устройство для предпусковой смазки деталей двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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.