Способ подачи масла и импульсный питатель-дозатор
Изобретение относится к двигателестроению и более конкретно к способу и устройству, осуществляющим дозированную многоточечную подачу масла в двс, преимущественно роторного типа. Питатель-дозатор содержит неподвижный диск, имеющий осевой канал для входа масла и периферийные каналы для выхода масла, расположенные на одинаковом расстоянии от осевого канала, количество периферийных каналов соответствует количеству рабочих камер в двигателе, подвижный диск, соосный с неподвижным, и диск-проставку, расположенную между неподвижным и подвижным дисками соосно с ними. Подвижный диск и диск-проставка соединены в осевом направлении с возможностью совместного вращательного движения и имеют осевые масляные каналы, являющиеся продолжением осевого канала в неподвижном диске, и соосные между собой периферийные каналы. Осевые каналы и периферийные каналы соединены каналом, выполненным в подвижном диске в радиальном направлении. Диск-проставка имеет периферийные углубления, в которые вставлены подпружиненные дозирующие заслонки. Приведен способ подачи масла. Изобретение позволяет обеспечить импульсную дозированную подачу масла, синхронизированную с частотой вращения вала отбора мощности, распределенную по числу точек потребления и не требующую нагнетательного воздействия под большим давлением. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к двигателестроению и более конкретно - к способам и устройствам, осуществляющим дозированную многоточечную подачу масла в двигателе внутреннего сгорания (двс), преимущественно роторного типа, в которых смазка разбрызгиванием невозможна или затруднена.
Известен способ импульсной дозированной подачи масла в камеры роторного двс, заключающийся в том, что изменяют площадь проходного сечения канала для прохода масла (патент Великобритании № 1059383, МПК F01C 21/04, опубл. 1967).
Из этого же источника известен импульсный питатель-дозатор, предназначенный для смазки трущихся поверхностей, находящихся внутри рабочего объема роторного ДВС.
Однако известное устройство и соответственно способ имеют недостаточную точность дозирования.
Задача изобретения - повышение точности дозирования.
Поставленная задача в способе импульсной дозированной подачи масла в камеры двс решается тем, что изменяют площадь проходного сечения для прохода масла при помощи дозирующих заслонок, которые вставляют в периферийные углубления, выполненные в диске-проставке, последний размещают соосно между подвижным и неподвижными дисками, имеющими масляные каналы, подвижный диск и диск-приставку соединяют в осевом направлении с возможностью совместного вращательного движения, а при изменении частоты вращения вала отбора мощности регулируют положение дозирующей заслонки.
Поставленная задача в устройстве решается тем, что импульсный питатель-дозатор масла в камеры двс содержит неподвижный диск, имеющий осевой канал для входа масла и периферийные каналы для выхода масла, расположенные на одинаковом расстоянии от указанного осевого канала, количество которых соответствует количеству камер, подвижный диск, соосный с неподвижным, и диск-проставку, расположенную между неподвижным и подвижными дисками соосно с ними, причем подвижный диск и диск-проставка соединены в осевом направлении с возможностью совместного вращательного движения и имеют осевые масляные каналы, являющиеся продолжением осевого масляного канала в неподвижном диске, и соосные между собой периферийные масляные каналы, указанные осевые масляные каналы и указанные периферийные масляные каналы в подвижном диске соединены между собой другим масляным каналом, выполненным в подвижном диске в радиальном направлении, и образуют единую систему масляных каналов вместе с масляными каналами в неподвижном диске и диске-проставке, при этом диск-проставка имеет периферийные углубления, и в эти углубления вставлены дозирующие заслонки, имеющие пружины.
Кроме того, периферийные масляные каналы в неподвижном диске подключены маслопроводами к камерам двс, и их число равно числу указанных камер, а порядок подключения соответствует чередованию тактов всасывания.
Частота вращения подвижного диска и диска-проставки меньше частоты вращения вала отбора мощности в число раз, равное удвоенному числу периферийных масляных каналов в подвижном диске, и указанные периферийные масляные каналы расположены на окружности одного радиуса.
Дозирующие заслонки выполнены в виде пластин или цилиндрических стержней.
Дозирующие заслонки в виде пластин выполнены с криволинейным профилем торцевой части.
Начальное натяжение пружины заслонки подбирается из условия фиксации дозирующей заслонки в интервале частоты вращения вала отбора мощности двс от нуля до значения, соответствующего холостому ходу, а коэффициент упругости пружины подбирается из условия величины перемещения дозирующей заслонки при наибольшей частоте вращения вала отбора мощности.
Дозирующая заслонка выполнена с возможностью поступательного или углового перемещения.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен импульсный питатель-дозатор (общий вид),
на фиг.2 показан неподвижный диск,
на фиг.3 - вид сбоку на фиг.2,
на фиг.4 показан подвижный диск,
на фиг.5 - сечение Б-Б фиг.4,
на фиг.6 - диск-проставка,
на фиг.7 - вид сбоку на фиг.6,
на фиг.8 - фрагмент диска-проставки с дозирующей заслонкой,
на фиг.9 - второй вариант выполнения диска-проставки в сборе с дозирующей заслонкой, выполненный в виде цилиндрического стержня,
на фиг.10 - сечение В-В фиг.3 (фрагмент),
на фиг.11 - третий вариант выполнения диска-проставки в сборе с дозирующей заслонкой в виде рычага.
Импульсный питатель-дозатор (фиг.1) содержит неподвижный диск 1, выполненный заодно с корпусным элементом 2, имеющий осевой канал 3 для прохода масла и периферийные каналы 4 для выхода масла, каналы 4 расположены на одинаковом расстоянии от указанного осевого канала 3, количество каналов 4 соответствует количеству камер (куда подается смазка в двигателе), подвижный диск 5, соосный с неподвижным, и диск-проставку 6, расположенную между неподвижным 1 и подвижным 5 дисками соосно с ними, подвижный диск 5 и диск-проставка 6 соединены в осевом направлении с возможностью совместного вращательного движения и имеют осевые масляные каналы 7 и 8, являющиеся продолжением осевого масляного канала 3 в неподвижном диске 1, и соосные между собой периферийные масляные каналы 9. Каналы 7 и 8 и указанные периферийные каналы 9 в подвижном диске 5 соединены масляным каналом 10, выполненным в подвижном диске 5 в радиальном направлении (радиальный канал) и образуют единую систему масляных каналов вместе с каналами 3 и 4 в неподвижном диске 1.
Подвижный диск 5 выполнен за одно целое с приводным валом 11.
Питатель-дозатор также содержит корпусной элемент 12 и пробку 13, поджимающую уплотнительный элемент 14 к корпусному элементу 12.
Диск-проставка 6 (фиг.6) имеет периферийные углубления 15, в которые вставлены дозирующие заслонки 16 с пружинами 17.
Осевой канал 3 соединен с главной масляной магистралью (не показано).
Диск-проставка 6 приводится во вращение от диска 5 посредством цилиндрических штифтов 18.
Винт заглушки 19 является технологической заглушкой радиального канала 10 в подвижном диске 5 и имеет торцевую поверхность 20 для плавного изменения направления потока масла в каналах 8 и 10. Пружина 21 прижимает диск-проставку 6 к неподвижному диску 1.
Дозирующие заслонки 16 регулируют величину площади проходного сечения 22 канала 23.
Неподвижный диск 1 (фиг.2 и 3) имеет патрубок 24, резьбовые отверстия 25 для установки штуцеров 26, резьбовую часть 27 корпусного элемента 2 и круговую канавку 28 для фиксации диска-проставки 6, и одновременно выполняющую роль лабиринтного уплотнения, препятствующего перетеканию масла из канала 3 в канал 4.
Подвижный диск 5 (фиг.4, 5) имеет технологическое отверстие 29 для размещения винта-заглушки 19 и кольцевой обод 30, служащий для фиксации диска-проставки 6 и препятствующий утечке масла из канала 3 внутри корпусного элемента 2, и глухое отверстие 31, предназначенное для установки штифтов 18.
Диск-проставка 6 (фиг.6-8) имеет углубление 15 прямоугольной формы, в котором размещена дозирующая заслонка 16, перекрывающая полностью или частично канал 23, соосный с каналом 4 в неподвижном диске 1.
На диске-проставке 6 выполнен кольцевой паз 32 для установки пружины 21, глухое отверстие 33 для установки штифта 18 и кольцевой выступ 34, который служит уплотнением и позволяет уменьшить площадь трения.
Диск-проставка 6 в сборе с дозирующей заслонкой 16 (фиг.8), выполненной в виде пластины с криволинейным профилем торцевой части, обеспечивает изменение проходного сечения 22 канала 23.
При таком выполнении заслонки используют пружины сжатия.
Дозирующая заслонка 16 может быть выполнена в виде цилиндрического стержня (фиг.9 и 10), а пружина - цилиндрической.
Дозирующая заслонка 16 может быть выполнена в виде рычага 38, установленного в пазу, а в качестве пружины используют пружину растяжения. На фиг.11 показана конструкция с двумя заслонками в виде рычагов.
Начальное натяжение пружины заслонки подбирается из условия фиксации дозирующей заслонки в интервале частоты вращения вала отбора мощности двс от нуля до значения, соответствующего холостому ходу, коэффициент упругости пружины подбирается из условия величины перемещения дозирующей заслонки при наибольшей частоте вращения вала отбора мощности.
Выполнение дозирующей заслонки с криволинейным профилем торцевой части позволяет более точно управлять изменением площади проходного сечения 22 канала 23, тогда как вариант выполнения заслонки в виде цилиндрического стержня более технологичен.
Вариант выполнения заслонки в виде рычага предпочтителен, когда регулирование подачи масла осуществляется, начиная с момента пуска двигателя или при малой частоте вращения приводного вала, что позволяет увеличить продолжительность подачи масла.
Периферийные масляные каналы 4 в неподвижном диске подключены маслопроводами (не показано) к камерам двигателя, их число равно числу указанных камер, а порядок подключения соответствует чередованию тактов всасывания.
Для четырехтактного двс при наличии одной дозирующей заслонки 16 частота вращения приводного вала 11 должна быть в два раза меньше частоты вращения вала отбора мощности, а при наличии двух диаметрально расположенных дозирующих заслонок - в четыре раза.
Подключение камер (или цилиндров) к импульсному питателю-дозатору осуществляется в том же порядке, что и системы зажигания. Подача масла в камеры осуществляется на такте всасывания.
Подвод масла в питатель-дозатор может осуществляться как за счет всасывания, так и под давлением.
Импульсный питатель-дозатор работает следующим образом.
При неработающем двс дозирующая заслонка 16 находится в положении, которое обеспечивает площадь проходного сечения 22 канала, достаточную для подачи масла в камеры в момент пуска двс, и удерживается в этом положении пружиной 17 до достижения частоты вращения вала отбора мощности, соответствующей холостому ходу. При пуске двс приводится во вращение подвижный диск 5, а вместе с ним посредством штифтов 18 диск-проставка 6. Пружина 21 поджимает диск-проставку 6 к неподвижному диску 1 по поверхности кольцевого выступа 34. С увеличением частоты вращения вала отбора мощности двс свыше частоты вращения холостого хода дозирующая заслонка 16 за счет центробежной силы инерции перемещается в направлении от оси вращения диска-проставки 6, увеличивая таким образом площадь проходного сечения 22. Подача масла осуществляется через масляный канал 3 в патрубке 24 и неподвижном диске 1, затем через масляный канал 7 в диске-проставке 6 и далее в масляные каналы 8 и 10. Отражаясь от торцевой поверхности 20 технологического винта-заглушки 19, масло попадает последовательно в каналы 23 и 4 через проходное сечение 22, образованное поперечным сечением масляного канала 23 и торцом дозирующей заглушки 16, и выходит через канал 4 в штуцере 26.
1. Способ импульсной дозированной подачи масла в камеры ДВС, заключающийся в том, что изменяют площадь проходного сечения для прохода масла при помощи дозирующих заслонок, которые вставляют в периферийные углубления, выполненные в диске-проставке, последний размещают соосно между подвижным и неподвижным дисками, имеющими масляные каналы, подвижный диск и диск-проставку соединяют в осевом направлении с возможностью совместного вращательного движения, а при изменении частоты вращения вала отбора мощности регулируют положение дозирующей заслонки.
2. Импульсный питатель-дозатор масла в камеры ДВС, содержащий неподвижный диск, имеющий осевой канал для входа масла и периферийные каналы для выхода масла, расположенные на одинаковом расстоянии от указанного осевого канала, количество которых соответствует количеству камер, подвижный диск, соосный с неподвижным, и диск-проставку, расположенную между неподвижным и подвижным дисками соосно с ними, причем подвижный диск и диск-проставка соединены в осевом направлении с возможностью совместного вращательного движения и имеют осевые масляные каналы, являющиеся продолжением осевого масляного канала в неподвижном диске, и соосные между собой периферийные масляные каналы, указанные осевые масляные каналы и указанные периферийные масляные каналы в подвижном диске соединены между собой другим масляным каналом, выполненным в подвижном диске в радиальном направлении, и образуют единую систему масляных каналов вместе с масляными каналами в неподвижном диске и диске-проставке, при этом диск-проставка имеет периферийные углубления, и в эти углубления вставлены дозирующие заслонки, имеющие пружины.
3. Импульсный питатель-дозатор по п.1, отличающийся тем, что периферийные масляные каналы в неподвижном диске подключены маслопроводами к камерам ДВС и их число равно числу указанных камер, а порядок подключения соответствует чередованию тактов всасывания.
4. Импульсный питатель-дозатор по п.1, отличающийся тем, что частота вращения подвижного диска и диска-проставки меньше частоты вращения вала отбора мощности в число раз, равное удвоенному числу периферийных масляных каналов в подвижном диске, и указанные периферийные масляные каналы расположены на окружности одного радиуса.
5. Импульсный питатель-дозатор по п.1, отличающийся тем, что дозирующие заслонки выполнены в виде пластин или цилиндрических стержней.
6. Импульсный питатель-дозатор по п.5, отличающийся тем, что дозирующие заслонки в виде пластин выполнены с криволинейным профилем торцевой части.
7. Импульсный питатель-дозатор по п.1, отличающийся тем, что начальное натяжение пружины заслонки подбирается из условия фиксации дозирующей заслонки в интервале частоты вращения вала отбора мощности ДВС от нуля до значения, соответствующего холостому ходу, а коэффициент упругости пружины подбирается из условия величины перемещения дозирующей заслонки при наибольшей частоте вращения вала отбора мощности.
8. Импульсный питатель-дозатор по п.1, отличающийся тем, что дозирующая заслонка выполнена с возможностью поступательного или углового перемещения.
