Способ смазки двигателя внутреннего сгорания


 


Владельцы патента RU 2499898:

Никифоров Алексей Александрович (RU)

Изобретение относится к способам смазки двигателей внутреннего сгорания и может использоваться в машиностроении. Способ смазки двигателя внутреннего сгорания, включающий подачу смазки в зазоры между его трущимися деталями, причем поверхности трущихся деталей предварительно покрывают износостойким покрытием, а смазкой является вода. Изобретение обеспечивает снижение коэффициент трения, повышение экологической безопасности, упрощение конструкции как самой системы смазки, так и двигателя. 6 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способам смазки двигателей внутреннего сгорания и может использоваться в машиностроении.

В двигателях внутреннего сгорания, как и в других механизмах, смазка служит для уменьшения трения и для обеспечения отвода тепла от трущихся поверхностей деталей двигателя. В качестве смазки традиционно используется машинное масло.

Система смазки обеспечивает подачу масла к трущимся деталям двигателя, частичного их охлаждения и удаления продуктов износа деталей. Традиционно она включает: маслонасос, маслоотстойник, фильтр-сигнализатор стружки, сетчатые фильтры.

В двигателе смазка трущихся поверхностей осуществляется подачей масла ко всем основным трущимся деталям по внутренним сверлениям и каналам. Помимо уменьшения трения и отвода тепла от трущихся поверхностей масло предохраняет детали внутри двигателя от коррозии и уносит частицы металла, отделяющиеся от трущихся поверхностей в результате износа, в маслоотстойник.

Маслоотстойник служит для сбора, отстоя и фильтрации масла, стекающего с деталей двигателя.

Фильтр-сигнализатор позволяет обнаружить наличие металлической стружки в маслоотстойнике при разрушении или интенсивном износе деталей работающего двигателя.

Сетчатые фильтры, установленные перед маслонасосом и перед регулятором оборотов, очищают масло от механических примесей.

Из маслоотстойника масло откачивается через маслорадиатор в маслобак.

Масло подводится в зазоре между поверхностями, трущимися друг о друга. Это уменьшает величину трения, охлаждает поверхность и удаляет продукты износа. Пленка масла, образовавшаяся между цилиндром и поршнем, способствует повышению компрессии двигателя и уплотнению соединений.

Применяемое для смазки масло должно обладать следующими свойствами:

- нормативной вязкостью;

- минимальной температурой застывания;

- максимальной температурой вспышки;

- высокой термо-окислительной способностью;

- минимальным коксовым числом (зольностью);

- отсутствием воды, серы, щелочей и минеральных кислот;

- отсутствием механических примесей.

Наиболее соответствует этим требованиям масло, выработанное из нефти. Широко распространено синтетическое масло, намного превосходящее по качеству минеральное, но имеющее более высокую стоимость.

Существует несколько способов обеспечения смазкой трущихся деталей двигателя:

- разбрызгивание,

- самотек,

- под давлением.

В настоящее время используется комбинированный метод смазки, включающий в себя все три способа.

Масло под давлением подводится ко всем основным трущимся деталям по внутренним сверлениям и каналам. Стенки цилиндров и поршней, подшипники качения, зубья шестерен смазываются разбрызгиваемым маслом.

Масло поступает по специальным отверстиям и каналам от латунных шеек коленчатого вала к поршневому пальцу, или же разбрызгивается на стенки цилиндра из шатунного канала при совпадении каналов шейки и шатуна. Оттуда же масло разбрызгиванием попадает на кулачки распределительного вала, когда он находится в нижней позиции. Через неплотные участки в контактной зоне трущихся деталей, под давлением подвергающихся смазке, масло попадает самотеком на различные узлы: толкатели, шланги, приводная цепь распределительного вала, стержень клапана.

Коленчатый вал при вращении разбивает капли масла, скопившиеся в картере, и в нем образуется масляный туман, который улучшает процесс смазки поверхностей, которые трутся.

Известен, например, способ смазки двигателя внутреннего сгорания, в котором смазкой является композиция, содержащая базовое масло, моноолеат глицерина и одно или несколько нитрильных соединений, выбранных из группы, состоящей из насыщенных или ненасыщенных линейных алифатических нитрилов, имеющих от 8 до 24 атомов углерода [Патент РФ №2394069, МПК C10M 141/06].

Известен способ смазки двигателя, содержащего два маслобака, соединенных с помощью электромагнитного крана, электрический подогреватель, точки смазки, нагнетающий насос, фильтр, гидрораспределители направления потока и три контура прохождения масла: контур прокачки и подогрева масла перед запуском с одним маслобаком и уменьшенным количеством масла; контур прокачки масла в начальный момент работы двигателя; и контур движения масла на установившемся режиме с двумя маслобаками и устройством охлаждения масла [Патент РФ №2415281, МПК F01M 5/02]. Такое выполнение позволяет ускорить прогрев масла в первоначальный период запуска.

Этот способ принят за прототип изобретения. Следует отметить, что этот способ, как и другие, описанные выше, основан на использовании в качестве смазочного материала масла, которое не в состоянии обеспечить низкого коэффициента трения, а при его использовании страдает экология, система смазки сама по себе громоздка и сложна, требует дополнительного охлаждения.

Изобретение решает задачу создания способа смазки двигателя внутреннего сгорания, позволяющего снизить коэффициент трения, повысить экологическую безопасность, упростить конструкцию, как самой системы смазки, так и двигателя.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ смазки двигателя внутреннего сгорания, включающий подачу смазки в зазоры между его трущимися деталями, в соответствии с которым поверхности трущихся деталей покрывают износостойким покрытием, а смазкой является вода.

Износостойкое покрытие выполняют микродуговым оксидированием, или термоэлектрохимическом оксидированием.

Поверхности трущихся деталей после покрытия могут быть механически обрабатаны до степени шероховатости не ниже 6 класса.

В двигатель могут подавать как воду, так и водяной пар.

Воду могут подавать самотеком, под давлением, или разбрызгиванием.

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно, перед сборкой трущиеся детали двигателя покрывают износостойким покрытием. Для этого каждую из них подвергают микродуговому оксидированию, или термоэлектрохимическому оксидированию известными способами. При такой обработке детали получают износостойкое покрытие, с высокой шероховатостью. Затем трущиеся поверхности механически обрабатывают - шлифуют, например, до 6=го класса шероховатости, или выше. Как правило, такой обработки поверхностей бывает достаточно, так как покрытые трущиеся поверхности быстро пришлифовываются друг к другу до состояния зеркального блеска.

При работе двигателя внутрь его кожуха организуется подача к трущимся поверхностям воды с помощью различных технологий, как то: самотека, разбрызгивания или подачи под давлением. Может также подаваться непосредственно пар. Испарившаяся часть воды конденсируется на поверхности конденсора, как правило, конденсором является кожух, а неиспарившаяся часть охлаждается в холодильнике и подается обратно в систему охлаждения и смазки с помощью насоса. При этом вода выполняет две функции. Во-первых, она является смазкой; во-вторых, она является эффективным хладагентом, так как теплоемкость воды во много раз больше, чем теплоемкость масла. Необходимо отметить еще одно положительное свойство воды. При больших нагрузках в точке контакта трущихся поверхностей мгновенная температура пропорциональна давлению в точке контакта. При использовании покрытий, у которых микротвердость существенно выше, температура в точке контакта выше и следовательно масло будет разрушаться сильнее. Вода гораздо более устойчива, особенно в случае, когда она работает в паре с керамическими поверхностями.

При работе двигателя внутрь его кожуха могут подавать водяной пар, который может конденсироваться на деталях двигателя, в том числе трущихся. В работающий двигатель, когда он уже разогрет, можно подавать воду. Вода будет испаряться. Пар поступает в зазоры двигателя и позволяет снизить существенно коэффициент трения. В результате долговечность работы деталей при таком способе смазки повышается.

Описанный способ смазки двигателя не требует сложной системы подачи смазки в двигатель. Сама смазка - вода, экологически безопасна. Кроме того, вода может совмещать функции смазки и охладителя, что позволяет выполнить двигатель еще более простой конструкции.

Пример:

Детали двигателя внутреннего сгорания подвергают микродуговому оксидированию, и шлифуют. В результате детали имеют износостойкое покрытие 6-го класса шероховатости. После сборки двигателя для его работы подают по трубкам воду под давлением, которая проходит по выполненным в нем канавкам и поступает непосредственно к ртущимся деталям - поршню и цилиндру. В кожух подают пар, который конденсируется на поверхностях других трущихся деталей - шестерен и других. В результате вода попадает во все зазоры трущихся деталей. Так как покрытие деталей отшлифовано до состояния зеркала, а вода имеет низкую вязкость, коэффициент трения деталей исключительно мал.

1. Способ смазки двигателя внутреннего сгорания, включающий подачу смазки в зазоры между его трущимися деталями, отличающийся тем, что поверхности трущихся деталей предварительно покрывают износостойким покрытием и механически обрабатывают до степени шероховатости не ниже 6 класса, а смазкой является вода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что износостойкое покрытие выполняют микродуговым оксидированием.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что износостойкое покрытие выполняют термоэлектрохимическом оксидированием.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в двигатель подают воду или водяной пар.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в двигатель подают воду самотеком.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в двигатель подают воду под давлением.

7. Способ по п.4, отличающийся тем, что в двигатель подают воду путем разбрызгивания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к смазке двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для фильтрации масла двигателей внутреннего сгорания автотранспортных средств. .

Изобретение относится к области редукторостроения, в частности к системам смазки зубчатых редукторов с зубчатыми соединительными и обгонными муфтами. .

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к масляным системам газотурбинных двигателей (ГТД), преимущественно беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), с регулированием количества смазочного материала.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при конструировании, производстве и ремонте двигателей внутреннего сгорания. Система подачи смазочного материала в двигатель внутреннего сгорания содержит масляный насос с клапанами смазочной системы - редукционным и дифференциальным, коленчатый вал с подшипниками, главную масляную магистраль, расположенную в блоке цилиндров. Канал для подвода управляющего сигнала дифференциальным клапанам соединен с коленчатым валом через муфту, выполненную из двух частей, одна из которых жестко соединена с коленчатым валом, а вторая соединена с блоком цилиндров. Изобретение обеспечивает поддержание давления в системе смазки в заданных пределах с учетом изменения расхода масла через шатунные подшипники. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Самоадаптивная гидравлическая система с изменяемыми фазами газораспределения предназначена для дизельного двигателя (1) с электронным блоком управления. На выходном валу (6) привода двигателя размещен масляный насос (7), соединенный с реверсивным клапаном (8) регулировки давления. Главный смазочный канал (4) двигателя соединен с масляным насосом (7) через масляную входную трубку (5) масляного насоса. Реверсивный клапан (8) регулировки давления соединен с масляной магистралью (10) и масляной возвратной трубкой (9). Масляная магистраль (10) соединена с главной трубкой (11) подачи масла. Рабочей средой системы является моторное масло. Масляная входная трубка (5) масляного насоса втягивает масло из главного смазочного канала (4) двигателя. Масляный насос (7) соединен с выходным валом двигателя (1). Реверсивный клапан (8) регулировки давления регулирует масло под давлением, нагнетаемое масляным насосом (7) до надлежащего рабочего давления, и переключает направление его потока для переключения рабочего режима системы. Главная трубка (11) подачи масла, масляная магистраль (10) и рабочие цилиндры двигателя соединены через самоадаптивный механизм изменения длины толкателя. Масляная возвратная трубка (9) соединена с маслосборным баком (3) двигателя. Самоадаптивный механизм изменения длины толкателя представляет собой самоадаптивный механизм переключения маслопровода типа золотникового клапана, содержащий по меньшей мере основание, нижнюю концевую заглушку, поршень, шаровой палец коромысла, сухарь пальца, внутренний золотник и пружину. Основание расположено на головке цилиндра рабочего цилиндра двигателя. Нижняя концевая заглушка размещена в основании. Шаровой палец коромысла соединен с коромыслом клапана двигателя (1). Шаровой палец коромысла прижат к верхнему концу поршня сухарем пальца. В основании имеется маслопроводящее отверстие основания. Нижняя концевая заглушка снабжена маслопроводящим отверстием нижней концевой заглушки, масляным возвратным отверстием нижней концевой заглушки и масляным возвратным каналом нижней концевой заглушки. Внутренний золотник прижат к нижнему концу поршня усилием пружины. Главная трубка подачи масла представляет собой трубку подачи масла из общей магистрали, которая подает масло на рабочие цилиндры двигателя через патрубки подачи масла. Раскрыты вариант выполнения самоадаптивной гидравлической системы с изменяемыми фазами газораспределения и способ управления такой системой. Технический результат заключается в снижении вредных выбросов двигателя. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к смазке двигателей. Большой дизельный двигатель, имеющий, по меньшей мере, один цилиндр (2), который имеет отверстие (В) и продольную ось (А), и отличающийся тем, что поршень (3) установлен с возможностью возвратно-поступательного движения по беговой поверхности (21), при этом система (5) смазки предназначена для смазки цилиндра, который включает в себя, по меньшей мере, две точки (6) смазки, через которые смазочный материал может наноситься на беговую поверхность (21), а также систему (8) подачи смазочного материала для передачи смазочного материала от накопителя (10) для смазочного материала к точкам (6) смазки. Система подачи (8) смазочного материала имеет, по меньшей мере, одно устройство (7) сопла насоса, которое расположено в точках (6) смазки, при этом каждое устройство (7) сопла насоса включает в себя насос (72), который соединен не более чем с двумя точками (6) смазки таким образом, что каждое устройство (7) сопла насоса снабжает смазочным материалом не более чем две точки (6) смазки. Изобретение обеспечивает повышение эффективности смазки цилиндров и поршней. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электронный масляный насос, выполненный с возможностью управления электронным блоком управления (ЭБУ), содержит, по меньшей мере, одно впускное отверстие для смазки, по меньшей мере, одно выпускное отверстие для смазки и, по меньшей мере, один поршень, перемещаемый между положением полного хода и полностью втянутым положением с целью перекачки смазки из впускного отверстия в выпускное отверстие. Насос содержит электрический исполнительный механизм, соединенный с поршнем для его перемещения, первый электрический провод, соединенный с первым элементом насоса для электрического соединения первого элемента с ЭБУ, и второй электрический провод, соединенный со вторым элементом насоса для электрического соединения второго элемента с ЭБУ. Когда поршень находится в положении полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами замкнута, а когда поршень находится в положении, отличном от положения полного хода, электрическая цепь между первым и вторым электрическими проводами разомкнута. Раскрыты варианты способа управления двигателем, снабженным таким насосом. Технический результат заключается в создании нелинейной зависимости подачи смазки относительно частоты вращения двигателя. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а также к диагностированию двигателей внутреннего сгорания, в частности к конструкции центробежных масляных фильтров и средствам определения их технического состояния. Предложен центробежный маслоочиститель с возможностью контроля частоты вращения его ротора индукционными приборами. Для этого на внешней вертикальной поверхности ротора перпендикулярно его оси вращения установлен шип, а на внешней цилиндрической поверхности колпака фильтра размещен индукционный преобразователь частоты вращения с возможностью взаимодействия его сердечника с шипом при вращении ротора. Использование предложенного устройства в стационарных условиях при техническом обслуживании позволяет повысить точность определения степени загрязненности центробежного фильтра и его исправность. Использование же прибора постоянно (штатно) позволяет очищать центробежный фильтр по необходимости, учитывая техническое состояние двигателя и условия его эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к смазочной системе, в частности, для турбины или привода воздушного судна. Смазочная система содержит привод для приведения в действие несущего винта вертолета, смазочный насос, резервуар со смазочной жидкостью, корпус, в котором помещен смазываемый элемент привода. Смазочный насос содержит первую и вторую ступени. Первая ступень выполнена с возможностью сжатия смазочной жидкости из резервуара для подачи к указанному элементу, помещенному в указанном корпусе. Вторая ступень выполнена с возможностью подачи смазочной жидкости из корпуса обратно в резервуар. Вторая ступень содержит первый и второй роторы, которые приводятся в действие первой ступенью. Первая ступень содержит, по меньшей мере, третий ротор и четвертый ротор, соединенные, соответственно, с первым и вторым роторами. Корпус, в котором помещаются первая и вторая ступени, содержит первую и вторую корпусные детали, которые образуют соответствующие осевые конечные части насоса. Корпус содержит первую и вторую пластины, которые расположены соосно между первой и второй корпусными деталями и герметично разделяют первую и вторую корпусные детали. Первая корпусная деталь образует полость, к которой обращена первая пластина и в которой помещены первый и второй роторы. Вторая корпусная деталь образует полость, к которой обращена вторая пластина и в которой помещены третий и четвертый роторы. Изобретение направлено на обеспечение возможности легкой замены роторов при одновременно компактной конструкции насоса с меньшими размерами. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к системам смазки машин и двигателей, в частности к системам смазки под давлением, и предназначена для смазки подшипника турбокомпрессора дизельных двигателей внутреннего сгорания. Система смазки турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания содержит главную масляную магистраль, напорный трубопровод, связывающий магистраль с подшипником турбокомпрессора, гидроаккумулятор с подпружиненным поршнем, подключенный входным патрубком через тройники и обратный трубопровод к главной масляной магистрали, а через тройник выходным патрубком с напорным трубопроводом, между турбокомпрессором и двигателем внутреннего сгорания в воздушном патрубке, соединяющем турбокомпрессор и всасывающий патрубок двигателя внутреннего сгорания, дополнительно установлено тормозное устройство с поворотной заслонкой, привод которого осуществляется от главной масляной магистрали с помощью гидроцилиндра и подпружиненного рычага. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности турбокомпрессора и увеличение его срока службы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для очистки текучих сред. Способ очистки включает: на первом этапе модуль мобильной очистки присоединяют к контуру текучей среды посредством соединительных элементов, на следующем этапе текучую среду, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, извлекают из контура текучей среды, далее текучую среду нагревают или охлаждают до заранее определенной температуры, а после достижения заранее определенной температуры направляют через фильтрующий блок, выше и/или ниже по потоку от фильтрующего блока определяют физические и/или химические свойства текучей среды и на последнем этапе очищенную текучую среду подают обратно в контур текучей среды мобильного устройства. Модуль мобильной очистки для осуществления способа имеет по меньшей мере одну точку соединения для присоединения к по меньшей мере одной точке соединения мобильного устройства, регулирующий температуру элемент, по меньшей мере одно измерительное средство для определения по меньшей мере одного физического свойства и/или по меньшей мере одного химического свойства текучей среды и фильтрующий блок, который соединен с по меньшей мере одной точкой соединения посредством трубопроводной системы. Технический результат: эффективная очистка текучих сред. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Система смазки для переносного четырехтактного двигателя включает в себя открывающийся конец вентиляционного канала, расположенный, по существу, в центре клапанной рабочей камеры, и клапанную рабочую камеру, образованную посредством прикрепления кожуха клапанной рабочей камеры. Внутренний кожух прикреплен к внутренней поверхности кожуха клапанной рабочей камеры таким образом, чтобы быть обеспеченным вдоль и в контакте с внутренней поверхностью кожуха клапанной рабочей камеры. Всасывающий канал образован в виде зазора между периферийным краем верхней пластинчатой части и внутренним кожухом. Три или более всасывающие трубки, которые находятся во взаимодействии с всасывающим каналом, обеспечены во внутреннем кожухе, при этом каждая из всасывающих трубок имеет открывающийся конец. По меньшей мере, один из открывающихся концов всасывающих трубок обеспечен ниже, чем открывающийся конец вентиляционного канала в положении четырехтактного двигателя во время использования. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Система смазки имеет канал для подвода масла для соединения масляного резервуара и внутренней полости картера и для передачи масла, хранящегося в жидком виде в масляном резервуаре, во внутреннюю полость картера под действием отрицательного давления во внутренней полости картера, соединительный канал для соединения внутренней полости картера и масляного резервуара и передачи масляного тумана, образованного во внутренней полости картера, в масляный резервуар, под действием положительного давления внутренней полости картера, средство для сжижения в масляном резервуаре для сжижения масляного тумана, переданного из соединительного канала в масляный резервуар, для уменьшения концентрации масляного тумана, и подающий канал для подачи масляного тумана из масляного резервуара в клапанную рабочую камеру с помощью средства для сжижения. Изобретение обеспечивает смазку внутренней полости картера и других приводных систем концентрациями масла без увеличения его расхода, а также предотвращение возникновения накапливания масла в клапанной рабочей камере. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх