Устройство для поддержания уровня моторного масла в картере двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

F01M11/12 - относящиеся к уровню смазочного материала (индикаторы уровня вообще G01F 23/00)

Владельцы патента RU 2439340:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при проектировании, производстве и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания мобильных машин. Устройство для поддержания уровня моторного масла в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащее бак резервного объема моторного масла, гидролинии, соединяющие резервный бак и картер, в соответствии с изобретением устройство снабжено нерегулируемым гидронасосом, снабженным приводным механизмом от двигателя внутреннего сгорания, при этом гидронасос соединен с картером через дроссель, отрегулированный на нормативный объем подачи масла, и с баком резервного объема масла через сливной клапан. Изобретение обеспечивает поддержание оптимального уровня моторного масла в процессе работы двигателя. 1 ил.

Известно устройство для поддержания уровня моторного масла (Франция, №2583106 А1, МПК F01М 11/06, опубл. 12.12.1986 г.), включающее поплавковую камеру, поплавок, конусный клапан, гидролинию, причем поплавковая камера соединена с картером двигателя по принципу сообщающихся сосудов, и бак с резервным объемом масла, соединенный с корпусом клапана трубопроводом. Устройство обеспечивает поддержание оптимального уровня моторного масла в картере двигателя внутреннего сгорания, установленного на неподвижной основе.

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для поддержания оптимального уровня моторного масла в картере двигателей внутреннего сгорания, установленных на мобильных машинах. При движении мобильных машин уровень моторного масла в месте присоединения поплавковой камеры колеблется в широком диапазоне за счет сил инерции при разгоне и торможении машины, а также за счет продольного и поперечного уклонов дороги. В этих условиях устройство не обеспечивает поддержание оптимального уровня моторного масла в картере. Как правило, происходит избыточная подача, что приводит к повышенному расходу моторного масла.

Известно также устройство для поддержания уровня моторного масла в картере двигателя внутреннего сгорания (Патент РФ №2323354, МПК F01М 11/12, опубл. 27.04.2008 г.), содержащее соединенную с картером двигателя по принципу сообщающихся сосудов поплавковую камеру с крышкой, размещенный в камере поплавок со штоком, конусный клапан с корпусом, соленоид, ферромагнитную втулку и бак с резервным объемом рабочей жидкости, соединенный с поплавковой камерой трубопроводом.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет поддерживать оптимальный объем моторного масла в картере непосредственно в процессе длительной работы двигателя внутреннего сгорания, что негативно отражается на условиях работы двигателя, а также повышает расход моторного масла. Кроме того, устройство не обеспечивает пополнения картера моторным маслом до оптимального уровня при установке мобильной машины после окончания ее работы не строго в горизонтальное положение, так как основано на использовании принципа сообщающихся сосудов. Если машина будет установлена с уклоном в сторону поплавковой камеры, то пополнение будет недостаточным, а с противоположным уклоном - избыточным по сравнению с оптимальным уровнем в горизонтальном положении.

Изобретение решает задачу поддержания оптимального уровня моторного масла в картере в процессе работы двигателя внутреннего сгорания за счет постоянного пополнения масла в необходимом объеме, который соответствует данному количеству оборотов двигателя.

Для получения необходимого технического результата в известном устройстве для поддержания уровня моторного масла в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащем бак резервного объема моторного масла, гидролинии, соединяющие резервный бак и картер, предлагается устройство снабдить нерегулируемым гидронасосом, снабженным приводным механизмом от двигателя внутреннего сгорания, при этом гидронасос соединить с картером через дроссель, отрегулированный на нормативный объем подачи масла, и с баком резервного объема масла через сливной клапан.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена гидравлическая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из бака 1 с резервным объемом рабочей жидкости, который снабжен горловиной Т для заливки рабочей жидкости с встроенным фильтром и сапуном 3, всасывающего трубопровода 4, нерегулируемого гидронасоса 5, нагнетательного трубопровода 6, дросселя 8, сливного клапана 9 и сливной линии 10.

Устройство крепится с внешней стороны двигателя внутреннего сгорания, причем нерегулируемый гидронасос 5 с приводным механизмом (на чертеже не показан) устанавливают в месте, где имеются условия для отбора мощности от двигателя (например, от ремня вентилятора), бак 1 с резервным объемом рабочей жидкости, снабженный горловиной 2 для заливки рабочей жидкости и сапуном 3, устанавливают в месте, удобном для его обслуживания, гидронасос 5 соединяют с баком 1 резервного объема рабочей жидкости всасывающей гидролинией 4, а с картером 7 двигателя внутреннего сгорания - нагнетательной гидролинией 6, на нагнетательной гидролинии устанавливается дроссель 8, а между гидронасосом 5 и дросселем 8 устанавливается сливной клапан 9, сливная линия которого соединяется с баком 1.

Описание работы устройства

Устройство работает следующим образом. Гидронасос 5 с учетом редуктора (устанавливаемого при необходимости) выбирают исходя из нормативного расхода масла для данного двигателя внутреннего сгорания, а именно: подача гидронасоса должна немного превышать нормативный расход масла для данного двигателя.

Гидронасос 5, имеющий привод от двигателя внутреннего сгорания, при запуске двигателя начинает работать и подает моторное масло из бака 1 через дроссель 8 в картер 7. Дроссель отрегулирован так, что объем его максимальной подачи масла равен его расходу (угару) по нормативу для данного двигателя. При работе двигателя на малых оборотах расход масла за счет угара будет минимальным и гидронасос, подача которого зависит в конечном итоге от частоты вращения вала двигателя, также подает минимальное количество моторного масла из бака 1 в картер 7. При увеличении оборотов двигателя внутреннего сгорания возрастает расход моторного масла, одновременно с этим возрастает подача его гидронасосом 5, так как он имеет привод от двигателя. Таким образом, на любых режимах работы двигателя гидронасос будет пополнять картер 7 в объеме, соответствующем расходу масла. С выработкой моторесурса двигателя возрастает нормативный расход моторного масла, приходящийся на единицу его мощности, поэтому периодически производят регулирование объема подачи масла дросселем 8 в сторону увеличения его подачи при равном числе оборотов двигателя. Контроль расхода рабочей жидкости выполняют, наблюдая за ее уровнем в баке 1, снабженном смотровым окном (не показано).

Именно снабжение устройства нерегулируемым гидронасосом, снабженным приводным механизмом от двигателя внутреннего сгорания, регулирование подачи гидронасоса дросселем и сливным клапаном обеспечивает поддержание оптимального уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания в процессе работы мобильной машины.

Пример работы устройства.

При непрерывной работе двигателя ЯМЗ-238Б мощностью 220,6 кВт с нормативным расходом масла 1% (0,01) от выработанного топлива (расход топлива 237 грамм на 1 кВт час) в течение одного часа расход масла составил

0,01(220,6·237·1)=552.8 г≈0,55 кг.

При плотности масла 900 кг/м³ гидронасос подаст в течение одного часа в картер двигателя масло в объеме 0,55:900=0,00061 м³ или 0,61 литра. Подача гидронасоса составит 0,61 л/час. Расход масла перед капитальным ремонтом двигателя увеличивается на 45% и составит 0,88 л/час. Целесообразно выбрать шестеренный гидронасос с дросселем, позволяющим регулировать подачу от нуля до максимального значения и сливной клапан на давление 0,3 МПа. Промышленностью выпускается большой ассортимент нерегулируемых гидравлических насосов (шестеренные, винтовые), дросселей (винтовые, игольчатые, щелевые, пакетные) и сливных клапанов. Поэтому можно подобрать гидронасос, дроссель и сливной клапан практически для любого двигателя внутреннего сгорания.

Устройство для поддержания уровня моторного масла в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащее бак резервного объема моторного масла, гидролинии, соединяющие резервный бак и картер, отличающееся тем, что устройство снабжено нерегулируемым гидронасосом, снабженным приводным механизмом от двигателя внутреннего сгорания, при этом гидронасос соединен с картером через дроссель, отрегулированный на нормативный объем подачи масла, и с баком резервного объема масла через сливной клапан.

Изобретение относится к технологии обнаружения неисправности датчика уровня масла, используемого для определения уровня масла в поддоне картера двигателя внутреннего сгорания, 2.

Устройство для поддержания уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания // 2323354

Универсальное индикаторное устройство для проверки уровня масла в смазочной системе двигателя // 2186999

Устройство для поддержания уровня масла в масляной ванне, преимущественно в картерах двигателей внутреннего сгорания // 1451293

Устройство для контроля уровня жидкости в емкости // 1379469

Предохранительное и сигнализационное присобление для смазочной системы двигателей внутреннего горения // 54744

Щуп для определения уровня масла в картере двигателя внутреннего сгорания // 2625540

Изобретение относится к двигателестроению, а также к техническому диагностированию и обслуживанию двигателей внутреннего сгорания. Предложен щуп для определения уровня масла в картере двигателя внутреннего сгорания. Измерительное устройство на маслоизмерительном щупе выполнено в виде последовательно размещенных, наименьшими основаниями вверх, усеченных конусов со штрихами на их боковой поверхности, образованными концентрично их основаниям и посередине относительно верхнего и нижнего оснований каждого конуса. При этом штрихи на всех конусах обозначены цифрами. В совокупности это позволило создать щуп для определения уровня масла в картере двигателя внутреннего сгорания с возможностью качественного исполнения на нем шкалы для получения информации об объеме масла, который необходимо долить в картер до установленного верхнего уровня. Это создает удобство при использовании щупа и улучшает качество технического обслуживания двигателей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ для двигателя и система двигателя // 2633332

Группа изобретений относится к машиностроению, а именно к способам и устройствам по выявлению нарушения целостности картера и ухудшения характеристик системы вентиляции картера. Способ для двигателя включает этап, на котором указывают, посредством электронного контроллера (48), как ухудшение характеристик системы (16) вентиляции картера, так и уровень масла в поддоне (32) картера на основании единственного общего датчика картера (63). Уровень масла в поддоне (32) картера определяют электронным контроллером (48) в зависимости от выравнивания давления в картере (28) с атмосферным давлением. При этом единственный общий датчик (63) картера представляет собой датчик давления, считывающий давление ниже уровня масла в поддоне (32) картера. Также раскрыта система двигателя. Технический результат заключается в сокращении аппаратных средств двигателя, а также снижении шумов в сигнале давления и повышение точности определения давления. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Регулятор уровня моторного масла для двигателя внутреннего сгорания // 2641184

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для регулирования уровня масла в картере двигателя внутреннего сгорания. Регулятор уровня моторного масла для двигателя внутреннего сгорания содержит бачок для хранения резервного масла, подсоединенный к бачку гибкий маслопровод, датчик уровня масла в картере двигателя, электромагнитный клапан, размещенный в месте присоединения маслопровода к бачку, также регулятор дополнительно содержит индикатор уровня масла в бачке для хранения резервного масла и электропровода, соединяющие датчик, клапан и индикатор с аккумулятором автомобиля и бортовой системой автомобиля. Изобретение обеспечивает снижение вероятности аварийных повреждений подшипников коленчатого вала и цилиндропоршневой группы двигателя. 1 ил.