной поверхностью 15, а одна из полостей связана с полостью клапана разрежения соединительным отверстием. Соединительное отверстие выполнено овальным, выпуклая поверхность которого расположена на наклонной поверхности 15 полости маслоотделителя и закрыто экраном 16, образующим одну из поверхностей полости маслоотделителя. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.

Известны системы вентиляции картера двигателя мод. 414 Ульяновского моторного завода и двигателя для автомобиля ГАЗ-24 Горьковского автомобильного завода, содержащие маслоотделитель, выполненный заодно с крышкой коробки толкателей, патрубки для подачи картерных газов от маслоотделителя в воздушный фильтр и в карбюратор.

Эти системы недостаточно эффективны, т. к. в них отсутствует регулятор разрежения в картере.

Известен поршневой двигатель с системой вентиляции картера, содержащий маслоотделитель, соединенный одним патрубком с верхней частью картера, а другим - с регулятором разрежения в картере. Регулятор разрежения соединен с всасывающим трубопроводом.

Маслоотделитель соединен также патрубком с масляной ванной в картере.

Недостатком такой системы является то, что она сложна из-за наличия специального патрубка и относящихся к нему деталей для обеспечения слива масла из маслоотделителя в картер, а также из-за наличия маслоотделителя как отдельного от двигателя узла, что предполагает его крепление с помощью кронштейнов и т. п.

Кроме того, система недостаточно эффективна с точки зрения более полного отделения масла из картерных газов, т. к. регулятор разрежения установлен вне маслоотделителя и в нем не предусмотрены конструктивные элементы для обеспечения возврата масла в маслоотделитель против потока картерных газов.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности системы вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания.

Это достигается тем, что клапан разрежения в картере размещен внутри маслоотделителя перед газоотсосным патрубком. Сепарационная камера при этом выполнена в виде полостей, каждая из которых снабжена наклонной поверхностью, а вторая по потоку полость связана с полостью клапана разрежения отверстием.

Причем отверстие это выполнено овальным, выпуклая поверхность его расположена на наклонной поверхности второй по потоку полости маслоотделителя.

Отверстие закрыто экраном, образующим одну из поверхностей второй по потоку полости маслоотделителя. Размеры экрана соизмеримы с радиусом приводной мембраны.

Размещение клапана разрежения в маслоотделителе последовательно потоку картерных газов способствует более полному отделению масла, при прохождении им полости клапана, а наклонные поверхности полостей сепарационной камеры обеспечивают слив масла в картер против потока.

Эффективному отделению масла способствует и овальная форма указанного отверстия. Масло по его овальной поверхности с наивысшей точки стекает вниз и по наклонной плоскости в картер благодаря расположению его поверхности на наклонной поверхности полости маслоотделителя. От прямого попадания масла в овальное отверстие, и далее в полость клапана разрежения, его защищает экран, длина которого по потоку от оси овального отверстия равна примерно радиусу мембраны, против потока - примерно ее диаметру.

Уменьшение длины экрана против потока повышает вероятность попадания масла в зону овального отверстия и его унос в двигатель, увеличение длины при прочих равных, уменьшает сечение входного отверстия в полость всасывания маслоотделителя, что привело бы к увеличению скорости потока в этой зоне и к уносу большего количества масла.

Предлагаемая система проста и нетрудоемка благодаря отсутствию в ней корпуса и других деталей клапана разрежения в картере, т. к. клапан размещен в маслоотделителе. Обеспечение уноса масла в меньших количествах в камеру сгорания двигателя снижает эксплуатационный расход масла, т. к. снижает расход масла на угар.

На фиг. 1 изображена схематично предлагаемая система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 маслоотделителя с регулятором разрежения в картере; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2. маслоотделителя.

Система вентиляции картера содержит маслоотделитель 1, установленный на коробке толкателей и выполненный заодно с клапаном разрежения в картере, с впускным 2, выпускным 3 и газоотводным 4 патрубками. В маслоотделителе также выполнена сепарационная камера, состоящая из двух полостей 5 и 6. Полость 5 патрубком 2 сообщается с картером 7 двигателя. Магистраль отсоса картерных газов 8 сообщает газоотводный патрубок 4 маслоотделителя 1 с впускной системой 9 двигателя 10.

Клапан разрежения в картере, расположенный в маслоотделителе 1 перед газоотводным патрубком 4, содержит полость 11, приводную мембрану 12 с закрепленным на ней запорным органом 13. Полость 11 клапана разрежения связана с полостью 6 сепарационной камеры овальным отверстием 14. Выпуклая поверхность овального отверстия 14 расположена на наклонной поверхности 15 полости 6. Отверстие закрыто экраном 16, который является одновременно поверхностью полости 6 маслоотделителя 1.

Наклонная плоскость 15 располагается как в полости 5, так и в полости 6 сепарационной камеры.

Клапан разрежения содержит также приводную пружину 17, седло 18 запорного органа 13. Приводная пружина 17 расположена в гнезде 19, сообщающемся с полостью 6 отверстием 20. Приводная мембрана 12 крепится крышкой 21, в которой предусмотрено отверстие 22, соединяющее полость над мембраной 12 с атмосферой.

Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

Во время работы двигателя картерные газы поступают из картера 7 через впускной патрубок 2 в полость 5 сепарационной камеры маслоотделителя 1. При этом картерные газы, М₁, достигают днища полости 5, расположенного перпендикулярно входящему потоку, соприкасаются с ним. Масло оседает на днище и под силой тяжести опускается вниз на плоскость 15, выполненную с двумя уклонами К₁ и К₂ против потока картерных газов. Масло достигает низшей точки N полости 5, откуда сливается в картер 7 двигателя.

Далее поток картерных газов поворачивает на 90^о, стрелки М₂, затем еще на 90^о в полости 6 маслоотделителя 1 к экрану 16 и далее поступают в овальное отверстие 14.

Из отверстия 14 картерные газы поступают в полость 11 клапана разрежения и через гнездо пружины 19, выпускной патрубок 3 в магистраль отсоса картерных газов 8 и в двигатель через впускную систему 9.

На всем этом пути масляная пленка перемещается против потока, т. к. скорость его относительно невелика благодаря большим сечениям всех полостей, достигает наклонной поверхности 15 и сливается в картер 7.

От попадания масла в овальное отверстие 14 его защищает экран 16.

При этом встроенный в маслоотделитель 1 клапан разрежения работает следующим образом.

При повышении разрежения в систему впуска 9, например, при засорении воздушного фильтра, мембрана 12 с запорным органом 13 под действием этого разрежения, преодолевая усилие пружины 17, перемещаются в сторону седла 18, перекрывая входное отверстие в гнездо 19 пружины 17, чем достигается снижение расхода картерных газов и соответственно снижение разрежения в картере. При полностью перекрытом входном отверстии в гнездо 19 газы из картера 7 поступают по специальному калибровочному отверстию 20.

При прорыве в картер 7 избыточного количества газов возникающее в картере 7 давление передается через маслоотделитель 1 на приводную мембрану 12. Под действием этого давления мембрана 12 с запорным органом 13 отходят от седла 18. При этом проходное сечение для картерных газов увеличивается, увеличивается их отсос. Давление в картере 7 падает.

Таким образом, в картере 7 поддерживается оптимальное давление, близкое, как правило, к атмосферному.

Использование предлагаемой системы вентиляции картера снизит расход масла на угар, повысит надежность двигателей внутреннего сгорания за счет меньших износов шеек коленчатого вала благодаря уменьшению попадания в картер пыли и грязи. (56) Заявка ФРГ N 2108270, кл. 46 i 9/04, 1972.

Формула изобретения

1. СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая маслоотделитель с впускным, выпускным и газоотводным патрубками и сепарационной камерой, сообщенной через впускной патрубок с картером двигателя, магистраль отсоса картерных газов, сообщающую газоотводный патрубок маслоотделителя с впускной системой двигателя, и клапан разряжения в картере, снабженный полостью, приводной мембраной с закрепленным на ней запорным органом, отличающаяся тем, что клапан разряжения в картере размещен внутри маслоотделителя перед газоотводным патрубком, сепарационная камера выполнена в виде полостей, каждая из которых снабжена наклонной поверхностью, а одна из полостей связана с полостью клапана разряжения соединительным отверстием.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что соединительное отверстие выполнено овальным, выпуклая поверхность которого расположена на наклонной поверхности полости маслоотделителя, и закрыто экраном, образующим одну из поверхностей полости маслоотделителя, причем размеры экрана соизмеримы с радиусом приводной мембраны.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4