RU2054564C1

RU2054564C1 - Lubricating system for internal combustion engine

Info

Publication number: RU2054564C1
Application number: RU94000334A
Authority: RU
Original assignee: Бахолдин Марк Михайлович; Шутков Евгений Алексеевич
Priority date: 1994-01-04
Filing date: 1994-01-04
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: inlet of the delivery pump is in communication with the tank for oil circulation and outlet of the pump is connected with the inlet of the self-cleaning filter. The drain line of the filter is provided with a rotary filter whose outlet is connected with the tank. A separating device is incorporated between the inlet of the filter and inlet of the main oil pipe line. The separating device comprises heat controller and heat exchanger. The heat controller can be connected either to the point of flow separation or to the point where the flows unite. When the load, which acts on the engine, is reduced, the pressure at the filter outlet is maintained owing to the flow section of the by-pass line is less than that of the heat exchanger line. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к системам смазки ДВС с самоочищающимися фильтрами. The invention relates to internal combustion engines, and in particular to engine lubrication systems with self-cleaning filters.

Известна система смазки ДВС, содержащая емкость для циркуляционного масла, нагнетательный насос с входом, сообщенным с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией непрерывного стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом главного насоса, и выходом, главную масляную магистраль, сообщенную с выходом самоочищающегося фильтра и, центробежный фильтр в линии непрерывного стока загрязнений [1]
В такой системе давление на выходе из самоочищающегося фильтра определяется расходом масла в системе и сопротивлением двигателя и может в зависимости от этих факторов меняться в широких пределах. Это является недостатком известной системы.A well-known internal combustion engine lubrication system containing a tank for circulating oil, a discharge pump with an input connected to the tank and an output, a self-cleaning filter with a continuous contaminant drain line, an input communicated with the output of the main pump and an output, a main oil line communicated with the output of a self-cleaning filter and centrifugal filter in the line of continuous runoff of pollution [1]
In such a system, the pressure at the outlet of the self-cleaning filter is determined by the oil consumption in the system and the engine resistance and can vary widely depending on these factors. This is a disadvantage of the known system.

Самоочищающиеся фильтры известных конструкций, например фирм Moatti или Rellumix, требуют для нормального функционирования определенного, не ниже некоторой предельной величины, подпора на выходе, поскольку им обеспечивается, во-первых, работа гидропривода переключения секций и, во-вторых, процесс восстановления фильтрующих поверхностей противотоком очищенного масла, отбираемого с выхода. Снижение подпора ухудшает, например, при уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя, замедляет работу гидропривода вплоть до его остановки. Это влечет за собой необратимое засорение фильтрующих поверхностей, усугубляемое ухудшением их промывки при малом перепаде давлений, необходимость отключения, разборки и чистки фильтров. Self-cleaning filters of well-known designs, for example, Moatti or Rellumix firms, require a certain output pressure not lower than a certain limit value for normal operation, because they provide, firstly, the operation of the section hydraulic drive and, secondly, the counterflow restoration process refined oil taken from the outlet. Reducing backwater worsens, for example, when reducing the engine speed, slows down the hydraulic drive until it stops. This entails irreversible clogging of the filter surfaces, exacerbated by the deterioration of their washing with a small pressure drop, the need to turn off, disassemble and clean the filters.

Такое неблагоприятное явление можно предотвратить, искусственно поддерживая подпор на выходе из фильтра на уровне не ниже минимально допустимого. Such an adverse effect can be prevented by artificially maintaining the back pressure at the outlet of the filter at a level not lower than the minimum acceptable.

Целью изобретения является уменьшение эксплуатационных расходов на переборки самоочищающегося фильтра за счет стабилизации процесса восстановления фильтрующих поверхностей фильтра вне зависимости от расхода масла путем поддержания подпора на его выходе, на уровне не ниже требуемого. The aim of the invention is to reduce operating costs for bulkheads of a self-cleaning filter by stabilizing the recovery process of filter surfaces of the filter regardless of oil consumption by maintaining the back pressure at its output at a level not lower than required.

Цель достигается тем, что система смазки ДВС, содержащая емкость для циркуляционного масла, нагнетательный насос с входом, сообщенным с емкостью, и выходом, самоочищающийся фильтр с линией стока загрязнений, входом, сообщенным с выходом нагнетательного насоса, и выходом, вспомогательный преимущественно центробежный фильтр с входом, соединенным с линией стока загрязнений, и выходом, сообщенным с емкостью, разделительное устройство с входом, сообщенным с выходом самоочищающегося фильтра, и выходом, и главную масляную магистраль с входом, сообщенным с выходом разделительного устройства, разделительное устройство состоит из теплообменника и терморегулятора, соединенных между собой одним из известных способов для регулирования температуры перепуском с образованием линии теплообменника и линии перепуска мимо теплообменника, причем линия перепуска выполнена с меньшим и преимущественно постоянным проходным сечением, чем линия теплообменника. The goal is achieved by the fact that the ICE lubrication system containing a circulating oil tank, a pressure pump with an input connected to the tank and an output, a self-cleaning filter with a contamination drain line, an input communicated with the discharge pump output and an output, mainly an auxiliary centrifugal filter with an input connected to the contaminant drain line and an output communicated with the container, a separation device with an input communicated with the output of the self-cleaning filter and an output, and a main oil line with an input, with Generalized with the output of the separation device, the separation device consists of a heat exchanger and a temperature controller interconnected by one of the known methods for regulating the temperature bypass with the formation of a heat exchanger line and a bypass line past the heat exchanger, the bypass line having a smaller and predominantly constant cross-section than the heat exchanger line .

На фиг. 1 схема системы смазки с системой терморегулирования в качестве разделительного устройства, в котором терморегулятор включен на разделение потоков; на фиг.2 схема системы смазки по фиг.1, где терморегулятор включен на объединение потоков. In FIG. 1 is a diagram of a lubrication system with a temperature control system as a separation device, in which the temperature controller is included in the flow separation; figure 2 diagram of the lubrication system of figure 1, where the thermostat is included to combine flows.

Нагнетательный насос 1 сообщен входом с емкостью 2 для циркуляционного масла и выходом с входом самоочищающегося фильтра 3. В его линию 4 стока загрязнений включен входом дополнительный, например центробежный фильтр 5, выход которого соединен с емкостью 2. Между выходом самоочищающегося фильтра 3 и входом главной масляной магистрали 6, ведущей к двигателю 7, включено разделительное устройство 8. The injection pump 1 is connected by an input with a capacity 2 for circulating oil and an output with an input of a self-cleaning filter 3. An additional, for example, a centrifugal filter 5 is connected to its pollution drain line 4, the output of which is connected to a capacity 2. Between the output of the self-cleaning filter 3 and the input of the main oil highway 6, leading to the engine 7, is included dividing device 8.

Разделительное устройство 8 состоит из терморегулятора 9 и теплообменника 10, образующих систему терморегулирования по известному методу перепуска путем отвода части масла из линии теплообменника 11 в линию 12 перепуска. При этом терморегулятор 9 может быть включен либо в точке разделения потоков (фиг.1), либо в точке их объединения (фиг.2). The separation device 8 consists of a temperature regulator 9 and a heat exchanger 10, forming a temperature control system according to the known method of bypass by removing part of the oil from the line of the heat exchanger 11 to the bypass line 12. In this case, the temperature controller 9 can be turned on either at the point of separation of flows (Fig. 1), or at the point of their association (Fig. 2).

Линия 12 перепуска может быть сама по себе выполнена с уменьшенным сечением трубопровода по сравнению с линией теплообменника 11, либо иметь встроенный дроссель, в том числе с переменным проходным сечением, либо содержать патрубок терморегулятора 9 с уменьшенным выходным сечением по сравнению с сечением патрубка терморегулятора, подключаемого к линии теплообменника. В каждом из этих случаев изменение расхода по линии 12 перепуска влияет на давление масла на входе в разделительное устройство 8 и не сказывается на процессе терморегулирования, поскольку терморегулятор 9 реагирует на изменение температуры масла, а не его давления. The bypass line 12 can itself be made with a reduced cross-section of the pipeline compared to the line of the heat exchanger 11, or have a built-in choke, including a variable flow cross-section, or contain a pipe of the temperature regulator 9 with a reduced output section compared to the section of the pipe of the thermostat connected to the heat exchanger line. In each of these cases, a change in the flow rate through the bypass line 12 affects the oil pressure at the inlet to the separation device 8 and does not affect the temperature control process, since the temperature regulator 9 responds to a change in the oil temperature, and not its pressure.

Система смазки работает следующим образом. The lubrication system operates as follows.

Насос 1 забирает масло из емкости 2 и подает его под давлением в самоочищающийся фильтр 3, откуда оно в очищенном виде проходит через разделительное устройство 8 и главную магистраль 6 в двигатель 7, а затем сливается в емкость 2. Сконцентрированные фильтром 3 загрязнения, отделенные от основного потока масла, направляются в смеси с небольшой долей общего потока масла по линии 4 стока в дополнительный фильтр 5, где окончательно отделяются, а остаток очищенного масла возвращается в емкость 2. The pump 1 takes the oil from the tank 2 and delivers it under pressure to the self-cleaning filter 3, from where it in purified form passes through the separation device 8 and the main line 6 into the engine 7, and then merges into the tank 2. The pollution concentrated by the filter 3, separated from the main the oil flow is sent to the mixture with a small fraction of the total oil flow through the drain line 4 to an additional filter 5, where it is finally separated, and the residue of the purified oil is returned to the tank 2.

При работе двигателя 7 с навешенным нагнетательным насосом 1 на пониженных нагрузке и оборотах коленчатого вала давление масла на выходе из фильтра 3 снижается. Поскольку величина этого давления определяет расход фильтрата на очистку фильтрующей поверхности и смывание загрязнений с их отводом в линию 4, то эффективность очистки фильтра 3 может недопустимо снизиться. Однако, ввиду пониженного теплоотвода в масло, терморегулятор 9 при таком режиме частично запирает теплообменник 10 и увеличивает отвод масла в линию 12 перепуска, не давая тем самым снизиться температуре масла. Искусственное уменьшение сечения линии 12 перепуска позволяет сохранить на уровне не ниже требуемого давление масла после фильтра 3 и обеспечить нормальную работу механизма самоочистки. When the engine 7 with the attached pressure pump 1 at reduced load and crankshaft speed, the oil pressure at the outlet of the filter 3 is reduced. Since the magnitude of this pressure determines the filtrate consumption for cleaning the filter surface and washing off the contaminants with their removal into line 4, the cleaning efficiency of the filter 3 can unacceptably decrease. However, due to the reduced heat removal to the oil, the temperature controller 9 in this mode partially locks the heat exchanger 10 and increases the oil drainage to the bypass line 12, thereby preventing the oil temperature from decreasing. Artificial reduction of the cross section of the bypass line 12 allows you to maintain at a level not lower than the required oil pressure after filter 3 and to ensure the normal operation of the self-cleaning mechanism.

Если двигатель 7 является однорежимным, то есть вне зависимости от нагрузки обороты коленчатого вала остаются примерно постоянными, то предлагаемая система смазки применима и в этом случае. Действительно, с уменьшением нагрузки на двигатель 7 можно уменьшить поток масла в масляной магистрали 6,так как подшипники оказываются под меньшей нагрузкой и не требуют такого же расхода смазки, что и на номинальном режиме. Соответственно появляется возможность увеличить поток в линии 4 отвода загрязнений и улучшить тем самым регенерацию фильтрующей поверхности. Эту задачу решает разделительное устройство 8, работа которого при уменьшении теплоотвода в масло с уменьшением нагрузки на двигатель 7 аналогична описанной выше. If the engine 7 is single-mode, that is, regardless of the load, the crankshaft speed remains approximately constant, then the proposed lubrication system is applicable in this case. Indeed, with a decrease in the load on the engine 7, it is possible to reduce the oil flow in the oil line 6, since the bearings are under less load and do not require the same lubricant consumption as in the nominal mode. Accordingly, it becomes possible to increase the flow in the line 4 of the removal of contaminants and thereby improve the regeneration of the filter surface. This problem is solved by the separation device 8, the operation of which is to reduce the heat transfer to the oil with a decrease in the load on the engine 7 is similar to that described above.

Выбором величины проходного сечения линии перепуска могут быть созданы оптимальные условия для самоочищающегося фильтра вне зависимости от режимов работы двигателя. Этим обеспечивается длительная работа фильтра без переборок и обслуживания, что сокращает эксплуатационные затраты. By choosing the passage size of the bypass line, optimal conditions can be created for a self-cleaning filter, regardless of the engine operating conditions. This ensures long-term filter operation without bulkheads and maintenance, which reduces operating costs.

Claims

INTERNAL COMBUSTION ENGINE LUBRICATION SYSTEM, containing a circulating oil tank, a discharge pump with an inlet connected to the tank and an outlet, a self-cleaning filter with a drain line, an inlet connected to the outlet of the discharge pump, and an output, an auxiliary, mainly centrifugal, filter with connected to the contaminant drain line and the output communicated with the tank, a separation device with an input communicated with the output of the self-cleaning filter and an output, and a main highway with an input with an outlet of the separation device, characterized in that the separation device consists of a heat exchanger and a temperature controller, interconnected by one of the known methods for regulating the temperature bypass with the formation of a heat exchanger line and a bypass line past the heat exchanger, and the bypass line is made with a smaller and mostly constant passage section than the heat exchanger line.