RU154736U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU154736U1 RU154736U1 RU2014154567/06U RU2014154567U RU154736U1 RU 154736 U1 RU154736 U1 RU 154736U1 RU 2014154567/06 U RU2014154567/06 U RU 2014154567/06U RU 2014154567 U RU2014154567 U RU 2014154567U RU 154736 U1 RU154736 U1 RU 154736U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- line
- valve
- cylinder
- heat
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 169
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000037351 starvation Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000010724 circulating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий механизм газораспределения, кривошипно-шатунный механизм, системы охлаждения, питания и зажигания, систему смазки, включающую масляный насос, картер с маслом, масляную магистраль, фильтр масляный с фильтрующим элементом и обратным клапаном, маслоизмерительный стержень, каналы для подачи масла к трущимся деталям двигателя, датчик контроля давления масла и баллон с размещенным в нем теплоаккумулирующим веществом, содержащий наружную и внутреннюю стенки с вакуумом между ними для теплоизоляции, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен вспомогательной двухлинейной масляной магистралью, двухлинейным двухпозиционным распределителем с гидравлическим управлением, выход которого соединен с картером, и трехлинейным двухпозиционным распределителем, установленным в масляной магистрали на выходе масляного насоса, для переключения подачи масла с масляной магистрали на вспомогательную двухлинейную магистраль, одна из линий которой соединена с входом двухлинейного двухпозиционного распределителя, а другая содержит реле давления, обратный клапан для прохода масла только от насоса и соединена с масляной магистралью через нормально закрытый клапан с электромагнитным управлением перед фильтром масляным, который дополнительно снабжен перепускным клапаном, баллон выполнен в виде цилиндрического корпуса с наружной теплоизоляцией, содержащего с противоположных торцов полые крышки с вакуумом в их полостях для теплоизоляции, внутри корпуса вертикально установлен пневмогидроаккумулятор, выполненный в виде неразборного стального сосуда с теплоизолированным тре1. An internal combustion engine containing a gas distribution mechanism, a crank mechanism, cooling, power supply and ignition systems, a lubrication system, including an oil pump, a crankcase with oil, an oil line, an oil filter with a filter element and a check valve, an oil measuring rod, channels for oil supply to the rubbing engine parts, an oil pressure control sensor and a cylinder with a heat-accumulating substance placed in it, containing an outer and inner walls with a vacuum between them for thermal insulation, characterized in that it is additionally equipped with an auxiliary two-line oil line, a two-line two-position valve with hydraulic control , the outlet of which is connected to the crankcase, and a three-way two-position distributor installed in the oil line at the outlet of the oil pump to switch the oil supply from the oil line to an auxiliary two-line line, one of the lines of which is connected to the inlet two-line two-position distributor, and the other contains a pressure switch, a check valve for the passage of oil only from the pump and is connected to the oil line through a normally closed solenoid valve in front of the oil filter, which is additionally equipped with a by-pass valve, the cylinder is made in the form of a cylindrical body with external thermal insulation, containing hollow covers from opposite ends with vacuum in their cavities for thermal insulation, a pneumatic hydroaccumulator is vertically installed inside the housing, made in the form of a non-separable steel vessel with a heat-insulated tray
Description
Полезная модель относится к двигателестроению, а именно к системам снижения износа трущихся деталей двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем обеспечения их жидкостного трения за счет подачи подогретого масла под давлением перед запуском до момента страгивания коленчатого вала, и улучшения условий смазки пар трения с учетом увеличения их износа при работе двигателя за счет обеспечения возможности насосно-аккумуляторного питания и увеличения ресурса масляного насоса путем его периодической разгрузки. Полезная модель может быть использована в ДВС, устанавливаемых на транспортных средствах, строительно-дорожной технике или иных наземных транспортно-технологических машинах, эксплуатируемых, в том числе, при низких отрицательных температурах окружающей среды.The utility model relates to engine building, and in particular to systems for reducing the wear of friction parts of an internal combustion engine (ICE) by providing them with liquid friction by supplying heated oil under pressure before starting until the crankshaft is strained, and improving the lubrication conditions of friction pairs taking into account their increase wear during engine operation by providing the possibility of battery and accumulator power and increasing the life of the oil pump by periodically unloading it. The utility model can be used in ICEs installed on vehicles, road-building equipment or other ground transportation and technological vehicles, which are also used at low negative ambient temperatures.
К недостаткам ДВС следует отнести отсутствие на поверхностях трущихся деталей масла в момент его запуска после длительного (6 ч и более) перерыва в работе, а также трудность запуска ДВС в холодное (ниже минус 20°C) время года. Отсутствие масла на поверхностях трущихся деталей в момент запуска ДВС обусловлено тем, что при неработающем двигателе моторное масло, за исключением некоторого его количества в фильтре, стекает обратно в поддон. Отсутствие смазки в трущихся деталях приводит к ускоренному их износу, снижая срок службы. Кроме того, в холодное время года, по указанной причине, а также из-за густоты остывшего масла затрудняется или становится невозможным запуск ДВС, поскольку подшипники кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов оказывают значительный момент сопротивления стартеру или иному устройству запуска ДВС. Время выхода ДВС на номинальный тепловой режим увеличивается с понижением температуры среды, вследствие чего повышается содержание вредных примесей в отработавших газах.The disadvantages of the internal combustion engine are the absence of oil on the surfaces of the rubbing parts of the oil at the time of its launch after a long (6 hours or more) interruption in operation, as well as the difficulty of starting the internal combustion engine in the cold (below
Момент страгивания является самым напряженным в плане нагрузки на пусковое устройство и подшипники коленчатого вала, а также другие трущиеся детали. Из научно-технической литературы известно, что износ трущихся деталей во время запуска ДВС без разогрева масла при температуре минус 20°C эквивалентен износу за 7,3 часа нормальной работы двигателя (Особенности эксплуатации и улучшение пусковых качеств двигателей внутреннего сгорания / Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта / Материалы 3-й Международной научно-практической конференции 6-7 декабря 2006 г. / Жданов А.Г. и др. - Самара: СамГАПС, 2006. - С. 134-138). Здесь можно отметить и то, что для предпускового подогрева жидкости в системе охлаждения ДВС существуют предусмотренные заводской инструкцией по эксплуатации машины различные предпусковые подогреватели жидкости факельного типа, работающие как на бензине, так и на дизельном топливе.The breakaway moment is the most stressful in terms of the load on the starting device and crankshaft bearings, as well as other rubbing parts. From the scientific and technical literature it is known that the wear of friction parts during engine start-up without oil warming up at a temperature of
Для прокачки маслом ДВС перед их запуском применяют маслозакачивающий насос шестеренчатого типа МЗН-4, установленный на лючке картера со стороны масломерной линейки. При работе он по трубке забирает масло из картера и подает его к маслораспределительной плите. Насос приводится во вращение электродвигателем ДП 112 мощностью 600 Вт, работающим от постоянного тока с напряжением 24 В. Производительность насоса - не менее 10 л/мин, давление масла на выходе - не менее 0,9 МПа (http://t170-t10.ru/Instruktsii.html/ Двигатель Д160, Д180: устройство, рис. 9.8). Недостатком применения маслозакачивающего насоса является отсутствие в нем подогрева масла, подаваемого до момента страгивания на смазку подшипников коленчатого вала, что не исключают их повышенного износа. К тому же маслозакачивающий насос используется только при запуске и не улучшает условий смазки трущихся деталей ДВС на других режимах.Before pumping the ICE with oil, they use an MZN-4 gear type oil pump installed on the crankcase on the side of the oil dipstick. When working, he takes the oil from the crankcase through a tube and feeds it to the oil distribution plate. The pump is driven into rotation by a DP 112 electric motor with a power of 600 W, powered by a direct current with a voltage of 24 V. The pump capacity is at least 10 l / min, the oil pressure at the outlet is at least 0.9 MPa (http: // t170-t10. com / Instruktsii.html / Engine D160, D180: device, Fig. 9.8). The disadvantage of using an oil pump is the lack of oil heating supplied until the crankshaft bearings are lubricated, which does not exclude increased wear. In addition, the oil pump is used only at startup and does not improve the lubrication conditions of the friction parts of the internal combustion engine in other modes.
Известно устройство для предпусковой подачи масла в двигатель внутреннего сгорания, выполненное в виде аккумулятора давления, который соединен с системой смазки через управляющий клапан и содержит двойные стенки с вакуумным промежутком между ними и подогреватель (см. пат. США №US 5460097, F01M 5/02, F01P 11/20).A device for pre-starting oil supply to an internal combustion engine, made in the form of a pressure accumulator, which is connected to the lubrication system through a control valve and contains double walls with a vacuum gap between them and a heater (see US Pat. No. US 5460097,
Недостатком указанного аналога является невысокая надежность предпусковой подготовки и работы системы смазки, что обусловлено недостаточным для обеспечения жидкостного трения в подшипниках двигателя уровнем давления, создаваемым при пуске масла, а также увеличением расхода энергии на включение подогревателя при каждом пуске при длительных остановках двигателя в условиях низких температур.The disadvantage of this analogue is the low reliability of the pre-start preparation and operation of the lubrication system, which is due to the insufficient pressure level created by starting the oil to ensure liquid friction in the engine bearings, as well as an increase in the energy consumption for turning on the heater at each start-up at long engine shutdowns at low temperatures .
Известно устройство для предпусковой подачи масла в систему смазки двигателя внутреннего сгорания, содержащее цилиндр с тремя стенками, внутренняя полость которого снабжена поршнем с пружиной и электроконтактным датчиком положения, между наружной и средней стенками цилиндра создан вакуум для теплоизоляции, в зазоре между средней и внутренней стенками, заполненном теплоаккумулирующим веществом - октаногидратом гидроксида бария Ba(OH)2·8H2O, размещена спиральная трубка, которая соединена с системой смазки через один из управляющих клапанов, а внутренняя полость цилиндра - через другой управляющий клапан (см. пат. РФ №2182235, F01M 5/02).A device is known for pre-starting oil supply to the lubrication system of an internal combustion engine, comprising a cylinder with three walls, the internal cavity of which is equipped with a piston with a spring and an electric contact position sensor, a vacuum is created between the outer and middle walls of the cylinder for thermal insulation, in the gap between the middle and inner walls, filled with a heat-accumulating substance - barium hydroxide octane hydrate Ba (OH) 2 · 8H 2 O, a spiral tube is placed, which is connected to the lubrication system through one of the control valves new, and the inner cavity of the cylinder through another control valve (see US Pat. RF No. 2182235,
Недостатком известного устройства является невысокая надежность предпусковой подготовки и работы системы смазки. Это обусловлено низким количеством накапливаемого тепла цилиндром (тепловым аккумулятором), так как предварительное расплавление теплоаккумулирующего состава осуществляется циркулирующим горячим маслом системы смазки при максимальной температуре 100°C, а также низким рабочим давлением масла в виду изменений механических характеристик пружины при ее длительной эксплуатации и уплотнения пары «поршень-цилиндр» в результате трения и износа при их эксплуатации, что приводит к снижению КПД двигателя и перетечке масла между полостями цилиндра.A disadvantage of the known device is the low reliability of the pre-start preparation and operation of the lubrication system. This is due to the low amount of heat accumulated by the cylinder (heat accumulator), since the pre-melting of the heat storage composition is carried out by circulating hot oil of the lubrication system at a maximum temperature of 100 ° C, as well as by the low working pressure of the oil due to changes in the mechanical characteristics of the spring during its long-term operation and vapor compaction "Piston-cylinder" as a result of friction and wear during operation, which leads to a decrease in engine efficiency and oil flow between the cavities ndra.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является двигатель внутреннего сгорания, содержащий механизм газораспределения, кривошипно-шатунный механизм, системы охлаждения, питания и зажигания, систему смазки, включающую масляный насос, картер с маслом, масляную магистраль, фильтр масляный с фильтрующим элементом и обратным клапаном, маслоизмерительный стержень, каналы для подачи масла к трущимся деталям двигателя, датчик контроля давления масла и баллон с размещенным в нем теплоаккумулирующим веществом, содержащий наружную и внутреннюю стенки с вакуумом между ними для теплоизоляции. Причем баллон выполнен в виде сосуда Дьюара, а теплоаккумулирующее вещество размещено в герметичных капсулах (см. пат. РФ №2128291, F01M 5/00).The closest analogue to the claimed utility model is an internal combustion engine containing a gas distribution mechanism, a crank mechanism, cooling, power and ignition systems, a lubrication system including an oil pump, a crankcase with oil, an oil line, an oil filter with a filter element and a check valve , oil metering rod, channels for supplying oil to rubbing engine parts, an oil pressure control sensor and a cylinder with a heat storage substance placed inside it, containing the inner and inner walls with a vacuum between them for thermal insulation. Moreover, the cylinder is made in the form of a Dewar vessel, and the heat-accumulating substance is placed in sealed capsules (see US Pat. RF No. 2128291,
Недостатком данного устройства является невысокая надежность предпусковой подготовки и работы системы смазки. Это обусловлено ухудшением эксплуатационных свойств масла и свойств системы смазки в виду смешивания в баллоне воздуха и масла и его пенообразования, а также возможного перегрева масла в системе при работе двигателя за счет теплоемкости соединенного с ней баллона с теплоаккумулирующим веществом. Также это обусловлено невозможностью обеспечить при зимнем пуске жидкостное трение в подшипниках, так как давления воздуха в баллоне недостаточно для предпусковой прокачки маслом зазоров в подшипниках двигателя в аккумуляторном режиме. Кроме того ненадежная теплоизоляция баллона ведет к потере тепловой энергии, а отсутствие наружной теплоизоляции баллона не позволяет защитить обслуживающий персонал от ожога при соприкосновении с его нагретой поверхностью.The disadvantage of this device is the low reliability of pre-launch preparation and operation of the lubrication system. This is due to the deterioration of the operational properties of the oil and the properties of the lubrication system due to the mixing of air and oil in the cylinder and its foaming, as well as the possible overheating of the oil in the system during engine operation due to the heat capacity of the cylinder with heat-accumulating material connected to it. This is also due to the inability to provide liquid friction in the bearings during winter start-up, since the air pressure in the cylinder is not sufficient for pre-starting oil pumping of gaps in the engine bearings in battery mode. In addition, unreliable thermal insulation of the cylinder leads to the loss of thermal energy, and the lack of external thermal insulation of the cylinder does not protect the personnel from burns in contact with its heated surface.
Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении надежности предпусковой подготовки и работы системы смазки при одновременном увеличении безопасности обслуживающего персонала.The problem solved by the claimed utility model is to increase the reliability of pre-launch preparation and operation of the lubrication system while increasing the safety of staff.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышении количества накапливаемого тепла баллоном и увеличении периода его заряженного тепловой энергией состояния при низких температурах воздуха, в обеспечении выбора оптимальной схемы питания точек смазки в зависимости от условий эксплуатации и исключении «масляного голодания» пар трения ДВС при засорении его фильтрующего элемента, в исключении смешения воздуха с маслом и пенообразования в системе смазки, что приводит к увеличению ресурса трущихся деталей двигателя, а также в обеспечении периодической разгрузки масляного насоса, что приводит к увеличению его срока службы, сокращая при этом расход топлива двигателя внутреннего сгорания.The technical result achieved by the claimed utility model is to increase the amount of heat accumulated by the cylinder and increase the period of its state charged with thermal energy at low air temperatures, to ensure the selection of the optimal power supply for lubrication points depending on operating conditions and the exclusion of “oil starvation” of ICE friction pairs with clogging of its filter element, in the exclusion of mixing air with oil and foaming in the lubrication system, which leads to an increase in the life of rubbing de engine hoists, as well as ensuring periodic unloading of the oil pump, which leads to an increase in its service life, while reducing fuel consumption of the internal combustion engine.
Поставленная задача решается тем, что известный двигатель внутреннего сгорания, содержащий механизм газораспределения, кривошипно-шатунный механизм, системы охлаждения, питания и зажигания, систему смазки, включающую масляный насос, картер с маслом, масляную магистраль, фильтр масляный с фильтрующим элементом и обратным клапаном, маслоизмерительный стержень, каналы для подачи масла к трущимся деталям двигателя, датчик контроля давления масла и баллон с размещенным в нем теплоаккумулирующим веществом, содержащий наружную и внутреннюю стенки с вакуумом между ними для теплоизоляции, согласно изменению дополнительно снабжен вспомогательной двухлинейной масляной магистралью, двухлинейным двухпозиционным распределителем с гидравлическим управлением, выход которого соединен с картером, и трехлинейным двухпозиционным распределителем, установленным в масляной магистрали на выходе масляного насоса, для переключения подачи масла с масляной магистрали на вспомогательную двухлинейную магистраль, одна из линий которой соединена с входом двухлинейного двухпозиционного распределителя, а другая содержит реле давления, обратный клапан для прохода масла только от насоса и соединена с масляной магистралью через нормально закрытый клапан с электромагнитным управлением перед фильтром масляным, который дополнительно снабжен перепускным клапаном, баллон выполнен в виде цилиндрического корпуса с наружной теплоизоляцией, содержащего с противоположных торцов полые крышки с вакуумом в их полостях для теплоизоляции, внутри корпуса вертикально установлен пневмогидроаккумулятор, выполненный в виде неразборного стального сосуда с теплоизолированным трехлинейным рабочим отводом, который герметично выведен через крышку корпуса, расположенную со стороны картера с маслом, внутренняя полость сосуда содержит разделенные резиновым баллоном жидкостную камеру со стороны рабочего отвода и газовую камеру с противоположной стороны, теплоаккумулирующее вещество выполнено на основе нитрата лития и размещено в зазоре между внутренней стенкой баллона и пневмогидроаккумулятором, в котором расположена спиральная трубка для циркуляции теплоносителя, выход которой герметично выполнен в крышке корпуса, расположенной со стороны рабочего отвода, и соединен посредством теплоизолированного газовода с атмосферой через выпускной пневмоклапан и глушитель, а ее герметичный вход выполнен в противоположной крышке корпуса и соединен посредством теплоизолированного газовода с одной стороны с выпускным трубопроводом отработавших газов двигателя эксплуатируемой машины через пневмораспределитель с электромагнитным и ручным управлением, а с другой - с отработавшими газами иного источника тепловой энергии через впускной пневмоклапан, теплоизолированный трехлинейный рабочий отвод содержит реле давления и температуры, манометр, датчик и указатель температуры, нормально закрытый клапан с электромагнитным и ручным управлением, выход которого гидравлически соединен с масляным фильтром между его фильтрующим элементом и обратным клапаном, жидкостная камера пневмогидроаккумулятора соединена с вспомогательной масляной магистралью на выходе ее обратного клапана посредством трехлинейного рабочего отвода, который одновременно выполнен в виде линии гидроуправления двухлинейным двухпозиционным распределителем.The problem is solved in that the known internal combustion engine containing a gas distribution mechanism, a crank mechanism, cooling, power and ignition systems, a lubrication system including an oil pump, a crankcase with oil, an oil line, an oil filter with a filter element and a check valve, oil metering rod, channels for supplying oil to rubbing engine parts, an oil pressure control sensor and a cylinder with a heat-accumulating substance placed inside it, containing external and internal the walls with a vacuum between them for thermal insulation, according to the change, is additionally equipped with an auxiliary two-line oil line, a two-line two-position distributor with hydraulic control, the outlet of which is connected to the crankcase, and a three-line two-position distributor installed in the oil line at the outlet of the oil pump, for switching the oil supply from the oil highway to the auxiliary two-line highway, one of the lines of which is connected to the input of the two-line on-off p a distributor, and the other contains a pressure switch, a check valve for oil passage only from the pump and is connected to the oil line through a normally closed solenoid valve in front of the oil filter, which is additionally equipped with an overflow valve, the cylinder is made in the form of a cylindrical body with external thermal insulation, containing opposite ends, hollow covers with vacuum in their cavities for thermal insulation, a pneumohydraulic accumulator, made in the form of a non-separable, is vertically installed inside the case a vessel with a thermally insulated three-linear working branch, which is hermetically removed through a housing cover located on the oil sump side, the inner cavity of the vessel contains a liquid chamber separated by a rubber cylinder on the side of the working branch and a gas chamber on the opposite side, the heat-accumulating substance is based on lithium nitrate and placed in the gap between the inner wall of the cylinder and the pneumatic accumulator, in which there is a spiral tube for circulation of the coolant, the output which is hermetically sealed in the housing cover located on the side of the working outlet and connected by means of a thermally insulated gas duct to the atmosphere through an exhaust pneumatic valve and a silencer, and its sealed inlet is made in the opposite housing cover and connected by means of a thermally insulated gas duct on one side to the exhaust pipe of the engine’s exhaust gas machines through a pneumatic distributor with electromagnetic and manual control, and on the other - with the exhaust gases of another heat source of energy through the inlet pneumatic valve, a thermally insulated three-line working branch contains a pressure and temperature switch, a pressure gauge, a sensor and a temperature indicator, a normally closed valve with electromagnetic and manual control, the output of which is hydraulically connected to the oil filter between its filter element and a non-return valve, the liquid chamber of the pneumatic accumulator is connected with an auxiliary oil line at the outlet of its non-return valve by means of a three-line working outlet, which is simultaneously executed n a hydraulic control line of two-line-off valve.
При этом наружные поверхности двухлинейного двухпозиционного распределителя с гидроуправлением и нормально закрытого клапана с электромагнитным и ручным управлением могут быть выполнены с теплоизоляционным покрытием.In this case, the outer surfaces of the two-line on-off valve with hydraulic control and a normally closed valve with electromagnetic and manual control can be made with a heat-insulating coating.
При этом наружная и внутренняя стенки баллона, его полые крышки, а также расположенная в нем спиральная трубка могут быть выполнены из однородного металла - нержавеющей стали.In this case, the outer and inner walls of the cylinder, its hollow caps, and also the spiral tube located in it can be made of a homogeneous metal - stainless steel.
Снабжение выхода масляного насоса трехлинейным двухпозиционным распределителем позволяет обеспечить выбор оптимальной схемы питания точек смазки в зависимости от условий эксплуатации (по насосной или по насосно-аккумуляторной гидролиниям), что приводит к повышению надежности работы системы смазки.Providing the output of the oil pump with a three-line on-off distributor allows you to select the optimal power supply circuit for the lubrication points depending on the operating conditions (pump or battery-accumulator lines), which increases the reliability of the lubrication system.
Дополнительное снабжение масляного фильтра перепускным клапаном исключает «масляное голодание» пар трения ДВС при засорении его фильтрующего элемента, что позволяет повысить надежность работы системы смазки.An additional supply of the oil filter with a bypass valve eliminates the “oil starvation” of the ICE friction pairs when its filter element is clogged, which improves the reliability of the lubrication system.
Применение теплоаккумулирующего вещества на основе нитрата лития, изменяющего агрегатное состояние (температура фазового перехода -температура плавления - 253°C) в интервале рабочих температур теплоносителя зарядки (высокотемпературные отработавшие газы ДВС эксплуатируемой машины, имеющие температуру от 300°C и более) позволяет повысить количество накопляемого тепла баллоном и увеличить период его заряженного тепловой энергией состояния при низких температурах воздуха, что приводит к повышению надежности предпусковой подготовки системы смазки ДВС.The use of a heat-accumulating substance based on lithium nitrate that changes the state of aggregation (phase transition temperature - melting point - 253 ° C) in the range of operating temperatures of the charge coolant (high-temperature exhaust gases of the internal combustion engine of an operating machine having a temperature of 300 ° C or more) allows increasing the amount of accumulated heat the cylinder and increase the period of its state charged with thermal energy at low air temperatures, which leads to an increase in the reliability of pre-launch system We grease the engine.
Возможность использования в качестве теплоносителя зарядки отработавших газов иного источника тепловой энергии (автомобиля техпомощи, переносной тепловентиляционной установки) позволяет повысить надежность предпусковой подготовки ДВС.The possibility of using another source of thermal energy (a technical assistance vehicle, a portable heat and ventilation installation) as a heat carrier for charging exhaust gases makes it possible to increase the reliability of engine start-up preparation.
Использование предварительно заряженного сжатым азотом пневмогидроаккумулятора с разделителем сред исключает смешение воздуха с маслом и его пенообразование в системе смазки, что приводит к увеличению ресурса трущихся деталей, а также позволяет повысить давление масла в рабочем отводе с возможностью регулирования зарядки, что повышает надежность работы системы смазки заявляемого ДВС. Высокое давление в заряженном ПГАК (0,7 МПа и более) по сравнению с прототипом (0,3…0,35 МПа), зависящее от начального давления сжатого газа, а также типа пневмогидроаккумулятора, позволяет обеспечить условие жидкостного трения в кинематических парах трения ДВС до страгивания при его запуске, в том числе в условиях низких отрицательных температур воздуха.The use of a pre-charged compressed nitrogen pneumatic accumulator with a medium separator eliminates the mixing of air with oil and its foaming in the lubrication system, which leads to an increase in the life of rubbing parts, and also allows to increase the oil pressure in the working bend with the possibility of charging regulation, which increases the reliability of the claimed lubrication system ICE. The high pressure in a charged PHAA (0.7 MPa and more) compared with the prototype (0.3 ... 0.35 MPa), which depends on the initial pressure of the compressed gas, as well as the type of pneumohydroaccumulator, makes it possible to ensure the condition of liquid friction in the kinematic friction couples of ICE before stragging at its launch, including in conditions of low negative air temperatures.
Снабжение системы смазки ДВС вспомогательной магистралью с обратным клапаном и средствами гидроавтоматики (клапан с электромагнитным и ручным управлением, двухлинейный двухпозиционный распределитель с гидроуправлением, клапан с электромагнитным управлением, реле давления и температуры, датчик температуры) позволяет автоматизировать управление системой смазки, что приводит к повышению надежности ее работы на различных режимах.The supply of the ICE lubrication system with an auxiliary line with a non-return valve and hydraulic means (solenoid valve and manual control, two-line on / off valve with hydraulic control, solenoid valve, pressure and temperature switches, temperature sensor) allows you to automate the lubrication system control, which leads to increased reliability her work in various modes.
Снабжение рабочего отвода ПГАК клапаном с электромагнитным и ручным управлением, выход которого гидравлически соединен с масляным фильтром, позволяет обеспечить в автоматическом или ручном режимах отсоединение от масляной магистрали работающего ДВС находящийся под давлением рабочий отвод ПГАК (например, при состоянии готовности к следующему запуску ДВС) или соединение рабочего отвода при питании указанной магистрали от насосно-аккумуляторной гидролинии, что приводит к повышению надежности работы системы смазки.The supply of the PHAA working outlet with an electromagnetic and manual control valve, the output of which is hydraulically connected to the oil filter, allows automatic or manual disconnection of the PHAA working outlet under pressure from the oil line of the operating ICE (for example, when it is ready for the next ICE launch) or the connection of the working branch when feeding the specified line from the pump-accumulator hydraulic line, which leads to increased reliability of the lubrication system.
Подключение к масляному насосу двухлинейного двухпозиционного распределителя с гидравлическим управлением от рабочего отвода пневмогидроаккумулятора позволяет осуществлять периодическую разгрузку указанного насоса, увеличивая при этом срок его службы (ресурс) и сокращая расход топлива ДВС.The connection to the oil pump of a two-line on-off distributor with hydraulic control from the working outlet of the pneumatic accumulator allows periodic unloading of the specified pump, while increasing its service life (resource) and reducing the fuel consumption of the internal combustion engine.
Изготовление наружной и внутренней стенок цилиндрического корпуса с верхней и нижней полыми крышками, а также спиральной трубки для циркуляции теплоносителя зарядки из однородного материала - нержавеющей стали, позволяет снизить коррозию металла при эксплуатации баллона, что повышает его ресурс.The manufacture of the outer and inner walls of the cylindrical body with the upper and lower hollow covers, as well as a spiral tube for circulating the charging fluid from a homogeneous material - stainless steel, reduces metal corrosion during operation of the cylinder, which increases its service life.
Наружная теплоизоляция баллона с полыми крышками, в полостях которых создается вакуум, газоводов теплоносителя, рабочего отвода пневмогидроаккумулятора, двухлинейного двухпозиционногоExternal thermal insulation of a cylinder with hollow caps, in the cavities of which a vacuum is created, coolant gas ducts, a pneumatic accumulator working branch, a two-line on-off
распределителя с гидроуправлением и клапана с электромагнитным и ручным управлением позволяет снизить потери тепла и повысить тем самым надежность предпусковой подготовки системы смазки ДВС, а также увеличить безопасность (термозащиту) обслуживающего персонала.hydraulically controlled distributor and electromagnetic and manual control valves can reduce heat loss and thereby increase the reliability of the starting preparation of the internal combustion engine lubrication system, as well as increase the safety (thermal protection) of staff.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображен двигатель внутреннего сгорания.The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawing, which schematically shows an internal combustion engine.
Двигатель внутреннего сгорания содержит механизм газораспределения 1, кривошипно-шатунный механизм 2, системы охлаждения 3, питания 4 и зажигания 5, баллон 6 (аккумулятор давления и теплоты) с размещенным в нем теплоаккумулирующим веществом 7 и систему смазки. Последняя включает картер 8 с маслом, маслоизмерительный стержень 9, масляный насос 10 с маслоприемником 11 и предохранительным клапаном 12, фильтр масляный 13 с фильтрующим элементом 14, обратным 15 и перепускным 16 клапанами, масляную магистраль 17 с датчиком 18 контроля давления масла и каналы 19 для подачи масла к трущимся деталям двигателя. Двигатель снабжен вспомогательной двухлинейной масляной магистралью 20, двухлинейным двухпозиционным распределителем 21 с гидравлическим управлением и трехлинейным двухпозиционным распределителем 22. Выход двухлинейного двухпозиционного распределителя 21 соединен с картером 8. В масляной магистрали 17 на выходе масляного насоса 10 установлен трехлинейный двухпозиционный распределитель 22 для переключения подачи масла с масляной магистрали 17 на вспомогательную двухлинейную масляную магистраль 20. Одна из ее линий соединена с входом двухлинейного двухпозиционного распределителя 21, а другая содержит реле давления 23, обратный клапан 24 для прохода масла только от насоса 10 и соединена с масляной магистралью 17 через нормально закрытый клапан 25 с электромагнитным управлением перед фильтром масляным 13. Баллон 6 выполнен в форме цилиндрического корпуса с наружной теплоизоляцией 26 в виде, например, асбокартона, асбестовой ткани или асбестового шнура. Баллон 6 содержит наружную 27 и внутреннюю 28 стенки и с противоположных торцов полые крышки 29 и 30 с вакуумом между стенок 27 и 28 и в полостях крышек 29 и 30 для теплоизоляции. Внутри корпуса 6 вертикально установлен типовой баллонный пневмогидроаккумулятор (ПГАК) 31 с расчетными параметрами. Расчет ПГАК 31 заключается в определении его номинальной конструктивной вместимости V0, то есть объема газа при начальном давлении p0 до заполнения жидкостной камеры 34 пневмогидроаккумулятора 31 моторным маслом. ПГАК 31 выполнен в виде неразборного стального сосуда с теплоизолированным трехлинейным рабочим отводом 32, который герметично выведен через полую крышку 30 корпуса 6. Внутренняя полость сосуда 31 содержит разделенные резиновым баллоном 33 жидкостную камеру 34 и газовую камеру 35. Теплоаккумулирующее вещество 7, изменяющее свое агрегатное состояние в интервале рабочих температур теплоносителя зарядки, выполнено на основе нитрата лития и размещено в зазоре между внутренней стенкой 28 баллона 6 и пневмогидроаккумулятором 31, в котором расположена спиральная трубка 36 для циркуляции теплоносителя. Выход спиральной трубки 36 герметично выполнен в крышке 30 и соединен посредством теплоизолированного газовода 37 с атмосферой через выпускной пневмоклапан 38 и глушитель 39. Вход спиральной трубки 36 герметично выполнен в крышке 29 и соединен посредством теплоизолированного газовода 40 с одной стороны с выпускным трубопроводом 41 отработавших газов двигателя эксплуатируемой машины через пневмораспределитель 42 с электромагнитным и ручным управлением, а с другой - с отработавшими газами иного источника тепловой энергии через впускной пневмоклапан 43.The internal combustion engine contains a
В качестве материалов для наружной теплоизоляции газоводов 37 и 40 могут применять асбестовую ткань, асбестовый шнур и прочие материалы.As materials for external thermal insulation of
Теплоизолированный трехлинейный рабочий отвод 32 изготовлен из материала, обладающего низкой теплопроводностью (полимеры и другие), и имеет наружную теплоизоляцию в виде, например, самоклеющейся пироленты из силиконовой резины. Он содержит реле давления 44 и температуры 45, манометр 46, датчик 47 и указатель 48 температуры, нормально закрытый клапан 49 с электромагнитным и ручным управлением. Выход последнего гидравлически соединен с масляным фильтром 13 между его фильтрующим элементом 14 и обратным клапаном 15. Жидкостная камера 34 пневмогидроаккумулятора 31 соединена с вспомогательной масляной магистралью 20 на выходе ее обратного клапана 24 посредством трехлинейного рабочего отвода 32, который одновременно выполнен в виде линии гидроуправления двухлинейным двухпозиционным распределителем 21.The thermally insulated three-
Наружные поверхности двухлинейного двухпозиционного распределителя 21 с гидроуправлением и нормально закрытого клапана 49 с электромагнитным и ручным управлением выполнены с теплоизоляционным покрытием в виде, например, асбестовой ткани, жидкокерамического покрытия или иного.The outer surfaces of the two-line on-off
Наружная 27 и внутренняя 28 стенки баллона 6, его верхняя 29 и нижняя 30 полые крышки, а также расположенная в нем спиральная трубка 36 выполнены из однородного металла - нержавеющей стали.The outer 27 and inner 28 walls of the cylinder 6, its upper 29 and lower 30 hollow covers, as well as the
Такое конструктивное выполнение заявляемого двигателя внутреннего сгорания позволяет повысить количество накапливаемого тепла баллоном и увеличить период заряженного тепловой энергией состояния баллона при низких температурах воздуха, обеспечить выбор оптимальной схемы питания точек смазки в зависимости от условий эксплуатации и исключить «масляное голодание» пар трения ДВС при засорении его фильтрующего элемента, исключить смешение воздуха с маслом и пенообразование в системе смазки, что приводит к увеличению ресурса трущихся деталей двигателя, а также позволяет обеспечить периодическую разгрузку масляного насоса, что приводит к увеличению его срока службы, сокращая при этом расход топлива двигателя внутреннего сгорания. Это все позволяет повысить надежность предпусковой подготовки и работы системы смазки.Such a constructive implementation of the inventive internal combustion engine allows to increase the amount of heat accumulated by the cylinder and to increase the period of the state of the cylinder charged with thermal energy at low air temperatures, to ensure the selection of the optimal power supply for lubrication points depending on operating conditions and to exclude “oil starvation” of ICE friction pairs when it becomes clogged filter element, to exclude the mixing of air with oil and foaming in the lubrication system, which leads to an increase in the life of rubbing particles engine parts, and also allows for periodic unloading of the oil pump, which leads to an increase in its service life, while reducing fuel consumption of the internal combustion engine. All this allows to increase the reliability of pre-start preparation and operation of the lubrication system.
Заявляемый двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.The inventive internal combustion engine operates as follows.
ПГАК 31 оснащается комплектом для зарядки газом (техническим азотом). В ПГАК 31 используют свойство газа - сжиматься и воздействовать на практически несжимаемую жидкость, находящуюся под давлением. При увеличении давления в масляной магистрали 17, резиновый баллон 33 сжимается, вбирая в жидкостную камеру 34 некоторое количество масла. При уменьшении давления в масляной магистрали 17 сжатый газ (технический азот) вытесняет масло обратно в масляную магистраль 17 системы смазки ДВС.
Систему смазки ДВС при необходимости снабжают масляным радиатором с краном для его включения (обычно включают при температуре воздуха выше 20°C или независимо от температуры при эксплуатации ДВС с большой нагрузкой). В этом случае масляный насос снабжен второй секцией для обеспечения циркуляции масла через масляный радиатор. Масло поступает в радиатор через предохранительный клапан, который открывается под давлением масла около 0,1 МПа. Пройдя через радиатор, масло сливается обратно в картер. Вышеперечисленные дополнительные элементы системы смазки на чертеже не показаны.The engine ICE lubrication system, if necessary, is equipped with an oil cooler with a tap to turn it on (usually it is turned on at an air temperature above 20 ° C or regardless of the temperature during operation of the ICE with a heavy load). In this case, the oil pump is equipped with a second section for circulating oil through the oil cooler. Oil enters the radiator through a safety valve, which opens at an oil pressure of about 0.1 MPa. After passing through the radiator, the oil is drained back into the crankcase. The above additional elements of the lubrication system are not shown in the drawing.
Нормальную работу ДВС обеспечивают механизм газораспределения 1, кривошипно-шатунный механизм 2, системы охлаждения 3, питания 4 и зажигания 5 и смазки.The normal operation of the internal combustion engine is provided by the
Предпусковую подготовку системы смазки и запуск двигателя осуществляют следующим образом.Prestarting the lubrication system and starting the engine as follows.
Предполагают, что перед каждым запуском ДВС после перерыва в работе, ПГАК 31 находится в полностью заряженном состоянии в результате предшествующего периода работы масляного насоса 10. Контроль зарядки осуществляют посредством манометра 46. Теплоизолированный рабочий отвод 32 автоматически заперт выключенным клапаном 49. Его электромагнитное управление обесточено срабатыванием реле давления 44 при достижении максимального давления в рабочем отводе 32 и закрытыми обратным клапаном 24 и клапаном 25 с электромагнитным управлением, которое обесточено срабатыванием реле давления 23 при отсутствии давления во вспомогательной масляной магистрали 20. Кроме того, перед «холодным» запуском ДВС в конце предшествующей смены производят предварительную зарядку баллона 6 тепловой энергией, используя в качестве теплоносителя отработавшие газы ДВС эксплуатируемой машины. При этом отработавшие газы подают по теплоизолированному газоводу 40 в спиральную трубку 36 от выпускного трубопровода 41 путем переключения пневмораспределителя 42 с электромагнитным управлением при закрытом пневмоклапане 43. Выход спиральной трубки 36 через теплоизолированный газовод 37, выпускной пневмоклапан 38 и глушитель 39 сообщен с атмосферой. Предварительное расплавление теплоаккумулирующего вещества 7 (нитрата лития) и запасание тепловой энергии в баллоне 6 осуществляется циркулирующими высокотемпературными отработавшими газами ДВС, а также горячим маслом системы смазки двигателя. В исходной (первой) позиции пневмораспределителя 42 отработавшие газы ДВС сообщены посредством выпускного трубопровода 41 через глушитель 39 с атмосферой. Предварительная зарядка баллона 6 тепловой энергией также может быть осуществлена с использованием отработавших газов автомобиля техпомощи или переносной тепловентиляционной установки (ТВУ) без задействования пневмораспределителя 42. При этом высокотемпературные отработавшие газы подают через впускной пневмоклапан 43 при закрытом отводе пневмораспределителя 42 по теплоизолированному газоводу 40 в спиральную трубку 36. Впускной пневмоклапан 43 и выпускной пневмоклапан 38 имеют ручное управление. Баллон 6 заряжается теплом при работе ДВС от его высокотемпературных отработавших газов, имеющих температуру от 300°C и более. Накопленное при предшествующей работе системы смазки тепловая энергия масла (температура достигает 100°C) некоторое время сохраняется в ПГАК 31, что также способствует ускоренному прогреву масла в его жидкостной камере 34 и теплоизолированном трехлинейном рабочем отводе 32 при «холодном» запуске двигателя. Режим прогрева масла в жидкостной камере 34 и рабочем отводе 32 контролируется датчиком температуры 47 с указателем температуры 48. Если температура в рабочем отводе 32 ниже заданной величины, например 70°C, то контакты термореле 45 замыкаются (режим «нагрев»), подавая напряжение на обмотку электромагнитного управления пневмораспределителя 42, который автоматически переключаясь во вторую позицию, соединяет линию теплоносителя (отработавшие газы ДВС) с газоводом 40 и спиральной трубкой 36. При достижении температуры в рабочем отводе 32 значения, несколько превышающего температуру фазового перехода нитрата лития (253°C), например 260°C, происходит размыкание контактов термореле 45, обесточивание обмотки электромагнитного управления пневмораспределителя 42 и возврат в исходную позицию под действием его пружины. Дальнейший разогрев теплоаккумулирующего вещества 7 посредством температуры проходящих по спиральной трубке 36 отработавших газов прекращается. Температура в баллоне 6 поддерживается за счет фазового перехода (расплавления) теплоаккумулирующего вещества 7 и тепловой энергии масла, заполняющего жидкостную камеру 34 ПГАК 31. В заряженном баллоне 6 теплоаккумулирующее вещество 7 (нитрат лития) сохраняется в расплавленном состоянии в течение нескольких дней при отрицательной температуре окружающей среды. Двухпозиционный пневмораспределитель 42 имеет вспомогательное ручное управление. Таким образом, после зарядки баллона 6 (аккумулятора давления и теплоты) гидравлической и тепловой энергией при запертых теплоизолированных газоводах 40 и 37 и теплоизолированном трехлинейном рабочем отводе 32 (заперт закрытыми клапанами 24, 25 и 49) разогретое до требуемой температуры масло в жидкостной камере 34 находится под максимальным рабочим давлением в максимально теплоизолированном состоянии от окружающей среды. Перед «холодным» запуском ДВС до момента страгивания коленчатого вала вручную открывают клапан 49, и горячее масло под давлением подается в масляный фильтр 13, затем от него в масляную магистраль 17 и далее в каналы 19 и зазоры кинематических пар трения, через которые сливается в картер 8. При достижении в масляной магистрали 17 давления (контролируется датчиком давления 18), обеспечивающего жидкостное трение в подшипниках и других трущихся деталях двигателя (не менее 0,25 МПа), производят запуск ДВС.It is assumed that before each start of the internal combustion engine after a break in operation,
Работа ДВС предусматривает две схемы питания маслом потребителей (кинематических пар трения) системы смазки: насосную и насосно-аккумуляторную.The ICE operation provides for two schemes for supplying consumers with oil (kinematic friction pairs) of the lubrication system: pump and battery-accumulator.
Насосное питание по «штатной» схеме с сопутствующим зарядом гидравлической, а при необходимости и тепловой энергией, баллона 6 осуществляют следующим образом.Pump power according to the "standard" scheme with a concomitant charge of hydraulic, and, if necessary, thermal energy, cylinder 6 is as follows.
При положении трехлинейного двухпозиционного распределителя 22 в первой позиции (как показано на чертеже) и работе ДВС циркуляция масла в магистрали 17 происходит под действием давления, создаваемого насосом 10. Масло забирается из картера 8 через маслоприемник 11 посредством насоса 10 и подается через обратный клапан 15 после очистки масла в фильтрующем элементе 14 в масляную магистраль 17, а далее по каналам 19 на смазку трущихся деталей. Отработавшее масло стекает в картер 8, его уровень контролируется маслоизмерительным стержнем 9 при неработающем двигателе. Контроль давления масла в магистрали 17 осуществляется датчиком давления 18. Пневмогидроаккумулятор 31 изначально разряжен до минимального ' рабочего давления при осуществлении предшествующего запуска ДВС. Ввиду понижения давления в его жидкостной камере 34 и теплоизолированном рабочем отводе 32 клапан 49 автоматически открыт путем подачи питания на обмотку его электромагнитного управления посредством переключении реле давления 44. А клапан 25 нормально закрыт, так как его электромагнитное управление обесточено через реле давления 23 ввиду отсутствия давления во вспомогательной масляной магистрали 20. ПГАК 31 находится в готовом для заряда состоянии. При работе ДВС заряд его жидкостной камеры 34 происходит от масляного насоса 10 по рабочему отводу 32 через открытый посредством работы реле давления 44 клапан 49 с электромагнитным управлением. Последний гидравлически соединен с масляным фильтром 13 между его фильтрующим элементом 14 и обратным клапаном 15. Попадая в жидкостную камеру 34, масло воздействует на резиновый баллон 33 и дополнительно сжимает находящийся в газовой камере 35 сосуда ПГАК 31 технический азот (газ работает как «пружина») и полностью заряжает последний. Заряд жидкостной камеры 34 по теплоизолированному рабочему отводу 32 будет происходить до максимального рабочего давления, соответствующего давлению срабатывания предохранительного клапана 12, перепускающего подачу насоса 10 на его вход, и ограничивающего давление масла в рабочем отводе 32 и масляной магистрали 17 системы смазки (согласно определению объемного гидропривода «при установившемся режиме работы насос развивает напор (давление), равное потребному»). При достижении максимального рабочего давления в теплоизолированном трехлинейном рабочем отводе 32 он автоматически запирается выключенным под действием своей пружины клапаном 49, электромагнитное управление которым обесточено срабатыванием реле давления 44 при достижении максимального давления в рабочем отводе 32, и закрытыми клапанами 24 и 25. Таким образом, ПГАК 31 оказывается полностью заряжен до максимального рабочего давления, равного давлению срабатывания предохранительного клапана 12 масляного насоса 10, и отсоединен от масляной магистрали 17 и масляного насоса 10. Одновременно, при необходимости, происходит заряд баллона 6 тепловой энергией от высокотемпературных отработавших газов аналогично вышеописанному. Температуры масла при работе ДВС (достигает 100°C) недостаточно для обеспечения фазового перехода используемого в качестве теплоаккумулирующего вещества 7 нитрата лития. При остановке масляного насоса 10 закрывается обратный клапан 15, предотвращая стекание масла из корпуса фильтра 13 через насос 10 в картер 8. В жидкостной камере 34 ПГАК 31 и его теплоизолированном трехлинейном рабочем отводе 32 при этом поддерживается максимальное рабочее давление масла, контролируемое посредством манометра 46, величина которого ограничена настройкой пружины предохранительного клапана 12. Таким образом, баллон 6 заряжен гидравлической и тепловой энергией и готов для следующего запуска ДВС. При «теплом» запуске ДВС после длительного перерыва в работе в масляную магистраль 17 до момента страгивания коленчатого вала подают под давлением без предварительного подогрева масло из жидкостной камеры 34 заряженного ПГАК 31 по рабочему отводу 32. Для этого вручную открывают клапан 49, и поток масла подается в масляный фильтр 13, затем в масляную магистраль 17 и далее в каналы 19 и зазоры кинематических пар трения, через которые сливается в картер 8. При последующих запусках прогретого ДВС в течение смены в масляную магистраль 17 до момента страгивания коленчатого вала также подают под давлением без предварительного подогрева масло из жидкостной камеры 34 заряженного ПГАК 31 по рабочему отводу 32 путем ручного открытия клапана 49. Контроль давления в магистрали 17 производят датчиком 18. Наличие обратного клапана 15 исключает при неработающем ДВС попадание масла из корпуса фильтра 13 в картер 8 через масляный насос 10, что позволяет ускорить подачу масла к трущимся деталям при запуске двигателя. Перепускной клапан 16 подает масло в масляную магистраль 17, минуя масляный фильтр 13 при засорении его фильтрующего элемента 14.When the three-line on-off valve 22 is in the first position (as shown in the drawing) and the internal combustion engine operates, oil circulation in the
Насосно-аккумуляторное питание с сопутствующим зарядом гидравлической, при необходимости и тепловой энергией, баллона 6, а также периодической разгрузкой насоса 10 путем перевода его в режим холостого хода осуществляется следующим образом.Pump-battery power with an accompanying charge of hydraulic, if necessary thermal energy, cylinder 6, as well as periodic unloading of
Переключением трехлинейного двухпозиционного распределителя 22 во вторую позицию масло под давлением подается от масляного насоса 10 в двухлинейную вспомогательную масляную магистраль 20, запитывая одновременно обе ее линии. Одна из ее линий соединена с входом закрытого при разряженном ПГАК 31 гидроуправляемого двухпозиционного распределителя 21. А другая содержит реле давления 23, обратный клапан 24 для прохода масла только от насоса 10 и соединена с масляной магистралью 17 через нормально закрытый клапан 25 с электромагнитным управлением перед фильтром масляным 13. При появлении давления во вспомогательной масляной магистрали 20 срабатывает реле давления 23, подавая напряжение на обмотку электромагнитного управления клапана 25 и открывая его. Масло подается от насоса 10 через обратный клапан 24 и открытый клапан 25 и поступает по вспомогательной магистрали 20 в масляную магистраль 17 и далее после очистки в масляном фильтре 13 по каналам 19 на смазку трущихся деталей двигателя. Давление масла контролируется датчиком давления 18. При работе насоса 10 часть расхода масла под давлением от вспомогательной масляной магистрали 20 через обратный клапан 24 и теплоизолированный рабочий отвод 32 поступает в жидкостную камеру 34 ПГАК 31, сжимая находящийся в его газовой камере 35 газ и полностью заряжая ПГАК 31. Кроме того, заряд ПГАК 31 осуществляется от масляной магистрали 17 через открытый посредством работы реле давления 44 клапан 49 с электромагнитным управлением по теплоизолированному рабочему отводу 32 (реле давления 44 открывает клапан 49 при понижении давления в рабочем отводе 32 до минимального рабочего значения). При полной зарядке ПГАК 31 клапан 49 закрывается, так как его электромагнитное управление обесточено срабатыванием реле давления 44 при достижении максимального давления в рабочем отводе 32. При заряде ПГАК 31 давление масла в жидкостной камере 34 и теплоизолированном рабочем отводе 32 нарастает по мере увеличения сопротивления сжатого газа до срабатывания гидроуправляемого двухпозиционного распределителя 21, так как рабочий отвод 32 является линией гидроуправления последнего. При этом давление открытия двухпозиционного распределителя 21 равно давлению срабатывания предохранительного клапана 12 масляного насоса 10 или меньше его. Двухпозиционный распределитель 21 открывается и перепускает подачу масляного насоса 10 на слив в картер 8, таким образом, периодически разгружая насос 10 и увеличивая ресурс его работы. Питание масляной магистрали 17 в этом режиме осуществляется по вспомогательной масляной магистрали 20 при продолжающем быть открытым клапане 25 с электромагнитным управлением по теплоизолированному рабочему отводу 32 от жидкостной камеры 34 полностью заряженного пневмогидроаккумулятора 31. После разрядки ПГАК 31 до заданного минимального рабочего давления гидроуправляемый двухпозиционный распределитель 21 закрывается, а клапан 49 с электромагнитным и ручным управлением вновь открывается, и система смазки опять питается только от масляного насоса 10, заряжающего при этом ПГАК 31 до максимального рабочего давления. Таким образом, цикл работы насосно-аккумуляторной системы смазки ДВС повторяется. При этом другие технические и эксплуатационные характеристики ДВС не ухудшаются. При насосно-аккумуляторном питании пар трения двигателя обеспечивается автоматическое поддержание посредством ПГАК 31 давления в масляной магистрали в заданных пределах независимо от степени износа подшипников скольжения и других пар трения и увеличения при этом расхода масла через подшипники и другие пары по мере их изнашивания в процессе эксплуатации.By switching the three-line on-off distributor 22 to the second position, oil under pressure is supplied from the
В заявляемой полезной модели ПГАК 31 используют в качестве источника гидравлической энергии для разгрузки масляного насоса 10 и увеличения этим его срока службы (ресурса), а также уменьшения пульсации (пиков) давления масла в системе в переходных режимах при изменении нагрузки двигателя. В процессе эксплуатации ПГАК 31 накапливает энергию в виде определенного объема жидкости под давлением в моменты ее малого потребления парами трения и компенсирует недостаток расхода в моменты увеличения потребления (расхода) масла в системе. Наличие ПГАК 31 оптимизирует работу гидравлической схемы системы смазки, уменьшает потери энергии из-за слива излишка масла, а следовательно, повышает КПД и надежность системы смазки ДВС.In the claimed utility model,
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность предпусковой подготовки и работы системы смазки при одновременном увеличении безопасности обслуживающего персонала. Это обусловлено повышением количества накапливаемого тепла баллоном и увеличением периода его заряженного тепловой энергией состояния при низких температурах воздуха, обеспечением выбора оптимальной схемы питания точек смазки в зависимости от условий эксплуатации и исключением «масляного голодания» пар трения ДВС при засорении его фильтрующего элемента, исключением смешения воздуха с маслом и пенообразования в системе смазки, что приводит к увеличению ресурса трущихся деталей двигателя, а также обусловлено обеспечением периодической разгрузки масляного насоса, что приводит к увеличению его срока службы, сокращая при этом расход топлива двигателя внутреннего сгорания.Thus, the claimed utility model allows to increase the reliability of pre-launch preparation and operation of the lubrication system while increasing the safety of staff. This is due to an increase in the amount of heat accumulated by the cylinder and an increase in the period of its state charged with thermal energy at low air temperatures, ensuring the selection of the optimal power supply for lubrication points depending on operating conditions and the exclusion of “oil starvation” of ICE friction pairs when its filter element is clogged, except for air mixing with oil and foaming in the lubrication system, which leads to an increase in the resource of rubbing engine parts, and also due to the periodic Coy discharge of the oil pump, which leads to an increase in its service life, while reducing fuel consumption of the internal combustion engine.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014154567/06U RU154736U1 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014154567/06U RU154736U1 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU154736U1 true RU154736U1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014154567/06U RU154736U1 (en) | 2014-12-31 | 2014-12-31 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU154736U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725911C1 (en) * | 2020-01-17 | 2020-07-07 | Общество с ограниченной ответственностью «НПО Сократ» | Emergency start system of internal combustion engine |
-
2014
- 2014-12-31 RU RU2014154567/06U patent/RU154736U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725911C1 (en) * | 2020-01-17 | 2020-07-07 | Общество с ограниченной ответственностью «НПО Сократ» | Emergency start system of internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10001038B2 (en) | Heat-insulated system for lubricating rotating and oscillating components of a motor vehicle | |
| RU2120053C1 (en) | Power fluid heating system | |
| JP6199280B2 (en) | Fuel oil supply device for diesel engine | |
| US6655342B1 (en) | Pre-lubrication system | |
| RU2422669C1 (en) | Internal combustion engine starting system | |
| RU154736U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| CN204627788U (en) | A kind of vehicle low-temperature pre-heating device | |
| CN107850011B (en) | Cryopump heater | |
| US1920012A (en) | Internal combustion engine | |
| RU185953U1 (en) | AUTOMATIC HEATING AND MAINTENANCE SYSTEM FOR MULTI-AXLE SPECIAL WHEEL CHASSIS PRE-START TEMPERATURE MODE | |
| RU187879U1 (en) | AUTOMATIC SYSTEM FOR MAINTENANCE OF THE START-UP TEMPERATURE MODE, HEATING AND EMERGENCY START OF THE VEHICLE DIESEL ENGINE | |
| RU2151906C1 (en) | Internal combustion engine starting aid | |
| US8028683B1 (en) | Multifuel supply system | |
| RU2128291C1 (en) | Internal combustion engine | |
| RU2287711C2 (en) | Heat accumulator for vehicle internal combustion engines | |
| RU2182235C1 (en) | Device for prestarting delivery of oil into lubrication system of internal combustion engine | |
| WO2010052410A1 (en) | Coolant reserve tank for an internal combustion engine and associated cooling device | |
| RU127823U1 (en) | LIQUID COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND HEATING OF THE VEHICLE | |
| RU2121631C1 (en) | Heat accumulator | |
| RU182409U1 (en) | HEAT BATTERY FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU43317U1 (en) | VEHICLE PRE-STARTING SYSTEM FOR VEHICLE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| RU2852934C1 (en) | Adaptive air launch system for engine | |
| CN114810277B (en) | Engine oil heat preservation device | |
| CN223270087U (en) | Mobile crushing and screening equipment power system and mobile crushing equipment | |
| RU134593U1 (en) | LUBRICATION SYSTEM OF THE TURBOCHARGER OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180101 |