Устройство для предпусковой смазки деталей двигателя внутреннего сгорания

Устройство содержит масляный поддон (картер), масляный насос, гидроаккумулятор (ГА), имеющий корпус и поршень со штоком, вакуумный привод (ВП) ГА, датчик управления вакуумным приводом ГА, электромагнитный (ЭМ), обратный и редукционный клапана, причем шток поршня ГА имеет свободный конец и сквозное отверстие вдоль продольной оси для прохода стержня, перемещаемого диафрагмой ВП, диаметр отверстия больше наружного диаметра стержня. На наружной поверхности штока выполнено углубление для стержня-стопора. Поверхность штока от углубления до свободного конца выполнена в форме усеченного конуса, малое основание которого находится на свободном конце штока. На внутренней поверхности корпуса ГА выполнены сквозные отверстия и упоры. При нахождении стержня-стопора в углублении шток поршня надпоршневое и подпоршневое пространства ГА соединены через сквозные отверстия в корпусе с внутренним пространством поддона (картера) двигателя. Для прямолинейного перемещения штока предусмотрена направляющая, на одном конце которой по периметру выполнен упор. Изобретение позволяет повысить эффективность работ устройства независимо от времени простоя двигателя. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах смазки двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известно устройство для предпусковой смазки деталей двигателя внутреннего сгорания, содержащее поддон (картер), масляный насос, гидроаккумулятор, имеющий корпус и поршень со штоком, вакуумный привод поршня гидроаккумулятора, датчик управления вакуумным приводом, воздухопроводы, маслопроводы, электромагнитный клапан, редукционный и обратный клапаны (В.А.Лобанов и Н.П.Мартынюк. Системы смазки двигателей внутреннего сгорания. Обзорная информация. Серия: энергетика, Москва, НПО "Поиск", 1992, с.48-49).

Известное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства является то, что масло в надпоршневом пространстве гидроаккумулятора, при неработающем двигателе, хранится (до очередного запуска двигателя) под избыточным давлением, что сопровождается утечками масла при длительном простое в нерабочем состоянии двигателя, а также в изоляции данного объема масла от масла, находящегося в поддоне (картере).

Задача изобретения - повышение эффективности работы устройства вне зависимости от времени простоя ДВС до очередного их запуска.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для предпусковой смазки деталей ДВС, содержащем поддон (картер), масляный насос, гидроаккумулятор, имеющий корпус и поршень со штоком, вакуумный привод поршня гидроаккумулятора, датчик управления вакуумным приводом, воздухопроводы, маслопроводы, электромагнитный клапан, редукционный и обратный клапаны, шток поршня гидроаккумулятора имеет свободный конец и сквозное отверстие вдоль продольной оси для прохода стержня, перемещаемого диафрагмой, причем диаметр отверстия больше наружного диаметра стержня, на наружной поверхности штока выполнено углубление для стержня-стопора, а поверхность штока от углубления до свободного конца выполнена в форме усеченного конуса, малое основание которого находится на свободном конце штока, при этом на внутренней поверхности корпуса гидроаккумулятора выполнены сквозные отверстия и упоры.

Кроме того, при нахождении стержня-стопора в углублении штока поршня надпоршневое пространство и подпоршневое пространство гидроаккумулятора соединены через сквозные отверстия в корпусе гидроаккумулятора с внутренним пространством поддона (картера) двигателя.

Устройство содержит направляющую, обеспечивающую прямолинейное перемещение штока, на одном конце которой по периметру выполнен упор.

Технический результат достигается за счет:

предотвращения утечек масла из надпоршневого пространства гидроаккумулятора при постановке ДВС на длительный срок хранения;

мгновенного увеличения давления масла в надпоршневом пространстве гидроаккумулятора в момент начала процесса предпусковой смазки трущихся сопряжении ДВС;

возможности создания (без дополнительных энергозатрат) давления масла на выходе из гидроаккумулятора большего по значению, чем давление масла, рекомендованное заводом-изготовителем для прогретого ДВС;

расположение гидроаккумулятора внутри поддона (картера) ниже минимального уровня масла.

Изобретение поясняется чертежом, где

на фиг.1 показано расположение устройства для предпусковой смазки деталей в поддоне (картере) двигателя и его подсоединение к главной масляной магистрали системы смазки;

на фиг.2 - схематично показано устройство для предпусковой смазки деталей (в разрезе);

на фиг.3 - показан вакуумный привод гидроаккумулятора;

на фиг.4 - датчик управления вакуумным приводом;

на фиг.5 - схема расположения ключа в замке зажигания при управлении предпусковой смазкой деталей двигателя.

Устройство для предпусковой смазки содержит масляный поддон (картер) 1, масляный насос 2, гидроаккумулятор 3, имеющий цилиндрический корпус 4, поршень 5 со штоком 6, крышку 7.

Поршень 5 делит внутреннее пространство гидроаккумулятора на надпоршневое 8 и подпоршневое 9. Гидроаккумулятор прикреплен к поддону при помощи кронштейна 10. Гидроаккумулятор 3 имеет упоры 11 на внутренней поверхности для ограничения перемещения поршня 5. В корпусе 4 гидроаккумулятора выполнены сквозные отверстия 12.

В подпоршневом пространстве 9 гидроаккумулятора размещена пружина 13 для создания избыточного давления в момент запуска.

В устройстве предусмотрена направляющая 14, предназначенная для прямолинейного перемещения штока 6. Направляющая имеет на одном конце по периметру упор 15 для ограничения перемещения поршня.

На поверхности штока 6 выполнено углубление 16 для размещения стержня - стопора 17, имеющего пружину 18 и электромагнитный привод 19.

В сквозном отверстии штока поршня размещен стержень 20 с пятой 21, предназначенной для передачи усилия поршню от диафрагмы вакуумного привода 22.

Поверхность 23 штока 6 от углубления 16 до его свободного конца выполнена конусообразной.

В устройстве предусмотрен электромагнитный запорный клапан 24 для подачи масла в главную масляную магистраль 25 в предпусковой период. Клапан имеет стержень 26, пружину 27, упор 28 для ограничения перемещения пружины 27. Клапан посредством маслопровода 29 подсоединен к главной масляной магистрали 25.

Вакуумный привод 22 (фиг.3) набжен корпусом 30 с крышкой 31, внутри которого размещена диафрагма 32, разделяющая полость корпуса на наддиафрагменное 33 и поддиафрагменное 34 пространства. Корпус снабжен клапаном 35 для соединения поддиафрагменного пространства 34 с окружающей средой.

Датчик 36 управления вакуумным приводом подключен к впускному коллектору двигателя (не показано), имеет вакуумный клапан 37, атмосферный клапан 38, подпружиненную мембрану 39, шток 40, воздухопроводы 41, 42 и связан маслопроводом 43 с главной масляной магистралью 25.

На панели 44 (фиг.5) позицией 45 обозначен ключ зажигания (для карбюраторного двигателя) или ручка (для дизельного). Стрелка показывает направление движения. Положение А (фиг.5) обозначает, что замок зажигания выключен; положение Б - замок зажигания и приборы включены, положение В - электроэнергия подана к электромагнитному запорному клапану 24, положение Г - включен в работу стартер двигателя.

Кроме того, предусмотрена соединительная муфта 46 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом. При работе двигателя на различных нагрузочно-скоростных режимах моторное масло из поддона (картера) 1 поступает в масляный насос 2, оттуда под давлением в маслопровод 43 и через обратный клапан 47 в главную масляную магистраль 25 двигателя.

Синхронно из-за наличия давления масла в маслопроводе 48 деформируется подпружиненная мембрана 39 и перемещает шток 40, закрывая таким образом атмосферный клапан 38 и открывая вакуумный клапан 37. При этом впускной коллектор двигателя соединяется через воздухопровод 41 с наддиафрагменным пространством 33 вакуумного привода 22.

Диафрагма 32, деформируясь из-за разряжения во впускном коллекторе двигателя, перемещает стержень 20 в отверстие штока 6, пяту 21, поршень 5, сжимая при этом движении пружину 13 до тех пор, пока днище поршня 5 не соприкасается с упором 15, а стержень-стопор 17 не войдет в углубление 16, надежно зафиксировав таким образом шток 6 и поршень 5 по отношению к сжатой пружине 13. Синхронно с перемещением поршня 5 в надпоршневое пространство 8 через редукционный клапан 4 по маслопроводу начнет поступать под избыточным давлением масло, а через сквозные отверстия 12 в корпусе масло из подпоршневого пространства 9 будет поступать в картер (поддон)1.

Через клапан 35 начнет поступать воздух в поддиафрагменное пространство 34 вакуумного привода 22.

Причем в момент соприкосновения упора 15 направляющей с днищем поршня 5 масло из надпоршневого пространства начнет вытекать через уже открывшиеся сквозные отверстия в картер. Эта циркуляция масла продолжается до тех пор, пока двигатель работает.

После остановки двигателя давление масла в маслопроводе 48 отсутствует, из-за чего под воздействием усилия пружины мембрана 39 деформируется и перемещает шток 40, синхронно закрывая вакуумный клапан 37 и открывает атмосферный клапан 38, соединяя через воздухопровод 41 наддиафрагменное пространство 33 с окружающей средой.

При этом обратный клапан 47 и редукционный клапан 49 закрываются, пружина 13 находится в сжатом состоянии, а поршень 5 через шток зафиксирован стержнем-стопором.

Давление масла в надпоршневом пространстве 8 гидроаккумулятора 3 равно давлению масла, находящегося в поддоне 1 (т.е. атмосферному).

При запуске двигателя ручку 45 (ключ зажигания) вначале переводят из положения А в положение Б, а затем в положение В.

Вследствие чего синхронно подводится напряжение к обмоткам электромагнитного запорного клапана 24 и электромагнитного привода 19 стержня-стопора.

Стержень-стопор 17 мгновенно выходит из углубления 16, и шток освобождает от фиксации поршень 5, который, перемещаясь, выдавливает масло из надпоршневого пространства 8 через сквозные отверстия 12 до тех пор пока полностью не перекроет их на своем пути перемещения.

С этого момента в надпоршневом пространстве 8 увеличивается давление масла, которое равное значению, рекомендованному заводом-изготовителем, или немного больше (например, в зимний период эксплуатации двигателя).

Синхронно сжимается пружина 27 и открывается клапан 24. Масло по маслопроводу 29 под избыточным давлением (обратный клапан 47 закрыт) поступает в главную масляную магистраль 25. По стрелке указателя давления масла на щитке приборов в кабине, например, автомобиля контролируют процесс предпусковой смазки.

Синхронно через сквозные отверстия 12 масло из картера будет поступать в подпоршневое пространство 9.

Клапан 35 открыт, выпуская из поддиафрагменного пространства 34 воздух в окружающую среду.

Причем, если двигатель не завелся, а на предварительную смазку сопряжении двигателя не израсходован весь объем масла, находящегося в надпоршневом пространстве 8, клапан 24 закроется и перемещение поршня 5 прекратится. Конец стержня-стопора 17 будет контактировать с конусообразной поверхностью 23. При повторном открытии клапана 24 процесс предпусковой смазки сопряжении двигателя повторится за счет расходывания оставшегося масла в надпоршневом пространстве гидроаккумулятора.

После предпусковой смазки сопряжений ручку 45 переводят в положение Г. Стартер вращает коленвал и запускает двигатель уже при наличии масла в трущихся сопряжениях, смазываемых под давлением.

После запуска двигателя ручку 45 резко переводят в положение Б.

С этого момента полностью закрываются клапаны 24 и 39. Открываются клапаны 35, 37, клапан 49 и клапан 47, а конец стержня-стопора скользит по поверхности конусообразной части штока.

Пружина 13 сжимается за счет перемещения диафрагмы 32 до тех пор, пока днище поршня не соприкоснется с упором 15, а стержень-стопор не войдет в углубление. С этого момента масло, пройдя через подпоршневое пространство 9, свободно будет поступать через отверстия 12 в поддон до тех пор, пока не прекратится работа двигателя.

При очередном запуске ДВС процесс предпусковой смазки сопряжении повторится аналогично вышеописанному.

1. Устройство для предпусковой смазки деталей двигателя внутреннего сгорания, содержащее поддон (картер), масляный насос, гидроаккумулятор, имеющий корпус и поршень со штоком, вакуумный привод поршня гидроаккумулятора, датчик управления вакуумным приводом, воздухопроводы, маслопроводы, электромагнитный клапан, редукционный и обратный клапана, отличающееся тем, что шток поршня гидроаккумулятора имеет свободный конец и сквозное отверстие вдоль продольной оси для прохода стержня, перемещаемого диафрагмой, причем диаметр отверстия больше наружного диаметра стержня, на наружной поверхности штока выполнено углубление для стержня-стопора, а поверхность штока от углубления до свободного конца выполнена в форме усеченного конуса, малое основание которого находится на свободном конце штока, при этом на внутренней поверхности корпуса гидроаккумулятора выполнены сквозные отверстия и упоры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при нахождении стержня-стопора в углублении штока поршня надпоршневое пространство и подпоршневое пространство гидроаккумулятора соединены через сквозные отверстия в корпусе гидроаккумулятора с внутренним пространством поддона (картера) двигателя.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит направляющую, обеспечивающую прямолинейное перемещение штока, на одном конце которой по периметру выполнен упор.