DK148695B

DK148695B - Lubrication system for turbocharged internal combustion engines

Info

Publication number: DK148695B
Application number: DK225480A
Authority: DK
Inventors: Jan Tauchen
Original assignee: Ckd Praha
Priority date: 1979-06-01
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1985-09-02
Also published as: SU969921A1; DE3020487C2; DK225480A; DE3020487A1; SE8004067L; FR2457972A1; CH647043A5; DK148695C; CS208523B1

Description

i 148595 5 Opfindelsen angår et smøresystem til turboladede forbrændingsmotorer og af den i krav 11 s indledning angivne art.The invention relates to a lubrication system for turbocharged internal combustion engines and of the kind specified in the preamble of claim 11.

Ved en standsning af en overladet forbrændingsmotor 10 på grund af en afbrydelse af brændstoftilførslen ved indgreb fra betjeningen eller af sikkerhedsfølerne, bliver motoren almindeligvis standset i løbet af få sekunder. Samtidig bliver som regel også smøreoliepumpen standset, fordi denne ofte trækkes direkte 15 af motoren. Turboblæseren løber dog efter standsning af motoren endnu i nogle minutter, og i dette tidsrum må blæserens og turbinens lejer smøres med en trykolie, idet der ellers vil ske en rivning i lejerne, hvorved de ødelægges. Turboblæsere af større typer 20 har et selvstændigt smøresystem med en smørepumpe og en oliebeholder. Mindre typer af turboblæsere har derimod et smøresystem, der er tilsluttet til forbrændingsmotorens smøresystem.When a supercharged internal combustion engine 10 is stopped due to interruption of the fuel supply by interference from the operation or the safety sensors, the engine is usually stopped within a few seconds. At the same time, the lubricating oil pump is also usually stopped because it is often pulled directly 15 by the engine. However, after stopping the engine, the turbo blower still runs for a few minutes, and during this time the bearings of the fan and turbine must be lubricated with a pressure oil, otherwise the bearings will be torn, thereby destroying them. Larger type turbo blowers 20 have an independent lubrication system with a lubrication pump and an oil tank. Smaller types of turbo blowers, on the other hand, have a lubrication system connected to the internal combustion engine lubrication system.

25 Der kendes smøresystemer til glidelejer i turboblæsere, som indeholder en lille oliebeholder, fra hvilken olie presses ud ved hjælp af et som en bælg virkende langstrakt rør, der er belastet med en ved hjælp af et stempel påvirket elektromagnet. Herved sikres 30 smøring af lejerne i turboblæseren tilstrækkeligt ved start af motoren, men ulempen er, at systemet ikke sikrer en tilstrækkelig smøring, når forbrændingsmotoren standses, på grund af turbinerotorens lange efterløb.25 Lubrication systems for sliding bearings are known in turbo blowers which contain a small oil container, from which oil is pressed out by means of an elongated tube which is loaded with a piston actuated by a piston. This ensures 30 lubrication of the bearings in the turbo blower sufficiently at the start of the engine, but the disadvantage is that the system does not ensure sufficient lubrication when the internal combustion engine is stopped due to the long run of the turbine rotor.

2 148695 1 Fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.535.220 kendes et smøresystem, hvor den nødvendige smøreolie til turbinelejerne sikres ved hjælp af en eller flere beholdere med olie, hvilke beholdere konstant er 5 under overtryk, fx gastryk. Man er her nødt til at have beholdere under tryk hele tiden, og anvender man fx motorens gastryk, må der være en menbran mellem gassen og olien, for at olien ikke forurenes.2 German patent specification No. 2,535,220 discloses a lubrication system in which the necessary lubricating oil for the turbine bearings is secured by means of one or more containers of oil, which containers are constantly under pressure, for example gas pressure. Here, you have to keep containers under pressure all the time, and if you use, for example, the gas pressure of the engine, there must be a menbrane between the gas and the oil, in order that the oil is not contaminated.

Desuden sker smøringen ved turbineefterløb med kold 10 smøreolie, hvis beholderne ikke er opvarmet. Desuden risikerer man, at olielageret i trykbeholderne bliver tømt, hvorfor der nødvendigvis skal være yderligere sikkerhedsforanstaltninger, som hindrer opstart af forbrændingsmotoren, før lagerbeholderne er fyldt 15 med olie igen og står under tryk.In addition, if the containers are not heated, the lubrication occurs after the turbine run with cold 10 lubricating oil. Furthermore, there is a risk that the oil storage in the pressure vessels will be emptied, which means that there must be additional safety measures that prevent the combustion engine start-up before the storage tanks are filled with oil again and are under pressure.

Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive et smøresystem af den omhandlede art, ved hvilket systemet altid er klar til smøring af turboblæseren, 20 altid smører korrekt, og hvor den yderligere beholder ikke står under tryk ved normal drift af forbrændingsmotoren, således at man får et enkelt, men sikkert og effektivt system.The present invention aims to provide a lubrication system of the kind in which the system is always ready for lubrication of the turbo blower, 20 always lubricates correctly and where the additional container is not pressurized during normal operation of the internal combustion engine so as to obtain a simple but safe and effective system.

25 Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at smøresystemet er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.This is achieved according to the invention in that the lubrication system is designed as defined in the characterizing part of claim 1.

Der cirkulerer altid olie i den yderligere beholder, 30 d.v.s. at den altid er fyldt med den samme smøreolie, som forbrændingsmotoren smøres med. Olien har således fuld driftstemperatur og optimale smøreegenskaber.Oil always circulates in the additional container, i.e. that it is always filled with the same lubricating oil with which the internal combustion engine is lubricated. The oil thus has full operating temperature and optimum lubrication properties.

Smøreolien tilføres først ved standsning af forbrændingsmotoren tryk fra trykluftfordelingssystemet 148695 3 1 og bliver ikke forurenet af andre trykmedier. Endelig er den yderligere beholder uden membran eller lignende organer, og beholderen skal kun operere ved sædvanlige trykforhold for smøreolie.The lubricating oil is first supplied by stopping the combustion engine pressure from the compressed air distribution system 148695 3 1 and is not contaminated by other pressure media. Finally, the additional container is devoid of diaphragm or similar organs, and the container should operate only at usual lubricating oil pressure conditions.

55

Ved udformning af smøresystemet som angivet· i krav 2 får man en enkel og sikkert virkende udførelse.In designing the lubrication system as specified · in claim 2, a simple and safe operation is obtained.

Opfindelsen forklares nærmere under henvisning til 10 tegningen, der skematisk viser en udførelsesform for smøresystemet.The invention is further explained with reference to the drawing, which schematically shows an embodiment of the lubrication system.

1 betegner en forbrændingsmotor, i hvis lukkede smørekreds der er indskudt en oliebeholder 2, i 15 hvilken et sugerør 3 for en tandhjulspumpe 4 er neddykket. Et trykrør 5 fra tandhjulspumpen er forbundet med et tilløbsrør 6 til motoren 1 og med et tilløbsrør 7 til et styreorgan 8, fx en tovejshane, der er påvirket af en elektromagnet 9. Tovejsha-20 nen 8 er ved hjælp af et forbindelsesrør 10 forbundet med en lukket oliebeholder 11, hvis indhold svarer til den oliemængde, der er nødvendig til smøring af lejerne i turboblæseren, indtil denne standser.1 denotes an internal combustion engine in whose closed lubrication circuit an oil container 2 is inserted, into which a suction pipe 3 for a gear pump 4 is submerged. A pressure pipe 5 from the gear pump is connected to an inlet pipe 6 for the motor 1 and to an inlet pipe 7 to a control means 8, for example a two-way cock which is actuated by an electromagnet 9. The two-way valve 8 is connected by means of a connecting pipe 10 with a closed oil tank 11, the contents of which correspond to the amount of oil needed to lubricate the bearings in the turbo blower until it stops.

Beholderen 11 er ved hjælp af et tilløbsrør 12 for-25 bundet med glidelejerne i turboblæseren 13. Til bunden af beholderen 11 er der tilsluttet et udløbsrør 14 med en udløbshane 15, medens beholderen foroven har et udluftningsrør 16 med en udluftningshane 17, der er tilsluttet til udløbsrøret 14. Tovejshanen 30 8 er ved hjælp af et tilløbsrør 18 over en afspær ringshane 19 forbundet med en fordelerrørledning 20 for trykluft med et tryk på 0,6 MPa. Et faldrør 21 sikrer, at overflødig olie fra forbrændingsmotoren 1 strømmer ned i oliebeholderen 2.The container 11 is connected by means of an inlet pipe 12 to the sliding bearings in the turbo blower 13. To the bottom of the container 11 is connected an outlet pipe 14 with an outlet cock 15, while the container above has a vent pipe 16 with a vent cock 17 which is connected. to the outlet pipe 14. The two-way cock 30 8 is connected by means of an inlet pipe 18 over a shut-off valve 19 to a distribution air pipe 20 for compressed air with a pressure of 0.6 MPa. A drop pipe 21 ensures that excess oil from the internal combustion engine 1 flows into the oil tank 2.

4 148695 1 Smøréindretningen ifølge opfindelsen fungerer som følger: Når forbrændingsmotoren løber, tilsuger smørepumpen 5 4 olie fra beholderen 2 gennem sugerøret 3 og trans porterer olien gennem trykrøret 5 og tilløbsrøret 6 til forbrændingsmotoren 1 og samtidig gennem tilløbsrøret 7 og tovejshanen 8 samt forbindelsesrøret 10 til oliebeholderen 11. Fra beholderen 11 bliver 10 olie gennem tilløbsrøret 12 tilført til glidelejerne i turboblæseren 13. Fra forbrændingsmotoren 1 strømmer olie gennem faldrøret 21 tilbage til oliebeholderen 2. Når forbrændingsmotoren 1 standses, drejer magneten 9 ved hjælp af en impuls fra motoren tovejs-15 hanen 8 på en sådan måde, at hanen afbryder forbindelsen af tilløbsrøret 7 med forbindelsesrøret 10, der fører olie til oliebeholderen 11, og åbner en forbindelse af tilløbsrøret 18 med forbindelsesrøret 10. Derved tilføres der trykluft fra fordelingsrør-20 ledningen 20 over den åbne hane 19 til oliebeholderen 11, og denne luft begynder at trykke olie fra beholderen 11 gennem tilløbsrøret 12 til glidelejerne i turboblæseren 13, der er ved at gå i stå. Olieindholdet i beholderen 11 er tilstrækkelig til sikring 25 af god smøring af glidelejerne i turboblæseren, der· efter standsning af forbrændingsmotoren går i stå i løbet af nogle minutter. Når forbrændingsmotoren atter startes, bliver tovejshanen 18 ved hjælp af elektromagneten 9 indstillet i den grundstilling, 30 i hvilken tilløbsrøret 7 er forbundet med forbindelsesrøret 10, og beholderen 11 bliver fyldt med olie.The lubricating device according to the invention functions as follows: As the combustion engine runs, the lubricating pump 5 4 sucks oil from the container 2 through the suction pipe 3 and transports the oil through the pressure pipe 5 and the inlet pipe 6 to the combustion engine 1 and simultaneously through the inlet pipe 7 and the two-way cock 8 and the connecting pipe 10 oil reservoir 11. From reservoir 11, 10 oil is supplied through the inlet pipe 12 to the sliding bearings of the turbo blower 13. From the combustion engine 1, oil flows back through the fall pipe 21 to the oil reservoir 2. When the combustion engine 1 is stopped, the magnet 9 rotates by a two-way motor 15 the tap 8 in such a way that the tap disconnects the inlet pipe 7 with the connecting pipe 10 which carries oil to the oil container 11, and opens a connection of the inlet pipe 18 with the connecting pipe 10. Thereby, compressed air is supplied from the distribution pipe 20 over the open tap. 19 to the oil container 11, and this air begins to press off oil the container 11 through the inlet pipe 12 to the sliding bearings of the turbo blower 13 which is about to stall. The oil content of the container 11 is sufficient for securing 25 good lubrication of the sliding bearings in the turbo blower, which · after stopping the combustion engine stops within a few minutes. When the internal combustion engine is restarted, the two-way cock 18 is set by means of the electromagnet 9 in the basic position 30 in which the supply pipe 7 is connected to the connecting pipe 10 and the container 11 is filled with oil.

Styreorganet, fx tovejshanen 8, kan alternativt erstattes af en automatisk glider, der reagerer 148695 5 1 på tryk sænkningen af olien i tilløbsrøret 7. Når trykfaldet på olien falder under 0,1 MPa, lukker den automatiske glider, på lignende måde som tovejshanen 8, forbindelsen af tilløbsrøret 7 med forbin-5 delsesrøret 10 og åbner forbindelsen af tilløbsrøret 18 med forbindelsesrøret 10, hvorved trykluft tilføres til oliebeholderen 11.Alternatively, the control means, e.g., the two-way cock 8, can be replaced by an automatic slide which responds to the pressure lowering of the oil in the inlet pipe 7. When the pressure drop on the oil falls below 0.1 MPa, the automatic slide closes, similarly to the two-way cock 8. , connecting the inlet pipe 7 to the connecting pipe 10 and opening the connection of the inlet pipe 18 to the connecting pipe 10, thereby supplying compressed air to the oil container 11.