устройство для поддержания уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Устройство для поддержания уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащее соединенную с картером двигателя по принципу сообщающихся сосудов поплавковую камеру с крышкой, размещенный в камере поплавок со штоком, конусный клапан с корпусом и закрепленный выше поплавковой камеры бак с резервным объемом рабочей жидкости, соединенный с корпусом клапана трубопроводом, отличающееся тем, что оно снабжено соленоидом и ферромагнитной втулкой, корпус клапана закреплен на крышке поплавковой камеры, а поплавок соединен с клапаном посредством штока, при этом ферромагнитная втулка закреплена в нижней части штока и соединена с поплавком и выполнена с возможностью входа внутрь соленоида, который закреплен на внутренней стороне крышки поплавковой камеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при проектировании, производстве и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания мобильных машин.

Известно устройство для поддержания уровня рабочей жидкости [1], включающее поплавковую камеру, поплавок, конусный клапан, трубопровод, причем поплавковая камера соединена с картером двигателя по принципу сообщающихся сосудов, и бак с резервным объемом жидкости, соединенный с корпусом клапана трубопроводом. Устройство обеспечивает поддержание оптимального уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания, установленного на неподвижной основе.

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для поддержания оптимального уровня рабочей жидкости в картере двигателей внутреннего сгорания, установленных на мобильных машинах. При движении мобильных машин уровень рабочей жидкости 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 рабочей жидкости в картере. Как правило, происходит избыточная подача, что приводит к повышенному расходу рабочей жидкости.

Целью данного изобретения является снижение расхода рабочей жидкости при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, установленных на мобильных машинах.

Для достижения поставленной цели решается задача - разработать конструкцию устройства, обеспечивающего поддержание оптимального уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания мобильной машины.

Для решения поставленной задачи устройство для поддержания уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания, содержащее соединенную с картером двигателя по принципу сообщающихся сосудов поплавковую камеру с крышкой, размещенный в камере поплавок со штоком, конусный клапан с корпусом и закрепленный выше поплавковой камеры бак с резервным объемом рабочей жидкости, соединенный с корпусом клапана трубопроводом, снабжают соленоидом и ферромагнитной втулкой, корпус клапана закрепляют на крышке поплавковой камеры, а поплавок соединяют с клапаном посредством штока, при этом ферромагнитную втулку закрепляют в нижней части штока и соединяют с поплавком и выполняют с возможностью входа внутрь соленоида, который закрепляют на внутренней стороне крышки поплавковой камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен вертикальный разрез устройства.

Устройство состоит из сапуна 1, бака 2 с резервным объемом рабочей жидкости, трубопровода 3, конусного клапана 4, корпуса 5 клапана, штока 6, соленоида 7, ферромагнитной втулки 8, соединительного (газового) патрубка 9, картера 10 двигателя, соединительного (жидкостного) патрубка 11, поплавка 12, поплавковой камеры 13, крышки 14 поплавковой камеры.

Устройство крепится поплавковой камерой 13 к картеру 10 двигателя посредством соединительных патрубков 9 и 11. Бак 2 с резервным объемом рабочей жидкости, снабженный сапуном 1, крепится выше (для создания необходимого напора) поплавковой камеры 13 и соединяется с корпусом 5 клапана 4 трубопроводом 3. Корпус 5 клапана 4 закреплен на крышке 14 и соединен через отверстие в крышке посредством трубопровода 3 с полостью поплавковой камеры 13. Поплавок 12 размещен в камере 13 и соединен с клапаном 4 посредством штока 6, в нижней части которого закреплена ферромагнитная втулка 9, соединенная также с поплавком, которая выполнена с возможностью входить внутрь соленоида 7, закрепленного с внутренней стороны крышки 14. Все детали устройства, кроме втулки, выполнены из немагнитоактивных материалов.

Устройство работает следующим образом. Соленоид 7, включенный в систему зажигания, при запуске двигателя втягивает внутрь ферромагнитную втулку 8, и клапан 4 перекрывает входное отверстие в корпусе 5. Таким образом, блокируется подача рабочей жидкости из бака 2 в поплавковую камеру 13 во время работы двигателя мобильной машины, которая сопровождается колебаниями уровня в поплавковой камере за счет сил инерции при разгоне и торможении машины и ее наклонах на подъемах, спусках и при боковом крене. Соединительный патрубок 11 имеет гидравлические сопротивления, снижающие воздействие волнения рабочей жидкости на поплавок 12. После выключения двигателя, спустя 15...20 минут (время, необходимое для отекания рабочей жидкости из системы смазки), реле времени, встроенное в систему зажигания, отключает ток в соленоиде и поплавок 12 вместе со штоком 6 и клапаном 4 опускается, открывая отверстие в корпусе 5 клапана 4. Рабочая жидкость из бака 2 по трубопроводу 3 через корпус 5 клапана 4 поступает в поплавковую камеру 13 и поднимает уровень рабочей жидкости вплоть до оптимального уровня 15, при котором клапан 4 перекрывает отверстие в корпусе 5 за счет архимедовой силы поплавка 12. Объем рабочей жидкости в картере 10 пополняется ровно на столько, сколько было ее израсходовано (за счет угара) при предшествующей работе двигателя мобильной машины. Контроль за расходом рабочей жидкости выполняют, наблюдая за ее уровнем в баке 2, снабженном смотровым окном (не показано).

Именно снабжение устройства соленоидом и ферромагнитной втулкой, закрепление корпуса клапана на крышке поплавковой камеры, соединение поплавка с клапаном посредством штока, закрепление ферромагнитной втулки в нижней части штока и соединение с поплавком, и выполнение с возможностью входа внутрь соленоида, который закрепляют на внутренней стороне поплавковой камеры, обеспечивает поддержание оптимального уровня рабочей жидкости в картере двигателя внутреннего сгорания мобильной машины.

Пример. 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 ч) в течение 4 часов расход масла составил

0,01(220,6·237·4)=2091 2,1 кг.

Устройство для поддержания уровня рабочей жидкости, установленное на двигателе, спустя 20 минут после выключения зажигания пополнило картер на указанную выше величину израсходованного масла и уровень его перед следующим запуском двигателя снова стал оптимальным, т.е. средним между максимально и минимально допустимыми. Наблюдения за расходом масла из бака с резервным объемом показало, что его уровень в картере поднялся.

Источники информации

1. Заявка Франции № 2583106, опубл. 1986.