Насос масляный двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к автомобилестроению, в частности, к системам смазки двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Насос масляный ДВС содержит сборный посредством резьбовых элементов(10) корпус (1) с перегородкой(3) и крышкой(2). В корпусе (1) насоса выполнены с перекрытием цилиндрические расточки, в которых установлены ведущая шестерня (4), напрессованная на валик (5), и ведомая шестерня (6), свободно вращающаяся на оси, которая запрессована в корпус (1). В корпусе также выполнен присоединительный фланец (14) с центрирующим выступом (12). Также насос содержит редукционный клапан. При этом в корпусе (1) насоса выполнены подводящее и отводящее отверстия, нагнетательная и всасывающая полости. Упомянутые цилиндрические расточки выполнены с величиной диаметра в диапазоне от 38 мм до 42 мм, и расстояние между осями которых находится в размерном диапазоне от 30 мм до 34 мм. В присоединительном фланце (14) выполнены отверстия под крепеж. В центрирующем выступе (12) выполнено сквозное отверстие. Перегородка (3) имеет сквозные установочные отверстия и отверстия для соединения с перепускным каналом. Перепускной канал выполнен ступенчатым, в который входят соединительные и разгрузочное отверстия, соединяющие нагнетательную и всасывающую полости. Изобретение позволяет улучшить производительность насоса с минимальными гидравлическими потерями, а также повысить жесткость и надежностью крепежа. 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к системам смазки двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС), а именно к конструкциям масляных насосов.
Известна конструкция насоса масляного, содержащего корпус и крышку, соединенные стяжными болтами. В расточках корпуса расположены ведущая шестерня, ведомая шестерня и регулятор давления, выполненный в виде подпружиненного золотника. Крышка выполнена с бобышкой, имеющей сквозной отверстие, а корпус в месте расположения бобышки выполнен с заниженным участком, в котором выполнено седло. Предохранительный клапан выполнен в виде шарика, прижатого посредством пружины к седлу. Пружина размещена в отверстии бобышки и зафиксирована шплинтом (см. патент на полезную модель RU №99588, дата публикации от 20.11.2010, МПК F16N 13/00 (2006.01).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относятся сложность конструкции, большая металлоемкость, шумность работы, большие гидравлические потери вследствие удаленности всасывающей полости масляного насоса от масляного картера.
Известна конструкция насоса масляного, содержащего сборный посредством резьбовых элементов корпус с крышкой, имеющей резьбовое отверстие для подключения штуцера, и с патрубком, имеющим насадку с фильтром, размещенные в корпусе шестерни, установленные на валах, один из которых приводной, и переходную втулку, жестко закрепленную в корпусе и являющуюся опорой одного из валов, причем сборные части корпуса выполнены фасонными, имеющими внутренние полости, в одной из которых выполнен выступ с установленным в нем редукционным клапаном, в корпусе закреплена металлическая прокладка, имеющая отверстия, вторая же часть корпуса, в которой установлен редукционный клапан, сообщена отверстием с патрубком, имеющим конический участок, сужающийся в направлении движения потока масла (см. патент на изобретение RU №2166147, дата публикации от 27.04.2001, МПК7 F16N 13/20).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относятся сложность конструкции, большая металлоемкость и недостаточная надежность в работе из-за возможности заклинивания редукционного клапана, большое гидравлическое сопротивление при прокачке масла.
Наиболее близкой конструкцией к заявленному изобретению по совокупности признаков является конструкция масляного насоса двигателя внутреннего сгорания, содержащего сборный посредством резьбовых элементов корпус с перегородкой, в корпусе насоса выполнены с перекрытием цилиндрические расточки, в которых устанавливаются: ведущая шестерня, напрессованная на валик, имеет крепежный штифт, ведомая шестерня, свободно вращается на оси, запрессованной в корпус, при этом диаметр и высота шестерен масляного насоса находятся в размерных пределах 40±1 мм и 28 мм…42 мм соответственно, на присоединительном фланце выполнен центридующий выступ диаметром 21…22 мм, для предохранения системы смазки от избыточного давления имеется редукционный клапан (см. патент на полезную модель RU №135073, дата публикации от 27.11.2013, МПК F16N 13/20 (2006.01).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относятся сложность конструкции, большая металлоемкость и недостаточная надежность в работе из-за низкой жесткости крепежа.
Сущность изобретения заключается в создании конструкции масляного насоса улучшенной производительности с минимальными гидравлическими потерями, а также повышенной жесткостью и надежностью крепежа за счет размещения присоединительного фланца с центрирующим выступом на корпусе насоса; выполнением подводящего и отводящего отверстий различными диаметрами; улучшенной герметичностью перегородки; выполнением расточек в корпусе под ведущую и ведомую шестерни определенного диаметра с оптимальным расстоянием между ними.
Технический результат - повышение производительности и надежности в работе, а также улучшение монтажных свойств и обслуживания.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в масляном насосе двигателя внутреннего сгорания, содержащем сборный посредством резьбовых элементов корпус с перегородкой и крышкой, в корпусе насоса выполнены с перекрытием цилиндрические расточки, в которых устанавливаются: ведущая шестерня, напрессованная на валик и ведомая шестерня, свободно вращающаяся на оси, запрессованной в корпус, присоединительный фланец с центрирующим выступом; редукционный клапан, особенностью является то, что масляный насос содержит следующие признаки, отличные от признаков ближайшего прототипа:
- для повышения производительности в корпусе насоса выполнены подводящее отверстие с величиной диаметра в диапазоне от 16 мм до 20 мм и отводящее отверстие в диапазоне от 10 мм до 14 мм, параметры интервалов подобраны расчетным и экспериментальным путем для обеспечения необходимой производительности насоса на всех рабочих режимах двигателя, выход за указанные диапазоны приводит к несоответствию требуемой характеристике насоса;
- для обеспечения требуемых напорных характеристик насоса в корпусе под ведущую и ведомую шестерни выполнены цилиндрические расточки с величиной диаметра в диапазоне от 36 мм до 44 мм, и расстояние между осями которых находится в размерном диапазоне от 30 мм до 34 мм. Данные параметры проверены экспериментальным путем и отклонение от данного диапазона приведет к несоответствию необходимых характеристик насоса;
- с целью повышения точности позиционирования и жесткости крепежа присоединительный фланец, размещенный на корпусе насоса, имеет отверстия для крепления, расстояние между центрами которых находится в размерном диапазоне от 85 мм до 95 мм, выход за диапазон указанных параметров приводит к снижению жесткости крепежа;
- для размещения элемента привода в центрирующем выступе присоединительного фланца выполнено сквозное отверстие диаметром, величина которого находится в интервале от 12 мм до 19 мм, выход за диапазон указанных параметров приводит к снижению надежности работы привода;
- для точной фиксации и повышения надежности работы шестерен масляного насоса, а также снижения потерь на трение между корпусом и крышкой установлена перегородка, и в перегородке имеются сквозные установочные отверстия: для установки резьбовых элементов, осей ведущей и ведомой шестерен, а также отверстия для соединения всасывающих и нагнетательных полостей с перепускным каналом в крышке;
- для предохранения от избыточного давления в системе смазки в крышке насоса имеется перепускной канал, который выполнен ступенчатым, и величина диаметров ступеней находится в диапазоне от 6 мм до 20 мм и который при открытом редукционном клапане, посредством соединительных отверстий крышки и отверстий в перегородке соединяет потоки масла нагнетательной и всасывающей полостей, при этом для исключения противодавления в редукционном клапане перепускной канал имеет разгрузочное отверстие. Геометрические параметры перепускного канала рассчитаны и проверены экспериментальным путем при испытаниях двигателя, выход за диапазон которого приводит к неэффективности системы регулирования давления;
- с целью улучшения монтажа и технического обслуживания редукционного клапана, на входе в перепускной канал установлена пробка, которая может быть резьбовой, с применением прокладки, либо герметика;
- с целью улучшения герметизации спряжений «корпус - перегородка» и «крышка - перегородка» может быть два варианта исполнения уплотнений: первый вариант - между корпусом и перегородкой, а также между крышкой и перегородкой установлены прокладки, и второй вариант - между корпусом и перегородкой, а также между крышкой и перегородкой наносится герметик.
Для пояснения настоящего изобретения приведены следующие иллюстрации:
на фиг. 1 показан общий вид масляного насоса;
на фиг. 2 - общая схема сборки масляного насоса;
на фиг. 3 показан вид А на фиг. 2, вид на присоединительный фланец;
на фиг. 4 показан вид Б на фиг. 2, вид на перегородку;
на фиг. 5 показан вид В на фиг. 2, вид на ведущую и ведомую шестерни;
На фиг. 6 показан разрез Г-Г на фиг. 2, конструкция крышки по оси перепускного канала.
Насос масляный содержит корпус (1) и крышку (2), соединенные болтами (10). В корпусе насоса (1) выполнены отверстия: подводящее (30) диаметром D6 и отводящее (15) диаметром D7, а также выполнены цилиндрические расточки (23) диаметром D1, расстояние между осями которых составляет L1, в которые устанавливаются: ведущая шестерня (4), напрессованная на валик (5) и ведомая шестерня (6), свободно вращающаяся на оси (9), запрессованной в корпус (1). Для повышения надежности крепления ведущей шестерни (4) с валиком (5) устанавливается штифт (22). В корпусе также выполнены всасывающая (16) и нагнетательная (18) полости, присоединительный фланец (14) с отверстиями для крепления (17) насоса масляного, расстояние между осями которых составляет L2 и центрирующим установочным выступом (12), в котором, для размещения элемента привода, выполнено сквозное отверстие (13). Перегородка (3) насоса, одна из сторон которой является опорной поверхностью для шестерен масляного насоса, соответственно ведущей (4) и ведомой (6), имеет сквозные установочные отверстия (21) для установки резьбовых элементов (10), например болтов, отверстия (20) под ось ведущей (4) и ведомой шестерен (6), отверстия (19) для соединения всасывающей (16) и нагнетательной полостей (18) с перепускным каналом (28) в крышке (2), для герметизации сопряжения «корпус - перегородка - крышка» установлены прокладки (7,8), или может быть выполнен герметик. В крышке (2) выполнен перепускной канал (28) с диаметрами ступеней (D3, D4, D5), в котором расположен редукционный клапан (11) с пружиной сжатия (26) и плунжером (27), на входе в перепускной канал (28) установлена пробка (29), например, резьбовая с прокладкой (25) или герметиком, а также выполнены разгрузочное отверстие (31) и соединительные отверстия (24), соединяющие потоки масла всасывающей (16) и нагнетательной полостей (18) при открытом редукционном клапане (11).
Насос масляный двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
Насос масляный устанавливается и крепится к фланцу блока цилиндров. При вращении валика (5) с закрепленной на нем ведущей шестерней (4) одновременно вращается и ведомая шестерня (6) на оси (9), масло из картера двигателя (не показан) через канал в блоке (не показан) поступает в подводящее отверстие (30) корпуса насоса и далее к всасывающей полости (16), из которой зубьями вращающихся шестерен масло переносится в нагнетательную полость (18), а из нагнетательной полости (18) через отводящее отверстие (15) подается в масляную магистраль двигателя (не показан). При достижении определенной величины давления масла в нагнетательной полости (18) возникающее усилие, действующее на плунжер (27) редукционного клапана (11), превышает силу, с которой пружина сжатия (26) прижимает плунжер (27), препятствующий прохождению масла через перепускной канал (28), плунжер (27) перемещается при этом через разгрузочное отверстие (31) масло вытесняется во всасывающую полость (16), а также освобождается проход маслу, и масло через отверстия (19) в перегородке (3) и соединительные отверстия (24) поступает из нагнетательной полости (18) во всасывающую полость (16), при этом происходит снижение давления в нагнетательной полости (18), что обеспечивает снижение нагрузок на привод масляного насоса (не показан) и предотвращает систему смазки двигателя от избыточного давления. Величина давления срабатывания (открытия) редукционного клапана (11) определяется характеристикой пружины сжатия (26). Для технического обслуживания редукционного клапана (11) (замены пружины, плунжера и др.) вход в перепускной канал (28) закрыт съемной пробкой (29) с прокладкой (25) (вместо прокладки может быть применен герметик).
Преимущество заявленного изобретения состоит в том, что по сравнению с принятыми за аналог устройствами, выполнение насоса масляного ДВС описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет улучшить производительность с минимальными гидравлическими потерями, а также повысить жесткостью, надежностью крепежа монтажные свойства и обслуживание насоса.
1. Насос масляный двигателя внутреннего сгорания, содержащий сборный посредством резьбовых элементов корпус с перегородкой и крышкой, в корпусе насоса выполнены с перекрытием цилиндрические расточки, в которых устанавливаются: ведущая шестерня, напрессованная на валик, и ведомая шестерня, свободно вращающаяся на оси, запрессованной в корпус, присоединительный фланец с центрирующим выступом, редукционный клапан, отличающийся тем, что в корпусе насоса выполнены: подводящее и отводящее отверстия; нагнетательная и всасывающая полости; цилиндрические расточки выполнены с величиной диаметра в диапазоне от 38 мм до 42 мм, и расстояние между осями которых находится в размерном диапазоне от 30 мм до 34 мм, в присоединительном фланце выполнены отверстия под крепеж; причем в центрирующем выступе выполнено сквозное отверстие; перегородка имеет сквозные установочные отверстия и отверстия для соединения с перепускным каналом, при этом перепускной канал выполнен ступенчатым, в который входят соединительные и разгрузочное отверстия, соединяющие нагнетательную и всасывающую полости.
2. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что подводящее отверстие выполнено с величиной диаметра в диапазоне от 16 мм до 20 мм.
3. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что отводящее отверстие выполнено с величиной диаметра в диапазоне от 10 мм до 14 мм.
4. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между осями крепежных отверстий в присоединительном фланце находится в диапазоне от 85 мм до 95 мм.
5. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что сквозное отверстие в центрирующем выступе выполнено диаметром, величина которого находится в диапазоне от 12 мм до 19 мм.
6. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что величина диаметров ступеней перепускного канала находится в диапазоне от 6 мм до 18 мм.
7. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что на входе в перепускной канал установлена пробка.
8. Насос масляный по п. 7, отличающийся тем, что пробка выполнена резьбовой.
9. Насос масляный по п. 7, отличающийся тем, что под пробку установлена прокладка.
10. Насос масляный по п. 7, отличающийся тем, что пробка установлена с применением герметика.
11. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что между корпусом и перегородкой, а также между крышкой и перегородкой установлены прокладки.
12. Насос масляный по п. 1, отличающийся тем, что между корпусом и перегородкой, а также между крышкой и перегородкой наносится герметик.
