RU157980U1

RU157980U1 - DEVICE FOR MAGNETIC CLEANING OF MOTOR OILS USED IN ENGINES OF INTERNAL COMBUSTION OF CARS AND AIRCRAFT

Info

Publication number: RU157980U1
Application number: RU2014144699/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Матусевич; Дмитрий Борисович Чертилин; Евгений Яковлевич Шеффер; Михаил Иванович Платонов; Борий Михайлович Борзунов
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2014-11-07
Publication date: 2015-12-20

Abstract

Устройство для магнитной очистки моторных масел, используемое в двигателях внутреннего сгорания автомобилей и летательных аппаратов, представляет собой цилиндрический корпус с разъемным соединением по типу "ласточкин хвост" с размещенными внутри него блоками постоянных магнитов в виде полуколец, устанавливаемых с двух ведущих к поддону двигателя сторон трубопроводов, по которым циркулирует масло, и создающих равномерно распределенное по длине трубопровода магнитное поле напряженностью 800-1000 эрстед, при этом диаметр образованного кольца из полуколец магнитов соответствует диаметру трубопроводов, а корпус с размещенными внутри него магнитами крепится к трубопроводу с помощью втулок из фторопласта зажимными хомутами.The device for magnetic purification of motor oils used in internal combustion engines of automobiles and aircraft is a cylindrical body with a detachable dovetail connection with permanent magnet blocks in the form of half rings mounted on two pipelines leading to the engine pallet , through which oil circulates, and creating a magnetic field uniformly distributed along the length of the pipeline with a strength of 800-1000 Oersted, while the diameter of the tsa of the half-rings of magnets corresponding to the diameter of pipelines and casing with arranged inside the magnets attached to the pipeline via sleeves of polytetrafluorethylene clamping collars.

Description

Полезная модель относится к средствам очистки моторных масел от грязевых отложений с металлическими включениями, в частности к средствам постоянной очистки моторного масла двигателя внутреннего сгорания автомобилей и летательных аппаратов.The utility model relates to means for cleaning engine oils from mud deposits with metal inclusions, in particular to means for constantly cleaning engine oil from an internal combustion engine of automobiles and aircraft.

Одной из основных задач в области двигателестроения является повышение качества очистки моторного масла, так как моторное масло в двигателях при его работе осаждается внутри трубопроводов, по которым оно циркулирует и способствует различным грязевым отложениям, уменьшая срок службы двигателя.One of the main tasks in the field of engine building is to improve the quality of engine oil cleaning, since the engine oil in the engine during its operation is deposited inside the pipelines through which it circulates and contributes to various mud deposits, reducing the life of the engine.

Кроме того, работа двигателя внутреннего сгорания автомобиля и летательного аппарата, особенно при пуске холодного агрегата и прогреве, приводит к попаданию в моторное масло металлических и других загрязняющих частиц, которые образуются в результате трения деталей и в процессе сгорания топлива (сажа, нагар).In addition, the operation of the internal combustion engine of a car and an aircraft, especially when starting a cold unit and warming up, leads to the ingress of metal and other contaminating particles into the engine oil, which are formed as a result of friction of parts and in the process of fuel combustion (soot, soot).

Известно, что износ двигателя до 75%, происходит при запуске двигателя и в первые 10 минут его работы (ж. Автопанорама, октябрь 2002 г, стр. 17), имея в виду влияние качества масла на износ двигателя внутреннего сгорания. Однако не только качество моторного масла влияет на ресурс работы двигателя внутреннего сгорания. Влияние оказывают абразивные материалы, попавшие в моторное масло - это частички пыли, грязи, занесенные при небрежной эксплуатации, а также частицы металла, образующиеся в процессе трения деталей двигателя. Для обеспечения более длительной службы двигателя моторное масло необходимо очищать. Особенно перспективна очистка моторных масел с применения различных устройств и установок с использованием магнитного поля.It is known that engine wear up to 75% occurs when the engine starts and in the first 10 minutes of its operation (Auto Panorama, October 2002, p. 17), bearing in mind the influence of oil quality on the wear of an internal combustion engine. However, not only the quality of engine oil affects the life of the internal combustion engine. The influence is exerted by abrasive materials that have fallen into the engine oil - these are particles of dust, dirt, brought in during careless operation, as well as metal particles formed during the friction of engine parts. To ensure longer engine life, engine oil must be cleaned. Particularly promising is the purification of motor oils using various devices and installations using a magnetic field.

Так, известна установленная в нижней части лобового картера двигателя внутреннего сгорания магнитная пробка, которая улавливает магнитные металлические частицы, попадающие в масло в результате износа деталей, возможного занесения в маслосистему посторонних предметов или поломки деталей двигателя. Магнитная пробка выполнена в виде диска, вмонтированного в выполненном в пробке углублении. Во время работы двигателя к магнитной вставке под воздействием магнитных сил притягиваются металлические частицы, циркулирующие в потоке моторного масла. Отработанное в редукторе и лобовом картере двигателя масло сливается самотеком в маслосборник, расположенный в нижней части лобового картера, омывая магнитную пробку. (Авиационный турбовинтовой двигатель. Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию. Глава 1 «Основные сведения о двигателе». Раздел4. «Система маслопитания и суфлирования двигателя»: [Электронный ресурс] // ООО «Меридиан». Киев, 2010-2015. URL: http://www.an-26.com/eng/chapter-1b.php/. (Дата обращения 20.10.2014).So, it is known that a magnetic plug is installed in the lower part of the frontal crankcase of an internal combustion engine, which captures magnetic metal particles entering the oil as a result of wear of parts, possible introduction of foreign objects into the oil system or breakdown of engine parts. The magnetic plug is made in the form of a disk mounted in a groove made in the plug. During engine operation, metal particles circulating in the engine oil stream are attracted to the magnetic insert by magnetic forces. The oil used in the gearbox and the frontal crankcase of the engine is drained by gravity to the oil pan located at the bottom of the frontal crankcase, washing the magnetic plug. (Aircraft turboprop engine. Operation and maintenance manual. Chapter 1 “Basic information about the engine”. Section 4. “Oil supply and venting system”: [Electronic resource] // Meridian LLC. Kiev, 2010-2015. URL: http://www.an-26.com/eng/chapter-1b.php/. (Date accessed 10/20/2014).

Недостатками известной конструкции магнитной вставки вследствие ее неудачного расположения в картере двигателя и малой магнитной силы можно считать неудовлетворительное улавливание металлических частиц. К магниту такой вставки притягиваются только те частицы металла, которые циркулируют в непосредственной близости от сливного для масла отверстия, закрываемого пробкой с магнитной вставкой, остальные металлические частицы остаются в масле и поступают в масляный фильтр, через который проходят при срабатывании перепускного клапана масляного фильтра к трущимся поверхностям двигателя, что служит причиной высокого износа и быстрого выхода двигателя из строя. К тому же, известная магнитная вставка не изолирована от металла, что существенно снижает срок ее службы, снижает магнитные усилия и соответственно эффективность притягивания ею металлических частиц. Кроме того, различные частички пыли и грязи,The disadvantages of the known design of the magnetic insert due to its poor location in the crankcase and low magnetic force can be considered poor capture of metal particles. Only those metal particles are attracted to the magnet of such an insert, which circulate in the immediate vicinity of the oil drain hole, which is closed by a plug with a magnetic insert, the remaining metal particles remain in the oil and enter the oil filter through which, when the oil filter bypass valve is triggered, it will rub engine surfaces, which causes high wear and rapid engine failure. In addition, the known magnetic insert is not isolated from metal, which significantly reduces its service life, reduces magnetic forces and, accordingly, the efficiency of attraction of metal particles with it. In addition, various particles of dust and dirt,

которые попадают в моторное масло, вообще не удерживаются магнитной вставкой.which enter engine oil are not held at all by the magnetic insert.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для магнитной очистки моторных масел, представляющих собой фильтр, который снабжен дополнительным промежуточным звеном-вставкой с вмонтированным в это звено-вставку магнитом и в торцевых стенках его выполнены отверстия для прохождения моторного масла во время работы двигателя. При этом, промежуточное звено-вставка наворачивается на штуцер блока цилиндров, а на штуцер звена-вставки наворачивается фильтр очистки моторного масла. (Патент США №6846411, опубликован 25.01. 2005 г.)The closest in technical essence and the achieved result is a device for magnetic cleaning of motor oils, which is a filter, which is equipped with an additional intermediate link-insert with a magnet mounted in this link-insert and in its end walls are made holes for the passage of motor oil during engine operation . At the same time, the intermediate link insert is screwed onto the fitting of the cylinder block, and the filter for cleaning the engine oil is screwed onto the fitting of the link insert. (US Patent No. 6846411, published January 25, 2005)

К недостаткам известной конструкции можно отнести ее сложность и громоздкость, данную конструкцию сложно устанавливать из-за необходимости дополнительного звена-вставки и из-за ограниченности пространства, кроме того, из-за нагрузок под действием вставки и собственного веса фильтра очистки масла и находящегося в них моторного масла при движении нарушается герметичность соединения фильтра с блоком цилиндров. Металлические частицы, проходящие через перфорированный магнит, задерживаются магнитом, находясь на пути движения масла, и при запуске двигателя, особенно в зимних условиях, когда масло имеет повышенную вязкость, возможен отрыв металлических частиц от магнита и подача их к трущимся поверхностям двигателя.The disadvantages of the known design include its complexity and cumbersomeness, this design is difficult to install due to the need for an additional link-insert and due to space limitations, in addition, due to stresses due to the insert and its own weight of the oil filter and the oil contained in them engine oil during movement, the tightness of the filter connection to the cylinder block is impaired. Metal particles passing through a perforated magnet are trapped by the magnet while in the path of the oil, and when starting the engine, especially in winter, when the oil has an increased viscosity, it is possible to detach metal particles from the magnet and supply them to the rubbing surfaces of the engine.

Технической задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции устройства для магнитной очистки моторных масел, используемых в двигателях внутреннего сгорания автомобилей и летательных аппаратов, его установки на трубопроводах, по которому циркулирует моторное масло, а также повышение качества магнитной очистки моторного масла от металлических частиц и других загрязняющихThe technical task of this utility model is to simplify the design of the device for magnetic cleaning of motor oils used in internal combustion engines of cars and aircraft, its installation in pipelines through which motor oil circulates, and also to improve the quality of magnetic cleaning of motor oil from metal particles and other pollutants

веществ за счет равномерного распределения магнитного поля вдоль трубопроводов с созданием достаточной для этой цели напряженности.substances due to the uniform distribution of the magnetic field along the pipelines with the creation of sufficient tension for this purpose.

Поставленная задача решается с помощью устройства для магнитной очистки моторных масел, используемого в двигателях внутреннего сгорания автомобилей и летательных аппаратов, которое представляет собой разъемный цилиндрический корпус с соединениями по типу "ласточкин хвост" и с размещенными внутри цилиндрического корпуса блоками постоянных магнитов в виде полуколец, устанавливаемых с двух сторон ведущих к поддону двигателя трубопроводов, по которым циркулирует моторное масло, и создающих равномерно распределенное по длине трубопровода магнитное поле напряженностью 800-1000 эрстед, при этом диаметр образованного кольца из полуколец магнитов соответствует диаметру трубопроводов, а корпус устройства с магнитами крепиться к трубопроводу с помощью втулок из фторопласта с зажимными хомутами.The problem is solved with the help of a device for magnetic cleaning of motor oils used in internal combustion engines of cars and aircraft, which is a detachable cylindrical body with dovetail connections and with permanent magnet half-ring blocks placed inside the cylindrical body, installed on both sides of the pipelines leading to the engine sump through which motor oil circulates and creating pipelines evenly distributed along the length and a magnetic field of 800-1000 gauss, and the diameter of the half-rings formed by the ring magnets corresponds to the diameter piping, and the housing device with magnets attached to the pipeline via sleeves of polytetrafluorethylene with clamping collars.

Признаки предложенного устройства заключаются в том, что оно значительно упрощено по сравнению с прототипом, его легко монтировать на трубопроводах, ведущих к поддону двигателя. Нет необходимости разбирать двигатель.Signs of the proposed device are that it is greatly simplified compared to the prototype, it is easy to mount on pipelines leading to the engine sump. There is no need to disassemble the engine.

Признак выполнения магнита в виде кольца из полуколец позволяет упростить конструкции магнитов и дает возможность их размещения на трубопроводе, ведущему к поддону устройства без усложненных дополнительных устройств.The sign of the magnet in the form of a ring of half rings simplifies the design of the magnets and makes it possible to place them on the pipeline leading to the pallet of the device without complicated additional devices.

Исследования, касающиеся очистки моторного масла от различных примесей показали, что напряженность магнитного поля, равномерно распределенного по длине трубопровода 800-1000 эрстед достаточна для проведения процесса.Studies regarding the purification of engine oil from various impurities have shown that a magnetic field uniformly distributed along the length of the pipeline 800-1000 Oersted is sufficient for the process.

Ниже приведены чертежи и материалы, поясняющие сущность заявленного технического решения.Below are the drawings and materials explaining the essence of the claimed technical solution.

На фиг. 1 представлен вид цилиндрического разъемного корпуса в продольном разрезе устройства для улавливания металлических и других загрязняющих частиц в моторном масле.In FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cylindrical detachable body for collecting metal and other contaminating particles in engine oil.

На фиг. 2 представлен вид цилиндрического разъемного корпуса в поперечном разрезе устройства для улавливания металлических и других загрязняющих частиц в моторном масле.In FIG. 2 is a cross-sectional view of a cylindrical detachable body for collecting metal and other contaminating particles in engine oil.

На фиг. 3 представлен тип разъемного соединения корпуса устройства "ласточкин хвост", состоящий из проймы 7 и вкладыша 8.In FIG. 3 shows a type of detachable connection of the dovetail device body, consisting of an armhole 7 and an insert 8.

На фиг. 4 показан вид магнитного кольца, образованного из магнитных полуколец, где D - внешний диаметр магнитного кольца, ad- внутренний диаметр, соответствующий диаметру трубопровода, на который крепится устройство.In FIG. 4 shows a view of a magnetic ring formed of magnetic half rings, where D is the outer diameter of the magnetic ring, ad is the inner diameter corresponding to the diameter of the pipe onto which the device is mounted.

На фиг. 5 представлено фото осадка моторного масла до магнитной обработки.In FIG. 5 shows a photo of the sediment of motor oil before magnetic treatment.

На фиг. 6 представлено фото осадка моторного масла после магнитной обработки.In FIG. 6 shows a photo of the sediment of motor oil after magnetic treatment.

На фиг. 7 представлено фото кристаллов сажи и нагара до магнитной обработки.In FIG. 7 shows a photo of the soot and carbon crystals before magnetic treatment.

На фиг. 8 представлено фото кристаллов сажи и нагара до после магнитной обработки.In FIG. 8 is a photo of soot and carbon crystals before after magnetic treatment.

Предлагаемое устройство для магнитной очистки моторных масел, используемых в двигателях внутреннего сгорания автомобилей и летательных аппаратов (фиг. 1) выполнен в виде разъемного цилиндрического корпуса 1, соединенного с помощью разъемного соединения - "ласточкин хвост" 6 и магнитных полуколец 2, которые выполняются диаметром, соответствующим диаметру трубопровода, на который крепятся магнитные полукольца, при этом, крепление к трубопроводу 5 цилиндрического корпуса устройства осуществляется втулками 3 с зажимными хомутами 4.The proposed device for the magnetic cleaning of motor oils used in internal combustion engines of cars and aircraft (Fig. 1) is made in the form of a detachable cylindrical body 1 connected using a detachable connection - "dovetail" 6 and magnetic half rings 2, which are made with a diameter, corresponding to the diameter of the pipeline onto which the magnetic half rings are attached, while fastening to the pipeline 5 of the cylindrical body of the device is carried out by bushings 3 with clamping clamps 4.

Корпус заявляемого устройства выполнен разъемным. Для соединения его двух частей предложено крепление "ласточкин хвост" 6 - тип разъемного соединения, при котором на охватывающей части корпуса выполняется один или несколько пазов трапециевидной формы, а на охватываемой - шипы соответствующей формы.The housing of the claimed device is made detachable. To connect its two parts, a dovetail mount 6 is proposed — a type of detachable connection in which one or more grooves of a trapezoidal shape are made on the covering part of the body, and spikes of the corresponding shape on the covered one.

Магниты, которые представляют собой полукольца, крепятся на трубопровод, по которому циркулирует масло, внутренний диаметр кольца - d из полуколец соответствует диаметру трубопровода.Magnets, which are half rings, are attached to the pipeline through which the oil circulates, the inner diameter of the ring - d of half rings corresponds to the diameter of the pipeline.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Масло по масляному каналу подается в блок двигателя на шейки коленвала, а также поступает вверх в головку двигателя на смазку распределительных валов, после чего через сливные каналы в головке и блоке двигателя по трубопроводам, на которых устанавливается заявляемое устройство для магнитной очистки моторных масел, далее стекает в поддон. Устройство крепится на трубопроводах, а корпус устройства на трубопроводе, по которому циркулирует масло, крепится к трубопроводу с помощью фторопластовых втулок и зажимных хомутов.Oil is fed through the oil channel to the engine block on the crankshaft journals, and also goes up to the engine head for lubrication of the camshafts, and then through the drain channels in the head and engine block through the pipelines on which the inventive device for magnetic cleaning of engine oils is installed, then flows into the pallet. The device is mounted on pipelines, and the device case on the pipeline through which oil circulates, is attached to the pipeline using fluoroplastic sleeves and clamps.

Основная часть устройства - постоянные полукольцевые магниты, диаметр полуколец которых соответствует диаметру трубопровода. Постоянными магнитами создается магнитное поле напряженностью 800-1000 эрстед, в трубопроводе.The main part of the device is permanent semi-ring magnets, the diameter of the half rings of which corresponds to the diameter of the pipeline. Permanent magnets create a magnetic field with a strength of 800-1000 Oersteds in the pipeline.

Процесс работы предложенного устройства заключаются в том, что при помощи магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами напряженностью 800-1000 эрстед, происходит образование локальных центров омагничивания моторного масла, силовые линии магнитного поля пронизывают их магнитными силовыми линиями, образуя как бы "защитную сетку" стенок трубопроводов, не давая оседать на их поверхности металлическим и другим грязевым отложениям. Во время магнитной обработки моторного масла происходит изменение морфологическойThe process of the proposed device consists in the fact that with the help of a magnetic field created by permanent magnets with a strength of 800-1000 Oersteds, the formation of local centers of magnetization of motor oil occurs, the magnetic field lines penetrate them with magnetic field lines, forming a kind of "protective grid" of the walls of pipelines , not allowing metal and other mud deposits to settle on their surface. During magnetic processing of engine oil, a morphological change occurs

кристаллизации частиц нагара, сажи, пыли и грязи при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания автомобилей и летательных аппаратов. Эти кристаллики удлиняются, утончаются, что способствует их быстрому удалению из системы смазки двигателей.crystallization of soot particles, soot, dust and dirt during the operation of internal combustion engines of cars and aircraft. These crystals lengthen, thin out, which contributes to their rapid removal from the engine lubrication system.

При проведении экспериментов определено, что при воздействии магнитного поля также солевые металлические примеси изменяют свою морфологическую структуру, распадаются на мельчайшие частицы, не оседают в поддоне двигателя, а удаляются.During the experiments, it was determined that when exposed to a magnetic field, salt metallic impurities also change their morphological structure, decompose into tiny particles, do not settle in the engine sump, but are removed.

Экспериментально установлено оптимальное значение напряженности магнитного поля в данном устройстве - 800-1000 эрстед. Опытные данные показали, что при уменьшении значения напряженности магнитного поля менее 800 эрстед, процесс образования локальных центров омагничивания замедляется, а, следовательно, замедляется и затрудняется процесс очистки моторного масла. При увеличении же магнитного поля более 1000 эрстед возникает процесс возрастания скорости вращения образовавшихся омагниченных частиц, в этом случае вектор намагниченности каждого кристаллика отклоняется от направления оси движения, что вызывает их хаотическое движение и, вследствие этого - замедление процесса очистки моторного масла под действием магнитного поля.The optimal value of the magnetic field strength in this device is experimentally established - 800-1000 Oersted. Experimental data showed that with a decrease in the magnetic field strength of less than 800 Oersted, the formation of local magnetization centers slows down, and, therefore, the process of cleaning engine oil slows down and becomes more difficult. With an increase in the magnetic field of more than 1000 oersteds, a process of increasing the rotation speed of the formed magnetized particles occurs; in this case, the magnetization vector of each crystal deviates from the direction of the axis of motion, which causes their chaotic motion and, as a result, slows down the process of cleaning motor oil under the influence of a magnetic field.

В настоящее время авторами проведены промышленные испытания заявляемого устройства на автомобилях Volvo. Пробег автомобиля с установленным устройством для магнитной очистки моторных масел, используемых в двигателях внутреннего сгорания, составил около 50 тыс. км. За время пробега с применением устройства, двигатель машины был чистый, без следов сажи, нагара и других примесей. На фиг. 5 представлено фото осадка моторного масла до магнитной обработки, на фиг. 6 представлено фото осадка моторного масла после магнитной обработки, на фиг. 7 представлено фото кристаллов сажи и нагара до магнитной обработки, наCurrently, the authors conducted industrial tests of the claimed device on Volvo cars. The mileage of a car with an installed device for magnetic cleaning of motor oils used in internal combustion engines amounted to about 50 thousand km. During the run with the use of the device, the engine of the car was clean, without traces of soot, soot and other impurities. In FIG. 5 is a photo of the sediment of motor oil before magnetic treatment; FIG. 6 is a photo of the sediment of motor oil after magnetic treatment; FIG. 7 shows a photo of the soot and carbon crystals before magnetic treatment, on

фиг. 8 представлено фото кристаллов сажи и нагара после магнитной обработки.FIG. 8 is a photo of soot and carbon crystals after magnetic treatment.

При исследовании выхлопа отмечено, что выхлопные газы после магнитной обработки моторного масла были очищены от металлических и других грязевых отложений, продуктов сгорания. Установка устройства не требует больших трудозатрат, устройство легко снимается при необходимости, его производство не требует больших экономических вложений и оно не сложно в эксплуатации.When examining the exhaust, it was noted that the exhaust gases after magnetic treatment of engine oil were cleaned of metal and other mud deposits, combustion products. Installation of the device does not require large labor costs, the device is easily removed if necessary, its production does not require large economic investments and it is not difficult to operate.

Массовое использование устройства для магнитной очистки моторных масел для автомобилей и летательных аппаратов значительно улучшит экологическую среду обитания, так как снизит содержание вредных веществ.The massive use of a device for magnetic cleaning of motor oils for cars and aircraft will significantly improve the ecological environment, as it will reduce the content of harmful substances.

Claims

The device for magnetic purification of motor oils used in internal combustion engines of automobiles and aircraft is a cylindrical body with a detachable dovetail connection with permanent magnet blocks in the form of half rings mounted on two pipelines leading to the engine pallet , through which the oil circulates, and creating a magnetic field uniformly distributed along the length of the pipeline with a strength of 800-1000 Oersted, while the diameter of the tsa of the half-rings of magnets corresponding to the diameter of pipelines and casing with arranged inside the magnets attached to the pipeline via sleeves of polytetrafluorethylene clamping collars.