Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания (варианты)
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в системах вентиляции картерных газов двигателей внутреннего сгорания. Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания содержит патрубок (1) подвода картерных газов, патрубок (2) отвода картерных газов, при этом патрубок (1) имеет поворотный угольник (3), в котором в месте соединения с картерной полостью (4) двигателя выполнено окно (5), а патрубок (2) снабжен сужающимся диффузором (6). Маслоотделитель выполнен в виде расположенной в картерной детали (7) двигателя расширительной камеры (8), сообщающейся с патрубками (1) и (2), при этом диаметр расширительной камеры (8) больше диаметра патрубков (1) и (2), Расширительная камера (8) через отверстие (11), выполненное в картерной детали (7) и сливное устройство (12) сообщается с картерной полостью (4) двигателя. Сливное устройство (12) выполнено в виде двух трубок (13) и (14), установленных с зазором друг относительно друга, при этом трубка (14) соединена с расширительной камерой (8), а трубка (13) соединена с картерной полостью (4) двигателя. Сливное устройство (12) может быть выполнено в виде трубки (18), которая с одной стороны сообщается с расширительной камерой (8), а с другой стороны установлен лепестковый клапан (19), через который трубка (18) сообщается с картерной полостью (4) двигателя. 3 ил.
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в системах вентиляции картерных газов двигателей внутреннего сгорания.
Известно, что при работе двигателя внутреннего сгорания неизбежно происходит прорыв газов из камеры сгорания в картерную полость, где газы смешиваются с маслом. При открытой системе вентиляции картерные газы отводятся в атмосферу и наличие в них масла, даже в виде аэрозоли недопустимо. Эксплуатация такого транспортного средства запрещена.
Существует большое количество систем вентиляции картера двигателей внутреннего сгорания, суть которых в основном состоит в отделении от газов моторного масла при минимальных затратах на очистку, т.е. получить минимальное давление в картере, так как при увеличении давления быстро выходят из строя манжеты и уплотнения, что также не допустимо.
Известна система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания содержащая подводящий и отводящий патрубки сливной патрубок и маслоотделитель, выполненный в виде конусной решетки (см. патент DE №2341275, кл. F01M 13/04, опубл. 1975 г.).
Недостатком известной конструкции является низкая эффективность отделения масла от газов, которое происходит только за счет поворота потока на конусной решетке.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, содержащая патрубки подвода и отвода картерных газов, маслоотделитель с корпусом в виде трубы с внутренним элементом, образующим с трубой кольцевую полость, при этом внутренний элемент выполнен составным из установленных с осевым зазором соосных трубы с
продольной прорезью и втулки с завихряющим устройством (см. а.с. СССР №1407151, МПК6 F01M 13/04, опубл. 20.08.1996).
Известная система предназначена для использования на безнаддувных двигателях с малыми расходами картерных газов, а при использовании на двигателях с турбонаддувом, где резко увеличился расход картерных газов, выявился ряд недостатков. Во-первых, завихряющее устройство при увеличении расхода газов повышает сопротивление потоку, и тем самым резко увеличивается давление картерных газов, что недопустимо. Во-вторых, с увеличением расхода картерных газов увеличивается количество масла попадаемого в систему и трудно обеспечить его слив обратно в картер, т.к. увеличение диаметра сливного отверстия приводит к прорыву через него картерных газов и запиранию слива.
Была поставлена задача, повысить эффективность очистки картерных газов от масла и исключить выброс масла в атмосферу при обеспечении низкого давления в картере.
Для решения поставленной задачи в системе вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, содержащей патрубок подвода картерных газов, имеющий поворотный угольник, патрубок отвода картерных газов, маслоотделитель, соединенный с картером двигателя через сливное устройство, в поворотном угольнике в месте соединения с картерной полостью двигателя выполнено окно, а маслоотделитель выполнен в виде расположенной в картерной детали двигателя расширительной камеры, сообщающейся с патрубками подвода и отвода картерных газов, при этом диаметр расширительной камеры больше диаметра патрубков, кроме того, патрубок отвода картерных газов снабжен сужающимся диффузором, а сливное устройство выполнено в виде двух трубок, установленных с зазором друг относительно друга, причем внутренняя и наружная трубки соединены соответственно с расширительной камерой и картерной полостью двигателя или сливное устройство выполнено в виде трубки, соединенной с одной
стороны с расширительной камерой, а с другой - с картерной полостью двигателя через лепестковый клапан, установленный в указанной трубке.
Такая совокупность существенных признаков, характеризующих созданную систему вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, позволяет повысить эффективность очистки картерных газов от масла и исключить выброс масла в атмосферу при обеспечении низкого давления в картере.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, общий вид;
фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 по варианту 1;
фиг.3 - показано сливное устройство по варианту 2.
Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания содержит патрубок 1 подвода картерных газов, патрубок 2 отвода картерных газов. Патрубок 1 имеет поворотный угольник 3, в котором в месте соединения с картерной полостью 4 двигателя выполнено окно 5, при этом окно 5 ориентировано так, что в систему совместно с газами попадает минимальное количество масла. Патрубок 2 снабжен сужающимся диффузором 6.
В картерной детали 7 двигателя (например, в картере маховика) выполнена расширительная камера 8, сообщающаяся с патрубками 1 и 2, при этом диаметр (D) расширительной камеры 8 значительно больше диаметра (d) патрубков 1 и 2, которые на входе в камеру 8 уплотнены уплотняющими элементами 9 и 10 соответственно. Расширительная камера 8 через отверстие 11, выполненное в картерной детали 7 и сливное устройство 12 сообщается с картерной полостью 4 двигателя.
Сливное устройство 12 состоит из установленных одна в одну с кольцевым зазором «а» трубок 13 и 14. Трубка 14 имеет меньший диаметр и установлена в отверстие 11. В верхней части трубки 13 выполнено отверстие 15, а в нижней части трубки 14 выполнено отверстие 16. Снизу трубки 13 и 14 закрыты заглушкой 17. Кольцевой зазор «а», высота перекрытия трубок 13 и 14 «h» и общая высота сливного устройства «Н» подобраны и оптимизированы так, что вес столба жидкости в сливном устройстве 12 всегда больше силы давления картерных газов, действующих на площадь кольцевого зазора «а», т.е. масло под действием веса столба жидкости постоянно вытесняется в картер двигателя, тем самым исключается прорыв картерных газов через сливное устройство 12 в расширительную камеру 8.
Сливное устройство 12 может быть выполнено в виде трубки 18, которая с одной стороны сообщается с расширительной камерой 8, а с другой стороны установлен лепестковый клапан 19, через который трубка 18 сообщается с картерной полостью 4 двигателя.
Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
Картерные газы через окно 5 в поворотном угольнике 3 с минимальным количеством масла поступают в подводящий патрубок 1, где крупные капли масла частично выпадают из потока и движутся по стенкам патрубка 1. Далее поток картерных газов поступает в расширительную камеру 8, где за счет большой разницы диаметров подводящего патрубка 1 и расширительной камеры 8 происходит эффект резкого расширения, в результате чего падает скорость, давление и температура. За счет этого происходит изменение агрегатного состояния газа, мельчайшие частицы масла конденсируются и выпадают вниз. Затем через отверстие 11 и сливное устройство 12 частицы масла сливаются обратно в картер двигателя. Очищенные газы через диффузор 6 попадают в отводящий патрубок 2 из центральной, более чистой зоны расширительной камеры 8 без изменения
направления движения, что снижает сопротивление потоку газов и тем самым снижает давление в картере. Очищенные картерные газы из отводящего патрубка 2 удаляются в атмосферу.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность очистки картерных газов от масла и исключить выброс масла в атмосферу при обеспечении низкого давления в картере.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.
1. Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, содержащая патрубок подвода картерных газов, имеющий поворотный угольник, патрубок отвода картерных газов, маслоотделитель, соединенный с картером двигателя через сливное устройство, отличающаяся тем, что в поворотном угольнике в месте соединения с картерной полостью двигателя выполнено окно, а маслоотделитель выполнен в виде расположенной в картерной детали двигателя расширительной камеры, сообщающейся с патрубками подвода и отвода картерных газов, при этом диаметр расширительной камеры больше диаметра патрубков, кроме того, патрубок отвода картерных газов снабжен сужающимся диффузором, а сливное устройство выполнено в виде двух трубок, установленных с зазором относительно друг друга, причем внутренняя и наружная трубки соединены соответственно с расширительной камерой и картерной полостью двигателя.
2. Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания, содержащая патрубок подвода картерных газов, имеющий поворотный угольник, патрубок отвода картерных газов, маслоотделитель, соединенный с картером двигателя через сливное устройство, отличающаяся тем, что в поворотном угольнике в месте соединения с картерной полостью двигателя выполнено окно, а маслоотделитель выполнен в виде расположенной в картерной детали двигателя расширительной камеры, сообщающейся с патрубками подвода и отвода картерных газов, при этом диаметр расширительной камеры больше диаметра патрубков, кроме того, патрубок отвода картерных газов снабжен сужающимся диффузором, а сливное устройство выполнено в виде трубки, соединенной с одной стороны с расширительной камерой, а с другой - с картерной полостью двигателя через лепестковый клапан, установленный в указанной трубке.
